EA011973B1 - Способ предварительной обработки сырья, подвергаемого прямому восстановлению, и аппарат для сушки сырья - Google Patents

Способ предварительной обработки сырья, подвергаемого прямому восстановлению, и аппарат для сушки сырья Download PDF

Info

Publication number
EA011973B1
EA011973B1 EA200601537A EA200601537A EA011973B1 EA 011973 B1 EA011973 B1 EA 011973B1 EA 200601537 A EA200601537 A EA 200601537A EA 200601537 A EA200601537 A EA 200601537A EA 011973 B1 EA011973 B1 EA 011973B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
furnace
ore
raw material
raw materials
gas
Prior art date
Application number
EA200601537A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200601537A1 (ru
Inventor
Стивен М. Поттер
Педро-Гутемберг Кваригуаси-Нетто
Original Assignee
Рио Тинто Бразиль
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рио Тинто Бразиль filed Critical Рио Тинто Бразиль
Publication of EA200601537A1 publication Critical patent/EA200601537A1/ru
Publication of EA011973B1 publication Critical patent/EA011973B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/26—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by adding additional fuel in recirculation pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/66—Heat exchange
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

В патенте описаны усовершенствованные способ и аппарат для предварительной обработки крупнокускового сырья для прямого восстановления газом окатышей/крупных кусков руды, заключающийся в том, что до загрузки в печь (10) для прямого восстановления газом сырье хранят в определенных условиях в течение определенного времени и при загрузке в печь увеличивают среднюю температуру в печи (10), уменьшая тем самым количество сырья, которое восстанавливается при низких температурах, и соответственно снижая до минимума количество образующейся в печи мелочи.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и аппарату для предварительной обработки крупнокускового твердого сырья для прямого восстановления газом в находящемся в движении слое шихты, состоящей из окатышей и(или) крупных кусков руды и, в частности, к способу и аппарату для хранения и предварительной сушки крупнокускового твердого сырья, загружаемого в печь для прямого восстановления, с целью увеличения эффективной температуры восстановления в находящемся в движении слое шихты.
При восстановлении железной руды руду или оксид железа загружают в шахтную печь в виде крупных кусков или окатышей, из которых в верхней части печи образуется шихта, состоящая из крупнокусковой железной руды или окатышей. В средней части печи расположены кольцевой газораспределитель и несколько фурм для вдувания в печь восстановительного газа. Температура восстановительного газа на входе в печь должна быть меньше температуры плавления шихты и поэтому обычно составляет около 850°С. Восходящий восстановительный газ проходит через шихту, нагревает ее и вступает в реакцию с оксидом железа, который в результате восстановления металлизуется и превращается в железо. Отходящий газ отбирают из верхней части печи, а восстановленные окатыши и/или куски железа обычно охлаждают в нижней части печи и выгружают из нее для дальнейшего использования. Эффективность теплообмена и химического взаимодействия между восстановительным газом и шихтой существенно зависит от количества мелочи, образующейся в печи из-за измельчения крупных кусков руды или окатышей в результате теплового удара и/или при восстановлении при низкой температуре (меньшей примерно 750°С).
Ниже перечислены известные патенты, касающиеся прямого восстановления в находящемся в движении слое шихты:
№ патента Дата выдачи Автор Название
и8 6475264 В1 11-05-2002 Эгу Ώΐτεεί зте1бп§ ргосеав
и8 6395056 05-28-2002 УИ1агеа1-Тгеушо и др. Ме(Ьоб Гог 1Ье Ьеа( 1геа1теп1 оР поп оге 1итрз ϊη а гебисбоп $уа!ет
из 6379421 В1 04-30-2002 ЗаНпазРегпапбег Ме(Ьоб апб аррага!и$ гетоу^пд ипбейгаЫе те1а1з йот попсоп1а1тп§ та(епа1з
из 6277324 В1 08-21-2001 1оо и др. АррагаШз Рог тапиРасШппд токеп ρί§ ίίοη апб гебисеб поп Ьу υϋ1ΐζϊη£ а ЙикНгеб Ьеб
из 6224649 В1 05-01-2001 У1Иагеа1-ТгеУ1по Ме(Ьоб апб аррага1из Гог гебистд 1гоп-ох1бе5-раг11с1е5 Ьаущд а Ьгоаб гапде оР 51ге8
из 6132489 10-17-2000 У111агеа1-Тгеу1по Ме(Ьоб апб аррага1ив Рог гебистд 1гоп-ох1без-раг11с1е5 Ьаутд а Ьгоаб гапде о£ δϊζεκ
иЗ 5785733 07-28-1998 Ьее и др. Г1и1б12еб Ьеб 1уре гебисбоп аррагаШз Рог поп оге рагбскз апб те1Ьоб Рог гебистд ϊτοη оге рагбс1ев изтд (Ье аррага(ия
из 5961690 10-05-1999 КеррПпдег и др. Ргосеяя Рог ргобис1п§ токеп ρίβ поп оР Ιίςιιίά 51ее1 ргергобис1з апб р1ап! Рог саггутд оиС 1Ье ргосезз
из 5531424 07-02-1996 У/Ырр Р1шй1геб Ьеб бйес! гебисбоп р1ап!
из 4978387 12-18-1990 КеррПпдег Ргосезз Гог рго<1ис11оп оГ токеп ρι§ 1ГОП
из 3591363 07-06-1971 В.Ь. СашрЬеП КасПап! Ьеа1ес1 коп оге гедископ ргосезз
из 3295956 01-03-1967 Т.Н. \У11а1су Оге гебисбоп
ИЗ 2877107 03-10-1959 ТГ. Мадпеза Ппез ЬапбНпд ргосезз
В патенте И8 6395056 на имя У111агеа1-Тгеушо предложен способ использования для прямого восстановления железной руды с высоким содержанием мелких частиц, которую до загрузки в печь предварительно нагревают до температуры порядка 600°С в не восстановительной атмосфере. Такая предварительная обработка руды позволяет сохранить прочность частиц железной руды и использовать для прямого восстановления механически слабые содержащие оксид железа частицы. По существу, предлагаемые в этом патенте решения связаны с измельчением руды, которое происходит во время восстановления оксидов железа при температуре свыше 600°С.
Известно, что основной причиной измельчения в печи для прямого восстановления некоторых оксидов железа является их сравнительно низкая способность сопротивляться возникающему при загрузке в печь тепловому удару. Кроме того, некоторые осадочные крупнокусковые руды, обладающие специ
- 1 011973 фической морфологией, до прямого восстановления при высоких температурах требуют снятия внутренних напряжений. Снять внутренние напряжения можно увеличением продолжительности хранения руды и ее предварительной сушкой при низкой температуре (порядка 200°С).
В настоящем изобретении предлагается способ предварительной обработки сырья для его прямого восстановления газом в шахтной печи в находящемся в движении слое шихты и, в частности, способ, который в первую очередь предназначен для использования при прямом восстановлении железной руды методом Охалата и Ламина (Иука, 8.А.) и методом Мидрекс (процесс металлизации руды в шахтной печи конвертированным природным газом). На существующих в настоящее время промышленных установках для прямого восстановления железной руды и металлизованного железорудного материала (МЖМ) в печь вместе с рудой загружают окатыши, использование которых увеличивает производительность печи и обеспечивает возможность получения однородного конечного продукта. Эффективность большинства известных способов прямого восстановления железной руды существенно зависит от содержания в загружаемом в восстановительную печь сырье так называемой мелочи или мелких частиц руды (размером меньше 6 мм), которые образуются в результате измельчения крупных кусков руды или окатышей. Образующаяся мелочь частично заполняет промежутки между крупными кусками руды и/или окатышами и создает дополнительное сопротивление протекающему через них восстановительному газу, что сопровождается образованием местных сквозных потоков газа. По этой причине в печи образуются отдельные горячие зоны, которые могут привести к плавлению окатышей или крупных кусков руды с образованием так называемых кластеров, которые в свою очередь приводят к забиванию печи. Образующиеся в печи горячие зоны отрицательно влияют и на однородность металлизации конечного продукта.
Из-за отсутствия в железной руде горячих микроскопических связей, которые должны увеличивать внутреннюю прочность руды, мелочь из загружаемой в печь для прямого восстановления крупнокусковой железной руды обычно образуется легче, чем из окатышей. Поэтому в большинстве случаев количество загружаемой в печь мелочи обычно ограничивают соответствующим ограничением относительного содержания в загружаемом в печь сырье крупнокусковой руды. Восстанавливаемая в печи крупнокусковая железная руда представляет собой обычную измельченную и просеянную руду, которая в отличие от окатышей не поставляется для промышленной переработки. При одной и той же массе стоимость крупнокусковой железной руды меньше стоимости окатышей. Поэтому любое снижение содержания крупнокусковой железной руды в загружаемом в печь для прямого восстановления сырье экономически не выгодно. Стоимость загружаемого в печь для прямого восстановления сырья (железной руды) обычно составляет минимум половину стоимости всего производства МЖМ, и поэтому любое снижение содержания крупнокусковой железной руды в загружаемом в печь сырье существенно увеличивает стоимость конечной продукции и отрицательно сказывается на экономических показателях всего процесса прямого восстановления.
В настоящем изобретении предлагается способ предварительной обработки загружаемого в печь для прямого восстановления сырья, позволяющий существенно уменьшить образование мелочи. Предлагаемый в изобретении способ можно соответствующим образом модифицировать и с успехом использовать на любых установках, предназначенных для прямого восстановления железной руды или окатышей.
Известно, что осадочные крупнокусковые руды, например естественно влажная руда с рудника Корумба, очень легко разрушаются в результате теплового удара и воздействия восстановительного газа при низкой температуре и очень склонны к образованию мелочи (в количестве порядка 40% от начального веса) в печи для прямого восстановления. При создании изобретения было установлено, что существенно уменьшить образование мелочи из крупнокусковой руды с рудника Корумба можно путем ее комбинированной предварительной обработки, заключающейся в определенном режиме хранения и сушке при низкой температуре (до 200°С) с последующим восстановлением при низкой температуре в печи с характерным изменением температуры по высоте печи и более высокой местной и средней температурой. Низкая механическая прочность руды с рудника Корумба обусловлена ее, по существу, микропористой микроструктурой в отличие от широко известных метаморфических крупнокусковых руд с крупными порами. При тепловом ударе из микропор, имеющих такую структуру руды, с высокой скоростью испаряется влага, прочность руды снижается и происходит ее измельчение. Кроме того, необходимо иметь в виду, что при прямом восстановлении железной руды снижение температуры в печи в зоне, расположенной над зоной реакции, до 500-750°С снижает тепловое растрескивание материала. При создании изобретения было установлено, что при снижении количества руды, которая восстанавливается при температуре ниже 800°С, количество мелочи, образующейся в результате теплового растрескивания руды, уменьшается. Для уменьшения количества мелочи, образующейся в печи в результате теплового растрескивания руды, в изобретении предлагается повысить температуру в верхней зоне печи и соответственно увеличить среднюю температуру в печи.
Проведенные исследования показали, что хранение железной руды с рудника Корумба в течение определенного контролируемого времени и предварительная сушка руды при определенной температуре и в определенном режиме с одновременным увеличением (по сравнению с обычной) средней температуры в печи позволяют существенно уменьшить содержание в руде мелочи до приблизительно 10%. Важно
- 2 011973 отметить, что предлагаемая в изобретении предварительная обработка руды может дать определенный эффект и при прямом восстановлении метаморфических крупнокусковых руд, при этом, однако, снижение количества образующейся мелочи не будет таким же значительным, как для обладающей микропористой структурой осадочной руды с рудника Корумба.
Снижение количества образующейся мелочи позволяет увеличить производительность печи для прямого восстановления. МЖМ в виде мелочи является существенно менее ценным продуктом, чем МЖМ в виде кусков, а обработка и утилизация не подлежащей использованию мелочи связана с достаточно высокими затратами. Производительность печи увеличивается и при увеличении средней температуры шихты и соответственно меньшей продолжительностью ее обработки в печи. Повышение производительности печи, которое хотя и связано с определенными затратами, позволяет отнести все фиксированные расходы, включая капиталовложения, на больший объем продукции и повышает экономичность всего процесса прямого восстановления и используемого для этого оборудования. В результате проведенных исследований было установлено, что предварительно нагретая крупнокусковая руда, у которой в результате нагрева происходит изменение микроструктуры и увеличение механической прочности и сопротивления износу, может выдерживать более интенсивный тепловой удар при воздействии на нее в верхней части печи более горячего восстановительного газа.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ, который позволял бы уменьшить количество мелочи, образующейся в результате измельчения шихты в печи для прямого восстановления газом.
Еще одна задача настоящего изобретения состояла в разработке соответствующего аппарата, который обеспечивал бы устойчивую работу печи для прямого восстановления газом крупнокусковой руды при более высоких локальных температурах и более высокой средней температуре, чем в известных в настоящее время печах для прямого восстановления.
Указанные задачи решаются в предлагаемом в изобретении способе предварительной обработки железно-рудного крупнокускового твердого сырья для прямого восстановления газом в находящемся в движении слое шихты, состоящей из окатышей и(или) крупных кусков руды, заключающемся в том, что указанное сырье выдерживают в отвале на открытом воздухе в течение времени, необходимого для снятия внутренних напряжений в осадочной крупнокусковой руде, до загрузки в печь для прямого восстановления газом сырье предварительно сушат, обеспечивая при этом увеличение средней температуры в указанной печи и за счет этого уменьшение количества образующейся в печи мелочи.
В предпочтительных вариантах осуществления сырье хранят в отвале в течение по меньшей мере одного месяца, а перед загрузкой в печь предварительно сушат при температуре около 200°С.
Предварительная сушка сырья может осуществляться в предназначенном для его хранения бункере посредством подачи в бункер отходящих газов, которые отбирают из установки для риформинга и осуществляют посредством них нагрев находящегося в бункере сырья. Температура отходящих газов на входе в бункер (26) превышает 300°С.
В изобретении также предлагается аппарат для предварительной сушки железно-рудного сырья, загружаемого в печь для прямого восстановления с верхним участком, в который подается и в котором нагревается сырье, средним участком, в который подается восстановительный газ и в котором происходит восстановление сырья, и нижним участком, из которого выгружается полученный в результате восстановления продукт, содержащий средство для отбора отработанного восстановительного газа из печи, установку для риформинга отобранного из печи газа с камерой сгорания для нагрева отработанного восстановительного газа и средством для отбора из камеры сгорания образующихся в результате сгорания топлива газов, бункер для предварительной сушки сырья, который соединен со средством для отбора образующихся в результате сгорания топлива газов для нагрева сырья, и средство для подачи и загрузки высушенного нагретого сырья в печь для его восстановления.
Бункер для сушки сырья может быть выполнен закрытым, а средство для подачи и загрузки горячего сырья в печь выполнено теплоизолированным.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 показана схема аппарата для прямого восстановления железной руды предлагаемым в изобретении способом, на фиг. 2 - схема, на которой изображено распределение температуры в печи для прямого восстановления железной руды известным способом, на фиг. 3 - схема, на которой изображено распределение температуры в печи для прямого восстановления железной руды предлагаемым в изобретении способом.
Как показано на фиг. 1, печь 10 для прямого восстановления железной руды имеет верхний конец с устройством 12 для загрузки в печь крупнокусковой руды и/или окатышей из оксида железа, которые образуют в верхней части печи восстанавливаемую шихту 14. На нижнем конце 16 печи расположено разгрузочное устройство, предназначенное для выгрузки из печи восстановленного металлизованного продукта, по мере удаления которого загружаемая в печь шихта непрерывно опускается сверху вниз. В средней части печи расположена состоящая из кольцевого газораспределителя и нескольких фурм система 18 для вдувания в печь горячего восстановительного газа.
- 3 011973
Прореагировавший восстановительный газ или израсходованный отходящий газ, состоящий в основном из диоксида углерода и водяного пара, отбирают по трубопроводу 20 из верхней части печи, очищают и обрабатывают в установке 22 для риформинга газа, на выходе из которой получают восстановительный газ, который состоит, по существу, из водорода и моноксида углерода и который через кольцевой газораспределитель и фурмы снова вдувают в печь для прямого восстановления железной руды. Подаваемое в установку 22 для риформинга для нагрева отходящего восстановительного газа газообразное топливо 24 сгорает в печи и превращается в горячие отходящие газы 25, которые обычно используют в качестве источника тепла. При сжигании в установке для риформинга газообразного топлива отходящие газы окисляются и, по существу, превращаются в инертную или почти не обладающую свойствами восстановителя смесь азота и диоксида углерода.
До загрузки в печь для прямого восстановления крупнокусковая железная руда в течение нескольких месяцев хранится в отвалах 8, а затем засыпается в бункер 26. Срок хранения руды в отвалах зависит от потребности и обычно составляет от одного до нескольких месяцев. Достаточно длительное хранение руды в отвалах позволяет снять внутренние напряжения и увеличивает эффективность последующей предварительной сушки руды, в результате которой руда сохраняет свою механическую прочность и не разрушается в результате теплового удара и при низкой температуре восстановления. При предварительной обработке руды предлагаемым в изобретении способом отбираемые из камеры сгорания установки для риформинга отходящие газы 25 после отбора содержащегося в них тепла, например, в котле, в сжатом виде подают в бункер 26, в котором они нагревают находящуюся в бункере руду минимум до 200°С, предпочтительно минимум до 300°С. Температуру отходящих газов, которые подают в бункер с рудой, можно регулировать. Температуру отходящих газов обычно регулируют путем добавления к ним соответствующего количества охлаждающего воздуха 28. После предварительной сушки руду по теплоизолированной загрузочной системе 30 подают в загрузочный бункер печи, из которого она ссыпается в печь и образует в верхней части печи восстанавливаемую шихту. Для теплоизоляции загрузочного бункера можно использовать соответствующее уплотнение. Предварительный подогрев и сушка руды позволяют решить одну из проблем, возникающих при прямом восстановлении железной руды и связанных с наличием в ней влаги, содержание которой в крупных кусках руды или окатышах в результате такой предварительной обработки снижается примерно с 4 до менее 0,5%.
В печи для прямого восстановления температура предварительно нагретой железной руды в течение не более 30 мин постепенно, без резких скачков увеличивается приблизительно со 150 до 750°С. Для этого в отбираемом из установки для риформинга газе снижают соотношение Н2/СО и восстановление железной руды в печи проводят в восходящем потоке природного и восстановительного газа.
На фиг. 3 показано изменение температуры в печи для прямого восстановления железной руды при предварительной обработке руды предлагаемым в изобретении способом. На основании сравнения данных, приведенных на фиг. 3, с показанными на фиг. 2 значениями температуры в печи для прямого восстановления железной руды известным способом можно сделать вывод о том, что предлагаемая в изобретении предварительная обработка руды уменьшает размеры той части печи, в которой восстановление происходит при низких температурах.
Во избежание повторного увлажнения крупнокусковой руды при ее контакте с покрытыми слоем извести (СаО) окатышами предварительно высушенную руду загружают в печь отдельно от окатышей. С учетом возможного использования отбираемых из установки для риформинга отработанных газов предлагаемая в изобретении предварительная обработка железной руды незначительно увеличивает суммарные затраты на ее прямое восстановление.
Настоящее изобретение может найти применение не только в устройствах для прямого восстановления железной руды с установками для риформинга газа, но и в устройствах без таких печей с другими аппаратами для предварительного нагрева руды. В тех случаях, когда теплотворная способность отбираемого из установки для риформинга газа не достаточна для подогрева загружаемой в печь для прямого восстановления руды до 200°С, для этой цели можно использовать другие средства и методы нагрева.
Из приведенного выше описания следует, что в изобретении предлагаются усовершенствованные способ и аппарат для предварительной обработки твердого крупнокускового сырья для прямого восстановления газом в находящемся в движении слое шихты, состоящей из окатышей/крупных кусков руды, путем его хранения в отвалах и снятия внутренних напряжений, последующей до загрузки в печь предварительной сушки с одновременным увеличением средней температуры в печи для прямого восстановления и снижением количества сырья, восстанавливаемого при низких температурах, и соответствующим снижением до минимума количества образующейся в печи мелочи.
Следует отметить, что приведенное выше описание изобретения и рассмотренные выше конкретные варианты его осуществления лишь иллюстрируют предпочтительный вариант осуществления изобретения и лежащие в его основе принципы и что в изобретение можно вносить различные, очевидные для специалистов в данной области изменения и усовершенствования, не выходя за объем изобретения, определяемый его формулой.

Claims (7)

1. Способ предварительной обработки железно-рудного крупнокускового твердого сырья для прямого восстановления газом в слое шихты, состоящей из окатышей и(или) крупных кусков руды, заключающийся в том, что указанное сырье выдерживают в отвале на открытом воздухе в течение времени, необходимого для снятия внутренних напряжений в сырье, преимущественно в осадочной крупнокусковой руде, до загрузки в печь (10) для прямого восстановления газом сырье, выдержанное в отвале, предварительно сушат, обеспечивая за счет этого и увеличения средней температуры в печи уменьшение количества образующейся в печи мелочи.
2. Способ по п.1, в котором указанное сырье хранят в отвале (8) в течение по меньшей мере одного месяца.
3. Способ по п.1, в котором указанное сырье перед загрузкой в печь предварительно сушат при температуре около 200°С.
4. Способ по п.3, в котором предварительную сушку сырья осуществляют в предназначенном для его хранения бункере (26) посредством подачи в бункер отходящих газов, которые отбирают из установки (22) для риформинга и осуществляют посредством них нагрев находящегося в бункере сырья.
5. Способ по п.4, в котором температура отходящих газов на входе в бункер (26) превышает 300°С.
6. Аппарат для предварительной сушки железно-рудного крупнокускового твердого сырья, загружаемого в печь (10) для прямого восстановления с верхним участком (12), в который подается и в котором нагревается сырье, средним участком, в который подается восстановительный газ и в котором происходит восстановление сырья, и нижним участком (16), из которого выгружается полученный в результате восстановления продукт, содержащий средство для отбора отработанного восстановительного газа из печи, установку (22) для риформинга отобранного из печи восстановительного газа с камерой сгорания для нагрева этого газа и средством для отбора из камеры сгорания образующихся в результате сгорания топлива газов, бункер (26) для предварительной сушки сырья, который соединен со средством для отбора из указанной камеры сгорания образующихся в результате сгорания топлива газов для нагрева сырья и его сушки, и средство для подачи и загрузки высушенного нагретого сырья в печь для его восстановления.
7. Аппарат по п.6, в котором бункер (26) для сушки сырья выполнен закрытым, а средство для подачи и загрузки нагретого сырья в печь выполнено теплоизолированным.
EA200601537A 2004-02-27 2004-03-12 Способ предварительной обработки сырья, подвергаемого прямому восстановлению, и аппарат для сушки сырья EA011973B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/789,694 US9347109B2 (en) 2003-02-28 2004-02-27 Combined pre-treatment process for enabling feed material to be charged in direct reduction processes
PCT/IB2004/001175 WO2005084111A2 (en) 2004-02-27 2004-03-12 Combined pre-treatment process for enabling feed material to be charged in direct reduction processes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601537A1 EA200601537A1 (ru) 2007-08-31
EA011973B1 true EA011973B1 (ru) 2009-06-30

Family

ID=34919714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601537A EA011973B1 (ru) 2004-02-27 2004-03-12 Способ предварительной обработки сырья, подвергаемого прямому восстановлению, и аппарат для сушки сырья

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9347109B2 (ru)
EP (1) EP1740729A4 (ru)
EA (1) EA011973B1 (ru)
WO (1) WO2005084111A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653739C2 (ru) * 2013-07-29 2018-05-14 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Шихта для прямого восстановления железа, способ производства шихты для прямого восстановления железа и способ производства железа прямого восстановления

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109943678B (zh) * 2019-05-13 2020-08-04 重庆工商大学 一种利用转炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺
CN115111928A (zh) * 2022-05-24 2022-09-27 东北大学 一种基于感应加热炉料的氢气竖炉炼铁装置及炼铁方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928021A (en) * 1970-12-28 1975-12-23 Nippon Kokan Kk Process of reducing iron ores
US5445363A (en) * 1990-01-09 1995-08-29 Hylsa S.A. De C.V. Apparatus for the pneumatic transport of large iron-bearing particles

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3591363A (en) * 1967-12-28 1971-07-06 Exxon Research Engineering Co Radiant heated iron ore reduction process
DE1758171B2 (de) * 1968-04-17 1976-09-02 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von eisenschwammpellets
US3941582A (en) * 1969-06-12 1976-03-02 Baum Jesse J Direct reduced iron
US3764123A (en) * 1970-06-29 1973-10-09 Midland Ross Corp Method of and apparatus for reducing iron oxide to metallic iron
JPS5137248B2 (ru) * 1971-08-12 1976-10-14
JPS52111408A (en) * 1976-03-15 1977-09-19 Kobe Steel Ltd Iron ore sintered pellet
US4049435A (en) * 1976-04-22 1977-09-20 Valery Efimovich Lotosh Method for obtaining a lump product
GB1572566A (en) * 1977-07-16 1980-07-30 Sumitomo Heavy Industries Process for producing reduced iron pellets from iron-containing dust
JPS54103702A (en) * 1978-02-03 1979-08-15 Nippon Kokan Kk <Nkk> Method of producing non-baked pelletized ore for making pig iron
JPH01152225A (ja) * 1987-12-08 1989-06-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd 粉粒状鉱石の乾燥・予熱装置
US5437708A (en) * 1994-05-04 1995-08-01 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Iron carbide production in shaft furnace
US5810906A (en) * 1996-08-28 1998-09-22 Iron Carbide Holdings, Ltd. Method for preheating feed materials for the production of iron carbide
US6395056B1 (en) * 1996-09-25 2002-05-28 Hylsa S.A. De C.V. Method for the heat treatment of iron ore lumps in a reduction system
JP4227710B2 (ja) * 1999-09-17 2009-02-18 三菱重工業株式会社 還元鉄製造装置
US7175690B2 (en) * 2003-02-28 2007-02-13 Rio Tinto Brasil Pre-treatment process for feed material for direct reduction process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928021A (en) * 1970-12-28 1975-12-23 Nippon Kokan Kk Process of reducing iron ores
US5445363A (en) * 1990-01-09 1995-08-29 Hylsa S.A. De C.V. Apparatus for the pneumatic transport of large iron-bearing particles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653739C2 (ru) * 2013-07-29 2018-05-14 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Шихта для прямого восстановления железа, способ производства шихты для прямого восстановления железа и способ производства железа прямого восстановления

Also Published As

Publication number Publication date
EA200601537A1 (ru) 2007-08-31
EP1740729A4 (en) 2008-07-09
US9347109B2 (en) 2016-05-24
WO2005084111A3 (en) 2006-03-23
US20050000320A1 (en) 2005-01-06
EP1740729A2 (en) 2007-01-10
WO2005084111A2 (en) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2220208C2 (ru) Способ получения металлического железа и устройство для его осуществления
KR101677719B1 (ko) 수소 및 일산화탄소를 포함하는 가스 저감 소스를 이용하여 직접환원철을 생산하기 위한 방법 및 장치
RU2260624C2 (ru) Устройство и способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в процессе производства чугуна с использованием угля и рудной мелочи
US4239530A (en) Process for producing metallized iron pellets
US5885521A (en) Apparatus for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace
KR100243930B1 (ko) 선철 및 해면철의 제조를 위한 플랜트 및 방법
EP1408124B1 (en) Method for producing feed material for molten metal production and method for producing molten metal
RU2477755C2 (ru) Способ и устройство для приготовления восстановителя для применения в процессе производства металла, процесс производства металла и аппарат для производства металла, использующий упомянутое устройство
SU1012797A3 (ru) Способ восстановлени железосодержащего материала
US3441480A (en) Method for progressive heating of solid particulate materials
EA011974B1 (ru) Способ и аппарат для предварительной обработки сырья
EA011973B1 (ru) Способ предварительной обработки сырья, подвергаемого прямому восстановлению, и аппарат для сушки сырья
KR20010074502A (ko) 강력한 산화철 직접환원 및 고상 폐기물 최소화에 의한제강방법
US20230407423A1 (en) Biomass direct reduced iron
US20230366051A1 (en) Biomass Direct Reduced Iron
RU2546263C2 (ru) Способ и система производства железа прямого восстановления и/или жидкого чугуна с использованием бурого угля
CN1355853A (zh) 熔融生铁的制法
Boiko et al. THE ORGANIZATION OF IRON ORE AGGLOMERATE AND PELLETS PRODUCTION WITH REDUCED ENVIRONMENTAL IMPACT
JP2005015700A (ja) バイオマスからのフェロコークスの製造方法
JP7416340B1 (ja) 溶銑の製造方法
EP4324938A1 (en) Method for producing agglomerated ore, method for producing reduced iron, agglomerated ore, sintering machine and pellet firing furnace
JP2002529598A (ja) 直接還元脱硫された鉄を生成する方法
US20240295005A1 (en) Method for producing pellets fired in a pelletizing kiln
AU726912B2 (en) Method and apparatus for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace
JPS58171511A (ja) 銑鉄製造方法及びその装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

TC4A Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent
PD4A Registration of transfer of a eurasian patent in accordance with the succession in title
PD4A Registration of transfer of a eurasian patent in accordance with the succession in title
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU