FI69488C - Foerfarande foer framstaellning av ferrokrom med laog kolhalt i en reaktor - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av ferrokrom med laog kolhalt i en reaktor Download PDFInfo
- Publication number
- FI69488C FI69488C FI813573A FI813573A FI69488C FI 69488 C FI69488 C FI 69488C FI 813573 A FI813573 A FI 813573A FI 813573 A FI813573 A FI 813573A FI 69488 C FI69488 C FI 69488C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- reactor
- ferrochrome
- carbon
- producing low
- reducing agent
- Prior art date
Links
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims description 35
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 35
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 19
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000669 Chrome steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- DYRBFMPPJATHRF-UHFFFAOYSA-N chromium silicon Chemical compound [Si].[Cr] DYRBFMPPJATHRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- -1 lignites Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C35/00—Master alloys for iron or steel
- C22C35/005—Master alloys for iron or steel based on iron, e.g. ferro-alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
1 69488
Menetelmä niukkahiilisen ferrokromin valmistamiseksi reaktorissa
Kyseessä oleva keksintö koskee menetelmää niukkahiilisen ferrokromin valmistamiseksi reaktorissa, johon tuotetaan energiaa polttamalla hiilipitoista materiaalia hapettavassa kaasussa.
N.s. niukkahiilistä ferrokromia, jonka hiilipitoisuus voi olla suunnilleen välillä 2 % (puhdistettu ferrokromi) - 0,01 % (superpuhdistettu ferrokromi) saadaan joko suoraan esimerkiksi panemalla reagoimaan kromimalmin ja kalkin sulatettu seos ja jokin runsaasti piitä sisältävä pelkistävä seos (esimerkiksi piikromi), tai poistamalla hiiltä 5-10 % hiiltä sisältävästä ferrokromista, jota saadaan valokaariuunissa sulattamalla panos, jossa on kromimalmia, hiilipitoista pelkistävää ainetta ja joitakin lisäaineita, joiden tarkoituksena on muodostaa malmin aineosien kanssa sopivan juoksevaa kuonaa.
Tämän jälkeen suoritetaan hiilen poistaminen puhaltamalla happea, jolloin pystytään alentamaan hiilipitoisuus jopa suunnilleen 1-2 %:iin asti.
Ensimmäinen menetelmä on selostettu erikoisesti ranskalaisessa patentissa 971 213.
Hiilen poistaminen hapen avulla hiilipitoisesta ferrokromista on selostettu varsinkin ranskalaisissa patenteissa 2 167 520 ja 2 317 369.
Näissä valmistusmenetelmissä vaaditaan kuitenkin raskaita laitteita: sekoitussankoja, sankoja, jotka on varustettu hapenruiskutusputkilla, 30-50 MW sähköuuneja, jotka ovat täysin suljettuja, niin että savukaasut voidaan ottaa talteen ja puhdistaa, minkä vuoksi on käytettävä sekä kemiallisen kokoomuksen että granulometriansa puolesta hyvin täsmäl- 2 69488 lisiä panoksia. Murenevien tai hyvin hienojakoisten ja heterogeenisen kokoomuksen omaavien malmien käyttö on siis mahdotonta, tai ei ainakaan ole mahdollista ilman kalliita valmistusmenetelmiä (agglomerointi tai pelletoiminen esimerkiksi) .
Joissakin tapauksissa, esimerkiksi silloin kun sähköenergian jakeluverkosto on riittämätön tai kilowattitunnin hinta on liian korkea, olisi sellainen menetelmä hyvin edullinen, jossa malmin sulattamiseen ja pelkistämiseen tarvittavaa energiaa ei otettaisi sähkövirrasta, vaan suurimmaksi osaksi kiinteistä hiiltä sisältävistä aineista, jopa keskinkertaista tai huononpuoleista laatua olevista, joita on runsaasti saatavissa helposti louhittavista esiintymistä joissakin maissa, ja ainoastaan pienemmässä määrin tai ei lainkaan korkeahin-taisista polttoaineista kuten luonnonkaasusta tai öljyn johdannaisista.
Kyseessä oleva keksintö tuo ratkaisun tähän pulmaan. Keksintö koskee menetelmää niukkahiilisen ferrokromin valmistamiseksi, jossa menetelmässä kromimalmia käsitellään kiinteän, hiiltä sisältävän pelkistävän aineen avulla korkeassa lämpötilassa, reaktorissa, jossa on tulenkestävä lähes lieriömäinen kammio, joka voi pyöriä akselinsa ympäri ja akseli voi taipua kaikkiin asentoihin pystyasennosta vaakasuoraan ja hiilipätoisen pelkistävän aineen palamiskaasut voidaan ottaa talteen, ja tässä menetelmässä on seuraavat vaiheet: - Reaktoriin panostetaan kromimalmia ja hiiltä sisältävää pelkistävää ainetta.
- Panoksen lämpötila nostetaan ainakin 1000°C:een ja etupäässä ainakin suunnilleen 1200°C:een millä tahansa tunnetulla lämmi tysmenetelmällä.
- Panoksen päälle lisätään peräkkäin useita kertoja kiinteää hiilipitoista pelkistävää ainetta ja puhalletaan happea, jotta mainitut lisämäärät palaisivat, reaktori käynnistetään pyörimään ja sen akseli on kaltevassa asennossa, siihen asti kunnes muodostuu nestemäinen ferrokromisula, lähes kyllästettyä hiilellä ja kuonan peittämää, joka on lähes tyhjä il 3 69488 kromista.
- Poistetaan kuona.
- Puhalletaan happea suihkun avulla nestemäisen hiilipitoi-sen ferrokromisulan pintaan reaktorin pyöriessä, kunnes hiilipitoisuus saavuttaa halutun asteen, mikä voi olla 2-0,2 % ja voi laskea jopa 0,1 %:iin asti.
Jos halutaan alentaa hiilipitoisuutta vielä ja tehdä ferrokromista "superpuhdistettua", eli 0,020 %:iin ja vieläpä 0,010 %:iin asti, suoritetaan vielä lisävaihe: - palautetaan reaktori lähes vertikaaliseen asentoon, kun pyöriminen on lakkautettu, ja se peitetään tiiviisti laitteella, joka on yhdistetty pumppauslaitteeseen, jonka virtaama on voimakas, jolloin voidaan alentaa paine 0,5-50 Torrin välille ja etupäässä 1-10 Torrin välille, noin 5-45 min ajaksi.
Sen jälkeen, kun reaktorissa on taas atmosfäärin paine, valetaan, millä tunnetulla tavalla tahansa, hyvin alhaisen hiilipitoisuuden omaava ferrokromi, esimerkiksi metallimuot-tiin.
Menetelmän suorituksessa käytettävä kiinteä hiilipitoinen pelkistävä aine on etupäässä koksi, mutta voidaan käyttää myös muun tyyppisiä luonnosta saatavia hiilipitoisia tuotteita kuten kivihiiltä, antrasiittiä, ligniittejä, puuhiiltä.
Voidaan lisätä myös erilaisia lisäaineita lopputuotteen kokoomuksen säätämistä varten, esimerkiksi rautaa tai rautamalmia, mikäli halutaan valmistaa kromi-valurautaa ja myös erilaisia lisäaineita kuonan rakenteen säätelyä varten, esimerkiksi antamaan sille sopiva juoksevuus ottaen huomioon malmin kokoomus. Tämä lisäaine voi olla esimerkiksi kvartsia.
Panos voidaan esikuumentaa erilaisilla tunnetuilla tavoilla, joko itse reaktorissa käyttämällä kaasupoltinta, öljypoltin-ta tai jauhemaista kiinteää polttoainetta käyttävää pol- 4 69488 tinta, tai reaktorin ulkopuolella käyttämällä ainakin osittain lämmönlähteenä reaktorista poistuvia ja talteenotettu-ja palamiskaasuja.
Kromimalmi voidaan käyttää puhdistamattomana, yksinkertaisesti vain murskattuna ja sekoitettuna pelkistävään aineeseen, tai agglomeroituneessa tilassa. Jälkimmäisessä tapauksessa malmi jauhetaan hienoksi ja sekoitetaan hiiltä sisältävään pelkistävään aineeseen, joka on myös jauhettua. Sen jälkeen voidaan suorittaa agglomerointi kuulapuristimel-la, kun mahdollisesti on ensiksi lisätty jotakin tunnettua tyyppiä olevaa sitovaa ainetta, tai panos muutetaan pallomaiseen muotoon (tai "pelleteiksi") klassisen kuulalevyn avulla, jolloin lisätään 5-15 % vettä. Pallosten kuivaaminen voidaan suorittaa käyttämällä ainakin osittain työvaiheen aikana reaktorista poistuvia palamiskaasuja.
Puristeet voidaan panostaa sellaisinaan reaktoriin tai ne voidaan esipelkistää apu-uunissa, jota kuumennetaan ainakin osittain reaktorin palamiskaasujen avulla. Pelkistys-aste voi nousta jopa 90 %:iin kromin osalta ja jopa 95 %:iin raudan osalta.
On mahdollista soveltaa puhalletun hapen virta palamiskaasujen lämpötilaan jollakin määrätyllä arvolla tai edeltäkäsin määrätyllä lämpötilavälillä.
Reaktorin akselin kaltevuusaste pystytasoon nähden ja reaktorin pyörimisnopeus akselinsa ympäri on määrätty siten, että malmin pelkistyminen voisi tapahtua minimiäjassa, eikä se aiheuttaisi liian nopeata tulenkestävän vuorauksen kulumista. Voidaan työskennellä siten, että akselin kaltevuuskulma a on välillä 30-50° pystytasoon nähden ja pyörimisnopeudella, joka on joitakin kierroksia minuutissa aloitettaessa, jotta panoksen kokoomus ja lämpötila tulisivat tasaisiksi, ja pyörimisnopeudella 15-25 kierrosta minuutissa hapen puhalluksen aikana, mutta nämä arvot eivät kuitenkaan ole absoluuttisia rajoja.
li 5 69488
Kuva 1 esittää reaktoria, jota käytetään keksinnön toteuttamisessa. Se käsittää lähes lieriön muotoisen metallisen vaipan 1, vuorauksen 2, joka perustuu tavallisesti magne-siumoksidiin, pyörimislaitteet 3 akselin 4 ympäri ja laitteet reaktorin kallistamiseen (ei kuvassa) akselin kahden tapin 5 ympärillä, jotka on kiinnitetty metalliseen ulko-vaippaan.
Reaktorin päällä on savuhormi 6, joka on liitetty mihin tahansa tunnettuun systeemiin, johon palamiskaasut johtuvat ja otetaan talteen (ei kuvassa). Reaktorin voi sulkea tiiviisti myös jokin tunnettu laite, jota ei ole esitetty kuvassa, jolla saadaan aikaan vähennetty paine tai vakuumi tiivisteliitoksen 12 avulla. Happea puhalletaan suihkun 7 avulla, joka voidaan säätää kaltevaan asentoon ja tunkeutumaan syvälle reaktoriin.
Se seikka, että pystytään saamaan aikaan lähes totaalinen kromimalmin pelkistäminen, kun suihkutetaan jatkuvana happea panokseen, selittyy sekä pyörivän reaktorin käyttämisestä kaltevassa asennossa että hapen suihkuttamistavasta panoksen pintaan suhteellisen heikossa tulokulmassa.
Koksin polttamisalue hapessa on rajoitettu panoksen ylimpään osaan. Vapautunut lämpö siirtyy osittain johtumalla panoksen keskiosaan ja suureksi osaksi säteilemällä ja konvektion kautta panoksen yläpuolella olevaan tulenkestävän vuorauksen osaan 9. Reaktorin pyörimisen vuoksi vuorauksen alueelle 9 akkumuloitunut lämpö luovutetaan seuraavan puolikierroksen aikana johtuen sen kautta panoksen alaosaan 10, joka hapelta suojassa pelkistyy progressiivisesti metalliseksi kromiksi ja raudaksi aluksi lisätyn koksin ansiosta.
Välialue 11 alemman pelkistysalueen ja ylemmän palamisalueen välissä on lähes tasapainotilassa hapetuksen-pelkistyksen suhteen.
69488 6
Lopullinen vakuumi saadaan aikaan ojentamalla reaktori lähes vertikaaliseen asentoon ja panemalla sen ylimpään osaan kaasukello, jota ei ole kuvassa, ja jonka tiiviyden varmistaa tiivistysliitos 12, ja joka on yhdistetty tunnetun tyyppiseen pumppusysteemiin, jonka virtaus on riittävä, ja sitä edeltää edullisimmin tehokas pölysuodatin; reaktorissa voidaan täten ylläpitää 0,5-50 Torrin ja etupäässä 1-10 Torrin paine.
Keksinnön toteuttaminen on selostettu seuraavissa esimerkeissä, joissa kaikki kaasuarvot on ilmoitettu standardi-kuuti. ome t r e i nä.
Esimerkki 1 Käytetään reaktoria, jonka nimelliskapasiteetti on 3 tonnia terästä, muodoltaan lähes sylinterimäinen, diametri 1,35 m ja syvyys 2,70 m, vuorattu tulenkestävillä tiilillä, jotka perustuvat magnesiumoksidiin.
Panostetaan kaksi tonnia kromimalmia (lajittelematonta, 0-100 mm), jonka kokoomus on seuraava:
Cr203 39,2 % (Cr/Fe = 1,45)
FeO 24,0 %
Si02 7,5 % A1203 14,4 %
CaO 1,6 %
MgO 11,7 % sekalaisia 1,6 % ja 400 kg koksia 20-40 mm:n palasina.
Aluksi suoritetaan esikuumennus klassisella polttimella, joka käyttää joko nestemäistä tai kaasumaista polttoainetta siten, että panoksen lämpötila nostetaan noin 1200°C:een. Lämpötilan tasaisuuden varmistamiseksi pannaan reaktori pyörimään hitaasti jaksottain (2-3 kierrosta joka minuutti) ja kiertoakseli on noin 40°:een kaltevuuskulmassa pysty- tl 7 69488 asentoon nähden. Esilämxnityksen lopulla lisätään 400 kg koksia 20-40 mm:n suuruisina paloina palamisreaktion käynnistämiseksi .
Sen jälkeen pannaan reaktori pyörimään 12 kierr/min ja puhalletaan panoksen yläosaan suihkun avulla happea virtaamalla 3 10 m /min.
3
Kun on puhallettu 300 m happea, panostetaan uudelleen 200 kg koksia panoksen päälle, joka on lämpötilassa suunnilleen 1600°C. Tästä hetkestä lähtien sovelletaan hapen puhaltaminen palamiskaasujen lämpötilaan, joka säädetään noin 1300°C:ksi.
3
Kun on puhallettu 200 m happea, mikä vastaa lähes tarkasti 200 kg:n koksimäärän palamista, panoksen lämpötila nousee noin 1700°C:een. Panostetaan uudelleen 150 kg koksia ja 3 puhalletaan 150 m happea 3a säädetään kaasujen palamislämpötila 1300°C:een. Tämän puhalluksen seurauksena panoksen lämpötila nousee 1700-1800°C:een ja metallin ja kuonan muodostama sula alkaa muodostua.
Sitten pienennetään suihkun tunkeutumissyvyyttä reaktoriin ja sitä kallistetaan sillä tavoin, että sen tulokulma panoksen tason kanssa on alle 15°, jolloin estetään hapen pääsy panoksen sisään. Tästä hetkestä lähtien lisätään peräkkäin 3 pieniä määriä koksia (100 kg), jotka vastaavat 100 m :n hap-pimäärän puhallusta, jotta vältettäisiin koksin joutuminen kuonan peittämäksi, jolloin se ei palaisi. Samoin panostetaan 50 kg kvartsia, joka on tarkoitettu kuonan tekemiseksi juoksevaksi. Lämpötila pysyttelee välillä 1800-1850°C.
Heti kun koko panos on sulanut, reaktio nopeutuu ja tämä ilmenee kaasun kehittymisenä ja kuonan vaahtoamisena; hapen johtamista vähennetään, niin että savukaasujen lämpötila pysyttelee välillä 600-800°C.
_____ TT" -- 8 69488
Kuonanäytteestä todetaan, että kromi on käytännöllisesti katsoen loppuun kulunut, ja jauhetun kuonan väri on valkoinen. Kromipitoisuus on 2,1 % ilmoitettuna C^O^na.
Reaktorin sisältämän metallin analyysi on seuraava:
Cr : 54,1 % C : 8,4 % rautaa ja erilaisia epäpuhtauksia: loput.
Kuona poistetaan huolellisesti, sen jälkeen poistetaan hiil- 3 tä puhaltamalla happea 75 m tonnia kohti metallia, eli täs- 3 sä tapauksessa 73 m happea 945 kg kohti hiilipitoista ferro-kromia, virtaamalla 8-9 m /min, ja suihku on suunnattu lähes metallin pintaa viistävästi ja reaktori pyörii 15 kierr/min.
8 min kuluttua kromipitoisuus on noussut 59,1 %:iin, hiili-pitoisuus on laskenut 0,31 %:iin ja metallin lämpötila on noin 1750°C.
Näin saatu puhdistettu ferrokromi muutetaan sitten super-puhdistetuksi ferrokromiksi poistamalla siitä hiiltä vakuu-missa.
Tätä varten reaktori oikaistaan, kun sen pyöriminen on ensin lakkautettu, se peitetään täysin tiiviisti kaasukellolla, joka on yhdistetty pumppauslaitteeseen, jonka virtaama on hyvin voimakas, ja sitä pidetään 15 min ajan 1 Torrin vakuu-missa. Kun on palautettu atmosfäärin paine reaktoriin, voidaan ottaa talteen 825 kg superpuhdistettua ferrokromia, jonka analyysi on seuraava:
Cr : 59,8 % C : 0,070 % eli kromin kokonaistuotos on 92 %.
Esimerkki 2
Samaan reaktoriin kuin esimerkissä 1 käytetty, pannaan puristettuja kromimalmin pallosia, jotka on saatu jauhamalla mal- 9 69488 mia hiukkaskokoon alle 0,5 mm; kokoomus on seuraava: malmia 100 paino-osaa koksia 20 " bentoniittia 3 " ja palloset on tehty klassisella pallolevyllä ja lisätty vettä 10 %, jonka jälkeen on kuivattu kuivausuunissa. Malmin kokoomus on sama kuin esimerkissä 1.
Reaktoriin panostetaan 1600 kg pallosia ja 150 kg koksia, reaktori pannaan pyörimään hitaasti (1-2 kierr/min). Reaktori, jota oli juuri käytetty edelliseen menetelmään, oli jo noin 1200°C lämpötilassa, mikä nopeutti panoksen esikuu-mennusta. Lisätään 150 kg koksia ja puhalletaan happea 3 m'Vmin. Noin 1 h kuluttua on lämpötila noussut 1450°C:een. Silloin nopeutetaan pyörimistä 15 kierrokseen/min ja lisätään peräkkäin 150 kg:n, sitten 100 ka:n panokset koksia ja 3 ' 3 puhalletaan happea 15 m /min virtaamalla 100 m happea/100 kg kohti koksia. Kun happea on puhallettu 400 m-3, on lämpötila noussut 1900°C:een. Happivirtaamaa vähennetään ja pidetään yllä lämpötilaa 1900°C ja happivirtaama sovitetaan siten, että savukaasujen lämpötila on välillä 600-800°C.
Sitten lisätään 50 kg kvartsia tekemään kuona juoksevaksi, jonka jälkeen se poistetaan. Reaktori sisältää tällä hetkellä 400 kg metallia, jonka kokoomus on: kromia 62,74 % hiiltä 9,12 % piitä 0,05 % rautaa loput.
Sen jälkeen puhalletaan, reaktorin ollessa noin 40° kaltevuus-
O
kulmassa pystytasoon nähden, suihkulla pintaa viistäen 35 m 3 happea virtaamalla 9 m /min. Metallin lämpötila kohoaa 1760°C:een, ja reaktori pyörii 15 kierr/min. Hiilipitoisuus laskee 0,25 %:iin ja kromipitoisuus nousee 64,5 %:iin.
10 694 88
Kun reaktori on nostettu lähes pystyasentoon, siihen tehdään vakuumi noin 1 Torria kaasukellon avulla, joka on pantu tiiviisti sen yläosaan ja liitetty pumppuun. 15 min kuluttua on metallin lopullinen lämpötila 1620°C ja sen kokoomus on seuraava:
Cr 66,0 %
Si 0,09 % C 0,060 %
Fe ja erilaiset epäpuhtaudet: loput.
Esimerkki 3 1000°C:een esilämmitettyyn reaktoriin panostetaan 800 kg puristettua kromimalmia + koksia, suhteessa 22 % hiiltä ja 100 kg koksia 20-40 mm:n suuruisina paloina. Kuumennetaan 1250°C:een polttoöljyilma polttimen avulla ja annetaan reaktorin pyöriä 3 kierr/min 2 h ajan. Todetaan, että näin käsitelty panos on osittain pelkistynyt sen sisältämän raudan ja kromin osalta, (noin 75 % kromista ja 90 % raudasta). Sitten lisätään 750 kg hienoksi leikattua rautaromua ja 200 kg koksia. Reaktori pannaan pyörimään 20 kierr/min ja 3 puhalletaan 400 m happea suihkun avulla. Saadaan 950 kg sulaa, joka on kromia sisältävää valurautaa, jonka lämpötila on 1650°C ja sen kokoomus: kromia 15,97 % hiiltä 5,27 % piitä 0,05 % rautaa ja erilaisia epäpuhtauksia: loput ja sulan päällä on kuonaa.
Tyhjennetty kuona poistetaan huolellisesti ja hiiltä poistetaan puhaltamalla happea käyttäen suihkua, joka viistää pin-taa, 8 m /min, 4,5 min ajan, ja reaktori pyörii 15 kierr/min. Puhallus lopetetaan. Lämpötila on 1830°C, hiilipitoisuus on 0,2 % ja kromipitoisuus on 16,7 %.
il 69488
Reaktoriin tehdään sitten vakuumi kaasukellon avulla, joka on tiiviisti reaktorin yläosassa ja liitetty pumppu-laitteeseen, ja reaktori on nostettu pystyasentoon ja sen pyöriminen on lopetettu. 10 min kuluttua on lämpötila laskenut 1700°C:een ja on saatu ruostumatonta kromiterästä, jonka kokoomus on seuraava:
Cr : 16,37 % C : 0,021 %
Si 0,16 %
Fe ja erilaisia epäpuhtauksia: loput.
Keksinnön mukaisesti voidaan saada, käytetyistä malmityypeistä ja mahdollisista lisäaineista riippuen, laaja asteikko puhdistettuja ja superpuhdistettuja ferrokromeja, joissa on vain 2 % - 0,020 % ja vieläpä vain 0,010 % hiiltä laitteistossa, joka on yksinkertainen ja vahva, ei vaadi suuria investointeja, tuottavuudeltaan suhteellisen hyvä ja soveltuu keskinkertaista laatua olevan malmin käyttämiseen, nimittäin murenevien, tai hyvin hienojakoisten, heterogeenisten, ja sellaisten kiinteiden hiiltä sisältävien pelkistävien aineiden käyttämiseen, jotka ovat hyvin erilaisia ja epätasaisia laadullisesti.
Tämä menetelmä voi sen vuoksi olla vaihtoehtona nykyään käytettäville sähkömetallurgisille menetelmille.
Claims (13)
1. Menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahii-listä ferrokromia siten, että käsitellään malmia kiinteän hiiltä sisältävän pelkistävän aineen avulla korkeassa lämpötilassa reaktorissa, joka käsittää tulenkestävän, lähes lieriömäisen kammion, joka voi pyöriä akselinsa ympäri ja akseli voi taipua kaikkiin asentoihin pystysuorasta vaakasuoraan, ja kiinteän hiiltä sisältävän pelkistävän aineen pala-miskaasut voidaan ottaa talteen, tunnettu siitä, että menetelmä sisältää seuraavat peräkkäiset vaiheet: - reaktoriin panostetaan kromimalmia ja hiilipitoista pelkistävää ainetta, - panoksen lämpötila nostetaan ainakin 1200OC:een millä tahansa tunnetulla menetelmällä, - panoksen päälle lisätään peräkkäin useita kertoja kiinteää hiilipitoista pelkistävää ainetta ja puhalletaan happea, jotta mainitut lisätyt määrät palaisivat, reaktori käynnistetään pyörimään ja sen akseli on kaltevassa asennossa, siihen asti kunnes muodostuu nestemäinen ferrokromisula, joka on lähes kyllästettyä hiilellä, - poistetaan kuona ja poistetaan hiiltä puhaltamalla happea suihkun avulla nestemäisen hiiltä sisältävän ferrokromi-sulan pinnalle, reaktorin pyöriessä ja sen akselin ollessa kaltevassa asennossa siksi kunnes hiilipitoisuus saavuttaa halutun arvon, mikä voi olla välillä 2-0,2 %, ja vieläpä 0,1 %, - ferrokromi, josta hiili on poistettu, valetaan millä tunnetulla tavalla tahansa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunnet-t u siitä, että hiilenpoistovaiheen jälkeen ferrokromi jätetään reaktoriin, joka oikaistaan lähes pystysuoraan asentoon, peitetään tiiviisti laitteella, joka on yhdistetty pumppauslaitteeseen ja pidetään yllä vakuumia 0,5-50 Torria ja etupäässä 1-10 Torria noin 5-45 min ajan, sen jälkeen palautetaan reaktoriin atmosfäärin paine ja valetaan, tunnetulla tavalla, niukkahiilinen ferrokromi. 13 69488
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ferrokromin valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että lisätään panokseen ainakin yhtä lisäainetta, jonka tarkoituksena on säätää kuonan kokoomusta.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tun n e ttu siitä, että lisätään panokseen jotakin lisäainetta, jonka tarkoituksena on säätää ferrokromin kokoomusta, kuten rautaa tai rautaoksidia.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunn e ttu siitä, että kiinteäksi hiiltä sisältäväksi pelkistäväksi aineeksi valitaan koksi, kivihiili, antrasiit-ti, ligniitti tai puuhiili.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunnettu siitä, että panos nostetaan ainakin 1000°C lämpötilaan ja etupäässä 1200°C lämpötilaan polttimen avulla, jossa käytetään nestemäistä, kaasumaista tai jauhemaista kiinteää polttoainetta.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunnettu siitä, että panoksen lämpötila nostetaan etukäteen 1000°C:een ja etupäässä ainakin 1200°C:een uunissa, jota kuumennetaan ainakin osaksi reaktorista tulevien pala-miskaasujen avulla.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunnettu siitä, että panos koostuu puristetusta hienoksi jauhetusta kromimalmista ja jauhetusta kiinteästä hiilipitoisesta pelkistävästä aineesta ja sideaineesta. i4 69488
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunnettu siitä, että puristeet on etukäteen pelkistetty.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunne t- t u siitä, että puristeet on etukäteen pelkistetty uunissa, joka kuumennetaan ainakin osittain reaktorista tulevilla palamiskaasuilla.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunn ettu siitä, että happivirtaama hiilipitoisen pelkistävän aineen polttamiseksi sovitetaan reaktorista poistuvien palamiskaasujen ennalta määrätyn lämpötilan mukaan.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunnettu siitä, että suihkun avulla tapahtuvan hiilenpoist.ovaiheen aikana on puhalletun hapen määrä välillä 3 10-100 m tonnia kohti metallia ja happivirtaama on välillä 2-20 m^/min.
12 694 88
13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukainen menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa niukkahiilistä ferrokromia, tunne ttu siitä, että reaktorin akselin kaltevuuskulma, paitsi hiilenpoiston aikana vakuumissa, on välillä 30-50° suhteessa vaakatasoon. 69488 15
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8024469A FR2493875B1 (fr) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Procede de production de ferro-chrome a bas carbone dans un reacteur |
| FR8024469 | 1980-11-13 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI813573L FI813573L (fi) | 1982-05-14 |
| FI69488B FI69488B (fi) | 1985-10-31 |
| FI69488C true FI69488C (fi) | 1986-02-10 |
Family
ID=9248086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI813573A FI69488C (fi) | 1980-11-13 | 1981-11-11 | Foerfarande foer framstaellning av ferrokrom med laog kolhalt i en reaktor |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR8107353A (fi) |
| FI (1) | FI69488C (fi) |
| FR (1) | FR2493875B1 (fi) |
| GR (1) | GR75813B (fi) |
| IN (1) | IN154193B (fi) |
| ZA (1) | ZA817722B (fi) |
| ZW (1) | ZW26881A1 (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120039884A (zh) * | 2025-02-21 | 2025-05-27 | 株洲鸿达实业有限公司 | 一种粗粒度碳化铬粉的制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1348031A (fr) * | 1963-01-24 | 1964-01-04 | Procédé de fabrication des alliages à base de fer et de chrome | |
| FR1377329A (fr) * | 1963-07-26 | 1964-11-06 | Soc Metallurgique Imphy | Procédé de réduction de minerai contenant l'un au moins des oxydes de chrome, manganèse et fer |
| FR1411035A (fr) * | 1964-04-30 | 1965-09-17 | Soc Metallurgique Imphy | Installation et procédé de réduction d'oxydes difficiles à réduire |
| US4190435A (en) * | 1978-10-25 | 1980-02-26 | Uddeholms Aktiebolag | Process for the production of ferro alloys |
-
1980
- 1980-11-13 FR FR8024469A patent/FR2493875B1/fr not_active Expired
-
1981
- 1981-11-09 ZW ZW268/81A patent/ZW26881A1/xx unknown
- 1981-11-09 GR GR66476A patent/GR75813B/el unknown
- 1981-11-09 ZA ZA817722A patent/ZA817722B/xx unknown
- 1981-11-10 IN IN1249/CAL/81A patent/IN154193B/en unknown
- 1981-11-11 FI FI813573A patent/FI69488C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-11-12 BR BR8107353A patent/BR8107353A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN154193B (fi) | 1984-09-29 |
| FI69488B (fi) | 1985-10-31 |
| ZA817722B (en) | 1982-10-27 |
| GR75813B (fi) | 1984-08-02 |
| ZW26881A1 (en) | 1982-04-07 |
| FI813573L (fi) | 1982-05-14 |
| BR8107353A (pt) | 1982-08-03 |
| FR2493875B1 (fr) | 1988-08-26 |
| FR2493875A1 (fr) | 1982-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8540794B2 (en) | Method for reducing iron oxide and producing syngas | |
| AU2007309609B2 (en) | Microwave heating method and apparatus for iron oxide reduction | |
| RU2147039C1 (ru) | Установка и способ для получения расплавов железа | |
| AU2007204927B2 (en) | Use of an induction furnace for the production of iron from ore | |
| RU99105748A (ru) | Установка и способ (варианты) получения расплавов металла | |
| SU603349A3 (ru) | Способ получени жидкого чугуна | |
| US3920446A (en) | Methods of treating silicious materials to form silicon carbide for use in refining ferrous material | |
| US4304598A (en) | Method for producing steel from solid, iron containing pieces | |
| US4756748A (en) | Processes for the smelting reduction of smeltable materials | |
| US3746533A (en) | Process of producing ferro-nickel in a rotary furnace including pelletizing and pre-reducing ore | |
| US4576638A (en) | Process for the production of ferromanganese | |
| FI69488C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av ferrokrom med laog kolhalt i en reaktor | |
| US2729556A (en) | Method for making pig iron or steel | |
| US3167420A (en) | Production of metals or alloys from ores | |
| US5695543A (en) | Method for metal reduction of steel waste products | |
| CA1308917C (en) | Method for manufacturing chromium-bearing pig iron | |
| US3900696A (en) | Charging an electric furnace | |
| UA127514C2 (uk) | Спосіб отримання розплавленої сталі | |
| US3832158A (en) | Process for producing metal from metal oxide pellets in a cupola type vessel | |
| EP0365680B1 (en) | A method for producing a reduced chromium-ore bearing powder | |
| JPS61104013A (ja) | 溶融鋼からみ中に含有されている鉄の回収方法 | |
| US1948697A (en) | Manufacture of metals | |
| RU2403289C2 (ru) | Способ отделения металлического железа от оксида | |
| EP0409853B1 (en) | Production of manganese carbide and ferrous alloys | |
| US4179283A (en) | Production of metals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SOCIETE FRANCAISE D ELECTROMETALLURGIE |