HU215723B - Eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására olvadékredukáló üstben, valamint ilyen eljáráshoz alkalmas üst - Google Patents

Eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására olvadékredukáló üstben, valamint ilyen eljáráshoz alkalmas üst Download PDF

Info

Publication number
HU215723B
HU215723B HU9202908A HU290892A HU215723B HU 215723 B HU215723 B HU 215723B HU 9202908 A HU9202908 A HU 9202908A HU 290892 A HU290892 A HU 290892A HU 215723 B HU215723 B HU 215723B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
metal
bath
nozzle
melt
gases
Prior art date
Application number
HU9202908A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9202908D0 (en
HUT62662A (en
Inventor
Barry Stuart Andrews
Robin John Batterham
John Vincent Keogh
Original Assignee
Cra Services Ltd.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3774544&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HU215723(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cra Services Ltd. filed Critical Cra Services Ltd.
Publication of HU9202908D0 publication Critical patent/HU9202908D0/hu
Publication of HUT62662A publication Critical patent/HUT62662A/hu
Publication of HU215723B publication Critical patent/HU215723B/hu

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
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/02—Internal forms
    • 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
    • C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
    • 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
    • C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/16—Arrangements of tuyeres
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Adornments (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására fém-oxidokból és ércekből, beleértve részben előredukált érceket és fém-oxid-tartalmú salakokat. Az eljárás során olvadékredukáló üstbe őrölt szilárd anyagokat, így szenet, széntartalmú tüzelőanyagokat, fém-oxidokat, salakképző anyagokat és/vagy azok keverékeit és oxidáló gázokat vezetünk be a fémolvadékfürdőbe a fémolvadékfürdő felülete alatt és/vagy a fémolvadékfiirdő felülete feletti térből. A találmány ezen eljárás lefolytatására szolgáló olvadékredukáló üstre is vonatkozik.
Az utóbbi években több új eljárás vált ismertté, amelyek vas és acél előállítására vonatkoznak. Ezen eljárásokban közös az, hogy a viszonylag költséges kohókokszot hagyományos minőségű szénnel helyettesítik, és vasolvadékot tartalmazó reaktorban - közvetlenül vagy előredukálási művelet után - vasércet redukálnak.
Ezen új eljárások némelyikét gazdaságosabbá tette a vasolvadékból származó reaktorgázok utóégetése a reaktor gázterében. Minthogy a szén hőértékének csak egyharmada hasznosul a vasolvadékban szén-monoxiddá történő elégése során, a vasolvadékból származó reaktorgázok (CO+H2) teljes utóégetése a vasolvadék feletti térben kedvező az eljárás hőtani hatásfoka szempontjából. A reaktorgázok utóégetése azonban azzal a hátránnyal jár, hogy a kapott füstgázok nem használhatók előredukáláshoz. A 01 26391 számú európai közrebocsátási iratban leírt eljárás úgy küszöböli ki ezt a hátrányt, hogy az ércet előredukálják, ennek során a megolvadt vasból felszálló reaktorgázokat legalább részben utóégetik, a kapott hőt túlnyomó részben átadják az olvadéknak, majd az előredukáló üsthöz áramló reaktorgázokat redukálószerekkel redukálják, és egyidejűleg optimális redukálási hőmérsékletre hűtik.
A 3607774 és 3607775 számú NSZK-beli szabadalmi leírások vasérc olvadékredukálási eljárásaival foglalkoznak, amelyeket a reaktorgázok olvadékredukáló üstben végzett utóégetésének előnyös vonásai jellemeznek. A szabadalmi leírások ismertetik például 800 °C és 1500 °C közötti hőmérsékletű forró levegő és többlépcsős utóégetés alkalmazását.
A 3903 705 számú NSZK-beli szabadalmi leírás olyan eljárást és megfelelő berendezést ír le, amely első ízben tette lehetővé az utóégetés szelektív szabályozását. Az utóégetendő gáz sugarát perdülettel fújják a fémolvadék felületére, és az utóégetés foka a perdület mértékének változtatása útján módosítható.
Míg a fent említett új eljárásokat sajátos alakú olvadékredukáló üstben, például dob alakú reaktorban folytatják le, vannak olyan ismert eljárások is, amelyek hagyományos acélgyártó konverterekben lefolytathatók. Ezen technológia alapján olvadékredukáló eljárások váltak ismertté, így a Köbe Steel és Kawasaki cégek eljárásai Japánban, és a British Steel, Klockner-Werke és Krupp cégek eljárásai Európában.
A 3607 776 számú NSZK-beli szabadalmi leírás olyan nehézséget tárgyal, amely valamennyi olvadékredukáló eljárásban közös, nevezetesen: hogyan kell kezelni a cseppfolyós és szilárd anyagokat, így például a vascseppecskéket az olvadékredukáló üstből származó füstgázáramban anélkül, hogy az üst elvezetőnyílásain és az azt követő csővezetékekben nemkívánatos kicsapódás és lerakódás lépne fel. A szabadalmi leírásban ismertetett megoldás szerint a füstgázáram által felragadott vascseppecskéket a füstgáz vezetékeiben a vascseppecskék megszilárdulási hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten kell tartani, majd külön térben kell a füstgázt 1000 °C alá hűteni. Ez a megoldás a füstgáz hőmérsékletének megbízható felügyeletét és szabályzását igényli.
A találmány feladata eljárás biztosítása fémek és/vagy fémötvözetek előállítására fém-oxidokból és ércekből (beleértve részben előredukált érceket és fémoxid-tartalmú salakokat) olvadékredukáló üstben, amely lehetővé teszi a füstgázban jelenlévő cseppfolyós és szilárd anyagok nagy hányadának elválasztását a füstgáztól az olvadékredukáló üst fémolvadékfurdő feletti terében, mielőtt a füstgáz elhagyja az üstöt, annak érdekében, hogy az olvadékredukáló üstöt elhagyó füstgázban lévő cseppfolyós és szilárd anyagok miatt fellépő veszteséget csökkentsük, és ezáltal javítsuk a fémek és fémötvözetek előállítására irányuló olvadékredukálási eljárások gazdaságosságát.
A fentiek alapján a találmány eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására fém-oxidokból és/vagy ércekből, beleértve részben előredukált érceket és fémoxid-tartalmú salakokat, fémolvadékfürdőt tartalmazó olvadékredukáló üstben, amelybe a fém-oxidokat és/vagy érceket és/vagy fém-oxid-tartalmú salakokat őrölt alakban adagoljuk be, abban fémekké és/vagy fémötvözetekké redukáljuk, ezenkívül széntartalmú tüzelőanyagokat és oxidáló gázokat és adott esetben salakképző anyagokat adagolunk be a fémolvadékfürdőbe a fémolvadékfurdő felülete alatt és/vagy a fémolvadékfürdő felülete feletti térből, ahol az üstben képződő füstgázokat egy elvezetőnyíláson keresztül elvezetjük. Az eljárás során az oxidáló gázok legalább egy részét az üst függőleges tengelyén áthaladó egyik függőleges síkhoz képest rézsútosan vezetjük be, így a füstgázokat, az oxidáló gázokat, valamint a fémolvadékfürdőból a gázok által felragadott cseppfolyós és szilárd anyagokat a fémolvadékfurdő felülete feletti térben az üst függőleges tengelye körüli forgómozgásra és ezáltal külső irányba, az üst fala felé kényszerítjük, és ily módon a fémolvadékfürdőból felragadott cseppfolyós és szilárd anyagoknak a füstgázok elvezetőnyílásán keresztül fellépő veszteségét csökkentjük.
A találmány továbbá olvadékredukáló üst fémek és/vagy fémötvözetek előállítására, amelynek fémolvadékfürdő felülete alatti füvókái, felső befüvófúvókái és/vagy a fémolvadékfurdő felülete feletti lándzsái vannak, valamint füstgázelvezető nyílása van, amely legalább a fémolvadékfürdő felülete feletti térben forgásszimmetrikusán van kialakítva, legalább egy fúvóka és/vagy lándzsa a fémolvadékfürdő felülete feletti térben az üst függőleges tengelyén áthaladó függőleges síkhoz képest rézsútosan oxidáló gázokat injektáló, a füstgázokat, az oxidáló gázokat, a fémolvadékfürdőból felragadott cseppfolyós és szilárd anyagokat a fémolvadékfürdő felülete feletti térben az üst függőleges tengelye körüli
HU 215 723 Β forgómozgásra kényszerítő fuvókaként és/vagy lándzsaként van elhelyezve.
A találmány alapvető jellegzetessége, hogy a füstgázok, oxidáló gázok, cseppfolyós és szilárd anyagok forgómozgásának tengelye a fémolvadékfürdő feletti térben merőleges a fémolvadékfürdő felületére. Az ilyen áramlási jelleg egyértelműen különbözik az olvadékredukáló üstökben lefolytatott ismert eljárások során létesített áramlási jellegtől. A technika állása szerinti olvadékredukáló eljárásokban az oxidáló gázokat általában a fémolvadékfürdő felületére merőlegesen vagy a függőlegeshez képest kis dőlésszögben füvatják a fémolvadékfürdő felületére. A keletkezett füstgázok felfelé áramlanak a felül befújt gázárammal szemben, a felül befújt gázáram azokat részben magával ragadja, és következésképpen azok lefelé, a fémolvadékfürdő felülete irányába áramlanak. A fémolvadékfürdő felülete feletti térben az eredő áramlás jellegét vízszintes, azaz a fémolvadékfürdő felületével párhuzamos forgástengely jellemzi.
A fémolvadékfürdő felülete feletti térben a gázatmoszféra oxidáló. Ha az utóégetéshez oxidáló gázként előhevített levegőt használnak, az atmoszféra lényegében a fémolvadékfürdőt elhagyó reaktorgázokból, főleg szén-monoxidból és hidrogénből, az utóégetett gázokban lévő szén-dioxidból és vízből, valamint a levegő nitrogénjéből áll. Jellemző gázösszetételt mutat a következő elemzés: 16 térfogat% CO, 10 térfogat% CO2, 4 térfogat% H2, 10 térfogat% H2O és 60 térfogat% N2.
A fémolvadékfürdő felülete (és az azon úszó salakréteg), valamint a fémolvadékfürdő felülete feletti tér között turbulens átmeneti zóna van. Az átmeneti zónában fémolvadék és salak felszálló cseppecskéi vagy freccsenései keverednek a fémolvadék reaktorgázaival, a felülről befújt oxidáló gázokkal és az utóégetésből származó gázokkal. Az átmeneti zónában a gáz és a cseppfolyós anyag térfogat szerinti eloszlása többé-kevésbé egyenletes.
Az átmeneti zóna magassága bizonyos határok között szabályozható a fémolvadékfürdő felületére fújt és a fémolvadékfürdő felülete alá injektált reagáló anyagok arányának módosítása útján. Az átmeneti zóna magassága növelhető például az arány növelésével, azaz a fémolvadékfürdő felülete alatt lévő füvókákon keresztül beadagolt reagáló anyagok tömegéhez viszonyítva a fémolvadékfürdő felett bevitt reagáló anyagok tömegének növelésével. A fémolvadék és salak cseppecskéi és freccsenései (és a por) az átmeneti zónából a felette lévő térbejutnak, itt a viszonylag kis cseppeket és freccsenéseket a térben lévő erős turbulens gázáramlás szuszpenzióban tartja, míg a nagyobb cseppecskék és freccsenések a gravitáció következtében visszaesnek a fémolvadékfürdőbe.
A fémolvadékfürdő feletti térben lévő cseppfolyós és szilárd anyagok mennyisége jelentős mértékben függ az olvadékredukáló üst üzemeltetési módjától. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy az eljárás lefolytatásához szükséges reagáló anyagokat a fémolvadékfürdő felülete alatt és/vagy fölött adagoljuk be. A fémolvadékfürdő felülete alatt lévő füvókákon keresztül közvetlenül a fémolvadékfürdőbe adagolhatjuk be például az összes szilárd anyagot, így a széntartalmú tüzelőanyagokat, fém-oxidokat és/vagy érceket, előredukált érceket és a salakképző anyagokat vivőgázokkal, így nitrogénnel, argonnal, szén-monoxiddal, szén-dioxiddal, vagy az olvadékredukáló üstből származó, portalanított, recirkuláltatott gázokkal együtt. Ezenkívül az oxidáló gázok egy részét is a fémolvadékfürdő felülete alatt adagolhatjuk be a fémolvadékba. Megállapítottuk, hogy ha ilyen módon üzemeltetjük az olvadékredukáló üstöt, és az összes szilárd anyagot és az oxidálógázok 30%-át a fémolvadékfürdő felülete alatt adagoljuk be a fémolvadékfürdőbe, akkor a fémolvadékfürdő felülete fölötti térben lévő cseppfolyós és szilárd anyagok tömege az átmeneti zóna magasságával növekszik.
A cseppfolyós és szilárd anyagoknak a fémolvadékfürdő felülete fölötti térbe történő kiáramlását csökkenthetjük a találmány szerinti eljárással úgy, hogy megváltoztatjuk a reagáló anyagok beadagolásának módját, így hasznosnak bizonyult, ha a széntartalmú tüzelőanyagokat és a salakképző anyagokat a fémolvadékfürdő felülete alatt adagoljuk be, míg az oxidáló gázokat a fémolvadékfürdő felületére hivatjuk. Az ércet őrölt alakban szintén a fémolvadékfürdő felülete alatt adagolhatjuk be. A találmány szerinti eljárás szempontjából őrölt ércen előnyösen por alakúra őrölt ércet értünk.
Meglepő módon a találmány szerinti eljárás különösen előnyös változatának bizonyult, ha az őrölt ércet és/vagy részben előredukált ércet - akár por alakjában is - közvetlenül a fémolvadékfürdő felületére hivatjuk. Az ércnek füvókából vagy lándzsákból a fémoivadékfürdő felülete fölött történő ilyen betáplálás! módja a fémolvadékfürdő felülete alatti betápláláshoz viszonyítva a füstgázokban kisebb porterhelést eredményez. A találmány oltalmi körébe tartozik az az eljárásváltozat is, amikor a fém-oxidokat vagy érceket egyidejűleg a fémolvadékfürdő felülete alatt és fölött adagoljuk a fémolvadékfürdőbe.
A találmány szerinti eljárás különösen előnyös változatában a füstgázokat, oxidáló gázokat, a fémolvadékfürdőből a gázok által felragadott cseppfolyós és szilárd anyagokat a következő módon hozzuk forgómozgásba. Az oxidáló gázok legalább egy részének bevezetésére alkalmazott fúvóka a 2. ábra szerint két dőlésszöggel meghatározott helyzetben van elhelyezve. A füvókát metsző sugárirányú síkban a fuvóka e síkra eső vetülete a függőlegessel egy első dőlésszöget zár be. A fuvóka a sugárirányú síkra merőleges a sugárirányú síkot a füvókát metsző függőleges vonal mentén metsző második síkkal, egy második dőlésszöget zár be. Az első dőlésszög és a második dőlésszög nagysága előnyösen 10-80°, még előnyösebben 10-60°.
Az oxidáló gázok felső befuvásának az előző bekezdésben leírt irányai a találmány szerinti eljárás előnyös változatainak megfelelően úgy vannak megválasztva, hogy a felül behivatott oxidáló gázok forgómozgásban vannak, és a fémolvadékfürdő felülete fölötti térben lévő füstgázokat, valamint a gázok által felragadott cseppfolyós és szilárd anyagokat is forgómozgásba hozzák. A forgómozgás akkor is létrejön, ha a fémolvadékfürdő
HU 215 723 Β felülete fölött lévő térben szokásos körülmények között a füstgázok elvezetőnyílása irányában olyan áramlási jelleg érvényesül, amely az olvadékredukáló üstben uralkodó nagy reakciósebesség és igen nagy energiaátvitel miatt erősen turbulens. Az energiaátvitel sűrűsége (azaz a legnagyobb energiaátvitel osztva a legkisebb geometriai méretekkel) ismereteink szerint egyéb fémkohászati eljárásokhoz viszonyítva olvadékredukáló eljárásokban nagyon nagy, jellemzően az 1 MW/m3 körüli tartományban van.
A fémolvadékfürdő felülete fölötti térben az előzőekben ismertetett forgómozgás meglepő módon előre nem látható kedvező eredményekhez vezet a cseppfolyós és szilárd anyagoknak a füstgáz elvezetőnyílásán keresztül fellépő vesztesége tekintetében. Míg az olvadékredukáló üstből származó füstgázok szokásos porterhelése 40 g/Nm3 füstgáz, a találmány szerinti eljárás révén ez az érték 10 g/Nm3 füstgázérték alá, sok esetben 5 g/Nm3 érték alá, egy vasolvadékkal működő üstben több órás működés során 1 g/Nm3 értékre csökkent.
A találmány szerinti eljárás ezen kedvező hatásának lehetséges magyarázata az, hogy a forgómozgás szuperponálódása az olvadékredukáló üstben a fémolvadékfürdő feletti térben szokásosan jelenlévő erős turbulens mozgásra olyan áramlási jelleget eredményez, amely növeli az ott jelenlévő cseppfolyós és szilárd anyagok ütközési gyakoriságát, és a cseppfolyós és szilárd anyagokat a centrifugális erő az üst fala irányában gyorsítja. Az ütközések a cseppfolyós és szilárd anyagokat durvább részecskék keletkezése közben agglomerálják. A keletkező durvább részecskék egy része visszahullik a fémolvadékfürdőbe. Az üst falát elérő, maradó durvább részecskék, valamint a kisebb méretű cseppfolyós és szilárd anyagok a falhoz tapadnak, és ezáltal csökkentik a füstgázban lévő cseppfolyós és szilárd anyagok menynyiségét.
A találmány egyik előnyös megvalósítása szerint az oxidáló gázokat a fémolvadékfürdő felülete fölötti térbe perdülettel, az üst függőleges tengelyén áthaladó függőleges síkhoz képest rézsútosan hivatjuk be. Az oxidáló gázok örvénylése tovább erősíti a forgómozgást és javítja a tér áramlási jellegét, valamint kedvez a fémolvadékfürdőből származó reaktorgázok utóégetésének. Előnyösnek bizonyult a 3903 705 számú NSZK-beli szabadalmi leírás szerinti eljárás és berendezés használata a találmány szerinti eljárás ezen változatával kapcsolatban.
A találmány szerinti eljárásban a füstgáz sebességének meghatározása azt mutatta, hogy a füstgázok az olvadékredukáló üstöt 10 m/s és 150 m/s közötti sebességgel hagyják el a füstgáz elvezetőnyílásán keresztül. Ha a találmány szerinti eljárást vas előállítására használtuk, a füstgáz sebessége 80 m/s volt az elvezetőnyílásnál.
A találmány szerinti eljárás esetén a térbeli forgómozgás átlagos sebességét 2 m/s és 50 m/s között határoztuk meg. Megjegyezzük, hogy az átlagos sebesség előnyösen 2 m/s és 15 m/s között van.
A találmány szerinti olvadékredukáló üstnek felső befuvóelemei, így fuvókái és/vagy lándzsái vannak, amelyek az üst függőleges tengelyén keresztül haladó függőleges síkhoz rézsútosan vannak elhelyezve, és a statikus fémolvadékfürdő felülete fölött legalább 0,5 m távolságban vannak, és egy különösen előnyös elrendezésben érintőlegesen mutatnak a fémolvadékfürdő felülete irányába. Az egy vagy több füvókát vagy lándzsát tartalmazó befüvóegységek az összes őrölt szilárd anyagot, így érceket és/vagy fém-oxidokat, részben előredukált érceket és salakképző anyagokat, valamint széntartalmú tüzelőanyagokat a fémolvadékfürdőbe juttatják. A találmány oltalmi köréhez tartozik őrölt fémércek és/vagy részben előredukált fémércek előhevített alakban történő befüvatása az olvadékredukáló üstbe. Az előhevítési hőmérsékleteket kívánt módon lehet megválasztani, és azok általában 300 °C és 800 °C között vannak. A szilárd anyagok előhevítése által bevitt energia javítja az eljárás teljes hőtani hatásfokát.
A találmány szerinti olvadékredukáló üstnek a fentieken kívül még fémolvadékfürdő alatti füvókái, füstgáz elvezető nyílása, valamint a fémolvadékfürdő és salak számára csapolónyílásai vannak. A találmány szerinti eljárás szempontjából kedvezőnek bizonyult, ha az olvadékredukáló üst geometriai alakja, különösen a fémolvadékfürdő felülete feletti tartományban forgásszimmetrikus. Ez a kedvező alak azonban nem előfeltétele a találmány szerinti eljárás alkalmazásának. Ez csupán az üst ajánlott alakja.
Szintén előnyös, ha az olvadékredukáló üstben elegendően nagy tér van a fémolvadékfürdő fölött. Kedvezőnek bizonyult, ha a tér magassága a fémolvadékfürdő mélységének legalább kétszeresét teszi ki. A fémolvadékfürdő mélységének 2-10-szeres értéke előnyös, 3-6-szoros értéke különösen előnyös.
A találmány szerinti eljárást és olvadékredukáló üstöt a következőkben részletesebben tárgyaljuk hivatkozva a csatolt rajzra. Az 1. ábra az olvadékredukáló üst előnyös kiviteli alakjának hosszanti metszetét mutatja egyszerűsített és sematikus formában, míg a 2. ábra a füvóka elrendezését szemlélteti.
Az 1 üstnek belső oldalán tűzálló téglával bélelt acéllemez köpenye van. Az 1 üst 2 fémolvadékfürdőt tartalmaz, amelyen az ábrán fel nem tüntetett salakréteg úszik. Vivőgázzal és gáznemű anyagokkal, így oxidáló gázokkal és gáznemű, széntartalmú tüzelőanyagokkal őrölt szilárd anyagok, így fém-oxidok és szilárd, széntartalmú tüzelőanyagok betáplálása történik a 2 olvadékba a nyílként feltüntetett alsó 3 fuvókákon keresztül. Az alsó 3 fuvókák általában két - egymáshoz képest - koncentrikus cső alakjában vannak megszerkesztve. Az oxidáló gázokat előnyösen a központi csövön keresztül vezetjük, és a két cső közötti gyűrű alakú nyíláson a fuvókák hűtését szolgáló gáznemű fuvókavédő anyag, szokásosan szénhidrogén, így földgáz vagy propán áramlik. Fúvókavédő anyagokként alkalmazhatunk inért gázokat, így nitrogént vagy argont is.
A felső 4 füvókákat is nyilak ábrázolják. Spirál alakú nyilak jelölik a felső 4 fuvókákon keresztül a fürdő felületére füvatott 5 oxidáló gázok örvénylő mozgását, amit a 4 füvókából nagy sebességgel kiáramló gázsugár az injektorelv alapján hoz létre. A forgómozgásban lévő 6 gázáramlást is nyíl jelképezi. A találmány szempont4
HU 215 723 Β jából közömbös, hogy a gázáramlás balra vagy jobbra forog.
A 2 fémolvadék feletti 2A térben lévő cseppfolyós és szilárd anyagokat a 7 nyíl irányú centrifugális erők az üst belső 8 fala irányában gyorsítják.
A fentieken kívül az 1 üst 9 felső részén kúpos alakú a fémolvadékfürdő nagy fröccsenéseinek visszatartása céljából.
Az 1 üstnek még 10 elvezetőnyílása van, amelyen keresztül 11 füstgázok távoznak.

Claims (11)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására fém-oxidokból és/vagy ércekből, beleértve részben előredukált érceket és fém-oxid-tartalmú salakokat, fémolvadékfürdőt tartalmazó olvadékredukáló üstben, amelybe a fém-oxidokat és/vagy érceket és/vagy fémoxid-tartalmú salakokat őrölt alakban adagoljuk be, abban fémekké és/vagy fémötvözetekké redukáljuk, ezenkívül széntartalmú tüzelőanyagokat és oxidáló gázokat, és adott esetben salakképző anyagokat adagolunk be a fémolvadékfurdőbe a fémolvadékfürdő felülete alatt és/vagy a fémolvadékfürdő felülete feletti térből, ahol az üstben képződő füstgázokat egy elvezetőnyíláson keresztül elvezetjük, azzal jellemezve, hogy az oxidáló gázok (5) legalább egy részét az üst (I) függőleges tengelyén áthaladó egyik függőleges síkhoz képest rézsútosan vezetjük be, így a füstgázokat (11), az oxidáló gázokat (5), valamint a fémolvadékfurdőből (2) a gázok által felragadott cseppfolyós és szilárd anyagokat a fémolvadékfürdő (2) felülete feletti térben (2A) az üst (1) függőleges tengelye körüli forgómozgásra és ezáltal külső irányba, az üst (1) fala (8) felé kényszerítjük, és a fémolvadékfurdőből (2) felragadott cseppfolyós és szilárd anyagoknak a füstgázok (II) elvezetőnyílásán (10) keresztül fellépő veszteségét csökkentjük.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a füstgázokat (11), oxidáló gázokat (5), a fémolvadékfurdőből (2) a gázok által felragadott cseppfolyós és szilárd anyagokat forgómozgásba hozzuk, ehhez az oxidáló gázok (5) legalább egy részének bevezetésére füvókát (4) alkalmazunk, amely a füvókát (4) metsző sugárirányú síkban a függőlegeshez képest egy első dőlésszögben, a sugárirányú síkra merőleges és a sugárirányú síkot a füvókát (4) metsző függőleges vonal mentén metsző második síkhoz képest egy második dőlésszögben van elhelyezve.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 10-80°-os első és második dőlésszögben elhelyezett füvókát (4) használunk.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 10-60°-os első és második dőlésszögben elhelyezett füvókát (4) használunk.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oxidáló gázokat (5) perdülettel hivatjuk be a fémolvadékfürdő (2) felülete feletti térbe (2A).
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgómozgás átlagos sebességét 2 m/s és 50 m/s, előnyösen 2 m/s és 15 m/s között tartjuk.
  7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a füstgázokat (11) 10 m/s és 150 m/s közötti sebességgel vezetjük el az üstből (1) a füstgázok elvezetőnyílásán (10) keresztül.
  8. 8. Olvadékredukáló üst fémek és/vagy fémötvözetek előállítására, amelynek fémolvadékfürdő felülete alatti fúvókái, felső befúvófúvókái és/vagy a fémolvadékfürdő felülete feletti lándzsái vannak, valamint füstgázelvezető nyílása van, azzal jellemezve, hogy legalább a fémolvadékfürdő (2) felülete feletti térben (2A) forgásszimmetrikusán van kialakítva, és legalább egy fúvóka (4) és/vagy lándzsa oxidáló gázokat (5) a fémolvadékfürdő (2) felülete feletti térben (2A) az üst (1) függőleges tengelyén áthaladó egyik függőleges síkhoz képest rézsútosan injektáló, a füstgázokat (11), az oxidáló gázokat (5), a fémolvadékfurdőből (2) felragadott cseppfolyós és szilárd anyagokat a fémolvadékfürdő (2) felülete feletti térben (2A) az üst (1) függőleges tengelye körüli forgómozgásra kényszerítő füvókaként (4) és/vagy lándzsaként van elhelyezve.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti olvadékredukáló üst, azzal jellemezve, hogy legalább egy fúvóka (4) és/vagy lándzsa a fúvókát (4) és/vagy lándzsát metsző sugárirányú síkban a függőlegeshez képest egy első dőlésszögben, a sugárirányú síkra merőleges és a sugárirányú síkot a fúvókát (4) metsző függőleges vonal mentén metsző második síkhoz képest egy második dőlésszögben van elhelyezve.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti olvadékredukáló üst, azzal jellemezve, hogy a fúvóka (4) 10-80°-os első és második dőlésszögben van elhelyezve.
  11. 11. A 10. igénypont szerinti olvadékredukáló üst, azzal jellemezve, hogy a fúvóka (4) 10-60°-os első és második dőlésszögben van elhelyezve.
HU9202908A 1990-03-13 1991-03-13 Eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására olvadékredukáló üstben, valamint ilyen eljáráshoz alkalmas üst HU215723B (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPJ906390 1990-03-13
PCT/AU1991/000089 WO1991014005A1 (en) 1990-03-13 1991-03-13 A process for producing metals and metal alloys in a smelt reduction vessel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9202908D0 HU9202908D0 (en) 1992-12-28
HUT62662A HUT62662A (en) 1993-05-28
HU215723B true HU215723B (hu) 1999-02-01

Family

ID=3774544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9202908A HU215723B (hu) 1990-03-13 1991-03-13 Eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására olvadékredukáló üstben, valamint ilyen eljáráshoz alkalmas üst

Country Status (20)

Country Link
US (2) US5489325A (hu)
EP (1) EP0446860B1 (hu)
JP (1) JP3357360B2 (hu)
KR (1) KR100207154B1 (hu)
CN (1) CN1026797C (hu)
AT (1) ATE139267T1 (hu)
AU (1) AU660276B2 (hu)
BR (1) BR9106156A (hu)
CA (1) CA2078146C (hu)
DE (1) DE69120109T2 (hu)
DK (1) DK0446860T3 (hu)
ES (1) ES2090157T3 (hu)
HU (1) HU215723B (hu)
IN (1) IN175954B (hu)
MX (1) MX174486B (hu)
NZ (1) NZ237395A (hu)
RU (1) RU2125097C1 (hu)
TR (1) TR25485A (hu)
WO (1) WO1991014005A1 (hu)
ZA (1) ZA911798B (hu)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPN226095A0 (en) * 1995-04-07 1995-05-04 Technological Resources Pty Limited A method of producing metals and metal alloys
AU698185B2 (en) * 1995-04-07 1998-10-29 Technological Resources Pty Limited A method of producing metals and metal alloys
RU2081180C1 (ru) * 1995-07-06 1997-06-10 Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) Способ дожигания горючих газов в рабочем пространстве сталеплавильных агрегатов и устройство для его осуществления
US5916512A (en) * 1995-07-06 1999-06-29 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for after-burning the combustible components of the atmosphere in metallurgical smelting vessels
AT406483B (de) * 1995-07-19 2000-05-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten und anlage zur durchführung des verfahrens
WO1997006280A1 (en) * 1995-08-07 1997-02-20 Borealis Technical Incorporated Limited Transportable apparatus for mill scale reduction
WO1997006880A2 (en) * 1995-08-11 1997-02-27 Zenon Environmental Inc. Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces
AUPO426096A0 (en) * 1996-12-18 1997-01-23 Technological Resources Pty Limited Method and apparatus for producing metals and metal alloys
AUPO426396A0 (en) 1996-12-18 1997-01-23 Technological Resources Pty Limited A method of producing iron
US6214084B1 (en) * 1997-09-03 2001-04-10 The Boc Group, Inc. Iron manufacturing process
AUPO944697A0 (en) * 1997-09-26 1997-10-16 Technological Resources Pty Limited A method of producing metals and metal alloys
AUPP442598A0 (en) 1998-07-01 1998-07-23 Technological Resources Pty Limited Direct smelting vessel
AUPP483898A0 (en) 1998-07-24 1998-08-13 Technological Resources Pty Limited A direct smelting process & apparatus
MY119760A (en) 1998-07-24 2005-07-29 Tech Resources Pty Ltd A direct smelting process
AT407052B (de) * 1998-08-13 2000-12-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen
AUPP554098A0 (en) 1998-08-28 1998-09-17 Technological Resources Pty Limited A process and an apparatus for producing metals and metal alloys
AUPP570098A0 (en) 1998-09-04 1998-10-01 Technological Resources Pty Limited A direct smelting process
AU773259B2 (en) * 1998-10-14 2004-05-20 Technological Resources Pty Limited A process and an apparatus for producing metals and metal alloys
AUPP647198A0 (en) 1998-10-14 1998-11-05 Technological Resources Pty Limited A process and an apparatus for producing metals and metal alloys
AUPP805599A0 (en) 1999-01-08 1999-02-04 Technological Resources Pty Limited A direct smelting process
GB9901572D0 (en) * 1999-01-26 1999-03-17 Integriti Investments Limited Corrosion detection under lagging
AUPQ083599A0 (en) 1999-06-08 1999-07-01 Technological Resources Pty Limited Direct smelting vessel
AUPQ152299A0 (en) 1999-07-09 1999-08-05 Technological Resources Pty Limited Start-up procedure for direct smelting process
AUPQ205799A0 (en) 1999-08-05 1999-08-26 Technological Resources Pty Limited A direct smelting process
AUPQ213099A0 (en) 1999-08-10 1999-09-02 Technological Resources Pty Limited Pressure control
AUPQ308799A0 (en) 1999-09-27 1999-10-21 Technological Resources Pty Limited A direct smelting process
AUPQ346399A0 (en) 1999-10-15 1999-11-11 Technological Resources Pty Limited Stable idle procedure
AUPQ365799A0 (en) * 1999-10-26 1999-11-18 Technological Resources Pty Limited A direct smelting apparatus and process
IT1306746B1 (it) * 1999-11-10 2001-10-02 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento di trasformazione in continuo di materiali al fine diottenere prodotti di composizione controllata, ed apparecchiatura
AUPQ599400A0 (en) * 2000-03-03 2000-03-23 Technological Resources Pty Limited Direct smelting process and apparatus
US6602321B2 (en) 2000-09-26 2003-08-05 Technological Resources Pty. Ltd. Direct smelting process
US7025868B2 (en) * 2003-01-07 2006-04-11 The Boeing Company Methods and apparatus for simultaneous chlorine and alkaline-peroxide production
CA2558967A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Technological Resources Pty Limited Direct smelting plant
UA91599C2 (uk) 2006-03-01 2010-08-10 ТЕХНОЛОДЖИКАЛ РЕСОРСИЗ ПиТиВай. ЛИМИТЕД Установка прямої плавки (варіанти)
AP2010005222A0 (en) 2007-09-14 2010-04-30 Barrick Gold Corp Process for recovering platinum group metals usingreductants
RU2611229C2 (ru) * 2015-09-25 2017-02-21 Игорь Михайлович Шатохин Способ переработки металлургического сырья и устройство для его осуществления
RU2644866C2 (ru) * 2016-01-27 2018-02-14 Игорь Михайлович Шатохин Способ получения чугуна
CN108588311B (zh) * 2018-03-27 2020-07-03 辽宁科技大学 一种聚焦跟踪单个炉渣液丝破碎成滴装置及方法
KR20200136909A (ko) 2018-03-30 2020-12-08 타타 스틸 네덜란드 테크날러지 베.뷔. 금속 제련 장치에서 오프가스 조성의 제어 방법
CN115537579A (zh) * 2022-10-09 2022-12-30 北京首钢国际工程技术有限公司 一种矿料还原冶炼炉

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1292748A (fr) * 1961-06-22 1962-05-04 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Procédé pour l'affinage de masses fondues de fonte, par soufflage d'oxygène en plusieurs jets
DE3133575C2 (de) * 1980-08-22 1987-05-07 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Eisenherstellung aus Stoffen, die Eisen mindestens teilweise in oxidischer Form enthalten
DE3031680A1 (de) * 1980-08-22 1982-03-11 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Verfahren zur gaserzeugung
FI66648C (fi) * 1983-02-17 1984-11-12 Outokumpu Oy Suspensionssmaeltningsfoerfarande och anordning foer inmatningav extra gas i flamsmaeltugnens reaktionsschakt
DE3318005C2 (de) * 1983-05-18 1986-02-20 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Eisenherstellung
SE453304B (sv) * 1984-10-19 1988-01-25 Skf Steel Eng Ab Sett for framstellning av metaller och/eller generering av slagg fran oxidmalmer
DE3607776A1 (de) * 1986-03-08 1987-09-17 Kloeckner Cra Tech Verfahren zur herstellung von eisen
DE3607774A1 (de) * 1986-03-08 1987-09-17 Kloeckner Cra Tech Verfahren zur zweistufigen schmelzreduktion von eisenerz
DE3607775A1 (de) * 1986-03-08 1987-09-17 Kloeckner Cra Tech Verfahren zur schmelzreduktion von eisenerz
JP2545814B2 (ja) * 1986-12-02 1996-10-23 日本鋼管株式会社 溶融還元製錬装置
JPS6455360A (en) * 1987-08-26 1989-03-02 Sumitomo Metal Ind Smelting reduction process for chromitite
DE68915298T2 (de) * 1988-02-12 1994-09-08 Kloeckner Cra Patent Verfahren und Vorrichtung zur Nachverbrennung.
FI84841C (sv) * 1988-03-30 1992-01-27 Ahlstroem Oy Förfarande och anordning för reduktion av metalloxidhaltigt material
DE3835332A1 (de) * 1988-10-17 1990-04-19 Ralph Weber Verfahren zur herstellung von stahl aus feinerz
US4915731A (en) * 1988-12-06 1990-04-10 Cooper Belton Y Metallurgical method and apparatus
JPH02221336A (ja) * 1989-02-21 1990-09-04 Nkk Corp Ｎｉ鉱石の溶融還元法
US5039480A (en) * 1989-02-21 1991-08-13 Nkk Corporation Method for manufacturing molten metal containing Ni and Cr

Also Published As

Publication number Publication date
IN175954B (hu) 1995-11-25
US5647888A (en) 1997-07-15
JP3357360B2 (ja) 2002-12-16
MX174486B (es) 1994-05-18
DK0446860T3 (da) 1996-10-07
US5489325A (en) 1996-02-06
RU2125097C1 (ru) 1999-01-20
EP0446860A1 (en) 1991-09-18
TR25485A (tr) 1993-05-01
BR9106156A (pt) 1993-03-16
ATE139267T1 (de) 1996-06-15
DE69120109D1 (de) 1996-07-18
ZA911798B (en) 1991-12-24
CN1055763A (zh) 1991-10-30
DE69120109T2 (de) 1996-11-28
JPH05505647A (ja) 1993-08-19
CA2078146C (en) 2003-10-21
KR930700684A (ko) 1993-03-15
AU7484091A (en) 1991-10-10
CN1026797C (zh) 1994-11-30
WO1991014005A1 (en) 1991-09-19
EP0446860B1 (en) 1996-06-12
HU9202908D0 (en) 1992-12-28
KR100207154B1 (ko) 1999-07-15
HUT62662A (en) 1993-05-28
CA2078146A1 (en) 1991-09-14
AU660276B2 (en) 1995-06-22
ES2090157T3 (es) 1996-10-16
NZ237395A (en) 1994-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU215723B (hu) Eljárás fémek és/vagy fémötvözetek előállítására olvadékredukáló üstben, valamint ilyen eljáráshoz alkalmas üst
CA2217353C (en) A method of producing metals and metal alloys
RU2105069C1 (ru) Способ восстановительной плавки металлургического сырья
US3015554A (en) Method and device for carrying out metallurgical processes, particularly air refining processes
US6585929B1 (en) Direct smelting vessel
KR100728760B1 (ko) 직접제련 방법 및 그 장치
JPH07502566A (ja) 鉄の製造方法
JPH07216426A (ja) 転炉製鉄法
US6273932B1 (en) Continuous metal melting process
KR101018535B1 (ko) 철합금의 정련 방법
US4702462A (en) Water-cooled lance for blowing oxidizing gas onto a metal melt
KR20030011938A (ko) 직접제련 방법 및 장치
JPH06213577A (ja) 多媒質羽口の操作方法および多媒質羽口機構
ES2934857T3 (es) Método para refinar metal fundido utilizando un convertidor
JP3774913B2 (ja) 溶銑の予備脱珪処理方法
JPH1121610A (ja) ガス吹き用ランス及び転炉型精錬炉の操業方法
JPH0733536B2 (ja) 溶鉄吹錬時の粉状クロム鉱石添加方法
JPS59153819A (ja) 溶解・還元炉における炭素質固体の燃焼方法
JPH01116020A (ja) 転炉への炭材吹込み方法
JPH0499111A (ja) 溶融還元における生産性向上のための酸素ガス供給方法
MXPA00009410A (en) A direct smelting process
JPS62238309A (ja) 溶解製錬炉における原料装入方法