NO143379B - Container-omlastningsanlegg. - Google Patents
Container-omlastningsanlegg. Download PDFInfo
- Publication number
- NO143379B NO143379B NO740680A NO740680A NO143379B NO 143379 B NO143379 B NO 143379B NO 740680 A NO740680 A NO 740680A NO 740680 A NO740680 A NO 740680A NO 143379 B NO143379 B NO 143379B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- reduction
- ore
- reactor
- layer
- hematite
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 25
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 25
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 21
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 21
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011019 hematite Substances 0.000 claims description 18
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 57
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 37
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 21
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 14
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 6
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- -1 magnetite (Fe30 Chemical compound 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Fremgangsmåte til behandling av jernholdige malmer.
Den foreliggende oppfinnelse går ut på
en ny og forbedret fremgangsmåte til reduksjon av hematit til magnetit i jernholdige malmer for å tillate anrikning av slike malmer ved magnetisk separering, og mere spesielt en fremgangsmåte hvor reduksjonen utføres i et fluidisert skikt av malmen.
Det har tidligere vært foreslått å anrike eller konsentrere malmer som inneholder jernoksyder i form av ferri-oksyder eller hematit (Fe2Os) ved å utsette malm-ene for virkningen av reduserende gasser ved høy temperatur i fluidiseringsskikt-reaktorer for å omdanne ferrioksydene til magnetiserbare former for jern som f. eks. magnetit (Fe30,,) eller svampjern. Ifølge disse tidligere forslag blir der fra slike brennstoffer som fast kull, flytende hydro-karboner eller naturgass fremstilt reduserende gasser i separate ovner som f. eks. katalytiske generatorer. De reduserende gasser som på denne måte fremstilles i de utenforliggende ovner, blir så innført i fluidiseringsskikt-reaktoren hvor malmen holdes i fluidisert tilstand ved forhøyet temperatur. Den resulterende reaksjon re-duserer alt jern som er tilstede i malmen, til magnetiserbar tilstand.
Det således reduserte produkt fra fluidiseringsskikt-reaktoren blir derpå underkastet en størrelsesreduksjon, f. eks. ved maling, for å redusere malmens partikkel-størrelse til separeringsstørrelsen. Den således oppdelte malm blir deretter under anvendelse av magnetiske separatorer se-parert i en hovedsakelig ren, jernholdig fraksjon (ren i den betydning at den er fri for alle materialer unntatt jern eller jernoksyder) og en annen fraksjon som er hovedsakelig jernfri.
Ved uttrykket «separeringsstørrelse» menes der en partikkelstørrelse av malmen som er resultatet av en oppdeling til en slik tilstand at hovedsakelig alt det 'ønskede materiale vil finnes i én gruppe av partikler, som er hovedsakelig fri for forurens-ninger, og at hovedsakelig intet av det ønskede materiale og hovedsakelig alle for-urensningene eller slaggmaterialene vil finnes i en annen gruppe av partikler. Med den tidligere fremgangsmåte til anrikning av jernmalmer for økning av jerninnholdet vil således separeringsstørrelsen være den størrelse hvor alle partikler i en første gruppe inneholder hovedsakelig bare jern og jernoksyder og alle partikler i en annen gruppe er hovedsakelig frie for jern og jernoksyder og inneholder hovedsakelig alt slaggmaterialet eller de materialer som ikke er jernoksyder.
Alle de foreslåtte fremgangsmåter til konsentrering av malmer nødvendiggjorde anvendelsen av spesielle ovner som f. eks. katalytiske generatorer til å omdanne brennstoffene til reduserende gasser som kunne innføres i fluidiseringsskiktreakto-ren. Slike ovner har høye anleggsomkostninger og er kostbare og kompliserte i drift.
Det er derfor en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en økono-misk fremgangsmåte til anrikning av jernholdige malmer, som eliminerer behovet for de kostbare og kompliserte spesielle ovner til fremstilling av reduserende gasser, og som derfor også eliminerer de høye driftsomkostninger og den innviklede drift av slike ovner.
Det er også blitt foreslått å innføre hydrokarbongasser direkte inn i skiktet i en fluidiseringsskikt-reaktor for å bevirke reduksjonen av jern oksydene til en magnetiserbar form. Skjønt denne fremgangsmåte er nyttig, er der mange steder i ver-den hvor det ønskes å anrike malmer, og hvor gassformede brennstoffer enten ikke er tilgjengelige eller er relativt kostbare å skaffe fordi gassene må transporteres i trykkbeholdere.
Det er derfor en annen hensikt med oppfinnelsen å skaffe en fremgangsmåte til anrikning av malm, som gj ør bruk av relativt billig, lett transporterbart og vanligvis tilgjengelig flytende hydrokarbon-brensel.
Ved alle de ovennevnte tidligere foreslåtte fremgangsmåter må alt jern som inneholdes i den opprinnelige malm, reduseres til en magnetiserbar form som f. eks. magnetit eller svampjern. Grunnen til dette er at malmen etter reduksjonen oppdeles til separeringsstørrelsen og separeres magnetisk. Jern som ikke er blitt redusert, enten fordi selve reduksjonen er ufullstendig eller fordi bare overflaten av malmpartiklene er blitt redusert i den ønskede grad, forblir i ikke-magnetiserbar tilstand og vil naturligvis ikke bli tiltrukket av magne-tene, men forbli i den ikke-magnetiserbare del. Den magnetiske separering ville således bli ufullstendig. En fullstendig reduksjon av alt jernet til en bestemt magnetiserbar tilstand krever naturligvis mere reduk-sjonsgasser eller brensel enn en delvis reduksjon til den samme magnetiserbare tilstand.
Det er ytterligere en hensikt med oppfinnelsen å oppnå separering av alle de jernholdige bestanddeler fra resten av den anvendbare del av malmen under anvendelse av en redusert brenselmengde.
De ovennevnte hensikter samt andre hensikter og fordeler som vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse, oppnås først og fremst ved at den nødvendige reduserende atmosfære og i det minste en del av den varme som kreves for å vedlikeholde den nødvendige reduksjonstemperatur, frembringes samtidig ved forbrenning av et flytende hydrokarbon-brensel i det fluidiserte hematit-skikt ved en temperatur over 600° C, fortrinnsvis i området 600—700° C, og i en atmosfære som inneholder bare 40 til 60 pst. av den oksygenmengde som kreves for støkiometrisk oksydasjbn av det flytende hydrokarbon-brensel.
For at oppfinnelsen klart skal kunne forstås og bringes til utførelse, vil der nå bli beskrevet et utførelseseksempel under henvisning til tegningen, som er et oppriss stort sett i snitt av en fluidiseringsskikt-reaktor som kan anvendes til utførelse av reduksjonen ifølge oppfinnelsen.
På tegningen betegner 10 en fluidiseringsskikt-reaktor, som fortrinnsvis hovedsakelig har form av en vertikal sylinder med en metallisk yttervegg 11, foret med isolasjon 12 av f. eks. ildfast sten. Reaktoren er forsynt med et lokk 13 og en konisk bunn 14, forsynt med et ventilstyrt tømme-utløp 15. I det indre av reaktoren 10 er der tre soner, en øvre forvarmningssone P, en mellomliggende forbrenningssone C og en nedre reduksjonssone R, som er adskilt fra hverandre, men er forsynt med anordninger som setter dem i forbindelse med hverandre.
Over hele tverrsnittet av reaktoren 10 i nærheten av dennes bunn strekker der seg en første strupningsplate 20 som er forsynt med en flerhet av åpninger 21 som strekker seg gjennom platen. Platen 20 er innrettet til å holde et skikt 22 av fluidisert malm i reduksjonssonen R. På vertikal avstand ovenfor strupningsplaten 20 er der anordnet en annen strupningsplate 24 som strekker seg over hele tverrsnittet av reaktoren 10 og er forsynt med vertikalt forlø-pende gjennomhullinger 25 samt er innrettet til å holde et skikt 26 av fluidisert malm i forbrenningssonen C. På vertikal avstand over strupningsplaten 24 er der anordnet en tredje strupningsplate 28 som strekker seg over hele tverrsnittet av reaktoren 10, er forsynt med vertikalt forløpende gjennomhullinger 29 og er innrettet til å un-derstøtte et skikt 30 av fluidisert malm i forvarmningssonen P. De tre strupnings-plater 20, 24 og 28 er alle lik hverandre av utførelse.
Over hele tverrsnittet av reaktoren 10 på et sted som ligger på vertikal avstand
under strupningsplaten 24, strekker der seg en tett vegg 32 som tjener til å forhindre at noe gass kan passere opp fra reduksjonsskiktet R til forbrenningsskiktet C, direkte gjennom det indre av reaktoren 10. For å tillate gasser som stiger opp gjennom skiktet 22, å nå skiktet 26 under omgåelse av den tette vegg 32 er reaktoren 10 forsynt med en ledning 33 som står i forbindelse med det indre av reaktoren 10 umiddelbart under den tette vegg 32 og fører til en vanlig støvfraskiller 34, innrettet til fra den l oppstigende gasstrøm å separere fine par-
tikler som måtte være revet med, og tømme disse ut gjennom utløpet 35. Den oppstigende gasstrøm som forlater støvfraskille-ren 34, går tilbake gjennom en ledning 36 til det indre av reaktoren 10, umiddelbart over den tette vegg 32 og under strupningsplaten 24.
I den koniske bunn 14 av reaktorene 10 er der anordnet et luftinntak 40 som er forsynt med en egnet reguleringsventil 41 og tjener til å tilføre luft til det indre av reaktoren 10. Reaktoren 10 er også forsynt med en annen ledning 42 som er utstyrt med en egnet reguleringsventil 43 og tjener til innføring av ytterligere luft til det indre av reaktoren 10 i forbrenningssonen C. Re-aktorens lokk 13 er forsynt med et gass-utløp 44 som kan være forbundet med en vanlig støvfraskiller som ikke er- vist, for å skille fine partikler fra utløpsgassene.
Det vil såleeds ses at gasstrømmen gjennom fluidiseringsskikt-reaktoren 10 er som følger. Luft eller annen oksygenholdig gass føres inn gjennom innløpet 40 i den nedre del av fluidiseringsskikt-reaktoren 10 under strupningsplaten 20. Gassen går opp gjennom åpningene 21 i platen 20 og passerer gjennom det fluidiserte skikt 22 i reduksjonssonen R. De oppadstigende gasser går deretter ut gjennom ledningen 33, gjennom støvfraskilleren 34 og derpå tilbake gjennom ledningen 36 til kammeret under platen 24. De oppadgående gasser passerer deretter gjennom åpningene 25 i platen 24 og gjennom det fluidiserte skikt 26 i forbrenningssonen C, hvor der tilføres ytterligere luft gjennom innløpet 42. Den samlede gassmengde fortsetter å stige gjennom åpningene 29 i platen 28 og gjennom det fluidiserte skikt 30 i forvarmningssonen P og går deretter ut av reaktoren gjennom gassutløpet 44.
Reaktoren lokk 13 er forsynt med et innløp 46, som passende kan være forsynt med en reguleringsventil 47, for innføring av malm som skal behandles, til det indre av reaktoren 10. Malminnløpet 46 rager inn i reaktoren 10 nesten ned til strupningsplaten 28 ved bunnen av fluidiseringsskiktet 30 i forvarmningssonen P. Gjennom platen 28 går der et overløpsrør 48 hvis åpne, øvre ende fastlegger det øvre nivå av fluidiseringsskiktet 30, og hvis nedre ende strekker seg nesten ned til platen 24 ved bunnen av skiktet 26 i forbrenningssonen C. Platen 24 er likeledes forsynt med et overløpsrør 49 hvis åpne, øvre ende fastlegger det øvre nivå av fluidiseringsskiktet 26, og som fører gjennom den tette vegg 32 og strekker seg nesten ned til platen 20 ved bunnen av skiktet 22 i reduksjonssonen R. Platen 20 er likeledes forsynt med et overløpsrør 50 hvis åpne, øvre ende fastlegger det øvre nivå av det fluidiserte skikt 22, og som strekker seg gjennom den koniske bunn 14 av reaktoren 10 for å tjene som utløp for malmen. Overløpsrøret 50 kan passende være forsynt med en reguleringsventil 51.
Det vil således ses at strømmen av faste malmpartikler gjennom reaktoren er som følger. Malm slippes inn gjennom ledningen 46 i lokket 13 til bunnen av fluidiseringsskiktet 30. Malm fra fluidiseringsskiktet 30 strømmer over gjennom over-løpsrøret 48 til bunnen av fluidiseringsskiktet 26. Malm fra fluidiseringsskiktet 26 strømmer over gjennom overløpsrøret 49 til bunnen av fluidiseringsskiktet 22. Den malm som strømmer over fra fluidiseringsskiktet 22 gjennom overløpsrøret 50, går ut
av reaktoren 10 gjennom bunnen 14.
I tillegg til de ovennevnte innretninger
er reaktoren 10 forsynt med adskillige ytterligere anordninger til innføring av stoffer i det indre av reaktoren 10. Den koniske bunn 14 er forsynt med en brenner som
står i forbindelse med et inntak 55 for flytende hydrokarbonbrensel, forsynt med en
egnet reguleringsventil 56, og likeledes med
et innløp 57 for en forstøvningsvæske, forsynt med en egnet reguleringsventil 58.
Denne brenner kan være en hvilken som helst vanlig brenner for flytende brensel og anvendes bare ved igangsettingen av drif-ten i fluidiseringsskikt-reaktoren 10 for å bringe den opp i driftstemperatur.
Por det formål å kunne innføre et egnet flytende hydrokarbon-brensel i det fluidiserte skikt 22 i reduksjonssonen R strekker en ledning 60 seg gjennom reaktorveggen, slik at dens indre, åpne ende er anordnet i den nedre del av skiktet 22. Luft under trykk mates gjennom ledningen 60 under styring av ventilen 61, og et flytende hydrokarbon-brensel mates under trykk gjennom ledningen 60 under styring av ventilen 62. Den primære hensikt med denne lufttilførsel er å sikre riktig innføring og fordeling av det flytende hydrokarbon-brensel over hele det fluidiserte skikt 22.
Hvis det ønskes, kan der gjennom reaktorveggen i nærheten av bunnen av fluidiseringsskiktet 26 anordnes en ytterligere ledning 64 for innføring av flytende hydrokarbon-brensel under styring av ventilen 65 sammen med luft under styring av ventilen 66, på samme måte som allerede beskrevet for innsprøytning av brensel i den nedre del av skiktet 22. Ledningene 60 og 64 kan være utstyrt med egnede kjøleinn-retninger for å forhindre forkulling av det flytende hydrokarbon-brensel i ledningene som følge av de høye temperaturer som opprettholdes i fluidiseringsskiktene 22 og 26.
Hvis det er ønsket, kan reaktoren 10 også være forsynt med et dampinnløp 68 som styres av en egnet reguleringsventil 69 og tjener til å føre inn damp i det fluidiserte skikt 22 i reduksjonssonen R.
Skjønt de forskjellige innløp for inn-føring av stoffer i reaktoren 10, enten disse er gassformede, flytende eller faste, alle er vist som enkle ledninger, er det uten videre klart at de også kan være i form av en flerhet avledninger, fordelt rundt omkretsen av reaktoren 10, slik at der skaffes en mer jevn fordeling av deres innhold i de forskjellige fluidiserte skikt som inneholdes i de forskjellige soner av reaktoren 10. Hvis der anvendes en slik flerhet av ledninger istedenfor de viste enkle ledninger, vil det også uten videre være klart at alle ledninger for innføring av én av bestanddelene kan være tilsluttet et felles fordelingsrør.
Ved utførelse av oppfinnelsen vil den jernholdige malm som skal reduseres og anrikes ved magnetisk separering, føres inn gjennom innløpet 46 i reaktoren 10. I reaktoren vil malmens jernholdige partikler i det minste delvis bli redusert av reduserende midler dannet av det flytende hydrokarbon som innsprøytes i fluidiseringsskiktet 22 i reduksjonssonen R. Den således i det minste delvis reduserte malm blir fjernet fra reaktoren 10 gjennom overløps-røret 50, ført gjennom en egnet varmeveks-ler for avkjøling og deretter underkastet magnetisk separering under anvendelse av en vanlig magnetisk separator. Avhengig av de spesielle malmer som behandles, og de resultater som ønskes, kan malmen oppdeles til separeringsstørrelse enten før eller etter behandlingen i reaktoren 10.
Som det vil fremgå av den foranstå-ende beskrivelse av strømningsretningene for de faste partikler og gassene inne i reaktoren 10, finner der sted en motstrøms-strømning hvorunder malmpartiklene be-veger seg stort sett nedover og gassene stort sett oppover i reaktoren 10. Malmpartiklene blir forvarmet i fluidiseringsskiktet 30, oppvarmet til en høyere temperatur i forbrenningskammeret C og deretter i det minste delvis redusert i reduseringsskiktet R, slik at malmens jernholdige partikler blir magnetisk følsomme.
Flytende hydrokarbon-brensel innfø-res i skiktet 22 gjennom ledningen 60 i en mengde som er tilstrekkelig til å bevirke den ønskede reduksjon av malmen i reduksjonsskiktet 22 og tilføre en del av eller all
den varme som er nødvendig for prosessen.
Den luft eller annen oksygenholdig gass som innføres gjennom innløpet 40, tilføres i en mengde som er utilstrekkelig til å underholde en fullstendig forbrenning av det gjennom ledningen 60 innførte hydrokarbon. For den kraftigst mulige reduksjon foretrekkes det at oksygenmengden i den gass som innføres gjennom innløpet 40, bare er ca. 40—60 pst. av den oksygenmengde som er nødvendig for støkiome-trisk oksydasjon av det flytende hydrokarbon eller sagt på en annen måte, mengden av flytende hydrokarbon, er ca. 1—2/3 til 2<1>/2 ganger den støkiometriske mengde som kan oksyderes av det gjennom innløpet 40 innførte oksygen. Ved visse anvendelser kan der imidlertid brukes andre forhold mellom oksygen og brensel, idet det ikke
alltid er nødvendig med sterkest mulig reduksjon, da en delvis reduksjon av de jernholdige partikler kan være tilstrekkelig for visse prosesser. I reduksjonsskiktet 22, som holdes på en betydelig forhøyet temperatur, bevirker delvis forbrenning av det flytende hydrokarbon dannelse av reduserende midler av forskjellig art, som redu-serer i det minste en del av hver av de jernholdige partikler til magnetiserbar tilstand og frembringer hele eller en del av den varme som er nødvendig for prosessen.
De overskytende gasser som forlater reduksjonsskiktet 22 og ikke er fullstendig oksydert, innføres i forbrenningsskiktet 26, hvor der gjennom ledningen 42 tilføres ytterligere luft for å fullføre forbrennin-gen av gassene. Denne ytterligere forbrenning av de reduserende gasser, frembragt av det flytende hydrokarbon som innføres gjennom innløpet 60, utnyttes i forbrenningsskiktet 26 til å høyne temperaturen av malmpartiklene i en grad som er tilstrekkelig til at reduksjonsreaksj onene kan fortsette etterat partiklene er kommet ned
i skiktet 22. Hvis man finner det nødvendig
eller ønskelig, kan ytterligere flytende hydrokarbon innføres i det fluidiserte skikt 26 gjennom innløpet 64 og forbrennes i
dette skikt for å bidra til å holde forbrenningsskiktet 26 på optimal temperatur. Varme som måtte være tilstede i de gasser som forlater forbrenningsskiktet 26, gjen-vinnes ved at gassene tillates å passere gjennom forvarmningsskiktet 30 som tjener til delvis å forvarme den malm som er under behandling.
Ved den delvise forbrenningsreaksjon som finner sted i reduksjonsskiktet 22, vil karbon ha en tilbøyelighet til å avleire seg på malmpartiklene, noe som er uønsket. For å redusere denne virkning til et mini-mum, kan derfor den mengde av flytende hydrokarbon som innføres i reduksjonsskiktet 22, holdes så liten som mulig under oppnåelse av de fornødne reduksjonsreak-sjoner. Hvis der trenges ekstra varme, vil det overskytende flytende hydrokarbon bli innført gjennom innløpet 64 til forbrenningsskiktet 26 som forsynes med et lite overskudd av luft, slik at det der hindres enhver avleiring av karbon. For ytterligere å nedsette karbonavleiringen på malmpartiklene i reduksjonsskiktet 22 kan der dess-uten innføres damp gjennom ledningen 68 til reduksjonsskiktet 22. Denne damp vil reagere med det karbon som eventuelt har avleiret seg, og danne karbonmonooksyd og hydrogen, og disse gasser vil ytterligere bidra til reduksjonsreaksjonen.
Hvis mengden av luft eller annen oksygenholdig gass som er nødvendig for reduksjonsreaksjonen i skiktet 22, og som fø-res inn gjennom innløpet 40, skulle være utilstrekkelig for riktig fluidisering av skiktet 22, kan den blandes med en inert gass. En bekvem kilde for inert gass til dette formål er utløpsgassene fra utløpet 44 ved toppen av reaktoren 10. De gjennom utlø-pet 44 utstrømmende gasser kan således føres gjennom en vanlig støvfraskiller (ikke vist) og påny innføres gjennom luftinn-løpet 40. Eventuelle fine partikler som blir oppsamlet i en slik støvfraskiller, kan inn-føres i reduksjonsskiktet 22 og oppfanges i redusert tilstand av støvfraskilleren 34. De fine partikler som forlater støvfraskilleren 34 gjennom utløpet 35, kan blandes med det produkt som kommer ut av overløps-røret 50 gjennom den koniske bunn 14 av reaktoren 10.
For enkelte anvendelser kan det være tilfredsstillende å redusere bare en del av hematiten i malmen til magnetit før den magnetiske separering. I slike tilfeller må malmen oppdeles til separasjonsstørrelse før den innføres i reaktoren 10. Det er funnet at i slike tilfeller kan der oppnås en effektiv magnetisk separering dersom bare en del av hematiten i de jernholdige partikler omdannes til magnetit. Det menes at der dannes et skall av magnetit rundt en kjerne av uredusert hematit. Avhengig av styrken av de etterfølgende magnetsepara-torer må der omdannes en viss minste-mengde av hematiten til magnetit for å danne et skall av en viss minimal tykkelse. Man har funnet at med visse magnetiske separatorer er det for å skaffe en tilfredsstillende separasjon av de jernholdige partikler fra de jernfrie partikler tilstrekkelig at ca. halvparten av hematiten blir om-dannet til magnetit (noe som gir et magne-titskall på ca. 20—25 pst. av den jernholdige partikkels radius).
For andre anvendelser er det av vik-tighet at hovedsakelig all hematiten i malmen blir redusert til magnetit før den magnetiske separering. I disse tilfeller kan oppdelingen til separasjonsstørrelse utføres enten før eller etter reduksjon av all hematiten til magnetit i reaktoren 10. Om denne oppdeling bør finne sted før eller etter reduksjonen, vil i det minste delvis avhenge av med hvilken letthet oppdelingen av de to former av malmpartikler kan finne sted. For fullstendig reduksjon av all hematit til magnetit kreves der naturligvis nøyakti-gere reaksjonsbetingelser enn for reduksjon av bare en del av hematiten til magnetit.
Det vil forstås at skjønt den i det foregående beskrevne reaktor 10 fortrinnsvis har tre soner, er det mulig å benytte en en-sone reaktor hvor den eneste tilstedevæ-rende sone er reduksjonssonen R, idet forvarmningssonen P og forbrenningssonen C er sløyfet. I dette tilfelle tilføres all den varme som er nødvendig for prosessen, ved delvis forbrenning av de flytende hydro-karboner i reduksjonssonen, mens den ubrukte reduserende gass som på denne måte dannes,går ut gjennom utløpet.Denne driftsmåte har naturligvis en noe mindre virkningsgrad enn den foretrukne utfø-relse som er beskrevet i det foregående, men de nedsatte anleggsomkostninger ved en mindre reaktor kan i visse tilfeller gjøre at en slik utførelse foretrekkes.
Det er eksperimentelt blitt fastslått at når malmen er blitt oppdelt til separerings-størrelse før reduksjonen, kan der i en slik enkeltsone-reaktor som drives ved 600— 700° C, oppnås en tilfredsstillende reduksjon av en tilstrekkelig andel hematit til magnetit for magnetisk separering. Bruk av reaktoren 10 med dennes forvarmningssone P og forbrenningssone C i tillegg til reduksjonssonen R gir bedre brenseløkonomi og kan tillate lavere temperaturer eller høyere gjennomstrømningshastigheter for en viss diameter av reaktoren i sammenligning med en enkeltsone-reaktor.
Eksperimenter med visse malmer synes å vise at det for å skaffe en hovedsakelig fullstendig reduksjon av all hematit til magnetit (slik det er nødvendig hvis oppdelingen av malmen til separasjonsstør-relse utføres etter reduksjonen og før den magnetiske separering) er nødvendig å holde reduksjonssonen R i en reaktor som vist på figuren, på temperaturer mellom 800 og 1000° C.
Eksperimenter viser også at det kan være en betydelig fordel å anordne to reduksj onsskikt særlig når det ønskes å redusere hovedsakelig all hematit til magnetit. For dette formål kan der mellom platen
20 og bunnen 14 innskytes et ytterligere
reduksj onsskikt. Ved en slik anordning vil
det reduksj onsskikt R som ligger under
tverrveggen, og som forsynes med oppvar-mede malmpartikler fra forbrenningsskiktet, bli ansett som en sone for begynnende
reduksjon, og de delvis reduserte partikler
som tømmes ut gjennom overløpsrøret 50,
vil komme inn i den ytterligere reduksj ons-sone for fullføring av den endelige ønskede
reduksjon. Det ytterligere endelige reduksj onsskikt vil naturligvis understøttes av
den vanlige strupningsplate til fordeling
av gass som strømmer opp fra bunnen 14,
og gass som stiger opp fra den endelige
reduksjonssone, vil passere gjennom åpningene 21 i platen 20. Det er funnet at ved
utførelse av reduksjonen i to trinn er det
mulig å oppnå hovedsakelig fullstendig reduksjon til magnetit ved temperaturer i
reduksjonsskiktet ned til 525° C.
Claims (3)
1. Fremgangsmåte til i et fluidisert
skikt i det minste delvis å redusere hematit til magnetitt i jernholdige malmer for å tillate anriking av slike malmer ved magnetisk separering, karakterisert v e d at den nødvendige reduserende atmo- sfære og i det minste en del av den varme
som kreves for å vedlikeholde den nødven-dige reduksj onstemperatur, frembringes samtidig ved forbrenning av et flytende hydrokarbon-brensel i det fluidiserte hematitt-skikt ved en temperatur over 600° C, fortrinnsvis i området 600—700° C, og i en atmosfære som inneholder bare 40 til 60 pst. av den oksygenmengde som kreves for støkiometrisk oksydasjon av det flytende hydrokarbon-brensel.
2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at hematitt først reduseres i et innledende reduksj onsskikt hvorfra det strømmer til et ytterligere reduksj onsskikt, hvori det flytende hydrokarbon forbrennes for å frembringe i det minste noe av varmen og den reduserende atmosfære for begge skikt, og at begge de fluidiserte skikt holdes på en temperatur som overstiger 525° C.
3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at malmen, før den innføres i reduksj onsprosessen, oppdeles til separeringsstørrelse, hvoretter de oppdelte malmpartikler reduseres til et stadium hvor de omfatter en kjerne av uredusert jernmalm omgitt av et skall av magnetitt hvis tykkelse er tilnærmet 22— 25 % av malmpartiklenes radius.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO740680A NO143379C (no) | 1974-02-27 | 1974-02-27 | Container-omlastningsanlegg. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO740680A NO143379C (no) | 1974-02-27 | 1974-02-27 | Container-omlastningsanlegg. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO740680L NO740680L (no) | 1975-08-28 |
NO143379B true NO143379B (no) | 1980-10-20 |
NO143379C NO143379C (no) | 1981-01-28 |
Family
ID=19881481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO740680A NO143379C (no) | 1974-02-27 | 1974-02-27 | Container-omlastningsanlegg. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO143379C (no) |
-
1974
- 1974-02-27 NO NO740680A patent/NO143379C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO143379C (no) | 1981-01-28 |
NO740680L (no) | 1975-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4007034A (en) | Method for making steel | |
JP2698525B2 (ja) | 金属鉱石の溶融還元方法 | |
US2446511A (en) | Open-hearth steelmaking | |
US2894831A (en) | Process of fluidized bed reduction of iron ore followed by electric furnace melting | |
CN106103747B (zh) | 用于操作顶部气体再循环鼓风炉装置的方法 | |
US4046557A (en) | Method for producing metallic iron particles | |
JPS5913644B2 (ja) | 発熱工程の実施方法 | |
WO2013110969A2 (en) | Blast furnace with top-gas recycle | |
SU1001863A3 (ru) | Способ восстановлени металлической руды | |
UA92729C2 (uk) | Спосіб та установка для виробництва титанового шлаку з ільменіту | |
US3236628A (en) | Process and plant for producing molten pig iron | |
CS212734B2 (en) | Method of simultaneous combined production of electric energy and raw iron | |
JPS6184309A (ja) | くず鉄から鋼を製造する方法および装置 | |
SU1138036A3 (ru) | Способ работы доменной печи и система дл производства жидкого чугуна и восстановительного газа | |
US3210180A (en) | Temperature control of iron ore reducing fluidized beds | |
US5069716A (en) | Process for the production of liquid steel from iron containing metal oxides | |
WO1997027338A1 (en) | Direct iron and steelmaking | |
NO143379B (no) | Container-omlastningsanlegg. | |
US3630719A (en) | Method of operating a cupola furnace | |
CA1075913A (en) | Method and apparatus for producing metallic iron particles | |
US3684486A (en) | Direct reduction of iron ore and the like | |
RU2295574C2 (ru) | Способ получения металла и установка для его осуществления | |
US4536213A (en) | Reforming of higher hydrocarbons for metal oxide reduction | |
US3615351A (en) | Direct gaseous reduction of iron oxide | |
US2750278A (en) | Smelting process |