PL62876B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 13.IV.1964 Stany Zjednoczone Ameryki Opublikowano: 30.IV.1971 62876 KI. 18 a, 1/26 MKP C 21 b, 1/26 UKD 669.162.12: :622.788.34 Wlasciciel patentu: Allied Chemical Corporation, Nowy Jork (Stany Zjed¬ noczone Ameryki) Sposób wytwarzania materialu wsadowego do przerobu rud tlenkowych redukcyjna metoda piecowa Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materialu wsadowego do (przerobu rud tlenkowych, zwlaszcza przerabiania ich wraz z koksem na ma¬ terial zawierajacy metal oraz koks i nadajacy sie do redukcyjnej przeróbki piecowej, jak na przy¬ klad do przeróbki w pieou szybowym do wytapia¬ nia zelaza.Wiele rud tlenkowych mozna, jak wiadomo, w celu otrzymania podstawowego metalu poddawac róznym procesom redukcyjnym. Na przyklad zela¬ zo produkuje sie znana metoda wielkopiecowa przez redukcje tlenku zelaza w nudzie za pomoca wegla z koksu i tlenu z powietrza. W znanym procesie wiel¬ kopiecowym koks, rude oraz topnik, wspomagajacy powstawaniu zuzla, zaladowuje sie oddzielnie w wierzcholku pieca tak, iz powstaje szereg oddziel¬ nych, powtarzajacych sie warstw. Wsad opada w pieou w ciagu 5—10 godzin i w tym czasie tlenek zelaza, zawarty w rudzie, zostaje przeksztalcony w zelazo lub stop zelaza z weglem.Czynnikiem decydujacym o koszcie wytwarzania zelaza znana 'metoda wielkopiecowa jest olbrzymi kapital, zainwestowany w urzadzenie oraz dlugi czas, niezbedny dla przeksztalcenia nudy. Poza tym do procesu tego trzeba stosowac koks metalurgicz¬ ny. Koks o tej jakosci jest zazwyczaj wytwarzany w pojedynczych partiach w typowym piecu kok¬ sowniczym, który równiez stanowi duze urzadze¬ nie, wymagajace zainwestowania znacznego kapita¬ lu, a przy tym czas wytwarzania koksu jest dlugi, 20 25 30 gdyz wynosi 16—35 godzin dla jednej partii. Wy¬ soka cena koksu metalurgicznego czyni wprawdzie rentownym proces koksowania, ale powaznie pod¬ wyzsza koszt [produkcji zelaza.Czyniono juz szereg prób w celu obnizenia kosz¬ tu wytwarzania koksu, a tym samym i kosztu wyta¬ piania zelaza w wielkim piecu. Jednym z takich rozwiazan jest laczenie rudy z weglem, koniecz¬ nym do tego procesu, co daje material kombinowa¬ ny, który moze byc przerabiany w wielkim piecu szybciej.Inny, korzystniejszy sposób polega ma przygoto¬ waniu materialu, który zawiera rude zelaza oraz koks i który wytwarza sie ze zwyklego, koksujace¬ go wegla, zmieszanego z ruda zelaza, w warunkach powodujacych koksowanie. W ten sposób unika sie kosztów zwyklego procesu w piecu koksowniczym i otrzymuje surowiec, który moze byc z duza wy¬ dajnoscia przerabiany na zelazo w procesie typu wielkopiecowego. Jednakze produkcja takiego ma¬ terialu wsadowego z trudy i wegla mie jest rzecza prosta i wystepuje tu szereg zagadnien, a przede wszystkim iwyttrzymalosc i jakosc tego materialu.Z tych tez wzgledów dotychczas nie rozwiazano te¬ go zagadnienia tak, aby mozna bylo osiagnac poza¬ dane wyniki.Dotychczas znane sa sposoby brykietowania do¬ kladnie rozdrobnionych materialów z zastosowa¬ niem cieklego weglowodoru jako spoiwa, lecz w spo¬ sobach tych nie prowadzi sie suchej destylacji kok- 62 876$2 876 sujacego wegla, podczas której odparowuja ciekle weglowodory.Przykladowo, w opisie patentowym niemieckim nr 132097 podano sposób, w którym dokladnie roz¬ drobniony surowiec najpierw miesza sie z emulsja ropy naftowej, lub z ijej podestylacyjnymi pozosta¬ losciami oraz z wodnym roztworem mydla sodo¬ wego, nastepnie te mieszanine ogrzewa sie i wy¬ pala. Dodatek mydla sodowego wiaze czastki, z któ¬ rych kazda otoczona jest indywidualnie powloka wodoszczelna ultworzona z ropy naftowej.W opisie patentowym .niemieckim nr 147312 po¬ dano sposób, w kttórym dokladnie rozdrobniona su¬ rowa rude zelaza najplierw miesza sie. z wegUem koksujacym liufb z weglem drzewnym, nastepnie te mieszanine ogrzewa sde i dokladnie miesza z gora¬ ca sinola, {która laczy i stanowi powloke dla cza¬ stek,'po czym calosc sprasowuje sie w brykiety.W qjrisie patentowym niemieckim nr 300571 poda¬ no podobny sposób, w kitórym stosuje sie dokladnie rozdrobniony surowiec li tytlko smole drzewna.W opisie patentowym Niemieckiej Republiki Fe¬ deralnej nr 1032 547 podano sposób, w którym sto¬ suje sie specjalne bitumy lub asfalty jako spoiwo do brykietów zawierajacych rude i material palny, który powodowac ma naweglanie brykietów, lecz niskotemperaturowe wytlewanie nie jest procesem wytwarzania koksu metalurgicznego i nie wywoluje odgazowania biltumanów.Jednym z celów wynalazku jest opracowanie ulepszonego sposobu ^wytwarzania zawierajacego ru¬ de i koks maiterialu wsadowego do pieca reduk¬ cyjnego a wytworzonego z koksiujjacego wegla i ru¬ dy w warunkach jpowodujacych koksowanie.Wynalazek obejmuje sposób wytwarzania mate¬ rialu wsadowego, zawierajacego 'tlenkowa rude oraz koks, do piecowego redukowania rudy. Sposób we¬ dlug wynalazku polega na tym, ze poddaje sde dzia¬ laniu ciepla, w warunkach powodujacych koksowa¬ nie, wstepnie uformowane (ksztaltki, kitóre w sto¬ sunku wagowym zawieraja 35—75 czesci koksuja¬ cego wegla; zas reszte do 100 czesci stanowia inne skladniki stale, bedace w calosci lub czesciowo sil¬ nie rozdrobniona ruda tlenkowa, a poza tym ksztal¬ tki te ma 100 czeM wagowych materialów stalych zawieraja 3-h40 czesci wagowych cieklego weglo¬ wodoru, który zgazowywuje sde w sposób ciagly na powierzchni ksztaltek podczas koksowania wegla.W razie potrzeby mozna stosowac tu taki weglo¬ wodór, którego wieksza czesc odgazowuje z ksztal¬ tek w temperaturze 260—000° C.Uformowane 'ksztaltki moga zawierac jako sklad¬ niki równiez topnik, na przyklad wapien, aby otrzy¬ mac material wsadowy, zawierajacy wszystkie glówne reagenty do znanego procesu redukcji. Ce¬ cha .wynalazku jest to, ze przy wyrobie wstepnie uformowanych ksztaltek stosuje sie rude silnie roz¬ drobniona, co umozliwia wykorzystywanie pewnych gatunków cnudy, jak na przyklad rude otrzymywa¬ na znana metoda Taconote, polegajaca na otrzymy¬ waniu rudy ze &al wystepujacych na terenie Sta¬ nów Zjednoczonych i Kanady poprzez mielenie a nastepnie tluczenie pod dzialaniem plomienia i od¬ dzielanie flotacyjne lub za pomoca metody magne¬ tycznej, a takze pyl rudy, powstajacy przy stoso- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 waniu tej metody, a dotychczas uwazany za suro* wiec o podrzednej wartosci.Inna cecha wynalazku jest to, ze umozliwia on stosowanie wegla o stosunkowo wysokiej zawartosci tlenu, przekraczajacej 7%, przy czym nie wywiera to ujemnego wplywu na jakosc otrzymanego ma¬ terialu wsadowego. Wegiel taki jest normalnie uwa¬ zany za mniej nadajacy sie do produkcji koksu niz wegiel o nizszej zawartosci tlenu.Istota wynalazku ijest wyjasniona ponizej w od¬ niesieniu do rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w schematycznym przekroju pionowym przyklad urzadzenia do wyttwarzania wielkopiecowego ma¬ terialu wsadowego na ruchomym ruszcie kotlowym, fig. 2— przekrój pionowy przykladu urzadzenia zaplonowego do zapalania stalych skladników na ruszcie ruchomym, a fig. 3 — przekrój urzadzenia zaplonowego wzdluz ili-ni 3^3 na fig. 2, uwidocznia¬ jacy szczegól budowy urzadzenia zaplonowego.Na fig. 1 palenisko 10 obejmuje komore kokso¬ wania 11, w ikttórej znajduje sie znane ruchome loze lub ruchomy ruszt paleniskowy 13, poruszajacy sie w kierunku oznaczonym na rysunku strzalkami.Sciana podstawowa 14 wspiera lej zasypowy 16, z którego stale paliwo jest odkladane w sposób cia¬ gly na .poczatku ruchomego rusztu 13. Calkowita dlugosc rusztu od miejsca zasilania do miejsca roz¬ ladowywania wynosi zasadniczo okolo 9 im., a sze¬ rokosc 7,5 m. Wewnetrzna sciana leja 16 jest utwo¬ rzona przez zasuwe paleniskowa 17, dajaca sie przesuwac pionowo za pomoca znanego mechanizmu srubowego 18, co pozwala na regulowanie grubosci warstwy stalego paliwa, ukladanego stosunkowo cienka warstwa dolna na ruchomym ruszcie.Jako stale paliwo mozna tu stosowac dowodne sta¬ le paliwo weglowe, jak wegiel bitumiczny, wegiel energetyczny, an/tracyit, wegiel póltlusty, wegiel brunatny i mial koksowy. Szczególnie nadaJje sie w praktyce wegiel energetyczny, ©dyz jest on stosun¬ kowo niekosztowlnym pafliwem stalym, a daje bar¬ dzo dobre wynika.Zasuwa 17, wspierana sciana 10, laczy sie takze z dajaca sie r#gu4owac .zasuwa 21, wsparta na glów¬ nej scianie 22, (tworzac kanal zasilajacy 24, z które¬ go wstepnie uformowane ksztaltki 26 z (rudy i we¬ gla sa równomiernde odkladane w regulowanej ilosci na dolnej warstwie stalego paliwa. Ilosc ta jest regulowana za pomoca zasuwy 21, dajacej sie przesuwac pionowo odpowiednim mechanizmem srubowym 27.Przed zasypaniem materialu koksujacego, dolna warstwe stalego paliwa zapala sie bezposrednim plomieniem wyrzucanym przez urzadzenie zaplo¬ nowe 31 umieszczone ponizej zasuwy 17 d nasta¬ wione tauz na ruchoma warstwe stalego paliwa. Za¬ palanie jest wspomagane przez dostarczanie po¬ wietrza ze skrzyni powie,trznej 32, która wraz ze skrzyniami powietrznymi 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 i 42 podaje od dolu poprzez ruchomy ruszt po¬ wietrze, zawierajace tlen w ilosci dostatecznej do podtrzymania palenia na calym ibdegu rusztu. Gora¬ ce igazy ze spalania stalego paliwa unosza sie ku górze przez ksztaltki z rudy i wegla, powodujac koksowanie wegla w ksztaltkach, z równoczesnym uwalnianiem substancji lotnych z materialu tworza¬ cego koks. Koksowanie wegfla zachodzi na ruszcie62 876 6 stopniowo i material rozladowywany na koncu roisz, tu zawiera wysokiej jakosci koks, dobrze zmieszany z ruda, w postaci twardych ksztaltek o duzej wy. trzymalosci, nadajacych sie do -przeróbki metalur¬ gicznej, na przyklad w wielkim piecu. 5 Metal, zawarty w rudzie jako tlenek, zostaje podczas tego procesu czesciowo zredukowany tak, ze otrzymane ksztalki latwo przyciagaja i utrzymu- ja magnesowane materialy.Przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku do 10 wytwarzania materialu wsadowego do redukcji pie¬ cowej szczególnie wazne znaczenie ma uzycie ksztal¬ tek z rudy i wegla o 'Okreslonym skladzie. Zasad¬ niczym zagadnieniem przy wytwarzaniu wsadu z rudy i koksu jest zapobiezenie rozpadaniu sde wegla i5 we wsadzie (podczas koksowania, gdyz moze ono oslabic ksztaltki do (tego stopnia, ze ich wytrzyma¬ losc bylaby daleko mniejsza od wymaganej dla koksu metalurgicznego.Stwierdzano, ze waznym czynnikiem, umozliwia- 20 jacym skuteczne wytwarzanie materialu wsadowe¬ go z rudy i koksu jest zgodnie z wynalazkiem sto¬ sowanie uformowanych ksztaltek, w których tlenko¬ wa ruda i wegiel sa bardzo dobrze zmieszane z cie¬ klym weglowodorem, mogacym ulegac zgazowywa- 25 niu na powierzchni tych ksztaltek podczas kokso¬ wania. Brykiety, kulki i inne ksztaltki, zawieraja¬ ce wskazane skladniki moga byc w warunkach pro¬ cesu koksowania przeksztalcane w produkt, który ma nie tyilko nieoczekiwanie duza wytrzymalosc i 30 twardosc, ale takze niewielka zawartosc popiolu, pochodzacego z wegla. Zjawiska tego nie mozna obecnie wytlumaczyc w sposób pewny, ale wydaje sie, ze z kilku wzgledów przyczyna tego lezy w sto¬ sowaniu cieklego weglowodoru. Po ogrzaniu ksztal- 35 tki ciekly weglowodór przesuwa sie z jej srodka na zewnetrzna powierzchnie, gdzie Ulega odgazowaniu.Ten ruch chlodniejszej oieczy do stref goretszych ksztaMki, bedacy przeplywem jak po knocie, wy¬ wiera dzialanie chlodzace, co znacznie zmniejsza 4C krancowa róznice temperatury, która bez tego chlo¬ dzenia powoduje rozsadzanie ksztaltki.Równiez na skutek pochlaniania ciepla przy pro¬ cesie zgazowywania cieczy na powieirizchnd ksztal¬ tki nastepuje chlodzenie, zapobiegajace powstawa- 45 niu zbyt wysokiej temperatury, mogacej oslabic produkt. Zgazowywanie cieczy powoduje takze pow¬ stawanie ochronnej powloki, otaczajacej powierzch¬ nie ksztaltki i chroniacej wegiel przed spalaniem oraz oddzialywajacej iz^luljaco. Dzieki temu, acz¬ kolwiek iksztaltkli -otoczone sa goracymi gazami, po¬ wodujacymi intensywne i szybkie ogrzewanie ich, pozwalajace na osiaganie duzej wydajnosci procesu, to jednak dzieki chroniacej gazyfikacji cieklego we¬ glowodoru mozna szybkosc ogrzewania regulowac do poziomu nizszego od tego, przy którym wysta- 55 pilyby slily niszczace i oslabiajace ksztaltki.Stosowanie zgodnie z wynalazkiem cieklego we¬ glowodoru, który nie odparowuje nagle, lecz ulega powolnemu zgazowaniu w sposób ciagly na po¬ wierzchni ksztaltek, umozliwia wytwarzanie meto- 60 da ciagla materialu o duzej wytrzymalosci, nawet w ciezkich warunkach, gdy ksztaltki sa otoczone bardzo goracymi gazami i proces koksowania jest prowadzony równoczesnie z wytwarzaniem pary.Nie jest to warunkiem koniecznym, aby zgazowy- 65 50 wanie cieklego weglowodoru nastepowalo na calej dlugosci rusztu i w granicach temperatury kokso¬ wania, która zwykle przekracza 800° C. Wydaje sie, ze zgazowywanie dziala najkorzystniej w granicy temperatury 260^600^0.W tym wlasnie okresie „surowe" ksztaltki ulega¬ ja zasadniczej przemianie, rozpoczynajacej sie upla_ styczniandem wegla w ksztaltkach, co w zaleznosci od rodzaju koksujacego wegla rozpoczyna sie w temperaturze okolo 370° C i siega temperatury okolo 600° C, w której zasadniczo cala budowa weglowa, a przynajmniej wieksza jej czesc, jest juz ulbworzo. na. Z tych wzgledów zgodnie z wynalazkiem sto¬ suje sie ciekle weglowodory takie, których co naj¬ mniej 50% odgazowuje po ogrzaniu ksztaltek do temperatury wyzszej niz 260° C, a pozadane jest aby przynajmniej wieksza czesc weglowodoru odgazo¬ wywala w granicach temperatury okolo 260—600^C.Te granice temperatury wlacza sie w okreslenia „warunki powodujace koksowanie", uzytego w ni¬ niejszym opisie.Oczywiscie pod tym okresleniem rozumie sie zna¬ ne warunki, konieczne dla prowadzenia suchej de¬ stylacji wegla. Pozadane jest alby stosowac taki cie¬ kly weglowodór, którego przynajmniej wieksza czesc odgazowuje w granicach temperatury 370—600° C.Stad tez wskazane jest takze prowadzenie procesu, by zgazowywanie postepowalo szybko w 'poczatko¬ wej i srodkowej strefie ruchomego rusztu i ule¬ galo zakonczeniu znacznie przed koncem rusztu.W celu zapewnienia powolnego i postepujacego w sposób ciagly zgazowywania na powierzchni ksztal¬ tek, trzeba stosowac ciekle weglowodory, które nie maja wyraznie zaznaczonej temperalwry wrzenia, a raczej odde&tylowuija czy odgazowuja w granicy temperatury przynajmniej wiecej niz 90° C, a ko¬ rzystnie wiecej niz 150° C. Nadaja sie tu oleje we¬ glowodorowe, a zwlaszcza te, które do odgazowania zwiazuja jtonad okolo 750 Kcal/kg, korzystnie ponad okolo 950 Kcal/kg.Moga to byc pochodne naftowe, destylujace w ta¬ kiej granicy temperatury, iz przynajmniej 50% od¬ gazowuje powyzej okolo 260° C, korzystnie w gra¬ nicach 260^600^C. iNaijllepiej nadaja sie tu naftowe Oleje opalowe, których temperatura wrzenia jest taka, ze przynajmniej 50% oleju w stosunku wago¬ wym odgazowuje w temperaturze 370—600° C. Przy_ kladem takich olejów nafitowych sa oleje opalowe podestylacyjne, oleje smolowe, asfalt 4 mieszaniny tych i podobnych olejów.Ruda tlenkowa, stosowana do formowania ksztal¬ tek materialu wsadowego, ma wplyw na wytrzy¬ malosc produktu i powinna byc silnie -rozdrobniona.Ziarna rudy .powinny byc w wiekszosci mniejsze niz 50 wedlug skali siitowej Tylera, a pozajdane jest aby 70% ziaren bylo mniejsze niz 200 wedlug tejze skali. Wskazane jest, ale nie konieczne, aby ruda byla poddana wzbogaceniu w celu usuniecia krze¬ mionki do zawartosci ponizej 10%.Przy wyltwarzaniu materialu wsadowego do pro¬ dukcji zelaza metoda wielkopiecowa szczególnie do¬ bre wyniki daje stosowanie rudy w positaoi mialu, na przyklad otrzymywanego znanym sposobem Ta- conite. Materialy te zazwyczaj zawieraja w stosun¬ ku wagowym okolo 55—59% zelaza (calkowite jako Fe) w postaci tlenków zelaza, w postaci ziaren o62 8 7 Wielkosci w 70% ponizej 200, a 50% ponizej 325 wadibug wspomnianej sikali sitowej Tylera. Mate¬ rial wsadowy do produkcji zelaza moze byc tez wytwarzany z innych rud ttónkbwych, jak hematyt, limonit, magnetyt, a takze syderyt. Rudy te po wzjdo- 5 gaceniu do zawartosci ponizej 10% krizemiionki, za¬ wieraja zazwyczaj okolo 56-^5% zelaza (calkowite jako Fe), okolo 5—10% wody, okolo 3—8% krze¬ mionki i Okolo 1-^3% tlenku magnezu.W razie portraaby ¦ czesc rudy mozna przy formo- 10 Waniu ksztaltek zast^ic topnikiem, aby przygoto¬ wac material Wsadowy zawierajacy wszystkie po¬ trzebne w procesie wielkopiecowym skladnika. Top¬ nik powinien byc silnie rozdrobniony do wielkosci ziaren takiej, jak ruda. Jako (topniki mozna stoso- 19 wac na przyklad wapien, pyl skalny, dolomit, fluo¬ ryt, w&pno hydratyzowane i sode kalcynowana. Pro¬ porcje, w jakich stosuje sie rude i topnik moga sie zmieniac w szerokich granicach, zaleznie od poza¬ danej zawartosci topnika We wsadzie podczas pro¬ cesu redukcji piecowej.Dla wiekszosci rud korzystnie jest stosowac ksztaltki, zawierajace .rude i topnik w stosunku od okolo 8 :1 do 1 :1, a uwlaszcza od okolo 6:1 do 3:1. Przy produkcji zelaza jako topnik szczególnie nadaje siewapien. 25 Przygotowywanie ksztaltek iz materialu wsado¬ wego wedlug wynalazku moze odbywac sie w do¬ wolny, odpowiedni sposób, na przyklad przez bry- kietowanie, formowanie w fcuflki lub inna metoda, pozwalajaca na formowanie materialu. Ogólnie bio- 30 rac, dobre wyniki osiaga sie starannie mieszajac silnie rozdrobniona rude, wegiel koksujacy i ciekly weglowodór i poddajac te mieszanine procesowi formowania w ksztaltki o ustalonych z góry wymia¬ rach, ksztalcie i gestosci. Szczególnie nadaje sie tu 35 brykietowanie, które mozria wykonywac w znanych urzadzeniach, stosowanych do tych celów. Korzyst¬ nie jest stosowac ibrykietoWanie pod cisnieniem 140—350 kg/cm2 i wytwarzac surowe brykiety o po¬ rowatosci 10—40%, a .zwlaszcza 15—20%. 40 Brykiety moga byc w przyblizeniu walcowate, ku¬ liste lub ipodiuiszkowate, o objetosci 3—250 cm8, ko¬ rzystnie 5—80 cm8. Mozna tez formowac mase w kuliki o srednicy okolo 1,9—7,6 cm, a zwlaszcza 2,5— 5,0 cm, stosujac do tego celu znane walcówki luib 45 inne urzajdzenia. Formowanie prowadzi sie w tem¬ peraturze otoczenia, a otrzymane kulki maja poro¬ watosc okolo 15*-m20°/o. Mozna tez formowac specjal¬ ne ksztaltki stosujac inne, znane metody. Walcowa¬ te luib rurowate k&ztaJtfei moga byc formowane przez wytlaczanie mieszaniny w temperaturze okolo 87^4Q0°C pod cisnieniem okolo 2^70 kg/lam2.Proporcje skladników mieszaniny, z której wy¬ twarza sie ksztaltki wedlug wynalazku, zaleza od szeregu czynników. Ogólnie biorac, aby wytworzyc 55 material wsadowy, odpowiedni do procesów meta¬ lurgicznych, trzeba stosowac co najmniej 3% cie¬ klego weglowodoru w stosunku wagowym. Zawar¬ tosc przekraczajaca 40% nie jest pozadana, gdyz powoduje trudnosci w ^nzeróbce mieszaniny ze 50 wagledu na sklejanie sie podczas zweglania. Najod¬ powiedniejsza ilosc cieklego weglowodoru okresla si<$ zaleznie od jego rodzaju, wielkosci uformowa¬ nych kaaftaftek i itóopni* ich zwartosci oraz od szybkosci koksowania i sposobu formowania. 65 8 Zasadniczo zawartosc cieczy jest tym wieksza, im wieksze sa ksztaltki, szyfbszy proces koksowania, a gestosc ksztaltek mniejsza. Na przyklad wieksze ksztaltki, wytwarzane w postaci kulek, które maja byc poddawane szybkiemu koksowaniu-, formuje sie korzycóme stosujac odpowiednie opalowe oleje naf¬ towe w_ ilosci 15—40, a zwlaszcza 20—30 czesci wa¬ gowych na 100 czesci skladników stalych mieszani¬ ny. Dobre brykiety otrzymuje siie stosujac 3—15, a zwlaszcza 4—10 czejsci oleju na 100 czesci wago¬ wych skladników stalych.W celu przygotowania odpowiedniego materialu wsadowego* co najmniej 25% w stosunku wagowym w przeliczeniu na sucha mase mieszaniny powinna stanowic isiliftie ifoadroibniona ruda lub mieszanina rudy z topnikiem. Stosowanie rudy w ilosci powyzej 65% jest niepozadane, gdyz (produkt jest wówczas za slaby i otrzymuje sie material nieodpowiedni do celów metalurgicznych.Najlepsze Wyniki przy wytwarzaniu materialu wsadowego Wielkopiecowego osiaga sie zgodnie z wynalazkiem, gdy silnie rozdrobniona ruda lub jej mieszanina z topnikiem stanowi 35-^55% w sto¬ sunku wagowym suchych skladników mieszaniny.Mozna tu stosowac rózne gatunki wegla koksuja¬ cego, dajace koks przy uwalnianiu skladników lot¬ nych. Stwierdzono, ze szczególnie dobre wyniki osiaga sie itu stosujac wegiel koksujacy o duzej za¬ wartosci lotnych skladników, zwykle majacy zawar¬ tosc tlenu powyzej 7%, a przewaznie okolo 8—10% w stosunku wagowym. Wegiel koksujacy stanowi w ksztaltkach zgodnie z wynalazkiem korzystnie 45— 65% w stosunku wagowym do calkowitej zawartosci skladników stalych, a wielkosc jego ziaren wynosi zgodnie z ogólnie przyjeta metoda oznaczania do okiolo 0,5 cm, a zwiaraasza do okolo 2,5 cm.Ilosc stalego paliwa, odkladana na ruszcie 13 z leja zasypowego 16, jest warunkowana koniecznos¬ cia wytworzenia gazów spalinowych dostatecznie goracych dla spowodowania zasadniczego skokso- wania wegla w ksztaltkach, odkladanych z kanalu zasilajacego 24 na warstwie stalego {paliwa. Ta gór¬ na warstwa ksztaltek jest stosunkowo cienka, gru¬ bosc jej nie przekracza 60 cm, alby uniknac szkodli¬ wego nacisku i sklejania sie materialu. Najkorzyst¬ niej jest, gdy grubosc tej warstwy wynosi okolo 20—30 om, a grubosc dolnej warstwy stalego paliwa odpowiednio okolo 7,5—15 icm.Doplyw powietrza ze skrzyn powietrznych 32—42 pod ruszt reguluje sie tak, aby zapewnic dostatecz¬ nie gorace gazy .spalinowe dla skoksowania ksztal¬ tek i ewentualnie dla równoczesnego wytwarzania pary w kotle, nie zezwalajac przy tym na stykanie sie duzych ilosci tlenu z ksztaltkami. Temperatura gazów spalinowych, wchodzacych do masy materia, lu uformowanego w ksztaltki wynosi 800—1700° C, korzysitnie okolo 900—1450°C.Pozadane jest, aby calkowita ilosc powietrza i sta. lego paliwa tak regulowac, alby do konca irusztu dochodzilo paliwo calkowicie spalone. Z rusztu te¬ go (popiól z paliwa wraz z ksztaltkami jest rozla¬ dowywany do odpowiedniego odbieralnika, nie uwi¬ docznionego na rysunku. Ksztaltki rozladowywane z rusztu moga jeszcze zawierac skladniki lotne i aby je usunac, przetrzymuje sie gorace ksztaltki przez62 876 11 12 kopiecowy material wsadowy stanowi material twardy, porowaty, odporny na uderzenia i zawiera¬ jacy faze koksowa oraz rozproszona w niej rude zelaza, zredukowana ido tego stopnia, iz ksztaltki z tego materialu moga utrzymywac metale magne¬ tyczne. Wielkosc tych ksztaltek waha sie w grani¬ cach okolo 5 — 130 cm8, korzystnie 8 — 65 cm3.Ksztaltki cechuje porowatosc okolo 10 — 35% w stosunku objetosciowym, zazwyczaj 15 — 30%, przy czym ich wytrzymalosc na zgniatanie jest rzedu okolo 20 — 70 kg/cm2, a zazwyczaj okolo 35 — 50 kg/cm2. Ciezar wlasciwy ksztaltek wynosi okolo 1,2 — 2,0 g/om3, a zwlaszcza okolo 1,4 — 1,8 g/cm8.Koks wytworzony wewnatrz ksztaltek jest wyso¬ kiej jakosci, ma wytrzymalosc koksu metalurgicz¬ nego i trwala postac oraz pozadana, niska zawartosc popiolu, mniejsza niz 10%, a zazwyczaj mniejsza niz 8%.Zgodnie z wynalazkiem mozna przerabiac równiez inne rudy tlenkowe, otrzymujac material wsadowy do produkcji jednego lub kilku metali. Tak na przy¬ klad mozna w ten sposób przerabiac rudy chromo¬ we do produkcji chromu lub zelazochromu, rudy zawierajace nikiel do produkcji stopów zelaza, rudy manganowe do produkcji zelazomanganu oraz krze¬ mionke do produkcji zelazokrzemu. Zgodnie z wy¬ nalazkiem mozna takze wytwarzac ksztaltki z rud fosforowych do wyrobu fosforu lub pieciotlenku fosforu. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania materialu wsadowego, do przerobu rud (tlenkowych redukcyjna metoda pieco¬ wa, zawierajacego rude tlenkowa i koks, przez pod- 10 20 30 35 dawknie wstepnie ujmowanych ksztaltek, zawiera¬ jacych koksujacy wegiel i rude tlenkowa, ogrzewa¬ niu w warunkach powodujacych koksowanie, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie wstepnie uformowane ksztaltki, zawierajace na 100 czesci wagowych skladników stalych 3 — 40 czesci wagowych ciekle¬ go weglowodoru, który ciagle zgazowywuje sie na powierzchni ksztaltek podczas koksowania wegla,, oraz zawierajace 35 — 75% wagowych wegla ko¬ ksujacego w stosunku do ilosci skladników sta¬ lych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ja¬ ko ciekly weglowodór zawarty we wstepnie ufor¬ mowanych ksztaltkach stosuje sie taki ciekly we¬ glowodór, który odgazowuje z ksataltek w tem¬ peraturze 260^600^C.

3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, ze stosuje sie ciekly weglowodór, który wrze w tem¬ peraturze powyzej 370°C, w przedziale temperaturo¬ wym 150°C.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze jako jeden ze skladników stalych wstepnie ufor¬ mowanej ksztaltki stosuje sie dokladnie rozdrobnio¬ ny material topnikowy.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, znamienny tym, ze stosuje sie rude i topnik o wielkosci zdarn nie przekraczajacej rozmiarów otworów 50 skali sito¬ wej Tylera.

6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stosuje sie rude i topnik, kazde zawierajace co naj¬ mniej 70% ziarn, o wielkosci nie przekraczajacej wielkosci otworu 200 skali sitowej Tylera.

7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, znamienny tym, ze we wstepnie uformowanych ksztaltkach stosuje sie 45 — 65% wagowych wegla koksujacego, w sto¬ sunku do ilosci wszystkich skladników stalych. ZF „Ruch" W-wa, zam. 266-71, nakl. 230 egz. PL PL