RU2005103401A - Металлургический сосуд и способ прямого восстановления железа - Google Patents

Claims (23)

1. Металлургический сосуд для получения чугуна и стали, содержащий донную часть, сводовую часть, боковую стенку и фурменную систему из по меньшей мере двух фурм для подачи кислородсодержащего газа внутрь сосуда во время работы, причем каждая фурма имеет концевую часть для выпуска кислородсодержащего газа, отличающийся тем, что фурменная система выполнена с возможностью формирования при работе по существу нисходящего потока газообразных продуктов сгорания у боковой стенки и по существу восходящего потока газообразных продуктов сгорания в центре сосуда.

2. Металлургический сосуд по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из фурм снабжена средством для выпуска множества струй кислородсодержащего газа из ее концевой части.

3. Металлургический сосуд по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из фурм проходит через сводовую часть металлургического сосуда.

4. Металлургический сосуд по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере одна фурма выполнена с возможностью направления кислородсодержащего газа к центральной оси металлургического сосуда.

5. Металлургический сосуд по п.4, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из фурм наклонена по отношению к вертикали под первым острым углом, при этом ее концевая часть наклонена в направлении центральной оси металлургического сосуда.

6. Металлургический сосуд по п.5, отличающийся тем, что концевая часть фурмы выполнена с возможностью направления кислородсодержащего газа к центральной оси металлургического сосуда под вторым острым углом по отношению к вертикали, причем второй острый угол больше, чем первый острый угол.

7. Металлургический сосуд по п.1 или 2, отличающийся тем, что все концевые части фурм находятся на равном расстоянии от боковой стенки.

8. Металлургический сосуд по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит три или более фурм.

9. Металлургический сосуд по п.1 или 2, отличающийся тем, что предусмотрена добавка измельченного материала в сосуд в упомянутом по существу нисходящем потоке газообразных продуктов сгорания через по меньшей мере через один питающий желоб.

10. Металлургический сосуд по п.9, отличающийся тем, что множество питающих желобов предусмотрено в сводовой части металлургического сосуда.

11. Металлургический сосуд по п.9, отличающийся тем, что с каждой фурмой согласован питающий желоб.

12. Металлургический сосуд по п.11, отличающийся тем, что каждый питающий желоб расположен между соответствующей фурмой и боковой стенкой металлургического сосуда в радиальном направлении.

13. Металлургический сосуд по п.1, отличающийся тем, что боковая стенка сосуда относится к нижней части сосуда для размещения ванны расплавленного металла и слоя шлака и верхней части сосуда для размещения слоя шлака, причем в верхней части сосуда предусмотрены по меньшей мере две фурмы для подачи кислородсодержащего газа в верхнюю часть сосуда, и по окружности нижней части сосуда расположено множество фурм для подачи газа, и/или жидкости, и/или твердого материала, и/или плазмы в слой шлака в нижней части сосуда.

14. Металлургический сосуд по п.13, отличающийся тем, что диаметр нижней части сосуда меньше, чем диаметр его верхней части.

15. Металлургический сосуд по любому из пп.13 и 14, отличающийся тем, что фурмы содержат кислородно-топливные горелки.

16. Металлургический сосуд по п.1, отличающийся тем, что содержит плавильный циклон, расположенный над металлургическим сосудом и открыто сообщающийся с ним.

17. Металлургический сосуд по п.16, отличающийся тем, что фурмы расположены таким образом, чтобы избежать контакта с расплавленным металлом, проходящим вниз из плавильного циклона в металлургический сосуд.

18. Способ восстановления железа из оксидов железа с использованием металлургического сосуда по любому из пп.1-12, при котором подают оксиды железа в сосуд и восстанавливают железо из оксидов посредством подачи углеродистого материала в сосуд и подачи кислородсодержащего газа к оксидам железа через фурмы.

19. Способ восстановления окиси железа в железо с использованием металлургического сосуда по любому из пп.13-17, при котором подают оксид железа в сосуд, подают кислородсодержащий газ в верхнюю часть металлургического сосуда через фурмы, подают углеродистый материал к оксиду железа и подают газ, и/или жидкость, и/или твердый материал, и/или плазму в слой шлака в нижней части сосуда через множество фурм.

20. Способ восстановления окиси железа по п.19, отличающийся тем, что фурмы содержат кислородно-топливные горелки, действующие в качестве прямого источника тепла в слое шлака в нижней части металлургического сосуда.

21. Способ получения железа с использованием металлургического сосуда по любому из пп.1-17, при котором подают оксид железа или предварительно восстановленный оксид железа в металлургический сосуд, подают кислородсодержащий газ в металлургический сосуд через фурменную систему, содержащую по меньшей мере две фурмы и выполненную с возможностью формирования при работе по существу нисходящего потока газообразных продуктов сгорания газа у боковой стенки сосуда и по существу восходящего потока газообразных продуктов сгорания в центре сосуда, подают углеродистый материал в сосуд.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что подают материал, содержащий оксид железа, в плавильный циклон, предварительно восстанавливают материал, содержащий оксид железа, с помощью восстановительных газообразных продуктов сгорания, выходящих из металлургического сосуда, по меньшей мере частично плавят материал, содержащий оксид железа, в плавильном циклоне путем подачи кислородсодержащего газа в плавильный циклон, при этом осуществляют дополнительное дожигание восстановительных газообразных продуктах сгорания, обеспечивают прохождение предварительно восстановленного и по меньшей мере частично расплавленного материала, содержащего оксид железа, вниз из плавильного циклона в металлургический сосуд, для окончательного восстановления, осуществляют окончательное восстановление в металлургическом сосуде в слое шлака посредством подачи кислородсодержащего газа в металлургический сосуд через фурмы и подачи угля в металлургический сосуд, и тем самым обеспечивают образование восстановительного газа и осуществление по меньшей мере частичного дожигания восстановительного газа в металлургическом сосуде с помощью подаваемого в него кислородсодержащего газа.

23. Способ получения железа по п.21 или 22, отличающийся тем, что подают через фурмы газ, и/или жидкость, и/или твердый материал, и/или плазму в слой шлака в нижней части сосуда.