RU2167943C2 - Способ частичного восстановления оксидов железа и способ получения металлического железа - Google Patents
Способ частичного восстановления оксидов железа и способ получения металлического железа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167943C2 RU2167943C2 RU98103753/02A RU98103753A RU2167943C2 RU 2167943 C2 RU2167943 C2 RU 2167943C2 RU 98103753/02 A RU98103753/02 A RU 98103753/02A RU 98103753 A RU98103753 A RU 98103753A RU 2167943 C2 RU2167943 C2 RU 2167943C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- iron ore
- mixture
- iron
- microagglomerates
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 106
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 20
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 27
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 4
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/2406—Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
- C21B13/105—Rotary hearth-type furnaces
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
- C22B1/216—Sintering; Agglomerating in rotary furnaces
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
- Y10S75/961—Treating flue dust to obtain metal other than by consolidation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Сущность: способ, по крайней мере, частичного восстановления оксидов железа включает формирование слоя реагентов на поде печи с вращающимся подом, состоящих из смеси мелкоизмельченной железной руды и измельченного углеродсодержащего материала и/или микроагломератов измельченной железной руды и измельченного углеродсодержащего материала и нагревают. Диаметр микроагломератов меньше 1400 мкм и предпочтительно больше чем 500 мкм в диаметре. Частично восстановленный продукт используют предпочтительно при производстве металлического железа в конвертере для восстановительной плавки. Способ дает возможность работать с применением печи с вращающимся подом без требуемой грануляции мелкоизмельченной железной руды и каменного угля. 6 з.п.ф-лы, 4 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к способу частичного восстановления оксидов железа в печи с вращающимся подом.
Известный способ частичного восстановления оксидов железа в печи с вращающимся подом называют способом FASTMET Midrex Steel Corporation. Подробная форма выполнения способа FASTMET описана в патенте США 4.701.214 от имени Kaneko с соавторами (переданном фирме Midrex International BV Rotterdam).
Способ FASTMET, описанный в технической литературе, включая патент США, заключает в себе следующие стадии:
i) агломерацию смеси мелкоизмельченных оксидов железа, измельченного в порошок каменного угля и связующего для образования гранул, которые обычно имеют 20 мм в диаметре (в патенте США указывается предпочтительный диапазон 10 - 25 мм);
ii) подачу гранул в печь с вращающимся подом для формирования неглубокого слоя, состоящего от одного до трех слоев на поде, преимущественно с промежуточным слоем железной руды, отделяющим гранулы от пода печи, для защиты пода;
iii) нагрев гранул в печи с вращающимся подом от пространства над подом до температуры 1100 - 1370oC для восстановления оксидов железа в металлическое железо.
i) агломерацию смеси мелкоизмельченных оксидов железа, измельченного в порошок каменного угля и связующего для образования гранул, которые обычно имеют 20 мм в диаметре (в патенте США указывается предпочтительный диапазон 10 - 25 мм);
ii) подачу гранул в печь с вращающимся подом для формирования неглубокого слоя, состоящего от одного до трех слоев на поде, преимущественно с промежуточным слоем железной руды, отделяющим гранулы от пода печи, для защиты пода;
iii) нагрев гранул в печи с вращающимся подом от пространства над подом до температуры 1100 - 1370oC для восстановления оксидов железа в металлическое железо.
Из технической литературы известно, что способ FAST- MET достигает металлизации порядка 90%.
Восстановленные гранулы, полученные способом FASTMET, могут быть использованы для производства болванок железа или стали на таком оборудовании, как электродуговые печи и HJ-конвертеры, для восстановительной плавки.
Преимуществом способа FASTMET является то, что в нем используют мелкоизмельченные оксиды железа и угольную мелочь. Использование мелкоизмельченных оксидов железа и угольной мелочи является желательной целью, так как мелкоизмельченные оксиды железа являются недорогими и не могут быть использованы в ряде других процессов, а уголь является относительно недорогим по сравнению с коксом.
Целью настоящего изобретения является усовершенствование способа, по крайней мере, частичного восстановления оксидов железа в печи с вращающимся подом, что является улучшением способа FASTMET.
Согласно настоящему изобретению способ, по крайней мере, частичного восстановления оксидов железа включает в себя:
i) формирование слоя реагентов на вращающемся поде печи, включающих: (а) смесь мелкоизмельченных оксидов железа и измельченного углеродсодержащего материала и/или (б) микроагломераты мелкоизмельченных оксидов железа и порошкообразного углеродсодержащего материала и
ii) нагревание смеси и/или микроагломератов в печи с вращающимся подом до, по крайней мере, частичного восстановления оксидов железа.
i) формирование слоя реагентов на вращающемся поде печи, включающих: (а) смесь мелкоизмельченных оксидов железа и измельченного углеродсодержащего материала и/или (б) микроагломераты мелкоизмельченных оксидов железа и порошкообразного углеродсодержащего материала и
ii) нагревание смеси и/или микроагломератов в печи с вращающимся подом до, по крайней мере, частичного восстановления оксидов железа.
Настоящее изобретение основано на том, что нет необходимости гранулировать мелкоизмельченные оксиды железа и угля для действенной и эффективной работы печи с вращающимся подом. Из технической литературы понятно, что способ FASTMET зависит от использования гранул. Исключение стадии гранулирования значительно упрощает процесс и могло бы значительно увеличить производительность и снизить капитальные и производственные затраты.
Под термином "микроагломераты" здесь понимают среднюю величину агломератов, которая меньше чем 1400 микрон и предпочтительно больше чем 500 микрон в диаметре.
Предпочтительно, чтобы микроагломераты образовывали существенную часть слоя реагентов.
Предпочтительно, чтобы металлизация продукта, полученного в стадии (ii), была по крайней мере 50%.
Смесь мелкоизмельченной железной руды и углеродсодержащего сырья может быть предварительно сформирована перед подачей смеси в печь с вращающимся подом. И, наоборот, мелкоизмельченная железная руда и углеродсодержащий материал можно подавать по отдельности в печь с вращающимся подом и смесь формировать на самом поде. Углеродсодержащим материалом может быть любое подходящее сырье, например, каменный уголь. Предпочтительно, чтобы углеродсодержащий материал был каменным углем. Предпочтительно, чтобы каменный уголь был измельчен в порошок. Микроагломераты могут быть сформированы любым подходящим способом. Слой реагентов в печи с вращающимся подом может быть любой подходящей толщины. Обычно глубина слоя составляет 20 - 25 мм.
Согласно настоящему изобретению также предлагается устройство для, по крайней мере, частичного восстановления оксидов железа, содержащее:
i) способ формирования микроагломератов мелкоизмельченной железной руды и измельченного углеродсодержащего материала,
ii) печь с вращающимся подом для, по крайней мере, частичного восстановления оксида железа из микроагломератов, полученных способом формирования микроагломератов.
i) способ формирования микроагломератов мелкоизмельченной железной руды и измельченного углеродсодержащего материала,
ii) печь с вращающимся подом для, по крайней мере, частичного восстановления оксида железа из микроагломератов, полученных способом формирования микроагломератов.
По крайней мере, частично восстановленный продукт, полученный способом и в устройстве согласно изобретению, может быть использован в любой области. Предпочтительным, хотя ни в коем случае не исключительным, применением является получение металлического железа.
Для того чтобы оценить настоящее изобретение заявитель выполнил две раздельные экспериментальные программы на:
i) смеси мелкоизмельченной железной руды и угля;
ii) микроагломератах мелкоизмельченной железной руды, угля и бентонита в качестве связующего; и
iii) с целью сравнения со способом FASTMET на гранулах мелкоизмельченной железной руды, каменного угля и связующего.
i) смеси мелкоизмельченной железной руды и угля;
ii) микроагломератах мелкоизмельченной железной руды, угля и бентонита в качестве связующего; и
iii) с целью сравнения со способом FASTMET на гранулах мелкоизмельченной железной руды, каменного угля и связующего.
Сырьем для первой экспериментальной программы служили железная руда из месторождения Yandicoogina, антрацит из месторождения Yarrabee и связующее - бентонит.
Результаты состава железной руды и каменного угля помещены в таблице 1, распределение частиц по размерам даны на фиг. 1а и фиг. 1b (проценты являются весовыми процентами)
Антрацитовый каменный уголь из месторождения Yarrabee (приблизительный состав) приведен в табл. 1а.
Антрацитовый каменный уголь из месторождения Yarrabee (приблизительный состав) приведен в табл. 1а.
Гранулы для первой экспериментальной программы были приготовлены смешиванием порошкообразной железной руды, каменного угля и бентонита в следующих пропорциях, по весу:
мелочь железной руды, % - 9,25
каменый уголь, % - 19, 25%
бентонит, % - 1,5
Смесь поместили в ротационный дисковый гранулятор и воду разбрызгивали на падающий материал, вызывая агломерацию. После получения гранул их просушили в печи при 110oC. Гранулы меньше 16 мм отсеяли. Диапазон размеров оставшихся гранул являлся типичным для гранул, используемых в способе FASTMET.
мелочь железной руды, % - 9,25
каменый уголь, % - 19, 25%
бентонит, % - 1,5
Смесь поместили в ротационный дисковый гранулятор и воду разбрызгивали на падающий материал, вызывая агломерацию. После получения гранул их просушили в печи при 110oC. Гранулы меньше 16 мм отсеяли. Диапазон размеров оставшихся гранул являлся типичным для гранул, используемых в способе FASTMET.
Микроагломераты для первой экспериментальной программы были приготовлены из той же подаваемой смеси, что и гранулы. Подаваемую смесь и воду помещали в смеситель Эйриха и при работе смесителя получили микроагломераты порядка 1 мм в диаметре. Микроагломераты удалили из смесителя и высушили в печи при 110oC. Высушенные микроагломераты просеяли и получили сырье с размерами в диапазоне 500 - 1400 микрон.
Смесь мелкоизмельченной железной руды и угля для первой экспериментальной программы приготовили смешиванием вручную в пропорциях по весу 80% мелкоизмельченной железной руды и 20% угольной мелочи.
Объединенные подаваемые пробы для смеси мелкоизмельченной железной руды и угля, микроагломератов и гранул помещены в таблице 2.
Первая экспериментальная программа была выполнена в высокотемпературной печи с электрическим нагревом.
Образцы смеси мелкоизмельченной железной руды и угольной мелочи, микроагломераты и гранулы поместили в поддоне в печь на период времени между 5 и 120 минутами. Поддон был загружен монослоем гранул или слоем 25 мм глубиной микроагломератов или слоем 25 мм глубиной смеси мелкоизмельченной железной руды и угольной мелочи.
Печь работала при температуре 1200oC. Газовую смесь моноксида углерода и воздуха вдували в печь сверху поддона с образцом, чтобы симулировать сгорание газов и избытка воздуха в печи с вращающимся подом в соответствии с стандартными рабочими условиями способа FASTMET.
Продукты, полученные в процессе эксперимента из печи, были проанализированы на содержание общего железа, металлического железа, углерода и серы. Кроме того, был проведен визуальный осмотр образцов, чтобы определить, было ли достигнуто проникновение газа. Результаты первого эксперимента приведены в таблице 3.
Со ссылкой на таблицу 3 образцы 1 - 9 являются смесью мелкоизмельченной железной руды и угольной мелочи, образцы 10 - 16 являются микроагломератами и образцы 17 - 21 являются гранулами.
Максимум металлизации смеси мелочи железной руды и угольной мелочи был сходен с максимумом для гранул. Образец 5 показал металлизацию в 64,9% при времени пребывания 33 минуты для смеси железной руды и угля. Эта металлизация соизмерима с металлизацией 62% для гранул образца 20, которая была достигнута после 26 минут времени пребывания.
За исключением образца 6, увеличение времени пребывания больше 33 минут для образца 5 и 26 минут для образца 20 не приводило к улучшению металлизации для смеси мелкоизмельченной железной руды и угля и для гранул. В случае образца 6 улучшение металлизации было только краевым.
Ожидалось, что открытые поверхности образцов смеси мелкоизмельченной железной руды и угля будут подвергаться спеканию и возможно слипанию, что будет препятствовать движению продуктов реакции руды в слой или из слоя. После каждого испытания наблюдалось спекание твердой фазы, но также происходило интенсивное растрескивание через глубину слоя образца, которое давало достаточный контакт газ/твердая фаза для того, чтобы металлизация имела место. Пласт сырья был рыхлый и легко удалялся из поддона для образца. Минералогическое исследование образцов смеси мелочи железной руды и угля показало, что металлизация была достаточно однородной по толщине образца. Не было никаких признаков плавления и образцы были очень открытыми и пористыми.
Металлизация микроагломератов была сравнима, если не лучше, чем как для образцов смеси мелкоизмельченной железной руды и угля, так и для гранул, с максимальной металлизацией 75,1%, достигнутой после 27 минут времени пребывания для образца 14. В таблице 3 показано, что увеличение продолжительности испытания от 27 до 60 минут не улучшает металлизацию. Аналогично образцам смеси из мелкоизмельченной железной руды и угля, обширное растрескивание происходило на открытой поверхности микроагломератов, позволяя газу проникать через слой. Более того, слой сырья был рыхлый с отдельными видимыми микроагломератами.
В кратком изложении, первая экспериментальная программа установила, что качество образцов смеси мелкоизмельченной железной руды и угля и микроагломератов было, по крайней мере, сравнимым с качеством гранул FASTMET для данных экспериментальных условий.
Вторая экспериментальная программа проводилась по той же процедуре приготовления образца, как и в первой экспериментальной программе. В то время как несколько образцов были приготовлены с использованием железной руды месторождения Yandicoogina (как в первой экспериментальной программе), несколько других образцов были приготовлены с использованием коммерческой руды (ДСО) - которая является смесью мелкоизмельченной железной руды, произведенной Hamersley Yron Pty, Ltd. Все образцы были приготовлены с одним и тем же антрацитовым каменным углем и связующим (где требовалось), как было использовано в первой экспериментальной программе.
Вместо использования высокотемпературной печи с электрическим нагревом образцы во второй экспериментальной программе восстанавливали в специально созданной индукционной печи мощностью 40 Вт. Как и в первой экспериментальной программе, образцы помещали на поддоне в печь на период времени от 5 до 120 минут. Поддон загружали монослоем гранул, или слоем гранул или микроагломератов глубиной 25 мм. Печь работала в температурном диапазоне от 1190 до 1260oC.
Продукты, полученные в процессе эксперимента из печи, были исследованы на содержание общего железа, металлического железа, углерода и серы. Результаты второй экспериментальной программы представлены в таблице 4.
Со ссылкой на таблицу 4, образцы 1 - 7 являются смесью мелкоизмельченной железной руды и угольной мелочи, образцы 8 - 10 являются микроагломератами и образцы 11 - 15 являются гранулами.
Металлизация нескольких образцов смеси мелкоизмельченной железной руды и угля и гранул была существенно выше, чем металлизация микроагломератов. В большей части, это было обусловлено более высокими температурами в печи. Например, максимальные рабочие температуры печи для гранулированных образцов 12, 13 и 15 находились в диапазоне от 1255 до 1265oC, тогда как максимум рабочих температур для микроагломератных образцов 8 и 10 был в диапазоне от 1190 до 1200oC.
Принимая во внимание различные рабочие температуры печи, результаты второй экспериментальной программы были сходны с результатами первой экспериментальной программы.
По крайней мере, частично восстановленная железная руда, полученная по процессу и на оборудовании согласно изобретению, может быть использована в широком диапазоне назначений.
Предпочтительным применением является производство металлического железа в объединенном процессе, в котором мелкоизмельченная железная руда, угольная мелочь и связующее смешивают вместе в требуемых пропорциях, и смесь подаваемого сырья затем агломерируют, чтобы получить микроагломераты. Микроагломераты сушат в печи и просеивают, чтобы отделить фракцию в диапазоне 500 - 1400 микрон. Эту фракцию затем подают в печь с вращающимся подом, работающую в температурном диапазоне от 1250 до 1350oC. В печи железную руду в микроагломератах восстанавливают по крайней мере частично в металлическое железо. Восстановление сопровождается внутренним контактом углерода и оксида железа в микроагломератах при высокой температуре печи. Металлизованный продукт выгружают из печи и передают в плавильный конвертер для восстановительной плавки (или на другое подходящее устройство), чтобы завершить восстановление частично металлизованных микроагломератов и выплавить металлизованный продукт с получением расплава железа в ванне с периодическим выпуском.
Настоящее изобретение не ограничивается этим применением, и по крайней мере частично восстановленный железно-рудный продукт, выгруженный из печи, может быть использован в ряде других применений.
Настоящее изобретение может быть модифицировано без отклонения от сущности и рамок настоящего изобретения.
Claims (7)
1. Способ частичного восстановления оксидов железа, включающий формирование и нагревание слоя реагентов на поде печи с вращающимся подом, отличающийся тем, что в качестве реагентов используют смесь мелкоизмельченной железной руды и измельченного углеродсодержащего материала и/или микроагломераты мелкоизмельченной железной руды и измельченного углеродсодержащего материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что микроагломераты составляют существенную часть в слое реагентов.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что микроагломераты имеют размер от 500 до 1400 мкм.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что смесь мелкоизмельченной железной руды и измельченного углеродсодержащего материала формируют предварительно перед подачей смеси в печь.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что мелкоизмельченную железную руду и измельченный углеродсодержащий материал подают в печь по отдельности и формируют смесь непосредственно на поде печи.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют каменный уголь, который предварительно измельчают в порошок.
7. Способ получения металлического железа, включающий получение, по крайней мере, частично восстановленных оксидов железа в печи с вращающимся подом и последующую их плавку с полным восстановлением в плавильном устройстве, отличающийся тем, что получение частично восстановленных оксидов железа осуществляют способом по пп.1-6, а их плавку и полное восстановление осуществляют в конвертере для восстановительной плавки.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPN4616A AUPN461695A0 (en) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | A process for reducing iron oxides |
| AUPN4616 | 1995-08-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98103753A RU98103753A (ru) | 2000-02-20 |
| RU2167943C2 true RU2167943C2 (ru) | 2001-05-27 |
Family
ID=3788951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98103753/02A RU2167943C2 (ru) | 1995-08-07 | 1996-08-07 | Способ частичного восстановления оксидов железа и способ получения металлического железа |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6146441A (ru) |
| EP (1) | EP0843740B1 (ru) |
| JP (1) | JPH11510216A (ru) |
| KR (1) | KR100377811B1 (ru) |
| CN (1) | CN1057341C (ru) |
| AR (1) | AR003205A1 (ru) |
| AT (1) | ATE232243T1 (ru) |
| AU (2) | AUPN461695A0 (ru) |
| BR (1) | BR9609965A (ru) |
| CA (1) | CA2228842C (ru) |
| DE (1) | DE69626120T2 (ru) |
| ES (1) | ES2192609T3 (ru) |
| IN (1) | IN190083B (ru) |
| MX (1) | MX9801055A (ru) |
| RU (1) | RU2167943C2 (ru) |
| TW (1) | TW414808B (ru) |
| WO (1) | WO1997006281A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA966697B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489495C2 (ru) * | 2011-03-23 | 2013-08-10 | Александр Васильевич Рева | Комплекс для термической металлизации железосодержащего сырья в виде окатышей или брикетов |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6773707B1 (en) | 1995-08-18 | 2004-08-10 | Sloan-Kettering Institute For Cancer Research | Heat shock protein-based vaccines and immunotherapies |
| US6331299B1 (en) | 1995-08-18 | 2001-12-18 | Sloan-Kettering Institute For Cancer Research | Method for treatment of cancer and infectious disease and compositions useful in same |
| US6761892B1 (en) | 1995-08-18 | 2004-07-13 | Sloan-Kettering Institute For Cancer Research | Heat shock protein-based vaccines and immunotherapies |
| JP2000508884A (ja) | 1995-08-18 | 2000-07-18 | スローンケタリング インスティテュート フォー キャンサー リサーチ | 癌および感染症の治療方法ならびにそれに有用な組成物 |
| US6719974B1 (en) | 1995-08-18 | 2004-04-13 | Sloan-Kettering Institute For Cancer Research | Heat shock protein-based vaccines and immunotherapies |
| JP2001522405A (ja) * | 1997-04-22 | 2001-11-13 | アイアン・ダイナミックス・インコーポレーテッド | 混合床鉄還元法 |
| JP3932697B2 (ja) * | 1998-10-01 | 2007-06-20 | 株式会社日立製作所 | 筒内噴射型内燃機関の燃料噴射方法および、燃料噴射弁，内燃機関，燃焼方法 |
| TW562860B (en) * | 2000-04-10 | 2003-11-21 | Kobe Steel Ltd | Method for producing reduced iron |
| JP4757982B2 (ja) | 2000-06-28 | 2011-08-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 粒状金属鉄の歩留まり向上方法 |
| WO2006061787A1 (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-15 | Nu-Iron Technology, Llc | Method and system for producing metallic iron nuggets |
| CN102162017B (zh) * | 2011-03-18 | 2012-10-10 | 北京科技大学 | 一种运用转底炉珠铁工艺综合利用硼铁矿的方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1452627A (en) * | 1921-01-21 | 1923-04-24 | Edwin B Thornhill | Process for the production of sponge iron and other metallic products |
| DE955774C (de) * | 1954-10-14 | 1957-01-10 | Kurd Von Haken Dipl Ing | Reduktion von Eisenoxyden und Eisenerzen bei tiefen Temperaturen |
| GB1214626A (en) * | 1967-01-10 | 1970-12-02 | Indian Iron & Steel Company Lt | Improvements in or relating to the treatment of iron ore fines |
| US3890138A (en) * | 1971-10-19 | 1975-06-17 | Western Titanium N L | Reduction of iron-containing ores |
| US4094778A (en) * | 1977-06-27 | 1978-06-13 | Union Carbide Corporation | Sequestering of CA++ and MG++ in aqueous media using zeolite mixtures |
| JPS552740A (en) * | 1978-06-20 | 1980-01-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Continuous preheating or reducing method for raw material to be refined |
| US4701214A (en) * | 1986-04-30 | 1987-10-20 | Midrex International B.V. Rotterdam | Method of producing iron using rotary hearth and apparatus |
| US4780135A (en) * | 1987-06-25 | 1988-10-25 | The International Metals Reclamation Company, Inc. | Process for the detoxification of steel plant wastes |
| JPS6436707A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Nippon Steel Corp | Production of molten iron alloy |
| SE466315B (sv) * | 1988-01-05 | 1992-01-27 | Middelburg Steel & Alloys Pty | Foerfarande foer svavel- och kiselkontroll vid ferrokromframstaellning |
| US5169307A (en) * | 1991-04-22 | 1992-12-08 | Frye James A | Process and apparatus for producing small particle lightweight aggregate |
| BE1008397A6 (fr) * | 1994-07-13 | 1996-05-07 | Centre Rech Metallurgique | Procede pour fabriquer une eponge de fer a basse teneur en soufre. |
| US5730775A (en) * | 1994-12-16 | 1998-03-24 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Method for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace |
-
1995
- 1995-08-07 AU AUPN4616A patent/AUPN461695A0/en not_active Abandoned
-
1996
- 1996-08-07 ES ES96925608T patent/ES2192609T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-07 US US09/011,305 patent/US6146441A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-07 AR ARP960103905A patent/AR003205A1/es unknown
- 1996-08-07 AU AU66077/96A patent/AU716161B2/en not_active Ceased
- 1996-08-07 DE DE69626120T patent/DE69626120T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-07 JP JP9507956A patent/JPH11510216A/ja active Pending
- 1996-08-07 BR BR9609965A patent/BR9609965A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-08-07 EP EP96925608A patent/EP0843740B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-07 MX MX9801055A patent/MX9801055A/es not_active IP Right Cessation
- 1996-08-07 ZA ZA966697A patent/ZA966697B/xx unknown
- 1996-08-07 AT AT96925608T patent/ATE232243T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-08-07 CN CN96197005A patent/CN1057341C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-07 RU RU98103753/02A patent/RU2167943C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-08-07 CA CA002228842A patent/CA2228842C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-07 WO PCT/AU1996/000496 patent/WO1997006281A1/en active IP Right Grant
- 1996-08-07 KR KR10-1998-0700933A patent/KR100377811B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-08-07 IN IN1418CA1996 patent/IN190083B/en unknown
- 1996-08-22 TW TW085110245A patent/TW414808B/zh not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Stahl und Eisen", 1990 110, № 7, с.99-106. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489495C2 (ru) * | 2011-03-23 | 2013-08-10 | Александр Васильевич Рева | Комплекс для термической металлизации железосодержащего сырья в виде окатышей или брикетов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0843740B1 (en) | 2003-02-05 |
| AU6607796A (en) | 1997-03-05 |
| DE69626120T2 (de) | 2003-06-18 |
| CA2228842A1 (en) | 1997-02-20 |
| EP0843740A4 (en) | 1998-10-07 |
| US6146441A (en) | 2000-11-14 |
| ES2192609T3 (es) | 2003-10-16 |
| AR003205A1 (es) | 1998-07-08 |
| WO1997006281A1 (en) | 1997-02-20 |
| IN190083B (ru) | 2003-06-07 |
| KR100377811B1 (ko) | 2003-06-19 |
| EP0843740A1 (en) | 1998-05-27 |
| JPH11510216A (ja) | 1999-09-07 |
| CN1196756A (zh) | 1998-10-21 |
| DE69626120D1 (de) | 2003-03-13 |
| CA2228842C (en) | 2008-04-01 |
| BR9609965A (pt) | 1999-02-02 |
| CN1057341C (zh) | 2000-10-11 |
| AU716161B2 (en) | 2000-02-17 |
| ZA966697B (en) | 1997-02-18 |
| AUPN461695A0 (en) | 1995-08-31 |
| KR19990036265A (ko) | 1999-05-25 |
| ATE232243T1 (de) | 2003-02-15 |
| MX9801055A (es) | 1998-05-31 |
| TW414808B (en) | 2000-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2167943C2 (ru) | Способ частичного восстановления оксидов железа и способ получения металлического железа | |
| EP1844168B1 (en) | Method and system for producing metallic iron nuggets | |
| Ishizaki et al. | Production of pig iron from magnetite ore–coal composite pellets by microwave heating | |
| CA2306805C (en) | Method and apparatus for making metallic iron | |
| JPH02228411A (ja) | 製鉄法 | |
| CN108884516B (zh) | 氧化物矿石的冶炼方法 | |
| RU2278167C2 (ru) | Способ производства металлического железа | |
| CS204971B2 (en) | Process for manufacturing carbonaceous pellets | |
| US1334004A (en) | Process for the treating of titaniferous iron ore | |
| RU2151738C1 (ru) | Шихта для производства кремния и способ приготовления формованного материала для производства кремния | |
| GB2075909A (en) | Production of abrasion-resistant pressed articles mainly consisting of metal | |
| JPS63137989A (ja) | フエロコ−クスの製造方法 | |
| US1205944A (en) | Process for sintering fine ores, flue-dust, purple ore, and the like. | |
| JPH0583620B2 (ru) | ||
| KR960000051B1 (ko) | 소결광 제조방법 | |
| JPH0621297B2 (ja) | 塊成鉱の製造方法 | |
| WO2022271032A1 (en) | Biochar and biochar pyrolysis oil briquettes | |
| SU484262A1 (ru) | Способ производства восстановленных марганцеворудноугольных окатышей | |
| SU876724A1 (ru) | Способ восстановлени окислов металлов | |
| RU2540285C2 (ru) | Устройство для получения гранулированного металлического железа и способ получения гранулированного металлического железа | |
| JPH0621298B2 (ja) | 塊成鉱の製造方法 | |
| SU1765218A2 (ru) | Способ получени железорудных окатышей | |
| JPH0621299B2 (ja) | 塊成鉱の製造方法 | |
| JPS6241284A (ja) | 含クロムコ−クスの製造法 | |
| KR20010058058A (ko) | 고상 환원법에 의한 괴상 환원철의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050808 |