RU2240361C2 - Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization) - Google Patents
Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240361C2 RU2240361C2 RU2002129864A RU2002129864A RU2240361C2 RU 2240361 C2 RU2240361 C2 RU 2240361C2 RU 2002129864 A RU2002129864 A RU 2002129864A RU 2002129864 A RU2002129864 A RU 2002129864A RU 2240361 C2 RU2240361 C2 RU 2240361C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- waste
- briquettes
- zinc
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам подготовки сырья в металлургической промышленности.The invention relates to methods for the preparation of raw materials in the metallurgical industry.
Известен способ восстановления железорудных материалов углеводородными газами в трубчатой печи при температуре 850-950°С с последующим довосстановлением окислов железа твердым топливом при температуре 1050-1150°С (см. А.С. 435280, М.кл. C 21 B 13/08). По данному способу железорудный материал в виде окатышей и твердый восстановитель загружают в противоточную трубчатую печь, где производят указанное восстановление.There is a method of recovering iron ore materials with hydrocarbon gases in a tubular furnace at a temperature of 850-950 ° C, followed by additional reduction of iron oxides with solid fuel at a temperature of 1050-1150 ° C (see A.S. 435280, M.cl. C 21 B 13/08 ) According to this method, iron ore material in the form of pellets and a solid reducing agent are loaded into a countercurrent tube furnace, where said reduction is carried out.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
- большой вынос пыли из печи. Пыль состоит из частиц твердого восстановителя, кремнезема, оксида кальция. Особенно велики потери твердого восстановителя, который при перемещении в трубчатой печи склонен к пылению;- large removal of dust from the furnace. Dust consists of particles of a solid reducing agent, silica, calcium oxide. The losses of a solid reducing agent are especially great, which, when moving in a tube furnace, is prone to dusting;
- невозможность использования в качестве твердого восстановителя каменного (бурого) угля, так как продукты, выделяющиеся из него при нагреве, являются в большей части вредными (токсичными) веществами, в печи не обезвреживаются, и загрязняют окружающую среду;- the inability to use coal (brown) coal as a solid reducing agent, since the products released from it during heating are mostly harmful (toxic) substances, do not render harmless in the furnace, and pollute the environment;
- невозможность использования цинкосодержащей шихты, так как отделение цинка от железорудной части шихты при работе по известному способу не происходит;- the impossibility of using a zinc-containing mixture, since the separation of zinc from the iron ore part of the mixture when working according to the known method does not occur;
- применение специального оборудования и минеральных связок для окомкования отходов, что связано с сушкой и подготовкой окомкованного материала перед подачей его в трубчатую печь, а также загрязнением продукта нерудными материалами связки.- the use of special equipment and mineral bundles for pelletizing waste, which is associated with drying and preparation of pelletized material before feeding it into a tube furnace, as well as contamination of the product with non-metallic ligament materials.
Наиболее близким к заявляемому известным техническим решением является способ переработки железоцинкосодержащих отходов путем их окомкования (или брикетирования) с последующей металлизацией окускованного материала во вращающихся трубчатых печах (см. Равич Б.М., Окладников В.П., Лыгач В.Н., Менковский М.А. Комплексное использование сырья и отходов, Москва, "Химия", 1988 г., с.92, 93, 94). Сырые окатыши, по известному способу, предварительно подвергаются грохочению для отсева мелочи, сушке и упрочняющему нагреву во вращающихся печах до 1100°С.Closest to the claimed known technical solution is a method of processing iron-zinc waste by pelletizing (or briquetting) followed by metallization of the agglomerated material in rotary tube furnaces (see Ravich B.M., Okladnikov V.P., Lygach V.N., Menkovsky MA Complex use of raw materials and waste, Moscow, Chemistry, 1988, p. 92, 93, 94). Raw pellets, according to a known method, are pre-screened for screening the little things, drying and hardening heating in rotary kilns to 1100 ° C.
В качестве восстановителя в печах используется коксовая мелочь, антрацит, причем процессы восстановления оксидов железа и цинка протекают за счет углерода восстановителя, подаваемого в печь совместно с окатышами.Coke breeze and anthracite are used as a reducing agent in furnaces, and the reduction processes of iron and zinc oxides proceed due to the reducing agent carbon supplied to the furnace together with pellets.
Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:
- применение специального оборудования и минеральных связок для окомкования отходов,- the use of special equipment and mineral bundles for pelletizing waste,
- загрязнение продукта минеральными составляющими связок,- product contamination with mineral constituents of the ligaments,
- невозможность использования в качестве твердого восстановителя каменного (бурого) угля, так как при термообработке выделяются вредные для окружающей среды вещества,- the impossibility of using hard (brown) coal as a solid reducing agent, since during the heat treatment substances harmful to the environment are released,
- большой набор пылеулавливающего оборудования, связанный с многочисленными перегрузками,- a large set of dust collection equipment associated with numerous overloads,
- пониженное содержание оксида цинка в уловленной пыли (менее 50-60%).- reduced content of zinc oxide in the captured dust (less than 50-60%).
Технической задачей изобретения является повышение эффективности извлечения цинка из отходов и восстановления оксидов железа.An object of the invention is to increase the efficiency of zinc extraction from waste and reduction of iron oxides.
Указанная техническая задача достигается тем, что известный способ переработки цинкосодержащих железоокисных отходов (заключающейся в восстановлении цинка и железа и переводе восстановленного цинка в виде пыли ZnO в печные газы), включающий окомкование (или брикетирование отходов), нагрев их во вращающейся трубчатой печи с использованием в качестве восстановителя твердого углеродосодержащего вещества, дожигание печных газов, охлаждение и улавливание пыли (содержащий цинк), дополняется следующими изменениями технологического режима:This technical problem is achieved by the fact that the known method of processing zinc-containing iron oxide waste (consisting in the recovery of zinc and iron and converting the reduced zinc in the form of ZnO dust into furnace gases), including pelletizing (or briquetting of waste), heating them in a rotary tube furnace using as a reducing agent for solid carbon-containing substances, afterburning of furnace gases, cooling and dust collection (containing zinc), is supplemented by the following changes in the technological regime:
- брикетирование отходов производят совместно с твердым углеродосодержащим веществом в виде измельченного каменного (бурого) угля,- waste briquetting is carried out together with a solid carbon-containing substance in the form of crushed stone (brown) coal,
- брикеты подают в прямоточную трубчатую печь, отапливаемую (со стороны загрузки) топливокислородными горелками, при этом (изменяя расход топлива) поддерживают температуру брикетов на выходе из печи в диапазоне 700-1000°С,- briquettes are fed into a straight-through tube furnace heated (from the loading side) by fuel-oxygen burners, while (changing the fuel consumption) the temperature of the briquettes at the outlet of the furnace is maintained in the range of 700-1000 ° C,
- скорость печных газов (приведенную к нормальным условиям -температуре 20°С и давлению 760 мм рт.ст.) поддерживают в диапазоне 0,3-1,0 м/с (указанные газы отбирают из прямоточной печи со стороны выгрузки материала),- the velocity of the furnace gases (reduced to normal conditions — a temperature of 20 ° C and a pressure of 760 mm Hg) is maintained in the range of 0.3-1.0 m / s (these gases are taken from the direct-flow furnace from the discharge side of the material),
- дополнительно, отходы перед брикетированием предварительно нагревают в подогревательной противоточной трубчатой печи до температуры 550-1000°С.- additionally, the waste before briquetting is preheated in a heating countercurrent tube furnace to a temperature of 550-1000 ° C.
Брикет, состоящий из смеси отходов и молотого угля, обладает рядом ценных качеств:The briquette, consisting of a mixture of waste and ground coal, has a number of valuable qualities:
- сохраняет свою форму при проведении восстановительного обжига,- retains its shape during reconstitution firing,
- внутри брикета идут интенсивно реакции восстановления при нагреве за счет непосредственного контакта частичек отходов и молотого угля и за счет восстановительных газов, выделяющихся из угля при нагреве, создающих внутри брикета пористую газопроницаемую структуру.- inside the briquette intensively, reduction reactions occur during heating due to direct contact of the waste particles and ground coal and due to reducing gases released from the coal during heating, creating a porous gas-permeable structure inside the briquette.
Указанная структура брикета получается при применении молотого угля фракцией частичек не более 3-5 мм.The indicated briquette structure is obtained by using ground coal with a fraction of particles of not more than 3-5 mm.
- при применении брикетов указанного состава существенно ограничивается пыление материала при нагреве в трубчатых печах.- when using briquettes of the specified composition, dusting of the material during heating in tubular furnaces is significantly limited.
Эффективной связкой отходов при брикетировании является каменный (бурый) уголь, точнее содержащиеся в угле пек и смола.An effective bunch of waste during briquetting is coal (lignite) coal, more precisely pitch and tar contained in coal.
При нагреве указанной связки каменный уголь коксуется, причем кокс связывает зерна отходов друг с другом в прочный монолит, имеющий предел прочности при сжатии при температуре 500-600°С на уровне 300-350 кг/см. Для получения брикетов отходы, как правило, имеющие крупность фракции не более 0,5 мм, подвергают брикетированию совместно с молотым углем фракцией не более 3÷5 мм.When this binder is heated, coal is coked, and coke binds the waste grains with each other into a solid monolith having a compressive strength at a temperature of 500-600 ° C at a level of 300-350 kg / cm. To obtain briquettes, waste, as a rule, having a particle size of not more than 0.5 mm, is subjected to briquetting together with ground coal with a fraction of not more than 3 ÷ 5 mm.
Затем брикеты, состоящие из твердого восстановителя и отходов, подают в прямоточную трубчатую печь, отапливаемую со стороны загрузки топливокислородными горелками. Подаче брикетов в печь способствует их сыпучесть. При нагреве брикетов до температуры 1000-1350°С в них интенсивно идут реакции восстановления железа и цинка. Тепло, необходимое для восстановления железа и цинка, компенсируется от поступления тепла, выделяющегося при сжигании топлива в топливно-кислородных горелках. Установлено, что для полного восстановления железа и цинка из отходов при работе по заявленному способу и при сжигании природного газа в кислороде требуется 100 м3 газа на 1 т железа, содержащегося в отходах. При содержании железа в отходах порядка 50% требуется сжигать 50 м3 природного газа (и соответственно потреблять 100 м3 кислорода) на каждую тонну отходов. (При указанном топливопотреблении берут 100 кг угля на каждую тонну отходов). При загрузке брикетов в печь от сжигания газа развивается высокая температура, достигающая 1400-1500°С. Однако проплавления брикетов не происходит, так как содержащийся в брикетах уголь превращается в кокс, (температура плавления которого выше 3000°С). При движении через печь раскаленный уголь, выделяющий при нагреве углеводороды, взаимодействует с окислами железа и цинка и восстанавливает их до металла.Then the briquettes, consisting of a solid reducing agent and waste, are fed into a direct-flow tube furnace heated from the loading side by fuel-oxygen burners. The supply of briquettes to the furnace contributes to their flowability. When briquettes are heated to a temperature of 1000-1350 ° C, the reduction reactions of iron and zinc are intensively carried out in them. The heat needed to restore iron and zinc is compensated by the heat generated during the combustion of fuel in oxygen-fuel burners. It was found that for the complete recovery of iron and zinc from waste when working according to the claimed method and when burning natural gas in oxygen, 100 m 3 of gas per 1 ton of iron contained in the waste is required. With an iron content of about 50%, it is required to burn 50 m 3 of natural gas (and therefore consume 100 m 3 of oxygen) for each ton of waste. (At the indicated fuel consumption they take 100 kg of coal for each ton of waste). When loading briquettes into the furnace from burning gas, a high temperature develops, reaching 1400-1500 ° C. However, the briquettes do not penetrate, since the coal contained in the briquettes turns into coke (the melting temperature of which is above 3000 ° C). When moving through the furnace, hot coal, which produces hydrocarbons during heating, interacts with iron and zinc oxides and reduces them to metal.
Восстановлению способствуют выделяющиеся из угля газы углеводородов, создающие развитую поверхность контакта восстановителя с окислами. При восстановлении идут эндотермические реакции, температура брикетов при выдаче из прямоточной печи понижается до уровня 700-100°С, при которой сохраняется как прочность брикетов, так и происходит полная металлизация и возгонка цинка (температуру брикетов регулируют, изменяя подачу топлива в газокислородные горелки).The recovery is facilitated by hydrocarbon gases released from coal, creating a developed contact surface of the reducing agent with oxides. During the recovery, endothermic reactions occur, the temperature of the briquettes, when dispensed from the direct-flow furnace, decreases to the level of 700-100 ° С, at which both the strength of the briquettes is preserved, and the complete metallization and sublimation of zinc occurs (the temperature of the briquettes is controlled by changing the fuel supply to gas-oxygen burners).
При уменьшении температуры брикетов на выходе ниже 700°С металлизация железа и возгонка цинка происходит не полностью, так как процесс идет с недостатком тепла для осуществления реакций восстановления. При увеличении температуры брикетов на выдаче из печи выше 1000°С нарушается форма брикетов, к тому же непроизводительно увеличиваются энергетические затраты. По указанным причинам заявленный способ ограничивает температуру продукта на выходе из печи в диапазоне 700-1000°С.With a decrease in the temperature of the briquettes at the outlet below 700 ° C, the metallization of iron and sublimation of zinc does not occur completely, since the process goes with a lack of heat for the implementation of reduction reactions. With an increase in the temperature of briquettes at the outlet from the furnace above 1000 ° C, the shape of the briquettes is disrupted, and energy costs are unproductive. For these reasons, the claimed method limits the temperature of the product at the outlet of the furnace in the range of 700-1000 ° C.
Процессам восстановления окислов железа и цинка в трубчатой печи способствует прямоточное движение продуктов сгорания и брикетированных углеродосодержащих отходов. Кроме как через горелки в печь не вносится кислород, поэтому на всем протяжении печи атмосфера в рабочем пространстве определяется газовыделениями из брикетов при нагреве, состоящими из продуктов неполного горения углеводородов. При движении брикетов через печь из них выделяются оксиды углерода и пары воды, углеводороды, все это в рабочем пространстве печи создает равновесные концентрации между водородом, оксидом углерода и парами воды и углекислоты. При указанных условиях возгоняющийся цинк находится в мелкодисперсном состоянии (при размере частичек 2-5 микрон) и обратно не ассимилирует в брикеты.The processes of reduction of iron and zinc oxides in a tube furnace are facilitated by the direct-flow movement of combustion products and briquetted carbon-containing waste. Apart from the fact that oxygen is not introduced into the furnace through the burners, the atmosphere throughout the furnace is determined by the release of gas from the briquettes during heating, consisting of products of incomplete combustion of hydrocarbons. When briquettes move through the furnace, carbon oxides and water vapor, hydrocarbons are emitted from them, all this creates equilibrium concentrations between hydrogen, carbon monoxide and water vapor and carbon dioxide in the furnace working space. Under these conditions, sublimated zinc is in a finely divided state (with a particle size of 2-5 microns) and does not assimilate back into briquettes.
Количество печных газов на 1 т железа, содержащегося в отходах, составляет 1000 м3. Диаметр печи рассчитывается таким образом, чтобы скорость печных газов в сечении печи находилась бы в диапазоне 0,3-1,0 м/с (отнесена к нормальным условиям температуре 20°С и давлению 760 мм рт.ст.). При указанной скорости печных газов в них присутствует в основном (до 90%) цинкосодержащая пыль. Ограничению величины скорости печных газов в печи способствует применение кислорода при сжигании топлива. Например, при сжигании одного м3 газа в среде кислорода образуется 3 м3 продуктов сгорания (против 10 м3 при использовании воздуха).The amount of furnace gases per 1 ton of iron contained in the waste is 1000 m 3 . The diameter of the furnace is calculated so that the velocity of the furnace gases in the section of the furnace is in the range of 0.3-1.0 m / s (referred to normal conditions as a temperature of 20 ° C and a pressure of 760 mm Hg). At the indicated furnace gas velocity, zinc-containing dust is present mainly (up to 90%) in them. The use of oxygen during fuel combustion contributes to limiting the rate of furnace gases in the furnace. For example, when one m 3 of gas is burned in an oxygen medium, 3 m 3 of combustion products is formed (against 10 m 3 when using air).
При производительности печи 25 т/ч по перерабатываемым отходам используют печь-реактор внутренним диаметром 3 м, при этом скорость печных газов (отнесенная к нормальным условиям) получается равной 0,5 м/с. При указанной скорости печных газов пыль, отбираемая после прохождения продуктов сгорания от района загрузки до района выгрузки, состоит на 90% из цинкосодержащих веществ. При скорости печных газов более 1 нм/с в пыль газов переходит кремнезем, оксид кальция и другие минеральные составляющие отходов. При скорости печных газов менее 0,3 нм/с начинает наблюдаться ассимиляция даже мелкодисперсной пыли обратно в материал, что снижает эффективность процесса. Таким образом, при работе по заявляемому способу скорость газов печи поддерживают по величине, равной 0,3-1,0 нм/с. Место отбора печных газов выбирается таким образом, чтобы газы прошли всю печь, где может возгоняться цинк. По этой причине место отбора дымовых газов располагают в районе выгрузки брикетов из печи. Печные газы содержат в своем составе горючие составляющие - оксид углерода, водород, что обуславливается присутствием угля в брикетах и нагревом брикетов в печи. При работе по заявляемому способу горючие составляющие печных газов дожигают, а тепло печных газов используют, в том числе для нагрева отходов перед брикетированием, до температуры 550-1000°С.With a furnace capacity of 25 t / h for recyclable waste, a reactor reactor with an internal diameter of 3 m is used, while the velocity of the furnace gases (referred to normal conditions) is 0.5 m / s. At the indicated furnace gas velocity, the dust taken after passing the combustion products from the loading area to the unloading area consists of 90% of zinc-containing substances. At a furnace gas velocity of more than 1 nm / s, silica, calcium oxide, and other mineral constituents of the waste pass into the dust of the gases. When the furnace gas velocity is less than 0.3 nm / s, the assimilation of even finely dispersed dust back into the material begins, which reduces the efficiency of the process. Thus, when working according to the claimed method, the gas velocity of the furnace is maintained at a value equal to 0.3-1.0 nm / s. The flue gas extraction site is selected so that the gases pass through the entire furnace where zinc can be sublimated. For this reason, the flue gas extraction site is located in the area where briquettes are unloaded from the furnace. Furnace gases contain combustible components - carbon monoxide, hydrogen, which is caused by the presence of coal in the briquettes and the heating of the briquettes in the furnace. When working according to the claimed method, the combustible components of the furnace gases are burned, and the heat of the furnace gases is used, including for heating the waste before briquetting, to a temperature of 550-1000 ° C.
Целесообразность нагрева отходов перед брикетированием до температуры 550-1000°С обуславливается закономерностями получения механически прочных брикетов при брикетировании нагретых отходов совместно с углем.The feasibility of heating the waste before briquetting to a temperature of 550-1000 ° C is determined by the laws governing the production of mechanically strong briquettes when briquetting heated waste together with coal.
При температуре отходов менее 550°С связка из каменного угля еще не переходит в пластичное состояние, что не позволяет сформировать прочные брикеты. При температуре отходов более 1000°С исходные минеральные составляющие образуют сравнительно легкоплавкие соединения окислов железа с кремнеземом и оксидом кальция, из-за чего отходы начинают агломерироваться. Указанное уменьшает сыпучесть исходной шихты и делает невозможным осуществление его равномерного пропорционирования с молотым углем. Таким образом, температура нагрева отходов перед подачей их в брикет-пресс должна находиться в диапазоне 550-1000°С. Ввиду мелкозернистости исходных отходов, и в то же время необходимости их перемешивания при нагреве наиболее приемлемой печью для нагрева отходов является противоточная трубчатая печь, (при вращении барабана печи постоянно происходит перемешивание материала). Противоточная трубчатая печь отапливается посредством горелок, расположенных на разгрузочной стороне барабана, что обеспечивает постепенный нагрев материала по длине печи.When the waste temperature is less than 550 ° C, a bundle of coal does not yet pass into a plastic state, which does not allow the formation of durable briquettes. At a waste temperature of more than 1000 ° C, the initial mineral constituents form relatively low-melting compounds of iron oxides with silica and calcium oxide, due to which the waste begins to agglomerate. The specified reduces the flowability of the original mixture and makes it impossible to implement its uniform proportionality with ground coal. Thus, the temperature of heating the waste before feeding it to the briquette press should be in the range of 550-1000 ° C. Due to the fineness of the initial waste, and at the same time, the need to mix it during heating, the counterflow tube furnace is the most suitable furnace for heating the waste (material is constantly mixed during rotation of the furnace drum). A counter-current tube furnace is heated by means of burners located on the discharge side of the drum, which ensures gradual heating of the material along the length of the furnace.
Поддержание температуры 550÷1000°С материала на выходе из печи осуществляется наиболее простым способом - регулированием расхода топлива через горелки.Maintaining a temperature of 550 ÷ 1000 ° С of material at the outlet of the furnace is carried out in the simplest way - by controlling the fuel consumption through the burner.
Способ термохимической обработки цинкосодержащих железоокисных отходов поясняется схемой, изображенной на чертеже. Состав оборудования для осуществления способа включает подогревательную трубчатую печь 1, имеющую барабан 2 и горелку 3 в районе камеры выгрузки 4 отходов 5. В камере выгрузки 4 расположены желоб угля 6 и брикет-пресс 7, из которого выдаются брикеты 8 в печь-реактор 9. Печь-реактор 9 оборудована со стороны загрузки 10 газокислородной горелкой 11, а со стороны выгрузки 12 - отбором печных газов 13. Дополнительно печь 9 оборудована камерой дожигания 14 с горелкой 15, охладителем газов 16, фильтром 17 с патрубком выгрузки 18 цинковой пыли и вентилятором 19 для отсоса газов.The method of thermochemical treatment of zinc-containing iron oxide waste is illustrated by the scheme depicted in the drawing. The composition of the equipment for the implementation of the method includes a heating tube furnace 1 having a drum 2 and a burner 3 in the area of the discharge chamber 4 of the waste 5. In the discharge chamber 4 are a coal groove 6 and a briquette press 7, from which briquettes 8 are discharged into the reactor furnace 9. The reactor furnace 9 is equipped with a gas-oxygen burner 11 on the loading side 10, and furnace gases 13 are selected on the discharge side 12. Additionally, the furnace 9 is equipped with a afterburner 14 with a burner 15, a gas cooler 16, a filter 17 with a discharge pipe 18 of zinc dust and a fan 19 for about Sos gases.
Способ очистки от цинка и восстановления (металлизации) железоокисных отходов 5 осуществляют следующим образом.The method of purification from zinc and recovery (metallization) of iron oxide waste 5 is as follows.
Отходы 5 подают в барабан 2 вращающейся трубчатой печи 1, оборудованной со стороны выгрузки 4 горелкой 3. При перемещении отходов 5 по барабану 2 последние нагреваются посредством отопительной горелки 3 до температуры 550-1000°С.Waste 5 is fed into the drum 2 of the rotary tube furnace 1, equipped with a burner 3 on the discharge side 4. When moving the waste 5 through the drum 2, the latter is heated by means of a heating burner 3 to a temperature of 550-1000 ° C.
Нагретые отходы 5 с молотым углем 6 подают в валковый пресс 7, где при температуре нагрева отходов 550-1000°С получают прочные брикеты 8.Heated waste 5 with ground coal 6 is fed into a roller press 7, where at the heating temperature of the waste 550-1000 ° C get durable briquettes 8.
Брикеты 8 пересыпают в трубчатую печь-реактор 9, оборудованную со стороны загрузки 10 газокислородной горелкой 11. В зоне перед горелкой, в трубчатой печи 9 развивается температура до 1350-1500°С, при этих условиях брикет остается прочным за счет коксования содержащегося в нем угля и происходит полное восстановление железа и цинка. Указанные реакции восстановления идут с поглощением тепла, в результате чего температура брикетов 8 снижается до величины 700-1000°С на выходе из печи, то-есть до диапазона, при котором не нарушается как прочность брикетов, так и полнота степени металлизации.Briquettes 8 are poured into a tubular furnace reactor 9, equipped with a gas-oxygen burner 11 on the loading side 10. In the zone in front of the burner, in a tubular furnace 9, temperatures reach 1350-1500 ° C, under these conditions, the briquette remains strong due to coking of the coal contained in it and there is a complete recovery of iron and zinc. These recovery reactions proceed with heat absorption, as a result of which the temperature of the briquettes 8 decreases to a value of 700-1000 ° C at the outlet of the furnace, that is, to a range in which both the strength of the briquettes and the completeness of the metallization degree are not violated.
Цинк при восстановлении возгоняется и переходит в газовую фазу, в виде частичек размером 2-3 мк. В печи-реакторе 9 скорость газов 0,3-1,0 нм/с, скорость недостаточная, чтобы из печи выносилась крупнодисперсная пыль. Поэтому печные газы выносят из реактора только мелкодисперсную (цинкосодержащую) пыль. Газы отсасывают через отбор 13 и пропускают через камеру дожигания 14 горючих составляющих. Затем, после пропуска через охладитель 16 газы фильтруют, в результате чего цинкосодержащая пыль осаждается в фильтре 17 и выдается через патрубок выгрузки 18. Результаты работы установок по переработке железосодержащих отходов по способу-прототипу и по предлагаемому способу представлены в таблице.During recovery, zinc sublimates and passes into the gas phase, in the form of particles 2-3 microns in size. In the reactor furnace 9, the gas velocity is 0.3-1.0 nm / s, the speed is insufficient so that coarse dust is carried out from the furnace. Therefore, furnace gases carry only finely dispersed (zinc-containing) dust from the reactor. Gases are sucked off through a sample 13 and passed through the afterburner 14 of the combustible components. Then, after passing through the cooler 16, the gases are filtered, as a result of which zinc-containing dust is deposited in the filter 17 and is discharged through the discharge pipe 18. The results of the operation of iron-containing waste processing plants using the prototype method and the proposed method are presented in the table.
Прямоточная печь-реактор, эксплуатирующаяся на термобрикетах, с учетом более высокой допустимой температуры процесса, не разрушающей брикеты, имеет более высокие показатели производительности и более низкое потребление топлива. Работа по заявленному способу характеризуется более низким загрязнением продукта минеральной частью (не используется бентонит), более низким выносом пыли и большим содержанием цинкита в отфильтрованном пылевом концентрате (с учетом не "пылящих брикетов" и низкой скорости газов в печи).Direct-flow furnace-reactor operating on thermal briquettes, taking into account the higher permissible process temperature, which does not destroy the briquettes, has higher performance and lower fuel consumption. The work according to the claimed method is characterized by lower contamination of the product with the mineral part (bentonite is not used), lower dust removal and a higher content of zincite in the filtered dust concentrate (taking into account non-dusting briquettes and low gas velocity in the furnace).
Получающийся продукт, состоящий из брикетов железа, используют в качестве металлошихты в конвертерном и доменном производстве.The resulting product, consisting of iron briquettes, is used as a metal charge in the converter and blast furnace production.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129864A RU2240361C2 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129864A RU2240361C2 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002129864A RU2002129864A (en) | 2004-06-27 |
| RU2240361C2 true RU2240361C2 (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=34310064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002129864A RU2240361C2 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2240361C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450065C2 (en) * | 2010-07-23 | 2012-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Method to process dust of metallurgical production |
| RU2484153C2 (en) * | 2010-08-09 | 2013-06-10 | Сергей Иванович Иваница | Method of arc-furnace dust recovery |
| RU2582423C1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of processing of dusty wastes from metallurgical production |
| CN113025813A (en) * | 2021-02-26 | 2021-06-25 | 西安建筑科技大学 | Method for treating zinc-containing carbon-containing industrial solid waste in steel production process |
| RU2801974C1 (en) * | 2023-01-20 | 2023-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method for removing zinc from zinc-containing electrometallurgical wastes |
-
2002
- 2002-11-06 RU RU2002129864A patent/RU2240361C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ЛИСИН B.C. и др. Современное состояние и перспективы рециклинга цинкосодержащих отходов металлургического производства. Приложение №6 к Бюллетеню "Черная металлургия", 2001, с.10-16. * |
| РАВИЧ Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов. - М.: Химия, 1988, с.92-94. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450065C2 (en) * | 2010-07-23 | 2012-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Method to process dust of metallurgical production |
| RU2484153C2 (en) * | 2010-08-09 | 2013-06-10 | Сергей Иванович Иваница | Method of arc-furnace dust recovery |
| RU2582423C1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of processing of dusty wastes from metallurgical production |
| CN113025813A (en) * | 2021-02-26 | 2021-06-25 | 西安建筑科技大学 | Method for treating zinc-containing carbon-containing industrial solid waste in steel production process |
| RU2801974C1 (en) * | 2023-01-20 | 2023-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method for removing zinc from zinc-containing electrometallurgical wastes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5730775A (en) | Method for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace | |
| US5885521A (en) | Apparatus for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace | |
| CN106367600A (en) | Method for treating high-zinc iron-containing slime through utilizing rotary kiln | |
| KR920019952A (en) | Direct reduction method and apparatus | |
| EP1408124A1 (en) | Method for producing feed material for molten metal production and method for producing molten metal | |
| JPH02282434A (en) | Continuously-transferring shaft- retort treatment and apparatus for recovery of non-iron metal | |
| CN101365813A (en) | Production of carbon containing metal graphite spherulite | |
| KR19990087253A (en) | Processing method and apparatus of steel dust | |
| CA2387694C (en) | Method of producing reduced metals and apparatus for reducing metal oxides | |
| CA1117097A (en) | Method and apparatus for producing active coke | |
| RU2339673C1 (en) | Method for thermal processing of slate coal with production of liquid and gaseous fuel and also cement clinker and facility for its employing | |
| RU2240361C2 (en) | Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization) | |
| RU2404271C1 (en) | Processing method of unconditioned iron- and zinc-containing metallurgical wastes | |
| JP3304872B2 (en) | Method and apparatus for rapid reduction of iron oxide in rotary hearth heating furnace | |
| US3420656A (en) | Process for forming hard oxide pellets and product thereof | |
| US4326883A (en) | Process for deoiling and agglomerating oil-bearing mill scale | |
| CN210916204U (en) | Iron ore rotary kiln coal-based hydrogen metallurgy device | |
| US3046106A (en) | Iron ore reduction with coke | |
| JPS6042487A (en) | Method and device for dry distilling solid particle | |
| JP3842692B2 (en) | Method for producing reduced metal and reduction equipment for metal oxide | |
| CN106196094B (en) | A kind of method that the generation of incinerator bioxin is reduced in source | |
| JP2015196896A (en) | Method of regenerating oil-containing waste to useful material | |
| US3753683A (en) | Method and apparatus for carbonizing and desulfurizing coal-iron compacts | |
| US4238222A (en) | Waelz process of volatilizing zinc and lead from iron oxide-containing materials | |
| BE598980A (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101107 |