RU2260624C2 - Method and apparatus for recirculation of iron-containing dust and slime at cast iron production process with use of coal and ore fines - Google Patents

Method and apparatus for recirculation of iron-containing dust and slime at cast iron production process with use of coal and ore fines Download PDF

Info

Publication number
RU2260624C2
RU2260624C2 RU2003133738A RU2003133738A RU2260624C2 RU 2260624 C2 RU2260624 C2 RU 2260624C2 RU 2003133738 A RU2003133738 A RU 2003133738A RU 2003133738 A RU2003133738 A RU 2003133738A RU 2260624 C2 RU2260624 C2 RU 2260624C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pellets
iron
gas
furnace
dust
Prior art date
Application number
RU2003133738A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003133738A (en
Inventor
Ханг-Гоо КИМ (KR)
Ханг-Гоо КИМ
Хеунг-Вон КАНГ (KR)
Хеунг-Вон КАНГ
Сун-Кванг ДЗЕОНГ (KR)
Сун-Кванг ДЗЕОНГ
Наг-Дзоон ЧОЙ (KR)
Наг-Дзоон ЧОЙ
Original Assignee
Поско
Рисерч Инститьют оф Индастриал Сайенс энд Текнолоджи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Поско, Рисерч Инститьют оф Индастриал Сайенс энд Текнолоджи filed Critical Поско
Publication of RU2003133738A publication Critical patent/RU2003133738A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2260624C2 publication Critical patent/RU2260624C2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C21B13/023—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or 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
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/2406—Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
    • 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
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
    • 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
    • C22B5/16—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes with volatilisation or condensation of the metal being produced
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • 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
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (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)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: recirculation of dust and slime obtained in metallurgical plants where cast iron is produced with use of non-coking coal and iron-ore fines.
SUBSTANCE: zinc component contained in dust and slime is extracted by evaporation in apparatus having feed hoppers, agitator, granulator, dryer, shaft furnace and hot screen. Said hoppers are designed for accumulating and feeding dust and slime after their dehumidification, drying and disintegration, binder and iron-ore fines to be further agitated in agitator. Granulator provides coagulation of mixed initial materials supplied from agitator for producing pellets of predetermined size to be dried in drier. Shaft furnace is coupled with melting-gas generation furnace through gas duct and it is designed for receiving pellets from drier and for evaporating zinc component contained in pellets. Hot closed screen sieves reduced iron pellets by large-size and small-size ones and selectively feeds sieved pellets to melting-gas generation furnace and to briquetting installation.
EFFECT: lowered cost of slime processing process, prevention of environment contamination.
11 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к рециркуляции пыли и шлама, полученных на металлургических заводах, на которых осуществляется процесс получения чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, и более конкретно, к усовершенствованным устройству и способу рециркуляции железосодержащей пыли и шлама, позволяющему извлечь содержащийся в пыли и шламе цинковый (Zn) компонент путем газификации и железный (Fe) компонент в форме расплавленного железа путем восстановления, снижая таким образом затраты на обработку шлама и не допуская загрязнения окружающей среды.The present invention relates to the recycling of dust and sludge obtained in metallurgical plants, in which the process of producing pig iron using non-coking coal and iron ore fines is carried out, and more particularly, to an improved device and method for recycling iron-containing dust and sludge, which allows to extract contained in dust and sludge the zinc (Zn) component by gasification and the iron (Fe) component in the form of molten iron by reduction, thereby reducing the cost of processing the sludge and not floating pollution.

Уровень техникиState of the art

До настоящего времени в данной области техники не удалось создать такой процесс производства чугуна, который превосходил бы доменный процесс в отношении эффективности использования энергии или производительности. Однако доменный процесс обычно основывается на применении кокса, полученного путем обработки особых марок угля, в качестве источника углерода, который используют в качестве топлива и восстановителя, а также на применении рудного агломерата, полученного с помощью процессов агломерации и служащего в качестве источника железа.To date, in the art it has not been possible to create a process for the production of cast iron that would be superior to the blast furnace process in terms of energy efficiency or productivity. However, the blast furnace process is usually based on the use of coke obtained by treating special grades of coal as a carbon source, which is used as a fuel and a reducing agent, and also on the use of ore sinter obtained by sintering processes and serving as a source of iron.

В связи с этим существующий доменный процесс оказывается обязательно связанным с оборудованием для предварительной обработки, таким как установки по производству кокса и агломерата. Однако строительство таких установок требует дополнительных затрат, причем эти установки выбрасывают в окружающую среду большое количество загрязнений, таких как SOX, NOX и пыль, что противоречит принятым во всем мире более жестким требованиям к охране окружающей среде. Для того, чтобы обеспечить соблюдение этих требований, приходится осуществлять инвестиции в крупные очистные сооружения, что также ведет к значительному повышению затрат. В связи с этим существующие доменные печи постепенно теряют свою конкурентоспособность.In this regard, the existing blast furnace process is necessarily associated with equipment for pre-processing, such as plants for the production of coke and sinter. However, the construction of such plants require additional costs and these installations emit into the environment of large amounts of contaminants such as SO X, NO X and dust, which is contrary to internationally accepted more stringent requirements for the environment protection. In order to ensure compliance with these requirements, it is necessary to invest in large treatment facilities, which also leads to a significant increase in costs. In this regard, existing blast furnaces are gradually losing their competitiveness.

В связи с этим во многих странах мира прилагаются активные усилия по созданию усовершенствованных процессов производства чугуна, позволяющих устранить перечисленные выше недостатки доменного процесса. В качестве одного из наиболее известных усовершенствованных процессов производства чугуна, находящихся в настоящее время на стадии разработки, можно указать основанный на применении угля плавильно-восстановительный процесс с непосредственным использованием некоксующегося угля в качестве топлива и восстановителя и железорудной мелочи, на долю которой приходится около 80% мировых запасов железной руды, в качестве источника железа.In this regard, in many countries of the world, active efforts are being made to create improved processes for the production of pig iron, which can eliminate the above-mentioned disadvantages of the blast furnace process. As one of the most well-known improved processes for the production of pig iron, which are currently under development, we can mention a coal-smelting and reduction process using directly non-coking coal as fuel and a reducing agent and iron ore fines, which account for about 80% world reserves of iron ore, as a source of iron.

Система по производству чугуна, относящаяся к такой технологии с использованием некоксующегося угла и железорудной мелочи, описана в патенте США №5785733, выданном 28 июля 1998 г.A cast iron production system related to such a technology using a non-coking angle and iron ore fines is described in US Pat. No. 5,785,733, issued July 28, 1998.

Как показано на фиг.1, вся система по производству чугуна содержит три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, к числу которых относятся печь 10 предварительного нагрева, печь 20 предварительного восстановления и печь 30 окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторная печь 40 со слоем полукокса.As shown in FIG. 1, the entire cast iron production system comprises three fluidized-bed reduction furnaces, which include a pre-heating furnace 10, a preliminary reduction furnace 20 and a final reduction furnace 30, as well as a smelter-gas generator 40 with a semi-coke bed.

Согласно этому документу железорудную мелочь непрерывно загружают по первому рудному коробу 12 в печь 10 предварительного нагрева, где она повергается предварительному нагреву восстановительным газом, поступающим по третьему газопроводу 21, при формировании кипящего или турбулентного псевдоожиженного слоя.According to this document, the iron ore fines are continuously charged through the first ore duct 12 into the preheating furnace 10, where it is subjected to preheating with the reducing gas supplied through the third gas pipeline 21 during the formation of a fluidized or turbulent fluidized bed.

После этого железорудную мелочь, предварительно нагретую в печи 10 предварительного нагрева, выгружают по второму рудному коробу 22 в печь 20 предварительного восстановления, где она подвергается предварительному восстановлению восстановительным газом, поступающим по второму газопроводу 31, при формировании кипящего или турбулентного псевдоожиженного слоя. Предварительно восстановленную железорудную мелочь выгружают по третьему рудному коробу 32 в печь 30 окончательного восстановления, где она подвергается окончательному восстановлению восстановительным газом, поступающим по первому газопроводу 41, при формировании кипящего или турбулентного псевдоожиженного слоя. Окончательно восстановленную железорудную мелочь непрерывно выгружают по четвертому рудному коробу 42 для последующей обработки.After that, the iron ore fines preheated in the preheating furnace 10 are discharged through the second ore duct 22 into the preliminary reduction furnace 20, where it is subjected to preliminary reduction with the reducing gas entering through the second gas pipeline 31 during the formation of a fluidized or turbulent fluidized bed. The pre-reduced iron ore fines are discharged through the third ore duct 32 into the final reduction furnace 30, where it is subjected to final reduction by the reducing gas supplied through the first gas pipeline 41, during the formation of a fluidized or turbulent fluidized bed. The finally restored iron ore fines are continuously discharged through the fourth ore box 42 for further processing.

Железорудная мелочь, окончательно восстановленная в печи 30 окончательного восстановления и выгруженная по четвертому рудному коробу 42, подается в установку 50 брикетирования, где из нее формуют металлизированные брикеты горячего брикетирования (HBI - Hot Briquetted Iron). HBI-брикеты подают по линии 51 транспортировки брикетов в плавильно-газогенераторную печь 40, где они подвергаются плавлению в слое полукокса, превращаясь в расплавленный чугун или жидкий металл. После этого жидкий металл выпускают из плавильно-газогенераторной печи 40.Iron ore fines, finally restored in the furnace 30 of the final reduction and unloaded through the fourth ore duct 42, is fed to the briquetting unit 50, where it is formed from metallized briquettes of hot briquetting (HBI - Hot Briquetted Iron). HBI briquettes are fed via the briquette conveying line 51 to a melting gas generator 40, where they are melted in a semicoke layer, turning into molten iron or molten metal. After that, the liquid metal is discharged from the smelter-gas generator 40.

Каждый из рудных коробов с первого по четвертый, т.е. короб 12, 22, 32 и 42, оборудован непроницаемыми для горячего газа клапанами 13, 23, 33 и 43, выполняющими операцию открывания и закрывания с целью регулирования потока железорудной мелочи, так что поток железорудной мелочи в случае необходимости можно прервать.Each of the first to fourth ore baskets, i.e. duct 12, 22, 32 and 42 is equipped with hot gas impermeable valves 13, 23, 33 and 43, which perform opening and closing operations in order to regulate the flow of iron ore fines, so that the flow of iron ore fines can be interrupted if necessary.

Крупные куски некоксующегося угля непрерывно подают через отверстие в верхней части плавильно-газогенераторной печи 40 с целью формирования в печи слоя полукокса определенной толщины. При вдувании в слой полукокса кислорода через множество фурм, расположенных в нижней части плавильно-газогенераторной печи 40, полукокс в слоях полукокса горит.Large pieces of non-coking coal are continuously fed through an opening in the upper part of the smelter-gas generator 40 to form a semi-coke layer of a certain thickness in the furnace. When oxygen is injected into the semicoke layer through a plurality of tuyeres located in the lower part of the smelting gas generator furnace 40, the semicoke burns in the semicoke layers.

Газ, который получен за счет сгорания полукокса и который становится восстановительным газом в псевдоожиженном слое, поднимается сквозь слой полукокса для того, чтобы быть выпущенным из плавильно-газогенераторной печи 40. Выпущенный восстановительный газ последовательно проходит через первый, второй и третий газопроводы 41, 31 и 21 для питания каждой из трех восстановительных печей 10, 20 и 30 с псевдоожиженным слоем, после чего он покидает процесс по четвертому газопроводу 11.The gas that is obtained through the combustion of the semicoke and which becomes the reducing gas in the fluidized bed rises through the semicoke coke in order to be discharged from the smelter-gas generator 40. The exhausted reducing gas passes sequentially through the first, second and third gas pipelines 41, 31 and 21 to power each of the three fluidized-bed reduction furnaces 10, 20, and 30, after which he leaves the process through the fourth gas pipeline 11.

В то же время, процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи ведет к образованию большого количества пыли и шлама, которую(ый) высушивают и затем вдувают в плавильно-газогенераторную печь 40 или печь 10 предварительного нагрева без дополнительной обработки. Однако поскольку пыль/шлам состоит из чрезвычайно мелких частиц (максимальный размер частиц не превышает примерно несколько десятых микрона), она/он "всплывает" вверх сразу после загрузки в печь 30 окончательного восстановления, в которой используется железорудная мелочь из частиц c относительно большими размерами (в общем около 10 мм), чем размеры частиц пыли/шлама. В результате, данный технологический процесс демонстрирует низкий фактический коэффициент извлечения и является, таким образом, неэффективным.At the same time, the process of producing cast iron using non-coking coal and iron ore fines leads to the formation of a large amount of dust and sludge, which is dried and then blown into the smelter-gas generator 40 or preheating furnace 10 without further processing. However, since the dust / sludge consists of extremely small particles (the maximum particle size does not exceed about a few tenths of a micron), it / it “pops up” immediately after loading the final reduction furnace 30, which uses iron ore fines from particles with relatively large sizes ( generally about 10 mm) than dust / sludge particle sizes. As a result, this process exhibits a low actual recovery rate and is thus ineffective.

Кроме того, если пыль/шлам содержит большое количество цинкового компонента, то в плавильно-газогенераторной печи 40 происходит испарение цинкового компонента при высокой температуре, достигающей приблизительно 1000°С или более. Испарившийся цинковый компонент повторно окисляется и конденсируется в форме ZnO в печи 10 предварительного нагрева, которая имеет относительно низкую температуру, составляющую около 600-700°С. Сконденсировавшийся ZnO прилипает к стенам печи, нарастая на них и создавая, таким образом, серьезные помехи работе.In addition, if the dust / sludge contains a large amount of zinc component, then the zinc component evaporates in the smelting gas generator furnace 40 at a high temperature of about 1000 ° C. or more. The evaporated zinc component is re-oxidized and condensed in the form of ZnO in a preheating furnace 10, which has a relatively low temperature of about 600-700 ° C. Condensed ZnO adheres to the walls of the furnace, growing on them and thus creating serious interference with the operation.

Настоящее изобретение направлено на решение перечисленных проблем, связанных с существующими техническими решениями, и поэтому целью настоящего изобретения является предложение устройства и способа рециркуляции железосодержащей пыли и шлама в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, позволяющих повысить коэффициент извлечения, одновременно не допуская налипания сконденсировавшегося цинкового компонента на стенках печи и способствуя таким образом повышению производительности.The present invention is aimed at solving the above problems associated with existing technical solutions, and therefore, the aim of the present invention is to provide a device and method for recycling iron dust and sludge in the production of cast iron using non-coking coal and iron ore fines, which allows to increase the recovery rate, while avoiding sticking condensed zinc component on the walls of the furnace and thus increasing productivity.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Согласно одному аспекту данного изобретения для реализации указанных целей предлагается устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в систему по производству чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающую в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования, причем устройство рециркуляции содержит: множество расходных бункеров для исходных материалов, предназначенных соответственно для хранения пыли/шлама (которую(ый) подвергают обезвоживанию, сушке и дроблению), связующего и железорудной мелочи и для выдачи этих материалов в установленных количествах; мешалку, предназначенную для смешивания и перемешивания определенного количества пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов; гранулятор, предназначенный для укрупнения покидающей мешалку смеси исходных материалов до окатышей определенных размеров; сушилку, предназначенную для сушки окатышей, поступающих из гранулятора; шахтную печь, соединенную с плавильно-газогенераторной печью посредством пятого газопровода и предназначенную для приема окатышей из сушилки и испарения с помощью восстановительного газа цинкового компонента (Zn), содержащегося в окатышах, причем шахтная печь включает в себя шестой газопровод, расположенный в ее верхней части и предназначенный для отвода отработавшего газа, содержащего испаренный цинковый компонент, и винтовой питатель, предназначенный для выдачи восстановленных железных окатышей, которые восстановлены восстановительным газом; и горячий закрытый грохот, предназначенный для сортировки выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие окатыши в зависимости от их размеров и имеющий пятый и шестой рудные коробы, предназначенные для избирательной подачи отсортированных окатышей в плавильно-газогенераторную печь и установку брикетирования.According to one aspect of the present invention, to achieve these objectives, there is provided a device for recirculating iron dust and sludge into a cast iron production system using non-coking coal and iron ore fines, including three fluidized bed reduction furnaces, including a pre-heating furnace, a preliminary reduction furnace and a final furnace recovery, as well as a smelter and gas generator with a layer of semi-coke and briquette installation, and the recirculation device It contains: a lot of consumables for raw materials intended for storage of dust / sludge (which is subjected to dehydration, drying and crushing), binder and iron ore fines and for the delivery of these materials in specified quantities; an agitator designed for mixing and mixing a certain amount of dust / sludge, binder and iron ore fines, issued from consumables for raw materials; a granulator intended for enlarging the mixture of starting materials leaving the mixer to pellets of certain sizes; a dryer for drying pellets coming from the granulator; a shaft furnace connected to the smelter and gas generator furnace through a fifth gas pipeline and designed to receive pellets from the dryer and to vaporize the zinc component (Zn) contained in the pellets with reducing gas, the shaft furnace including a sixth gas pipeline located in its upper part and designed to exhaust the exhaust gas containing the vaporized zinc component, and a screw feeder designed to issue the recovered iron pellets that are recovered restore nym gas; and a hot closed screen intended for sorting the reduced iron pellets given out by a screw feeder into large and small pellets depending on their size and having fifth and sixth ore boxes intended for selectively feeding sorted pellets to a smelter and gas generator and briquetting unit.

Согласно другому аспекту изобретения для реализации указанных целей предлагается способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающий в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования. Способ рециркуляции содержит следующие стадии: перемешивание в мешалке определенных количеств пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов; укрупнение покидающей мешалку смеси исходных материалов в грануляторе до окатышей определенных размеров; сушку окатышей в сушилке, загрузку просушенных окатышей в шахтную печь, испарение цинкового компонента, содержащегося в загруженных окатышах, с помощью восстановительного газа, поступающего по пятому газопроводу из плавильно-газогенераторной печи, отвод цинкового компонента с отработавшим газом, и выдачу винтовым питателем шахтной печи восстановленных восстановительным газом железных окатышей; и сортировку в горячем закрытом грохоте выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие (распавшиеся) окатыши для избирательной подачи в каждую из плавильно-газогенераторной печи и установки брикетирования.According to another aspect of the invention, to achieve these goals, there is provided a method for recycling iron dust and sludge into a pig iron production process using non-coking coal and iron ore fines, including three fluidized-bed reduction furnaces, including a pre-heating furnace, a preliminary reduction furnace and a final reduction furnace, as well as a smelter and gas generator with a layer of semi-coke and a briquette installation. The recirculation method comprises the following stages: mixing in the mixer certain quantities of dust / sludge, binder and iron ore fines, issued from consumables for raw materials; enlargement of the mixture of starting materials leaving the mixer in the granulator to pellets of certain sizes; drying the pellets in the dryer, loading the dried pellets into the shaft furnace, evaporating the zinc component contained in the loaded pellets using reducing gas coming from the smelting gas generator through the fifth gas pipeline, discharging the zinc component with the exhaust gas, and discharging the restored shaft furnace with a screw feeder reducing gas of iron pellets; and sorting in a hot closed screen issued by the screw feeder of the restored iron pellets into large and small (disintegrated) pellets for selective feeding into each of the smelter and gas generator and briquetting unit.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 схематически показан весь процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи;Figure 1 schematically shows the entire process for the production of cast iron using non-coking coal and iron ore fines;

на фиг.2 схематически показана конструкция устройства рециркуляции железосодержащей пыли и шлака в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи;figure 2 schematically shows the design of a device for recirculating iron dust and slag in the process of iron production using non-coking coal and iron ore fines;

на фиг.3 проиллюстрирована диаграмма равновесия между Zn (G) и ZnO (S), рассчитанная с применением термохимии в атмосфере восстановительного газа.figure 3 illustrates the equilibrium diagram between Zn (G) and ZnO (S), calculated using thermochemistry in an atmosphere of a reducing gas.

Наилучшие варианты реализации изобретенияThe best embodiments of the invention

Приведенное далее детальное описание представит предпочтительный вариант реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.The following detailed description will present a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings.

Как показано на фиг.2, устройство 1 рециркуляции, являющееся предметом изобретения, перерабатывает (возвращает в процесс) шлам/пыль, который(ая) образуется в процессе производства чугуна. Для этого устройство рециркуляции удаляет цинковый компонент, который содержится в шламе/пыли, путем его испарения восстановительным газом, и загружает шлам/пыль из восстановленного железа в плавильно-газогенераторную печь 40. Устройство 1 содержит расходные бункеры 110а, 110b и 110с для исходных материалов, мешалку 100, гранулятор 90, сушилку 80, шахтную печь 70 и горячий закрытый грохот 60.As shown in FIG. 2, the inventive recirculation device 1 processes (returns to the process) sludge / dust that is generated during the production of cast iron. For this, the recirculation device removes the zinc component that is contained in the sludge / dust by evaporating it with reducing gas, and loads the sludge / dust from the reduced iron into the smelter-gas generator 40. The device 1 contains consumables 110a, 110b and 110c for the source materials, a mixer 100, a granulator 90, a dryer 80, a shaft furnace 70, and a hot indoor screen 60.

То есть, в расходных бункерах 110а, 110b и 110с для исходных материалов содержатся смесь пыли/шлама, связующее и железорудная мелочь крупностью 1 мм или менее. Перед загрузкой в расходный бункер (110) шлам смешивают с железосодержащей пылью после обезвоживания, сушки и дробления. Соответственно в нижних частях расходных бункеров 110а, 110b и 110с установлены питатели (не показаны), предназначенные для выдачи/выгрузки смеси пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи в установленных (заданных) количествах. После выдачи из расходных бункеров 110а, 110b и 110с исходные материалы подают с помощью транспортного средства, такого как ленточный конвейер (не показан), в мешалку 100 для подачи на следующие стадии.That is, the feed hoppers 110a, 110b, and 110c for the feed materials contain a dust / slurry mixture, a binder, and iron ore fines of 1 mm or less. Before loading into the feed hopper (110), the sludge is mixed with iron dust after dehydration, drying and crushing. Accordingly, feeders (not shown) are installed in the lower parts of the supply bins 110a, 110b and 110c for supplying / discharging a mixture of dust / sludge, binder and iron ore fines in specified (set) quantities. After dispensing from the feed hoppers 110a, 110b, and 110c, the feed materials are fed by means of a vehicle, such as a conveyor belt (not shown), into the mixer 100 for feeding to the next steps.

Мешалка 100 смешивает и перемешивает в определенном соотношении смесь пыли/шлама, связующее и железорудную мелочь, выданные из расходных бункеров 110а, 110b и 110с в установленных количествах. Данное соотношение смешивания меняется в зависимости от содержания Fe в смеси пыли/шлама.The mixer 100 mixes and mixes in a certain ratio a mixture of dust / sludge, binder and iron ore fines, issued from the supply hoppers 110A, 110b and 110C in the specified quantities. This mixing ratio varies with the Fe content of the dust / sludge mixture.

Гранулятор 90 принимает смесь исходных материалов, содержащую пыль/шлам, связующее и железорудную мелочь, смешанные в мешалке 100, и укрупняет эту смесь, превращая в окатыши определенных размеров.Granulator 90 receives a mixture of starting materials containing dust / sludge, binder and iron ore fines mixed in a mixer 100, and enlarges this mixture, turning it into pellets of certain sizes.

Предпочтительно, окатыши, которые вырабатывает гранулятор 90, имеют размеры около 30 мм или менее в зависимости от скорости прохождения реакции в шахтной печи 70.Preferably, the pellets produced by the granulator 90 are about 30 mm or less, depending on the reaction rate in the shaft furnace 70.

Получив окатыши из гранулятора 90, сушилка 80 нагревает и высушивает окатыши с тем, чтобы удалить влагу, которая попадает в то время, когда гранулятор осуществляет укрупнение смеси исходных материалов с превращением ее в окатыши определенных размеров.After receiving the pellets from the granulator 90, the dryer 80 heats and dries the pellets in order to remove moisture that enters while the granulator is enlarging the mixture of the starting materials and converting it into pellets of a certain size.

После сушки в сушилке 80 окатыши загружают в шахтную печь 70, соединенную с плавильно-газогенераторной печью 40 посредством пятого газопровода 44 для получения из нее восстановительного газа. В шахтной печи 70 происходит испарение цинкового компонента и восстановление железного компонента посредством восстановительного газа, поступающего по пятому газопроводу 44. В нижней части шахтной печи 70 установлен винтовой питатель 72, предназначенный для выдачи из шахтной печи 70 восстановленных железных окатышей.After drying in the dryer 80, the pellets are loaded into a shaft furnace 70 connected to a smelter and gas generator 40 through a fifth gas pipeline 44 to produce reducing gas therefrom. In the shaft furnace 70, the zinc component is vaporized and the iron component is reduced by means of reducing gas supplied through the fifth gas pipeline 44. A screw feeder 72 is installed in the lower part of the shaft furnace 70, which is used to discharge the reduced iron pellets from the shaft furnace 70.

Шестой газопровод 71 подсоединен между верхней частью шахтной печи 70 и скруббером 120, причем в скруббере 120 используют холодную воду для промывания отработавшего газа и конденсации цинкового компонента, испаренного горячим восстановительным газом. Чистый отработавший газ, очищенный от цинкового компонента в скруббере 120, выпускают наружу через вытяжную трубу 121 и трубу с дожиганием. Ванна 130 для удаления цинка типа циклона установлена под скруббером 120 и соединена с ним посредством нижнего канала 122 для выдачи шлама с высоким содержанием цинка, полученного из цинкосодержащей(его) пыли/шлама.A sixth gas line 71 is connected between the upper part of the shaft furnace 70 and the scrubber 120, wherein cold water is used in the scrubber 120 to flush the exhaust gas and condense the zinc component vaporized by the hot reducing gas. The clean exhaust gas purified from the zinc component in the scrubber 120 is discharged out through the exhaust pipe 121 and the afterburning pipe. A cyclone-type zinc removal bath 130 is installed underneath the scrubber 120 and connected to it via a lower channel 122 to discharge a high zinc sludge obtained from zinc-containing dust / sludge.

Горячий закрытый грохот 60, расположенный между шахтной печью 70 и плавильно-газогенераторной печью 40, осуществляет сортировку восстановленных железных окатышей, поступающих из винтового питателя 72 печи 70, на мелкие и крупные окатыши в зависимости от их размеров, и направляет их соответственно в плавильно-газогенераторную печь 40 и установку 50 брикетирования по пятому и шестому рудным коробам 61 и 62. Предпочтительно, восстановленные железные окатыши, поступающие в горячий закрытый грохот 60, сортируют согласно эталонному размеру частиц, равному приблизительно 5-10 мм, в соответствии с существующим процессом восстановления в псевдоожиженном слое, в котором используется шихта с размерами частиц приблизительно 8 мм или менее.A hot closed screen 60, located between the shaft furnace 70 and the melter gas generator furnace 40, sorts the reduced iron pellets from the screw feeder 72 of the furnace 70 into small and large pellets depending on their size, and sends them respectively to the melter gas generator furnace 40 and briquette unit 50 for the fifth and sixth ore boxes 61 and 62. Preferably, the reduced iron pellets entering the hot closed screen 60 are sorted according to a reference particle size equal to CB about 5-10 mm, in accordance with the current reduction process in a fluidized bed, which uses a blend having a particle size of about 8 mm or less.

Кроме того, горячий закрытый грохот 60 может соединяться с линией 69 для инертного газа, предназначенной для подачи инертного газа, такого как газообразный Ar или N2, с целью поддержания горячей инертной атмосферы, препятствуя таким образом охлаждению и повторному окислению окатышей.In addition, the hot enclosed screen 60 may be connected to an inert gas line 69 for supplying an inert gas, such as Ar or N 2 gas, to maintain a hot inert atmosphere, thereby preventing the pellets from cooling and re-oxidizing.

Соответственно, когда при сортировке восстановленных железных частиц, поступающих из шахтной печи 70, на крупные и мелкие (распавшиеся) окатыши, эталонный размер частиц установлен равным 8 мм, восстановленные железные окатыши сортируются на крупные окатыши с размером приблизительно 8 мм или более и мелкие (распавшиеся) окатыши с размером приблизительно 8 мм или менее в горячем замкнутом пространстве. Окатыши, отнесенные на грохоте 60 к числу крупных, загружаются в плавильно-газогенераторную печь 40 по шестому рудному коробу 62, соединенному с транспортной линией 51 под установкой 50 брикетирования; с другой стороны, окатыши, отнесенные на грохоте 60 к числу мелких, загружаются в установку 50 брикетирования по пятому рудному коробу 61, соединенному с четвертым рудным коробом 42 над установкой 50 брикетирования, где происходит брикетирование мелких (распавшихся) окатышей в крупные. Крупные брикетированные окатыши загружают в плавильно-газогенераторную печь 40.Accordingly, when sorting the reduced iron particles coming from the shaft furnace 70 into large and small (decayed) pellets, the reference particle size is set to 8 mm, the reduced iron pellets are sorted into large pellets with a size of about 8 mm or more and small (decayed) ) pellets with a size of approximately 8 mm or less in a hot enclosed space. Pellets, classified on the screen 60 as large, are loaded into a melting and gas generating furnace 40 through a sixth ore box 62 connected to the transport line 51 under the briquetting unit 50; on the other hand, the pellets classified as small on the screen 60 are loaded into the briquetting unit 50 via the fifth ore box 61 connected to the fourth ore box 42 above the briquetting unit 50, where small (broken up) pellets are briquetted into large ones. Large briquetted pellets are loaded into a smelter-gas generator 40.

Следующее детальное описание представит порядок работы и эффект, получение которого обеспечивает изобретение с показанным выше устройством.The following detailed description will present the operating procedure and the effect that the invention provides with the device shown above.

Железосодержащие пыль/шлам, образующиеся в процессе производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, подвергают обезвоживанию, сушке и дроблению. Затем предварительно обработанную смесь шлама/пыли хранят в расходном бункере, вместе с тем связующее и железорудную мелочь хранят в отдельных расходных бункерах. Смесь шлама/пыли, связующее и железорудную мелочь выгружают в заданном количестве из расходных бункеров 110а, 110b и 110с для исходных материалов в мешалку 100, в которой смесь шлама/пыли, связующее и железорудную мелочь смешивают в нужных пропорциях, получая смесь исходных материалов, после чего смесь исходных материалов подают в гранулятор 90.Iron dust / sludge generated during the production of cast iron using non-coking coal and iron ore fines is subjected to dehydration, drying and crushing. Then, the pre-treated slurry / dust mixture is stored in a feed hopper, while the binder and iron ore fines are stored in separate feed hoppers. The sludge / dust mixture, binder and iron ore fines are discharged in a predetermined quantity from the feed hoppers 110a, 110b and 110c into the mixer 100, in which the sludge / dust mixture, binder and iron ore fines are mixed in the required proportions to obtain a mixture of source materials, after whereby the mixture of raw materials is fed into a granulator 90.

В грануляторе 90 из смеси исходных материалов получают окатыши крупностью 30 мм или менее. Полученные окатыши загружают в сушилку 80, где удаляют остатки влаги, и высушенные окатыши загружают в шахтную печь 70.In granulator 90, pellets with a grain size of 30 mm or less are obtained from a mixture of starting materials. The obtained pellets are loaded into a dryer 80, where residual moisture is removed, and the dried pellets are loaded into a shaft furnace 70.

Затем, после того, как окатыши из смеси исходных материалов будут полностью загружены из гранулятора 90 в печь 70, по пятому газопроводу 44, одним концом соединенному с верхней частью плавильно-газогенераторной печи 40, а другим концом соединенному с нижней частью печи 70, в печь 70 подают восстановительный газ.Then, after the pellets from the mixture of starting materials are completely loaded from the granulator 90 into the furnace 70, through the fifth gas pipeline 44, one end connected to the upper part of the melting gas generator furnace 40, and the other end connected to the lower part of the furnace 70, into the furnace 70 supply reducing gas.

В результате происходит испарение и удаление цинкового компонента из окатышей под воздействием поступающего через нижнюю часть печи 70 восстановительного газа, в результате чего цинковый компонент отводится с отработавшим газом через шестой газопровод 71. С другой стороны, железный компонент, остающийся в окатышах, во время нахождения в печи 70 восстанавливается до закиси железа (FeO) или до металлического железа.The result is the evaporation and removal of the zinc component from the pellets under the influence of reducing gas entering through the lower part of the furnace 70, as a result of which the zinc component is discharged with the exhaust gas through the sixth gas pipeline 71. On the other hand, the iron component remaining in the pellets while in furnace 70 is reduced to iron oxide (FeO) or to metallic iron.

Предпочтительно, в шахтной печи 70 в процессе производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи поддерживается внутреннее давление около 4 бар или менее при внутренней температуре приблизительно от 800 до 1100°С.Preferably, in the shaft furnace 70, an internal pressure of about 4 bar or less is maintained at an internal temperature of about 800 to 1100 ° C. during the production of pig iron using non-coking coal and iron ore fines.

Необходимость указанных условий объясняется тем, что при внутренней температуре ниже 800°С остается низкой скорость реакции, а при внутренней температуре свыше 1100°С легко происходит прилипание. На фиг.3 показана диаграмма равновесия между Zn (газообразным) и ZnO (твердым), термодинамически рассчитанного для атмосферы восстановительного газа, содержащей 65 мас.% СО, 5 мас.% СО2, 25 мас.% Н2 и 2 мас.% Н2О при избыточном давлении газа около 3 бар.The necessity of these conditions is explained by the fact that at an internal temperature below 800 ° C, the reaction rate remains low, and at an internal temperature above 1100 ° C, adhesion easily occurs. Figure 3 shows the equilibrium diagram between Zn (gaseous) and ZnO (solid), thermodynamically calculated for a reducing gas atmosphere containing 65 wt.% CO, 5 wt.% CO 2 , 25 wt.% H 2 and 2 wt.% H 2 O at a gas overpressure of about 3 bar.

Отработавший газ из печи 70 подается по шестому газопроводу 71 в водоохлаждаемый скруббер 120, в котором газообразный цинковый компонент, входящий в состав отработавшего газа, конденсируется с образованием Zn или ZnO под воздействием охлаждающей воды, которую впрыскивают в скруббер 120. Сконденсированный цинковый компонент выгружают в форме шлама через нижний канал 122 в ванну 130 удаления цинка типа циклона. При прохождении через ванну 130 удаления цинка происходит концентрация шлама и его превращение в шлам с высоким содержанием цинка.The exhaust gas from the furnace 70 is fed through a sixth gas line 71 to a water-cooled scrubber 120, in which the gaseous zinc component of the exhaust gas condenses to form Zn or ZnO under the influence of cooling water, which is injected into the scrubber 120. The condensed zinc component is discharged in the form sludge through a lower channel 122 into a cyclone-type zinc removal bath 130. When passing through the zinc removal bath 130, the sludge is concentrated and converted to a high zinc sludge.

В то время, как отработавший газ выпускают из шахтной печи 70 через шестой газопровод 71, окатыши, оставшиеся в печи 70, содержат окисленное железо (главным образом Fe3O3), которое обычно восстанавливается почти до расплавленного железа.While the exhaust gas is discharged from the shaft furnace 70 through a sixth gas line 71, the pellets remaining in the furnace 70 contain oxidized iron (mainly Fe 3 O 3 ), which is usually reduced to almost molten iron.

Восстановленные окатыши выгружают посредством винтового питателя 72, установленного в нижней части восстановительной печи 70, для подачи на горячий закрытый грохот 60, который сортирует окатыши на крупные и мелкие (распавшиеся), исходя из эталонного размера частиц.The recovered pellets are discharged by means of a screw feeder 72 mounted in the lower part of the reduction furnace 70 for feeding to a hot closed screen 60, which sorts the pellets into large and small (decayed), based on the reference particle size.

Из числа восстановленных железных окатышей, отсортированных на грохоте 60, крупные окатыши направляют непосредственно в плавильно-газогенераторную печь 40 по шестому рудному коробу 62, соединенному с линией 51 формованного железа, поскольку они не могут улететь ("вымываться") благодаря их размерам, превышающим эталонный размер частиц. С другой стороны, для того чтобы предупредить вымывание, мелкие (распавшиеся) окатыши подают в пятый рудный короб 61, соединенный с четвертым рудным коробом 42 таким образом, что их брикетируют в установке брикетирования и затем загружают в плавильно-газогенераторную печь 40 по линии 51 формованного железа.Of the recovered iron pellets sorted by screen 60, large pellets are sent directly to the smelter 40 through a sixth ore duct 62 connected to the molded iron line 51 because they cannot fly away (“washed out”) due to their size exceeding the reference particle size. On the other hand, in order to prevent leaching, small (disintegrated) pellets are fed into the fifth ore box 61 connected to the fourth ore box 42 so that they are briquetted in the briquette installation and then loaded into the smelter 40 through line 51 of the molded gland.

Из смеси, состоящей из компонентов, перечисленных в табл.1, были получены окатыши размерами приблизительно от 10 до 30 мм. Окатыши высушили и подвергли восстановлению в восстановительном газе (65 мас.% СО, 5 мас.% СО2, 25 мас.% Н2 и 2 мас.% Н2О) при температуре около 900°С и при избыточном давлении газа около 3 бар в течение около 1 часа. В результате степень восстановления железного компонента составляла по меньшей мере 90%, а степень удаления Zn составляла по меньшей мере 80%, обеспечивая таким образом указанные эффекты изобретения.From a mixture consisting of the components listed in Table 1, pellets of approximately 10 to 30 mm in size were obtained. The pellets were dried and subjected to reduction in a reducing gas (65 wt.% CO, 5 wt.% CO 2 , 25 wt.% H 2 and 2 wt.% H 2 O) at a temperature of about 900 ° C and at a gas overpressure of about 3 bar for about 1 hour. As a result, the degree of reduction of the iron component was at least 90%, and the degree of removal of Zn was at least 80%, thus providing the indicated effects of the invention.

Таблица 1
Химический состав смеси, полученной в результате перемешивания железосодержащего шлама, пыли и неорганического связующегоTable 1
The chemical composition of the mixture obtained by mixing iron-containing sludge, dust and inorganic binder   Общее FeTotal Fe CC CaOCaO SiO2 SiO 2 ZnZn Содержание, %Content% 32,432,4 18,618.6 9,29.2 5,95.9 1,91.9

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Как указано выше в отношении процесса производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, настоящее изобретение предусматривает получение окатышей из смеси исходных материалов, состоящей из шлама/пыли (обезвоженных, высушенных и подвергнутых дроблению в ходе предшествующего процесса), связующего и железорудной мелочи, таким образом, чтобы извлечь находящийся в шламе/пыли цинковый компонент путем испарения его из шлама/пыли восстановительным газом, с последующим извлечением остающегося в шламе/пыли железного компонента в форме жидкого металла путем восстановления и загрузки шлама/пыли в плавильно-газогенераторную печь, способствуя таким образом повышению коэффициента извлечения железного компонента в устройстве по производству чугуна, при одновременном предупреждении налипания сконденсированных отложений цинкового компонента на стенке печи, чтобы гарантировать стабильность процесса. Кроме того, возможно также повышение производительности за счет того, что со шламом/пылью смешивается железорудная мелочь.As described above with respect to the non-coking coal and iron ore fines production process, the present invention provides pellets from a raw material mixture consisting of sludge / dust (dehydrated, dried and crushed in the previous process), binder and iron ore fines, such so as to remove the zinc component in the sludge / dust by evaporating it from the sludge / dust with a reducing gas, and then remove the iron remaining in the sludge / dust th component in the form of molten metal by reduction and load sludge / dust into the melter gasifier, thus enhancing the recovery ratio of the iron component in the apparatus for the production of pig iron, with simultaneous prevention of adhesion of the zinc component on the furnace wall condensed deposits to ensure process stability. In addition, it is also possible to increase productivity due to the fact that iron ore fines are mixed with sludge / dust.

Хотя предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения описаны в целях иллюстрации, специалистам в данной области техники должна быть очевидна возможность внесения различных модификаций, дополнений и замещений без отклонения от объема и существа изобретения, изложенных в прилагаемой Формуле изобретения.Although preferred embodiments of the present invention are described for purposes of illustration, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions, and substitutions can be made without departing from the scope and spirit of the invention set forth in the appended claims.

Claims (11)

1. Устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в систему по производству чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающую в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования, причем устройство рециркуляции содержит множество расходных бункеров для исходных материалов, предназначенных соответственно для хранения пыли/шлама, подвергнутого обезвоживанию, сушке и дроблению, связующего и железорудной мелочи и для выдачи этих материалов в установленных количествах, мешалку, предназначенную для смешивания и перемешивания определенного количества пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов, гранулятор, предназначенный для укрупнения покидающей мешалку смеси исходных материалов до окатышей определенных размеров, сушилку, предназначенную для сушки окатышей, поступающих из гранулятора, шахтную печь, соединенную с плавильно-газогенераторной печью посредством пятого газопровода и предназначенную для приема окатышей из сушилки и испарения с помощью восстановительного газа цинкового компонента, содержащегося в окатышах, причем шахтная печь включает в себя шестой газопровод, расположенный в ее верхней части и предназначенный для отвода отработавшего газа, содержащего испаренный цинковый компонент, и винтовой питатель, предназначенный для выдачи восстановленных железных окатышей, которые восстановлены восстановительным газом, и горячий закрытый грохот, предназначенный для сортировки выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие распавшиеся окатыши в зависимости от их размеров и имеющий пятый и шестой рудные коробы, предназначенные для избирательной подачи отсортированных окатышей в плавильно-газогенераторную печь и установку брикетирования.1. A device for recirculating iron-containing dust and sludge into a system for the production of cast iron using non-coking coal and iron ore fines, including three fluidized-bed reduction furnaces, including a pre-heating furnace, a preliminary reduction furnace and a final reduction furnace, as well as a smelter and gas generator with a layer of semicoke and a briquetting unit, the recirculation device comprising a plurality of feed bins for raw materials intended for specifically for storing dust / sludge subjected to dehydration, drying and crushing, binder and iron ore fines and for dispensing these materials in specified amounts, an agitator designed to mix and mix a certain amount of dust / sludge, binder and iron ore fines discharged from consumables for starting materials, a granulator intended for enlarging the mixture of starting materials leaving the mixer to pellets of certain sizes, a dryer for drying the pellets, supplied x from a granulator, a shaft furnace connected to a melting and gas generating furnace through a fifth gas pipeline and designed to receive pellets from the dryer and to vaporize the zinc component contained in the pellets with reducing gas, the shaft furnace including a sixth gas pipeline located in its upper part and designed to exhaust the exhaust gas containing the vaporized zinc component, and a screw feeder, designed to issue reduced iron pellets, which are restored reducing gas, and a hot closed screen designed for sorting the recovered iron pellets given out by a screw feeder into large and small decayed pellets, depending on their size, and having fifth and sixth ore boxes intended for selectively feeding sorted pellets to a smelter and gas-generating furnace and briquetting unit . 2. Устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.1, которое содержит также скруббер, соединенный с шестым газопроводом и предназначенный для впрыскивания воды с целью конденсации цинкового компонента в отработавшем газе, отводящую трубу, соединенную со скруббером и предназначенную для отвода чистого отработавшего газа, очищенного от цинкового компонента, к трубе с дожиганием, и ванну для удаления цинка, соединенную с нижней частью скруббера посредством нижнего канала и предназначенную для конденсации шлама с высоким содержанием цинка.2. The iron dust and sludge recirculation device according to claim 1, which also contains a scrubber connected to the sixth gas pipeline and designed to inject water to condense the zinc component in the exhaust gas, a discharge pipe connected to the scrubber and designed to discharge clean exhaust gas, purified from the zinc component, to the afterburning pipe, and a zinc removal bath connected to the lower part of the scrubber by means of the lower channel and intended for condensation of high-content sludge zinc zinc. 3. Устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.1, которое содержит также линию для инертного газа, предназначенную для подачи инертного газа в горячий закрытый грохот с целью поддержания там горячей инертной атмосферы для предупреждения охлаждения и повторного окисления окатышей.3. The device for recycling iron-containing dust and sludge according to claim 1, which also contains an inert gas line for supplying inert gas to a hot closed screen in order to maintain a hot inert atmosphere there to prevent cooling and re-oxidation of the pellets. 4. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающий в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования, причем способ рециркуляции содержит следующие стадии: перемешивание в мешалке определенных количеств пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов, укрупнение покидающей мешалку смеси исходных материалов в грануляторе до окатышей определенных размеров, сушку окатышей в сушилке, загрузку просушенных окатышей в шахтную печь, испарение цинкового компонента, содержащегося в загруженных окатышах, с помощью восстановительного газа, поступающего по пятому газопроводу из плавильно-газогенераторной печи, отвод цинкового компонента с отработавшим газом и выдачу винтовым питателем шахтной печи восстановленных восстановительным газом железных окатышей, и сортировку в горячем закрытом грохоте выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие окатыши для избирательной подачи в каждую из плавильно-газогенераторной печи и установки брикетирования.4. A method for recycling iron-containing dust and sludge into the cast iron production using non-coking coal and iron ore fines, including three fluidized-bed reduction furnaces, including a pre-heating furnace, a preliminary reduction furnace, and a final reduction furnace, as well as a gas-melting furnace with a layer of semi-coke and a briquetting unit, the recirculation method comprising the following steps: mixing certain amounts of dust / sludge in a mixer, binder o and iron ore fines discharged from feed hoppers for raw materials, enlarging the mixture of raw materials leaving the mixer in the granulator to pellets of certain sizes, drying the pellets in a dryer, loading the dried pellets into a shaft furnace, evaporating the zinc component contained in the loaded pellets using reducing gas entering through the fifth gas pipeline from the smelter and gas generator furnace, the removal of the zinc component with the exhaust gas and the delivery of the shaft furnace by the screw feeder are restored reduced iron pellets from the reducing gas, and sorting in a hot closed screen, the reduced iron pellets issued by the screw feeder into large and small pellets for selective feeding into each of the smelting and gas generating furnaces and briquetting plants. 5. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором полученные в грануляторе окатыши обладают эталонным размером около 30 мм в зависимости от скорости прохождения реакции в шахтной печи.5. The method of recycling iron dust and sludge according to claim 4, in which the pellets obtained in the granulator have a reference size of about 30 mm, depending on the reaction rate in the shaft furnace. 6. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, который также содержит стадии подачи отработавшего газа по шестому газопроводу, соединенному с шахтной печью, в скруббер, впрыскивания в скруббер охлаждающей воды с целью удаления цинкового компонента из отработавшего газа путем концентрации и отвода отработавшего газа, очищенного от цинкового компонента, через трубу с дожиганием, и конденсации шлама, выгруженного из скруббера, в ванне для удаления цинка типа циклон в шлам с высоким содержанием цинка с целью извлечения цинкового компонента.6. The method for recycling iron dust and sludge according to claim 4, which also comprises the steps of supplying exhaust gas through a sixth gas pipeline connected to the shaft furnace to the scrubber, injecting cooling water into the scrubber to remove the zinc component from the exhaust gas by concentrating and discharging the exhaust gas purified from the zinc component through the afterburner and condensation of the sludge discharged from the scrubber in a cyclone-type zinc bath to a high zinc sludge to recover zinc component. 7. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором в шахтной печи поддерживают внутреннее давление около 4 бар или менее и внутреннюю температуру приблизительно 800 - 1100°С.7. The method for recycling iron dust and sludge according to claim 4, in which the internal pressure of about 4 bar or less and the internal temperature of about 800 - 1100 ° C are maintained in a shaft furnace. 8. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором в горячий закрытый грохот подают инертный газ с целью поддержания горячей инертной атмосферы для предотвращения охлаждения и повторного окисления окатышей.8. The method of recycling iron-containing dust and sludge according to claim 4, wherein an inert gas is supplied to the hot closed screen to maintain a hot inert atmosphere to prevent cooling and re-oxidation of the pellets. 9. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором горячий закрытый грохот имеет эталонный размер частиц приблизительно 5 - 10 мм, с целью сортировки окатышей на мелкие и крупные окатыши в отношении процесса восстановления в псевдоожиженном слое.9. The method for recycling iron dust and sludge according to claim 4, in which the hot closed screen has a reference particle size of about 5 to 10 mm, in order to sort the pellets into small and large pellets in relation to the recovery process in the fluidized bed. 10. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.9, в котором крупные окатыши, отсортированные на грохоте, загружают в плавильно-газогенераторную печь по шестому рудному коробу, соединенному с линией подачи горячих брикетов под установкой брикетирования.10. The method for recycling iron-containing dust and sludge according to claim 9, in which large pellets sorted on a screen are loaded into a melting and gas-generating furnace through a sixth ore box connected to the feed line of hot briquettes under the briquetting installation. 11. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.9, в котором мелкие распавшиеся окатыши, отсортированные на грохоте, загружают в установку брикетирования по пятому рудному коробу, соединенному с четвертым рудным коробом над установкой брикетирования, подвергают брикетированию в этой установке и затем загружают в плавильно-газогенераторную печь.11. The method for recycling iron dust and sludge according to claim 9, in which small disintegrated pellets sorted on a screen are loaded into a briquetting unit through a fifth ore box connected to a fourth ore box above the briquetting unit, briquetted in this unit, and then loaded into melting gas generator furnace.
RU2003133738A 2001-12-21 2002-12-17 Method and apparatus for recirculation of iron-containing dust and slime at cast iron production process with use of coal and ore fines RU2260624C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2001/82315 2001-12-21
KR20010082315A KR100584745B1 (en) 2001-12-21 2001-12-21 An apparatus and method for recycling dust and sludge containing iron ironmaking process using coal and fine ore

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003133738A RU2003133738A (en) 2005-05-10
RU2260624C2 true RU2260624C2 (en) 2005-09-20

Family

ID=19717376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003133738A RU2260624C2 (en) 2001-12-21 2002-12-17 Method and apparatus for recirculation of iron-containing dust and slime at cast iron production process with use of coal and ore fines

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR100584745B1 (en)
CN (1) CN1242075C (en)
RU (1) RU2260624C2 (en)
WO (1) WO2003056039A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533991C2 (en) * 2009-06-10 2014-11-27 Кеки Хормусджи ГХАРДА Method for obtaining cast-iron, semi-finished steel products and reducing gas, and unit for its implementation
US9382594B2 (en) 2010-03-04 2016-07-05 Primetals Technologies Austria GmbH Process and apparatus for producing pressed articles

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1852995A (en) * 2003-12-05 2006-10-25 Posco公司 An apparatus for manufacturing a molten iron directly using fine or lump coals and fine iron ores, the method thereof, the integrated steel mill using the same and the method thereof
AU2004295629B2 (en) * 2003-12-05 2008-11-20 Posco An apparatus for manufacturing a molten iron directly using fine or lump coals and fine iron ores, the method thereof, the integrated steel mill using the same and the method thereof
UA84305C2 (en) * 2003-12-05 2008-10-10 Поско Method and device for obtaining of cast iron melt and hot-rolled steel sheet
AU2005263068B2 (en) * 2004-07-12 2008-10-30 Posco Apparatus for manufacturing compacted irons of reduced materials comprising fine direct reduced irons and apparatus for manufacturing molten irons using the same
KR101036645B1 (en) * 2004-07-16 2011-05-24 주식회사 포스코 An apparatus for manufacturing compacted irons of reduced materials comprising fine direct reduced irons and an apparatus for manufacturing molten irons using the same
WO2007134725A2 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Saudi Basic Industries Corporation Process for recycling of steel industry iron-bearing by-products by treating pellets in direct reduction furnaces
KR100797828B1 (en) * 2006-12-27 2008-01-24 주식회사 포스코 Apparatus for manufacturing pellet and method for manufacturing pellet
KR100934379B1 (en) * 2007-10-15 2009-12-30 주식회사 제철세라믹 Sintering binder and manufacturing method for steel sintering using organic binder and sintering process by-product processing method using sintering binder.
KR100929182B1 (en) * 2007-12-20 2009-12-01 주식회사 포스코 Binderless briquette manufacturing method and manufacturing apparatus
KR100929175B1 (en) * 2007-12-21 2009-12-01 주식회사 포스코 Sintering productivity improving device and sintering productivity improving method using the same
CN101559423B (en) * 2008-04-17 2012-02-29 山东华联矿业股份有限公司 Technology for secondarily recovering iron middlings
CN102089448A (en) * 2008-07-11 2011-06-08 株式会社神户制钢所 Briquette manufacturing method, reductive metal manufacturing method, and zinc or lead separation method
AT508775B1 (en) * 2009-10-16 2011-04-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING LIQUID CHROMIS IN A FILLING GASER USING CARBON CONTAINING SLUDGE
CN101713006B (en) * 2009-11-12 2011-08-17 东北大学 Melting gasifier test device
CN102925675B (en) * 2011-07-27 2014-04-30 宝钢集团有限公司 Method for recovering sludge from smelting ironmaking
KR20130072684A (en) * 2011-12-22 2013-07-02 주식회사 포스코 Tuyere assembly for injecting oxygen and pulverized coal into furnace and apparatus for manufacturing molten iron using the same
KR101340451B1 (en) * 2011-12-27 2013-12-11 주식회사 포스코건설 Apparatus and Method for manufacture of ferro-alloy
CN102534199B (en) * 2012-01-18 2013-08-07 中南大学 Comprehensive utilization process of zinc-containing iron dust
KR101403139B1 (en) * 2012-06-27 2014-06-03 주식회사 포스코 Integrated iron and steelmaking system and method
WO2014157949A1 (en) * 2013-03-26 2014-10-02 주식회사 포스코 Method for recycling iron-containing by-products discharged from coal-based ironmaking process, system used therefor, and direct-reduced iron agglomeration system
CN108295942B (en) * 2018-04-27 2019-03-29 承德市创远矿业有限公司 A kind of metallurgical plant of iron
CN108642274B (en) * 2018-08-09 2023-07-18 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 High-temperature pellet cooling device
CN112094968A (en) * 2019-06-18 2020-12-18 美匡冶金技术研究院(苏州)有限公司 Recycling method of gravity dedusting ash
CN111139330A (en) * 2020-01-23 2020-05-12 北京首钢国际工程技术有限公司 Iron-containing material preheating and pre-reducing device
CN111440952A (en) * 2020-05-20 2020-07-24 上海环境工程设计研究院有限公司 System and method for producing copper-iron alloy by using electroplating sludge
CN111996365A (en) * 2020-08-06 2020-11-27 新疆八一钢铁股份有限公司 Efficient and environment-friendly waste oil sludge disposal method
CN112295478B (en) * 2020-09-17 2023-04-25 宁波领智机械科技有限公司 Preparation method of sludge coal water slurry and pulping system thereof
CN114410990B (en) * 2022-01-20 2023-06-30 石棉蓝翔环保科技有限公司 Device and method for reducing vanadium by utilizing submerged arc furnace

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT388390B (en) * 1987-11-12 1989-06-12 Voest Alpine Ag METHOD FOR DEZINCIFYING THE FLOW OF MATERIAL WHEN OPERATING A PLANT FOR PRODUCING RAW IRON
US4963182A (en) * 1989-03-14 1990-10-16 Zia Technology, Inc. Continuous feed shaft retort process for recovery of non-ferrous metals from process dust
JP3052706B2 (en) * 1993-12-10 2000-06-19 日本鋼管株式会社 How to recover zinc in dust
KR970003636B1 (en) * 1994-12-31 1997-03-20 포항종합제철 주식회사 A furnace for reduction fine coal in the manufacture of iron melts
JPH0953129A (en) * 1995-08-18 1997-02-25 Nippon Steel Corp Method for recovering zinc from iron making dust
CN1214740A (en) * 1996-02-29 1999-04-21 新日本制铁株式会社 Method and apparatus for treating ironmaking dust
KR100205090B1 (en) * 1996-09-24 1999-06-15 에모또 간지 Treatment method of zinc-contained dust and its apparatus
JPH10265860A (en) * 1997-03-27 1998-10-06 Kawasaki Steel Corp Method for recovering valuable metal from metal sludge and the like
AT407053B (en) * 1997-07-04 2000-12-27 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD AND SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF A METAL MELT IN A MELTING-UP CARBURETOR USING FINE COAL
KR100435439B1 (en) * 2000-12-20 2004-06-10 주식회사 포스코 apparatus for recycling self-generated sludge in non-coking coal and fine ore based ironmaking
KR100584732B1 (en) * 2001-04-27 2006-05-30 주식회사 포스코 Recycling method of waste material by using of coal based iron making process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533991C2 (en) * 2009-06-10 2014-11-27 Кеки Хормусджи ГХАРДА Method for obtaining cast-iron, semi-finished steel products and reducing gas, and unit for its implementation
US9382594B2 (en) 2010-03-04 2016-07-05 Primetals Technologies Austria GmbH Process and apparatus for producing pressed articles

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003056039A1 (en) 2003-07-10
CN1509339A (en) 2004-06-30
KR100584745B1 (en) 2006-05-30
CN1242075C (en) 2006-02-15
KR20030055357A (en) 2003-07-04
RU2003133738A (en) 2005-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2260624C2 (en) Method and apparatus for recirculation of iron-containing dust and slime at cast iron production process with use of coal and ore fines
CA2232275C (en) Method and apparatus for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace
RU2490333C2 (en) Method and device for obtaining cast iron or liquid steel half-finished products
US20070295165A1 (en) Process for Producing Molten Iron and Apparatus Therefor
US7198658B2 (en) Method for producing feed material for molten metal production and method for producing molten metal
US5100314A (en) Apparatus and process for direct reduction of materials in a kiln
KR100584732B1 (en) Recycling method of waste material by using of coal based iron making process
US20110036204A1 (en) Method for producing reduced iron
CN103966380A (en) Method for recycling dedusted powder in shaft furnace top gas
KR20060104255A (en) Pig iron manufacture method of material and device that do waste tire to heat soure and contains ferrite oxide
RU2278167C2 (en) Method for production of iron metal
JP5103802B2 (en) Method for treating wet dust and method for producing sintered ore
JP3779009B2 (en) Method for producing high-quality reduced iron from steelmaking dust
UA78885C2 (en) The method for manufacturing molten iron includes with drying and mixing iron ore and additives and apparatus for realization the same
JP2002517607A (en) Sustained iron production and solid waste minimization by enhanced direct reduction of iron oxide
US5076838A (en) Process for direct reduction of materials in a kiln
CN110592304B (en) Iron ore powder pretreatment process
JP7517379B2 (en) Method for pre-treating powdered raw materials to be fed into a refining furnace or a reaction furnace, and method for operating a refining furnace or a reaction furnace
CN115537487B (en) Vanadium titano-magnetite smelting method and smelting system
MXPA04001602A (en) Steel making material recycling system.
TW505700B (en) Method for the production of liquid pig iron
WO1999051783A1 (en) Method and apparatus for producing molten iron from iron oxides
EP0820531A1 (en) Reuse of metallurgical fines
RU2283354C1 (en) Method of production of iron ore agglomerate
KR20030048809A (en) Method for Treating Iron Contained Waste Dust Generated from The Steel Works with Corex Process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161218