RU2317342C2 - Method of reduction of metal oxides - Google Patents
Method of reduction of metal oxides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2317342C2 RU2317342C2 RU2006100799/02A RU2006100799A RU2317342C2 RU 2317342 C2 RU2317342 C2 RU 2317342C2 RU 2006100799/02 A RU2006100799/02 A RU 2006100799/02A RU 2006100799 A RU2006100799 A RU 2006100799A RU 2317342 C2 RU2317342 C2 RU 2317342C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxides
- mixture
- charge
- reduction
- final product
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к восстановлению оксидов металлов углеродсодержащими веществами и получению конечного продукта в различном фазовом состоянии.The invention relates to metallurgy, in particular to the reduction of metal oxides with carbon-containing substances and obtaining the final product in a different phase state.
Известен способ прямого получения железа (Б.В.Некрасов. Основы общей химии. 3-е изд. М.: «Химия», 1973, Т.II, с.328, п.18), заключающийся в осуществлении процесса в наклоненной вращающийся печи. В печь непрерывно загружают измельченную смесь руды и топлива, которая затем постепенно продвигается к выходу, соприкасаясь по пути с идущим ей навстречу током воздуха (содержащего примесь газообразного и пылевидного топлива). За время своего пребывания в печи (6-8 часов) руда последовательно подвергается подогреву, восстановлению и спеканию. Так как конечный продукт до плавления не доводится, он представляет собой легко разделяемую смесь небольших кусков шлака и железного скрапа, содержащего около 95% железа.A known method of direct production of iron (B.V. Nekrasov. Fundamentals of General Chemistry. 3rd ed. M.: "Chemistry", 1973, T.II, p.328, p.18), which consists in the implementation of the process in an inclined rotating ovens. A crushed mixture of ore and fuel is continuously loaded into the furnace, which then gradually moves to the exit, coming in contact along the way with a stream of air going to it (containing an admixture of gaseous and pulverized fuel). During its stay in the furnace (6-8 hours), the ore is subsequently subjected to heating, reduction and sintering. Since the final product is not brought to melting, it is an easily separable mixture of small pieces of slag and iron scrap containing about 95% iron.
Недостатки способа: низкая производительность и экономичность, насыщенность металла азотом и водородом, значительные габариты устройства (длина около 60 метров и более).The disadvantages of the method: low productivity and efficiency, the saturation of the metal with nitrogen and hydrogen, significant dimensions of the device (length of about 60 meters or more).
Известен способ получения стали и устройство для его осуществления (пат. РФ №2127321, С21С 5/52, С21В 13/12, опубл. 10.03.1999, БИ №7), в котором сталь получают в индукционной печи канального типа, осуществляя нагрев железосодержащей шихты и углеродсодержащего материала, прямое восстановление и плавление железосодержащей шихты. Температуру жидкого продукта поддерживают выше температуры его ликвидуса, предпочтительно на 50-100°С путем регулирования количества тепла, подаваемого в печь, и/или скорости загрузки шихты в печь в течение процесса восстановления и плавления. Жидкую сталь выпускают из печи предпочтительно при температуре от 1580 до 1620°С с содержанием в ней около 0,1% углерода.A known method of producing steel and a device for its implementation (US Pat. RF No. 2127321, C21C 5/52, C21B 13/12, publ. 03/10/1999, BI No. 7), in which the steel is obtained in a channel-type induction furnace by heating iron-containing charge and carbon-containing material, direct reduction and melting of the iron-containing mixture. The temperature of the liquid product is maintained above its liquidus temperature, preferably by 50-100 ° C., by controlling the amount of heat supplied to the furnace and / or the charge loading rate of the charge into the furnace during the reduction and melting process. Liquid steel is preferably discharged from the furnace at a temperature of from 1580 to 1620 ° C. with a content of about 0.1% carbon.
Недостатки способа заключаются в значительных затратах по подготовке шихты, необходимости грануляции оксидов с восстановлением, восстановление оксидов протекает преимущественно в жидкой фазе, поскольку сжигание СО до СО2 предполагает наличие окислительной атмосферы. В этом процессе невозможно использовать в качестве компонентов шихты замасленной окалины.The disadvantages of the method are the significant cost of preparing the charge, the need for granulation of oxides with reduction, the reduction of oxides proceeds mainly in the liquid phase, since the burning of CO to CO 2 implies the presence of an oxidizing atmosphere. In this process, it is not possible to use oily scale as a charge mixture.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ для выплавки очень чистого железа (Б.В.Некрасов. Основы общей химии, изд. 3-е. М.: «Химия», 1973, Т II, с.328, п.17), в котором используют электрические доменные печи, нагревание которых до необходимой температуры достигается за счет поступающего к электродам, погруженным в шихту, электрического тока. Воздух в подобные печи не вводят, а уголь загружают лишь в количестве, необходимом для восстановления руды. Часть образующихся газов возвращают обычно в домну (чтобы сохранить тепло).The closest technical solution adopted for the prototype is a method for smelting very pure iron (B.V. Nekrasov. Fundamentals of General Chemistry, ed. 3rd. M.: “Chemistry”, 1973, T II, p. 328, p .17), in which electric blast furnaces are used, the heating of which to the required temperature is achieved due to the electric current supplied to the electrodes immersed in the charge. Air is not introduced into such furnaces, and coal is charged only in the amount necessary for ore reduction. Part of the generated gases is usually returned to the blast furnace (in order to retain heat).
Недостатками способа являются необходимость проведения технологических операций по приданию компонентам шихты определенной формы (агломерация, брикетирование, гранулирование) для обеспечения газопроницаемости «столба» шихты, находящейся в печи. Поэтому процесс восстановления протекает в диффузионном малопроизводительном режиме. А также невозможность использования в качестве восстановителя потенциально высокоактивных, чистых от примесей жидких и твердых (при нормальных условиях) углеводородов, их кислородных производных и их полимеров.The disadvantages of the method are the need for technological operations to give the components of the mixture a certain shape (agglomeration, briquetting, granulation) to ensure the gas permeability of the "column" of the mixture in the furnace. Therefore, the recovery process proceeds in a diffusive low-productivity mode. As well as the inability to use as a reducing agent potentially highly active, impurity-free liquid and solid (under normal conditions) hydrocarbons, their oxygen derivatives and their polymers.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в увеличении скорости восстановления оксидов, осуществлении контроля за процессом восстановления и возможности завершения его с получением продукта в заданном фазовом состоянии.The technical problem solved by the invention is to increase the rate of reduction of oxides, monitoring the recovery process and the possibility of completing it to obtain a product in a given phase state.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе восстановления оксидов металлов, включающем подготовку оксидов, подачу шихты в виде смеси оксидов и восстановителя в нагреваемую печь, осуществление перемещения шихты в направлении роста температуры, пропускание через шихту образующейся газовой смеси и получение конечного продукта, согласно изобретению подготовленные оксиды имеют размер частиц не более 2-4 мм, в качестве восстановителя используют углеводороды, и/или кислородные производные углеводородов, и/или их полимеры, газовую смесь попускают через шихту в направлении роста температуры, а завершают процесс восстановления в интервале температур образования конечного продукта в заданном фазовом состоянии.The problem is solved due to the fact that in the method of reducing metal oxides, including the preparation of oxides, feeding the mixture in the form of a mixture of oxides and a reducing agent into a heated furnace, moving the mixture in the direction of increasing temperature, passing through the mixture the resulting gas mixture and obtaining the final product, according to In accordance with the invention, the prepared oxides have a particle size of not more than 2-4 mm; hydrocarbons and / or oxygen derivatives of hydrocarbons and / or their polymers and gases are used as a reducing agent w mixture affliction through the charge in the direction of a temperature rise, and complete the reconstruction process in the temperature range of formation of the final product in a predetermined phase condition.
При осуществлении предлагаемого способа выполняют измельчение исходного материала до размера частиц не более 2-4 мм, которое необходимо для получения развитой поверхности восстанавливаемых оксидов. При большем размере частиц диффузия газов-восстановителей вглубь частицы начинает лимитировать скорость процесса восстановления. Кроме того, возможен процесс неравномерного распределения восстановителя между частицами оксидов. А более тонкое измельчение резко увеличивает затраты на подготовку. Развитая поверхность частиц способствует более равномерному распределению восстановителя в процессе приготовления шихты. Соответственно, требуется измельчение и твердого восстановителя (например, полиэтилена, парафина и т.п.). Затем смешивают измельченные оксиды с восстановителем. Количество вводимого измельченного восстановителя в шихту может быть рассчитано, если известны содержание углерода, водорода и кислорода в нем. Если состав восстановителя неизвестен, количество вводимого восстановителя в шихту определяется экспериментом. Количество введенного в шихту восстановителя определяет качество получаемого продукта по содержанию углерода в нем.When implementing the proposed method, grinding of the starting material to a particle size of not more than 2-4 mm, which is necessary to obtain a developed surface of the reduced oxides, is performed. With a larger particle size, the diffusion of reducing gases deep into the particles begins to limit the rate of the reduction process. In addition, a non-uniform distribution of the reducing agent between the oxide particles is possible. A finer grinding sharply increases the cost of preparation. The developed surface of the particles contributes to a more uniform distribution of the reducing agent during the preparation of the mixture. Accordingly, grinding and a solid reducing agent (for example, polyethylene, paraffin, etc.) is also required. Then crushed oxides are mixed with a reducing agent. The amount of crushed reducing agent introduced into the charge can be calculated if the content of carbon, hydrogen and oxygen in it is known. If the composition of the reducing agent is unknown, the amount of introduced reducing agent in the mixture is determined experimentally. The amount of reducing agent introduced into the mixture determines the quality of the obtained product by the carbon content in it.
При необходимости, если оксиды и/или восстановитель содержат вредные для качества конечного продукта примеси, в шихту вводят ингредиенты, переводящие примеси в шлак, например известь или соду для удаления серы из металла в шлак.If necessary, if the oxides and / or the reducing agent contain impurities that are detrimental to the quality of the final product, ingredients are added to the charge that convert the impurities to slag, for example, lime or soda to remove sulfur from the metal into slag.
Приготовленную шихту загружают в нагреваемую печь, через которую она непрерывно перемещается под собственным весом или принудительно в направлении роста температуры. В интервале температур от исходной до 600°С происходит плавление, кипение, частичное разложение восстановителя. Образующиеся пары и газы распространяются через поры измельченной до размеров не более 2-4 мм шихты в зону пониженных температур до того момента, пока не произойдет закупорка пор шихты. Если закупорка пор шихты не происходит, например при отсутствии в шихте пылевидной фракции или наличии компонента шихты с высокой летучестью паров при нормальных условиях, то распространение паров и газов в направлении, обратном градиенту температуры, устраняют, используя затворы, объемные дозаторы и др. В направлении роста температур препятствий для распространения газов нет, поскольку в этом направлении пористость шихты непрерывно возрастает из-за удаления восстановителя. В интервале температур 700°С и выше происходит разложение углеводородов, и/или кислородных производных углеводородов, и/или их полимеров на сажистый углерод и водород, которые при этих температурах активно восстанавливают оксиды с образованием СО2 и Н2О, а они, в свою очередь, взаимодействуют с сажей с образованием СО и Н2. Активному процессу восстановления оксидов способствует увеличение пористости шихты по мере ее продвижения в направлении градиента температуры. Так, в интервале температур от исходной до 800°С, пористость увеличивается за счет испарения и распада углеводородов, их кислородных производных и их полимеров.The prepared mixture is loaded into a heated furnace, through which it continuously moves under its own weight or forcibly in the direction of temperature increase. In the temperature range from the initial to 600 ° C, melting, boiling, partial decomposition of the reducing agent occurs. The resulting vapors and gases propagate through the pores of the mixture, crushed to a size of not more than 2-4 mm, to the zone of low temperatures until the blockage of the pores of the mixture occurs. If the pore of the charge does not clog, for example, in the absence of a dust fraction in the charge or the presence of a charge component with high vapor volatility under normal conditions, then the propagation of vapors and gases in the direction opposite to the temperature gradient is eliminated using gates, volumetric metering devices, etc. there are no obstacles to the spread of gases, since in this direction the porosity of the charge is continuously increasing due to the removal of the reducing agent. In the temperature range of 700 ° C and higher, hydrocarbons and / or oxygen derivatives of hydrocarbons and / or their polymers decompose into soot carbon and hydrogen, which at these temperatures actively reduce oxides to form CO 2 and H 2 O, and they, in in turn, interact with soot to form CO and H 2 . The active process of oxide reduction is facilitated by an increase in the porosity of the charge as it moves in the direction of the temperature gradient. So, in the temperature range from the original to 800 ° C, the porosity increases due to the evaporation and decomposition of hydrocarbons, their oxygen derivatives and their polymers.
В интервале температур от 500°С и выше протекают процессы восстановления оксидов с уменьшением объема твердой фазы и увеличением пористости. При температурах выше 1000°С макропористость может уменьшаться за счет пластической деформации твердой массы.In the temperature range from 500 ° C and higher, oxide reduction processes occur with a decrease in the volume of the solid phase and an increase in porosity. At temperatures above 1000 ° C, macroporosity may decrease due to plastic deformation of the solid mass.
В качестве восстановителя можно использовать любые природные или искусственные углерод-, водород- и кислородсодержащие вещества, например нефтепродукты, сахариды и их полимеры, полиэтилены и т.д. Условия их применения ограничены содержанием вредных для конечного продукта примесей, которыми, как правило, являются сера, фосфор, азот и т.д.As a reducing agent, any natural or artificial carbon, hydrogen and oxygen-containing substances, for example, petroleum products, saccharides and their polymers, polyethylene, etc. can be used. The conditions for their use are limited by the content of impurities harmful to the final product, which, as a rule, are sulfur, phosphorus, nitrogen, etc.
Существенным свойством органических веществ является необратимая термическая диссоциация при температурах выше 800°С, в результате которой молекулы распадаются на более простые. Так, в интервале температур 800-1000°С и при нормальном давлении органические вещества распадаются на элементарные составляющие С, Н2, СО, Н2О. При этом углерод образуется в достаточно химически активной форме - сажистого углерода.An essential property of organic substances is irreversible thermal dissociation at temperatures above 800 ° C, as a result of which the molecules decompose into simpler ones. So, in the temperature range 800-1000 ° С and at normal pressure, organic substances decompose into elementary components С, Н 2 , СО, Н 2 О. In this case, carbon is formed in a rather chemically active form - soot carbon.
Если конечным продуктом восстановления оксидов является металлический порошок, например губчатое железо, образующееся в интервале температур 600-1000°С, то при дальнейшем продвижении в печи его охлаждают и удаляют.If the final product of the reduction of oxides is a metal powder, for example sponge iron, formed in the temperature range of 600-1000 ° C, then with further advancement in the furnace it is cooled and removed.
Если конечным продуктом восстановления оксидов является чугун, то образовавшееся губчатое железо перемещают через зону печи с температурой 1300-1400°С, где происходит окончательное насыщение металла углеродом и расплавление. Содержание углерода в чугуне определяется содержанием углерода в шихте.If the final product of the reduction of oxides is cast iron, the resulting sponge iron is transferred through the zone of the furnace with a temperature of 1300-1400 ° C, where the metal is finally saturated with carbon and melted. The carbon content in pig iron is determined by the carbon content in the charge.
Если конечным продуктом восстановления оксидов является сталь, то образовавшееся губчатое железо перемещают через зоны печи с температурами 1300-1400°С и 1400-1600°С, где происходит плавление губчатого железа, а содержание углерода определяется количеством введенных углеродсодержащих веществ в шихту.If the final product of the reduction of oxides is steel, then the resulting sponge iron is moved through the furnace zones with temperatures of 1300-1400 ° С and 1400-1600 ° С, where the sponge iron melts, and the carbon content is determined by the amount of carbon-containing substances introduced into the charge.
Важнейшим свойством при реализации способа является факт, что отходящие газы состоят практически из окиси углерода и водорода, если используемые в процессе углеводороды, и/или их кислородные производные, и/или их полимеры не загрязнены соединениями азота, серы, фосфора, хлора и другими элементами, влияющими на качество конечного продукта. Поэтому термическому разложению органической составляющей шихты на углерод и водород способствуют: высокая температура (выше 900°С), фильтрация паров через микропористую шихту, выполнение оксидами железа функции окислителя, а губчатым железом - функции катализатора.The most important property in the implementation of the method is the fact that the exhaust gases consist practically of carbon monoxide and hydrogen if the hydrocarbons used in the process and / or their oxygen derivatives and / or their polymers are not contaminated with nitrogen, sulfur, phosphorus, chlorine and other elements affecting the quality of the final product. Therefore, thermal decomposition of the organic component of the charge into carbon and hydrogen is facilitated by: high temperature (above 900 ° C), vapor filtration through a microporous mixture, iron oxides acting as an oxidizing agent, and sponge iron as a catalyst.
Даже при использовании в качестве шихты или добавки к шихте промышленных отходов, например замасленной окалины, отходящие газы не будут содержать не разложившихся на элементы органических соединений или синтезировать их, например диоксинов, фуранов и других экологически вредных веществ. А вот использование замасленной окалины в составе агломерационной шихты, сжигание отработанных масел в печах (электросталеплавильных и доменных) лишены этого достоинства. Высокая температура, восстановительный потенциал, отсутствие азота в отходящих газах позволяет использовать их, например, для косвенного восстановления оксидов (без участия твердого углерода) в известных устройствах. Таким образом, как следует из описания механизма протекающих процессов при реализации способа, использование углеводородов, и/или их кислородных производных, и/или их полимеров позволяет обеспечить проток их паров и продуктов термической диссоциации в направлении градиента температуры в зону температур, при которых протекают фазовые превращения оксидов в металлы. При этом условие измельчения компонентов шихты практически ликвидирует диффузионные ограничения скорости восстановления оксидов. В итоге скорость процесса определяется температурным интервалом фазового превращения, а качество продукта или содержание углерода в металле определяется количеством введенного в шихту восстановителя. При этом завершить процесс восстановления оксидов можно как на стадии фазового превращения «оксид - твердый металл», так и на стадии фазового превращения «твердый металл - жидкий металл» в зависимости от требований, предъявляемых к фазовому состоянию конечного продукта.Even when industrial waste, such as oily scale, is used as a charge or an additive to a charge, the exhaust gases will not contain organic compounds that have not decomposed or synthesize them, for example, dioxins, furans and other environmentally harmful substances. But the use of oily scale in the composition of the sinter mixture, the burning of waste oils in furnaces (electric steel and blast furnaces) are devoid of this advantage. The high temperature, reduction potential, and the absence of nitrogen in the exhaust gases make it possible to use them, for example, for the indirect reduction of oxides (without the participation of solid carbon) in known devices. Thus, as follows from the description of the mechanism of the ongoing processes during the implementation of the method, the use of hydrocarbons and / or their oxygen derivatives and / or their polymers allows the flow of their vapors and thermal dissociation products in the direction of the temperature gradient to the temperature zone at which the phase conversion of oxides to metals. In this case, the condition of grinding the components of the charge practically eliminates the diffusion limitations of the rate of reduction of oxides. As a result, the speed of the process is determined by the temperature range of the phase transformation, and the quality of the product or the carbon content in the metal is determined by the amount of reducing agent introduced into the mixture. At the same time, the reduction of oxides can be completed both at the phase of the oxide – solid metal phase transformation and at the stage of the solid metal – liquid metal phase transformation, depending on the requirements for the phase state of the final product.
Изобретение иллюстрируется следующими схемами.The invention is illustrated by the following schemes.
На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа восстановления оксидов для получения металлического порошка.Figure 1 shows a diagram of a device for implementing a method of reducing oxides to obtain a metal powder.
На фиг.2 изображена схема устройства для реализации способа восстановления оксидов для получения чугуна.Figure 2 shows a diagram of a device for implementing the method of reducing oxides to produce cast iron.
На фиг.3 изображена схема устройства для реализации способа восстановления оксидов для получения стали.Figure 3 shows a diagram of a device for implementing the method of reducing oxides to produce steel.
На схемах устройства, представленного в разрезе, показаны приемный бункер 1 для шихты, печь 2 с внешним обогревом и теплоизоляцией, шихта 3, вращающаяся фреза 4 для дробления губчатого железа, емкость 5 для охлаждения и накопления губчатого железа, а также отвода избытка газов, сосуд 6 для приема жидкого металла и шлака.In the diagrams of the device shown in the section, there is shown a
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Для подготовки шихты смешивают, например, прокатную окалину дисперсностью не более 2-4 мм, состав которой приведен в таблице 1, с отработанными маслами из отстойников замасленной окалины до различной концентрации, в пределах, например, от 7 до 16 вес.%. Состав отработанных масел приведен в таблице 2. Кроме того, в качестве восстановителя в шихту вводили полимеры углеводородов - порошок полиэтилена и полиэтилентерефталат. В шихту также добавляли кальцинированную соду в пределах 1-2 вес.% для перевода серы, содержащейся в шихте, в шлак.To prepare the mixture, for example, mill scale is dispersed with a dispersion of not more than 2-4 mm, the composition of which is shown in Table 1, with used oils from the tanks of oily scale to various concentrations, in the range, for example, from 7 to 16 wt.%. The composition of the used oils is shown in Table 2. In addition, hydrocarbon polymers — polyethylene powder and polyethylene terephthalate — were introduced into the charge as a reducing agent. Soda ash was also added to the charge in the range of 1-2 wt.% To transfer the sulfur contained in the charge to slag.
В приемный бункер 1 непрерывно нагреваемой печи 2 загружали приготовленную шихту 3 (фиг.1-3), которая перемещалась в направлении градиента температуры под собственным весом. Образующиеся пары и газы не способны проникнуть в направлении приемного бункера из-за газовой непроницаемости шихты и продвигались в направлении градиента температуры посредством фильтрации через микропоры шихты. Образующаяся сажа задерживалась в порах шихты и вступала в реакцию с оксидами. В результате на выходе из печи истекал газ, не содержащий аэрозолей и при горении окрашенный в желтоватый цвет (наличие ионов натрия в шихте).In the
Кроме того, способ может быть реализован и с помощью подвода тепла к шихте, например, дуговым разрядом. Для этого возможно использование с некоторыми усовершенствованиями устройства, в котором реализован способ по прототипу. В частности, образующиеся в печи газы отводят из нее на уровне поверхности расплава («болота»). В такой печи дуговым разрядом вводят тепло в расплав металла, часть тепла расходуется на плавление губчатого металла, поры которого заполнены сажей, а другая часть отводится через столб шихты в направлении, обратном ее перемещению, и расходуется на нагрев и протекание реакций восстановления оксидов.In addition, the method can be implemented by applying heat to the charge, for example, by an arc discharge. For this, it is possible to use with some improvements the device in which the prototype method is implemented. In particular, the gases generated in the furnace are removed from it at the level of the melt surface (“swamps”). In such a furnace, heat is introduced into the molten metal by an arc discharge, part of the heat is consumed to melt the sponge metal, the pores of which are filled with soot, and the other part is removed through the charge column in the direction opposite to its movement, and is spent on heating and the reactions of reduction of oxides.
В результате, в зависимости от количества тепла, вводимого дуговым разрядом, система приходит к стационарному состоянию, в котором скорость перемещения шихты по величине совпадает со скоростью распространения тепла в столбе шихты. При этом, поскольку шихта мелкодисперсна и газопроницаема вблизи расплава, а восстановитель высокоактивен, скорость реакции восстановления не лимитирует скорость процесса в целом. Образующийся расплав металла непрерывно отводится их печи. Энергетический и восстановительный потенциал отходящих газов используют, например, отводя их в электрическую доменную печь, уменьшая при этом расход восстановителя в шихте.As a result, depending on the amount of heat introduced by the arc discharge, the system comes to a stationary state in which the speed of the charge movement coincides in magnitude with the speed of heat propagation in the charge column. Moreover, since the mixture is finely dispersed and gas permeable near the melt, and the reducing agent is highly active, the rate of the reduction reaction does not limit the speed of the process as a whole. The resulting molten metal is continuously discharged from their furnace. The energy and recovery potential of the exhaust gases is used, for example, by diverting them to an electric blast furnace, while reducing the consumption of the reducing agent in the charge.
Для получения губчатого железа использовали устройство, изображенное на фиг.1. В зависимости от содержания масла в шихте были получены металлические порошки, состав которых приведен в таблице 3. Из таблицы следует, что содержание углерода в порошке, а также полноту восстановления оксидов можно контролировать, изменяя содержание восстановителя в шихте.To obtain spongy iron, the device shown in FIG. 1 was used. Depending on the oil content in the charge, metal powders were obtained, the composition of which is shown in Table 3. It follows from the table that the carbon content of the powder, as well as the completeness of the reduction of oxides, can be controlled by changing the content of the reducing agent in the charge.
Для получения чугуна использовали устройство, изображенное на фиг.2. В зависимости от содержания масла в шихте (13 и 15%) получили чугун с различным содержанием углерода (таблица 4), а при недостаточном количестве масла в шихте (10%) была получена сталь.To obtain cast iron used the device depicted in figure 2. Depending on the oil content in the charge (13 and 15%), cast iron with different carbon contents was obtained (Table 4), and with insufficient oil in the charge (10%), steel was obtained.
Для получения стали использовали устройство, изображенное на фиг.3. В зависимости от содержания масла в шихте получали сталь с различным содержанием углерода (таблица 5).To obtain steel used the device shown in Fig.3. Depending on the oil content in the charge, steel with a different carbon content was obtained (table 5).
С использованием устройства, изображенного на фиг.1, проводили также восстановление вольфрамового ангидрида, но с конечной температурой 1400°С и градиентом 500 град/м в интервале температур 900-1400°С. Порошок вольфрамового ангидрида с размером частиц до 20-30 мкм смешивали с глицерином. В зависимости от содержания глицерина в шихте получали порошок вольфрама различного качества (таблица 6). Скорость восстановления составляла 0,3 м/мин при градиенте температуры 500 град/м в интервале температур 900-1400°С.Using the device shown in Fig. 1, tungsten anhydride was also reduced, but with a final temperature of 1400 ° C and a gradient of 500 deg / m in the temperature range 900-1400 ° C. Tungsten anhydride powder with a particle size of up to 20-30 μm was mixed with glycerin. Depending on the glycerol content in the mixture, tungsten powder of various quality was obtained (table 6). The recovery rate was 0.3 m / min with a temperature gradient of 500 deg / m in the temperature range 900-1400 ° C.
Использование предлагаемого способа позволяет осуществлять непрерывный процесс восстановления оксидов металлов с получением восстановленного продукта в заданном фазовом состоянии (твердом или жидком) в форме металлического порошка, губки, сплавов восстановленного металла с углеродом и другими металлами, содержащимися в шихте в форме оксидов. А также обеспечивает повышение производительности на единицу объема печи и увеличивает скорость восстановления оксидов. Способ позволяет применять в качестве компонентов шихты использованную тару и другие отходы из полимерных материалов, а также утилизировать замасленную окалину, что особенно актуально для экологического обеспечения процесса.Using the proposed method allows the continuous reduction process of metal oxides to produce a reduced product in a given phase state (solid or liquid) in the form of a metal powder, sponge, reduced metal alloys with carbon and other metals contained in the charge in the form of oxides. It also provides increased productivity per unit volume of the furnace and increases the rate of reduction of oxides. The method allows to use used containers and other wastes from polymer materials as charge components, as well as to utilize oily scale, which is especially important for environmental support of the process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006100799/02A RU2317342C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method of reduction of metal oxides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006100799/02A RU2317342C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method of reduction of metal oxides |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006100799A RU2006100799A (en) | 2007-07-27 |
| RU2317342C2 true RU2317342C2 (en) | 2008-02-20 |
Family
ID=38431393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006100799/02A RU2317342C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method of reduction of metal oxides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2317342C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553170C2 (en) * | 2010-11-30 | 2015-06-10 | Мидрекс Текнолоджиз, Инк. | Electric furnace for melted metal production made with possibility of material recycling |
| RU2634820C2 (en) * | 2016-03-22 | 2017-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВакЭТО" (ООО НПП ВакЭТО) | Method for preparing metal neodymium from its oxide |
-
2006
- 2006-01-10 RU RU2006100799/02A patent/RU2317342C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553170C2 (en) * | 2010-11-30 | 2015-06-10 | Мидрекс Текнолоджиз, Инк. | Electric furnace for melted metal production made with possibility of material recycling |
| RU2634820C2 (en) * | 2016-03-22 | 2017-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВакЭТО" (ООО НПП ВакЭТО) | Method for preparing metal neodymium from its oxide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006100799A (en) | 2007-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8764875B2 (en) | Method and apparatus for coproduction of pig iron and high quality syngas | |
| EP2321439B1 (en) | Method for processing solid or molten materials | |
| RU2220208C2 (en) | Method and apparatus for production of metallic iron | |
| WO1999016913A1 (en) | Rotary hearth furnace for reducing oxides, and method of operating the furnace | |
| US6001148A (en) | Process for obtaining metal from metal oxide | |
| CN1938434B (en) | Method in connection with steel production | |
| AU747819B2 (en) | Method for heat-treating recyclings containing oil and iron oxide | |
| KR100840722B1 (en) | Method and device for making pig iron and zinc oxide from material including iron oxide and zinc oxide | |
| JPH11172312A (en) | Operation of movable hearth type furnace and movable hearth type furnace | |
| RU2317342C2 (en) | Method of reduction of metal oxides | |
| JPS6050737B2 (en) | Methods and equipment for increasing the value of metallurgical slag | |
| GB2054657A (en) | Process and installation for the treatment of dust and sludge from blast furnaces, and electric furnaces and converters of steel works | |
| AU732984B2 (en) | Recycling process for brass foundry waste | |
| JPH0429732B2 (en) | ||
| US4290800A (en) | Process for feeding iron sponge into an electric arc furnace | |
| RU2518837C2 (en) | Production of expanded slag on melt of stainless steel at converter | |
| JP2002522642A (en) | Heat treatment method of residue material containing heavy metal and iron oxide | |
| TW424004B (en) | Process for thermal treatment of residual materials containing heavy metals | |
| JP2006328519A (en) | Method for producing steel | |
| JPH08295956A (en) | Treatment of waste in steelmaking and device therefor | |
| KR20020014876A (en) | Manufacturing method of sinter ore in high combined water ore mixing | |
| JPH07331353A (en) | Treatment of steelmaking waste material | |
| MXPA01002241A (en) | Method for heat-treating recyclings containing oil and iron oxide | |
| JPH07331346A (en) | Treatment of waste material in steelmaking |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110111 |