RU2690251C2 - Металлургическая печь для производства металлических сплавов - Google Patents
Металлургическая печь для производства металлических сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690251C2 RU2690251C2 RU2017125002A RU2017125002A RU2690251C2 RU 2690251 C2 RU2690251 C2 RU 2690251C2 RU 2017125002 A RU2017125002 A RU 2017125002A RU 2017125002 A RU2017125002 A RU 2017125002A RU 2690251 C2 RU2690251 C2 RU 2690251C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- fuel
- upper shaft
- shaft
- metallurgical furnace
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 8
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 title description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 44
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 8
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 claims description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 29
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- -1 i.e. Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/02—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
- C21B11/02—Making pig-iron other than in blast furnaces in low shaft furnaces or shaft furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/16—Arrangements of tuyeres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/20—Arrangements of devices for charging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургическим процессам и устройствам и более конкретно к металлургической печи, способной работать с широким спектром исходного сырья и с различным топливом, включая топливо, содержащее высокие уровни примесей. Металлургическая печь содержит верхнюю шахту (1), нижнюю шахту (2), по меньшей мере одно устройство подачи топлива, расположенное по существу между верхней шахтой (1) и нижней шахтой (2), по меньшей мере один ряд фурм (3, 4), расположенный в по меньшей мере одной из верхней шахты (1) и нижней шахты (2). По меньшей мере один ряд фурм (3, 4) обеспечивает соединение по текучей среде между внутренней частью печи и окружающим пространством. Печь дополнительно содержит по меньшей мере один колпак (6), расположенный в верхней шахте (1) и проходящий продольно через печь, и по меньшей мере одно средство (8) подачи топлива в центре верхней шахты, обеспечивающие формирование в центре печи колонны топлива, имеющей область с высокой проницаемостью для образующихся газов. Изобретение обеспечивает эффективное управление распределением газа в печи. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[001] Настоящее изобретение относится к металлургическим процессам и устройствам. Более конкретно, настоящее изобретение относится к металлургическим процессам и устройствам для производства металлических сплавов.
ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[002] Известны классические процессы для производства доменного чугуна, которые могут выполняться, например, в доменных печах и электрических восстановительных печах. Также известны другие процессы для производства сплавов из оксида железа или железной руды после гранулометрического кондиционирования, классических окатышей или других традиционных агломератов, получающие с помощью традиционных операций в этих печах жидкое или твердое железо определенного состава.
[003] В доменных печах сырье, которое может быть составлено из сортированной руды, окатышей, агломерата или других классических агломератов, кокса и известняка, загружается последовательно через верх печи, формируя непрерывную колонну. У основания доменной печи атмосферный воздух, подогретый в регенеративных нагревателях или нет, с температурой приблизительно от 300 до 1200°C, вводится через ряд фурм в верхней части горна. В этом месте зона с восстановительной газовой средой формируется благодаря присутствию оксида углерода, образуемого реакцией CO2 с углеродом кокса. Этот CO объединяется с кислородом из оксида железа, восстанавливая его до металлического железа и производя доменный чугун.
[004] Примеси, то есть рудная пустая порода и зола от кокса образуют с известняком менее плотную жидкость, то есть шлак, который всплывает на поверхность жидкого доменного чугуна.
[005] Газы, образующиеся в противотоке с сырьем, подогревают его и выходят сверху. Этот газ состоит главным образом из CO, CO2, H2 и N2, и проходит к регенеративным подогревателям воздуха для горения, входящего в печь, и другим нагревательным устройствам.
[006] Также известно, что, в сырье, состоящем из классифицированной руды, окатышей, спеченных в куски шихтовых материалов или других классических агломератов, восстановление проходит за счет восстановления окисленного сырья оксидом углерода, образующимся при неполном сгорании кокса. CO диффундирует внутрь агломерата или рудных частиц, и происходит восстановление в соответствии с реакцией MeO+CO → Me+CO2. CO2, образующийся в этой реакции, распространяется в направлении, противоположном CO, и включается в газовый поток, который выходит через верх печи. Эта реакция требует некоторого времени для полной диффузии CO внутрь сырья, требуя таким образом печей с длительными временами пребывания сырья, какими обычно и являются доменные печи.
[007] Самовосстанавливающиеся агломераты, с другой стороны, создают условия, намного более благоприятные для восстановления. Самый близкий контакт между рудой или оксидом и углеродсодержащим материалом, которые являются тонко раздробленными, обеспечивает более короткое время реакции, в течение которого нет никакой потребности в стадии диффузии CO внутрь самовосстанавливающегося агломерата, поскольку он предварительно внедрен внутрь агломератов с этой целью:
2MeO+C → 2Me+CO2
CO2+C → 2CO
MeO+CO → Me+CO2
[008] В этом смысле сам агломерат устанавливает практически полузамкнутую систему, в которой атмосфера является восстанавливающей в течение того промежутка времени, когда внутри имеется доступный углерод. Альтернативно, самовосстанавливающиеся агломераты в соответствии со своим названием поддерживают в своей внутренней части восстановительную газовую среду, которая не зависит от характеристик внешней атмосферы, то есть типа атмосферы в шахтной печи, обеспечиваемой восходящими газами.
[009] Таким образом, возможно преобразовать CO, присутствующий в печной атмосфере в результате неполного сгорания топлива и реакции восстановления внутри самовосстанавливающихся агломератов, в энергию для процесса.
[0010] С другой стороны, в процессе плавки в шахтных печах кокс или другое твердое топливо, загружаемое сверху во время работы, перемещается вниз вместе с остальной частью сырья, реагируя с CO2, движущимся противотоком вверх, в соответствии с реакцией Будуара CO2+C → 2CO, увеличивая таким образом расход углеродсодержащего материала и мешая его эффективному использованию в процессе восстановительной плавки. Если бы было возможно сжигать этот газообразный CO в самом процессе, то была бы достигнута более высокая эффективность, что привело бы к экономии топливного кокса в вагранках, а также топлива и восстановителя в доменных печах, как и в случае всех других шахтных печей, используемых для восстановления/плавления или только плавления любых других сплавов.
[0011] Патентный документ PI9403502-4, настоящего Заявителя, решает вышеупомянутую проблему путем обеспечения печи, содержащей подачу топлива отдельно от входного отверстия для загрузки (сырья). В частности печь, описанная в патентном документе PI9403502-4, имеет верхнюю шахту, которая принимает сырье (например оксиды/руды), и нижнюю шахту, причем топливо подается приблизительно в месте соединения между этими двумя шахтами.
[0012] Газы из нижней зоны, перемещаясь в противотоке с сырьем, передают ему тепловую энергию, требуемую для нагревания и восстановления или простого плавления.
[0013] Однако для использования самовосстанавливающихся агломератов надлежащее управление газообразным потоком является существенным, чтобы обеспечить их самовосстановление однородным образом. Несмотря на наличие у печи, описанной в патентном документе PI9403502-4, многочисленных преимуществ, таких как упомянутые выше, она не дает надлежащего управления газообразным потоком в верхней шахте, допуская внезапную утечку газов в некоторых точках печи, препятствуя таким образом управлению обменом энергией между газом и сырьем в верхней шахте.
ЗАДАЧИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0014] Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить металлургическую печь для производства металлических сплавов путем самовосстановления агломератов, содержащих оксиды металла, включая производство жидкого железа, доменного чугуна и литейного чугуна, а также металлических сплавов, обеспечивающую надлежащий контроль над потоком газов и обменом энергии для того, чтобы обеспечить восстановление самовосстанавливающихся агломератов однородным образом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0015] Для того, чтобы решить вышеописанные задачи, настоящее изобретение предлагает металлургическую печь, содержащую (i) по меньшей мере одну верхнюю шахту, (ii) по меньшей мере одну шахту, (iii) по меньшей мере одно устройство подачи топлива, расположенное по существу по меньшей мере между одной верхней шахтой и по меньшей мере одной нижней шахтой, (iv) по меньшей мере один ряд фурм, расположенных в по меньшей мере одной из по меньшей мере одной верхней шахты и по меньшей мере одной нижней шахты, причем этот по меньшей мере один ряд фурм обеспечивает соединение по текучей среде внутренней части печи и окружающего пространства, расположенный в по меньшей мере одной из по меньшей мере одной верхней шахты и по меньшей мере одной нижней шахты, и дополнительно содержащую (v) по меньшей мере одну колонну топлива, имеющую область с высокой проницаемостью для газов, подаваемую через по меньшей мере один колпак (вытяжной колпак), проходящий продольно через печь.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0016] Подробное описание, приведенное ниже, ссылается на прилагаемые чертежи, в которых:
- Фиг. 1 показывает печь с колпаком в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
- Фиг. 2 показывает средство подачи топлива в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
- Фиг. 3A и 3B показывают поток газа, получаемый с помощью настоящего изобретения, в сравнении с потоком газа в печах, описанных в предшествующем уровне техники.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017] Данное описание начинается с предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничивается этим конкретным вариантом осуществления, как это будет очевидным для специалиста в данной области техники. Кроме того, содержание документа PI9403502-4 включено в настоящий документ посредством ссылки.
[0018] Настоящее изобретение предлагает металлургическую печь с новшествами, обеспечивающими надлежащее управление газообразным потоком для того, чтобы обеспечить восстановлению самовосстанавливающихся агломератов однородным образом, управляя при этом обменом энергий между газом и сырьем, что является основным принципом процесса самовосстановления.
[0019] Металлургическая печь по настоящему изобретению показана на Фиг. 1 и состоит по существу из верхней шахты 1, где сырье (исходная шихта) загружается в печь. Важно отметить, что шахта может иметь множество форм, таких как, например, цилиндрическая форма, имеющая круглое поперечное сечение, или форма параллелепипеда, имеющая прямоугольное поперечное сечение. Следовательно, можно отметить, что настоящее изобретение не ограничивается какой-либо конкретной формой печи.
[0020] В верхней шахте 1 имеется узел из по меньшей мере одного ряда вторых фурм 4, которые предпочтительно являются отверстиями, которые обеспечивают вдувание горячего или холодного атмосферного воздуха для сжигания CO и других горючих газов, присутствующих в поднимающемся газе. Вдуваемый воздух может при необходимости быть обогащенным кислородом. Кроме того, газообразное, жидкое или твердое топливо может вводиться в фурмы 4 вместе с вдуваемым воздухом.
[0021] Печь по настоящему изобретению дополнительно содержит нижнюю шахту 2, предпочтительно круглого или прямоугольного поперечного сечения, имеющую достаточный диаметр или размеры для подачи твердого топлива. Диаметр или ширина поперечного сечения шахты 2 больше, чем у шахты 1, на величину, достаточную для установки устройств подачи топлива. В этих устройствах подачи топлива, расположенных вокруг соединения верхней шахты 1 и нижней шахты 2, трубопроводы 5 подачи топлива могут соединяться для того, чтобы гарантировать прохождение подаваемого топлива внутрь печи, избегая при этом уноса сырья при использовании мелкодисперсных материалов. По мере того, как сырье падает на устройство подачи топлива, происходит предварительный нагрев, подсушивание и дистилляция летучих фракций, присутствующих в твердых топливах и в горючих углеродсодержащих остатках.
[0022] Нижняя шахта 2 имеет один или более рядов первых фурм 3, которые, наряду со вторыми фурмами, описанными выше, служат для вдувания горячего или холодного воздуха, который может быть обогащен кислородом или нет. Также возможно вводить порошковые, жидкие, газообразные твердые топлива для неполного сжигания топлива, производя газ и обеспечивая тепловую энергию, необходимую для восстановления и/или плавления сырья.
[0023] Если горячий воздух вдувается в первые и/или вторые фурмы 4, могут использоваться узлы 7 нагнетания воздуха, которые могут быть связаны с любой системой нагрева воздуха (не показана), известной из предшествующего уровня техники.
[0024] При необходимости нижняя шахта 2 может иметь огнеупорную футеровку и/или охлаждаемые панели.
[0025] Кроме того, печь по настоящему изобретению содержит по меньшей мере одну колонну топлива, имеющую область высокой проницаемости для газов, подаваемую по меньшей мере через один колпак, проходящий продольно через печь, как показано на упомянутой Фиг. 1. Этот колпак 6, который предпочтительно является вертикальным трубопроводом, установленным по центральной вертикальной оси печи, состоит из оборудования, которое служит для канализирования образующегося газа противотоком к потоку сырья, обеспечивая лучшее управление распределением газов во всей верхней шахте 1. Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает превосходное управление энергообменом между газом и сырьем, обеспечивая восстановление самовосстанавливающихся агломератов однородным образом и повышая устойчивость процесса.
[0026] Колпак 6 размещается сверху верхней шахты 1 и проходит продольно через печь, предпочтительно будучи ограниченным выше вторых фурм 4. Колпак 6 предпочтительно состоит из набора структурированных панелей, выполненных из литейного чугуна, стали или любого другого сплава, заполненных огнеупорным бетоном и закрепленных в листе, приваренном к конструкции печи. Колпак 6 также может быть полностью или частично выполнен из охлаждаемых панелей. Во время работы часть колпака 6 является погруженной в сырье, создавая проход для газов, образующихся как в области первых фурм 3, так и в области вторых фурм 4, то есть колпак действует в качестве газовой канализации.
[0027] Следует отметить, что имеется область, называемая зоной когезии, в которой происходит размягчение и плавление металлического сырья, и в результате она является зоной низкой проницаемости, что в значительной степени препятствует прохождению газов. Эта трудность прохождения газов вызывает предпочтительное прохождение газа в отдельных точках верхней шахты 1, делая невозможным управление газообразным потоком и вызывая нерегулярный теплообмен между сырьем и газом. Основная операционная модель предусматривает размещение некоторого объема топлива с высокой проницаемостью для газов в качестве подаваемого материала в центре, который не только обеспечивает подвод тепла, но также и имеет функцию обеспечения прохода газов в зоне 11 когезии, как показано на Фиг. 2. Когда металлическое сырье плавится, оно формирует зону жидкого и густого материала с очень низкой проницаемостью (зону 11 когезии). Когда некоторый объем топлива с высокой проницаемостью размещается в качестве подаваемого материала вместе с загрузкой металла в верхней части печи, это позволяет газам из нижней шахты легко достигать верхней шахты. Таким образом, в идеале топливо с высокой проницаемостью для газов формируется по меньшей мере из одного материала, который не плавится при внутренних температурах металлургической печи, предпочтительно на углеродной (C) основе, такого как, например, доменный кокс, нефтяной кокс, каменный уголь, древесный уголь, антрацит, брикетированное топливо и т.п.
[0028] Кроме того, предусматривается средство 8 подачи топлива для обеспечения загрузки топлива с высокой проницаемостью для газов в печь. Такое средство 8 подачи топлива может быть предпочтительно простой системой, например содержащей закрытый бункер 9 и открытый бункер 10 с дозирующими клапанами на выходе каждого бункера; оно может опционально иметь систему выравнивания давления для того, чтобы обеспечить загрузку топлива с высокой проницаемостью для газов из закрытого бункера в печь. Средство 8 подачи топлива вместе с колпаком 6 обеспечивает канализирование газа, образующегося при сгорании топлива в нижней шахте 2 с воздухом, вдуваемым первыми фурмами 3 и вторыми фурмами 4, более эффективно управляя распределением газа в печи.
[0029] Фиг. 3A и 3B показывают различия в потоке газа в печи 12 по настоящему изобретению и в печи 13, описанной в документе предшествующего уровня техники. Следует отметить, что в печи по настоящему изобретению происходит канализирование образующегося газа благодаря области увеличенной проницаемости, образуемой топливом с высокой проницаемостью для газов, загружаемым средством 8 подачи топлива. Как было упомянуто выше, это обеспечивает больший контроль над проницаемостью верхней шахты 1, и таким образом над управлением обменом энергией между газом и сырьем, обеспечивая восстановление самовосстанавливающихся агломератов однородным образом и повышая устойчивость процесса.
[0030] Конфигурация колпака 6 определяет распределение сырья в печи 12. Следовательно, сырье приобретает приданные ему размеры, то есть ширина между стенками колпака 6 является шириной колонны топлива с высокой проницаемостью для газов в верхней шахте, которая будет соответствовать размерам и расстояниям между стенками. Во время работы часть колпака 6 является погруженной в сырье, создавая проход для газов, образующихся как в области первых фурм 3, так и в области вторых фурм 4, как показано на Фиг. 3A.
[0031] Таким образом, печь по настоящему изобретению предотвращает полную загрузку топлива вместе с сырьем сверху шахты, отличаясь тем самым от классических производственных процессов и минимизируя реакции газификации углерода (реакции Будуара) и увеличение тепловыделения и расхода топлива в печи.
[0032] Кроме того, печь по настоящему изобретению отличается от других печей предшествующего уровня техники, потому что топливо с высокой проницаемостью для газов используется в небольших количествах наверху шахты только для того, чтобы получить управление проницаемостью верхней шахты 1. В большинстве случаев использование этого топлива с проницаемостью для газов не влияет на восстановление и плавление сырья, поскольку в этой печи используются самовосстанавливающиеся брикеты (но не только они). В этом случае, углерод, требуемый для восстановления сырья, содержится внутри самовосстанавливающегося брикета, не требуя таким образом, чтобы весь газ проходил через колонну сырья, как это имеет место в обычных печах предшествующего уровня техники и в классических производственных процессах.
[0033] Возможны также бесчисленные вариации, влияющие на область защиты настоящей заявки. Следовательно, необходимо подчеркнуть, что это изобретение не ограничивается описанными выше конкретными конфигурациями/вариантами осуществления.
Claims (12)
1. Металлургическая печь, содержащая:
по меньшей мере верхнюю шахту (1);
по меньшей мере нижнюю шахту (2);
по меньшей мере одно устройство подачи топлива, расположенное по существу между по меньшей мере одной верхней шахтой (1) и по меньшей мере одной нижней шахтой (2);
по меньшей мере один ряд фурм (3, 4), расположенный в по меньшей мере одной из по меньшей мере одной верхней шахты (1) и по меньшей мере одной нижней шахты (2), и по меньшей мере один ряд фурм (3, 4) обеспечивающий соединение по текучей среде между внутренней частью печи и окружающим пространством, расположенный в по меньшей мере одной из по меньшей мере одной верхней шахты (1) и по меньшей мере одной нижней шахты (2),
отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один колпак (6), расположенный в верхней шахте (1) и проходящий продольно через печь, и по меньшей мере одно средство (8) подачи топлива в центре верхней шахты, обеспечивающие формирование в центре печи колонны топлива, имеющей область с высокой проницаемостью для образующихся газов.
2. Металлургическая печь по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый по меньшей мере один колпак (6) состоит из набора структурированных панелей, выполненных из литейного чугуна или стали, заполненных огнеупорным бетоном и закрепленных в листе, приваренном к конструкции печи.
3. Металлургическая печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутый по меньшей мере один колпак (6) полностью или частично выполнен из охлаждаемых панелей.
4. Металлургическая печь по пп. 1-3, отличающаяся тем, что средство (8) подачи топлива обеспечивает подачу топлива через колпак (6).
5. Металлургическая печь по п. 4, отличающаяся тем, что топливо представляет собой по меньшей мере одно из группы, состоящей из доменного кокса, сырого нефтяного кокса, угля, древесного угля, антрацита и топливных брикетов.
6. Металлургическая печь по п. 4, отличающаяся тем, что средство (8) подачи топлива содержит закрытый бункер (9) и открытый бункер (10) с дозирующими клапанами на выходе каждого бункера.
7. Металлургическая печь по любому из пп. 4-6, отличающаяся тем, что средство (8) подачи топлива содержит систему выравнивания давления.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102014031487A BR102014031487A2 (pt) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | forno metalúrgico de obtenção de ligas metálicas |
| BRBR1020140314873 | 2014-12-16 | ||
| BR102015005373A BR102015005373A2 (pt) | 2014-12-16 | 2015-03-11 | forno metalúrgico de obtenção de ligas metálicas |
| BRBR102015005373-8 | 2015-03-11 | ||
| PCT/BR2015/050209 WO2016094994A1 (pt) | 2014-12-16 | 2015-11-09 | Forno metalúrgico de obtenção de ligas metálicas |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017125002A3 RU2017125002A3 (ru) | 2019-01-17 |
| RU2017125002A RU2017125002A (ru) | 2019-01-17 |
| RU2690251C2 true RU2690251C2 (ru) | 2019-05-31 |
Family
ID=56125483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017125002A RU2690251C2 (ru) | 2014-12-16 | 2015-11-09 | Металлургическая печь для производства металлических сплавов |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10488111B2 (ru) |
| EP (1) | EP3235912B1 (ru) |
| KR (1) | KR102469391B1 (ru) |
| CN (1) | CN107208167B (ru) |
| AU (2) | AU2015367250A1 (ru) |
| BR (2) | BR102015005373A2 (ru) |
| CA (1) | CA2970818C (ru) |
| DK (1) | DK3235912T3 (ru) |
| FI (1) | FI3235912T3 (ru) |
| MX (1) | MX2017007964A (ru) |
| PT (1) | PT3235912T (ru) |
| RU (1) | RU2690251C2 (ru) |
| UA (1) | UA119892C2 (ru) |
| WO (1) | WO2016094994A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201704638B (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11635257B2 (en) | 2013-09-27 | 2023-04-25 | Nsgi Steel Inc. | Smelting apparatus and metallurgical processes thereof |
| BR102015005373A2 (pt) * | 2014-12-16 | 2016-10-25 | Tecnored Desenvolvimento Tecnologico S A | forno metalúrgico de obtenção de ligas metálicas |
| LU100535B1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-06-12 | Wurth Paul Sa | Charging system, in particular for a shaft smelt reduction furnace |
| US20210041175A1 (en) * | 2018-03-08 | 2021-02-11 | Berry Metal Company | Waterless system and method for cooling a metallurgical processing furnace |
| BR102021000742A2 (pt) | 2021-01-15 | 2022-07-26 | Tecnored Desenvolvimento Tecnologico S.A. | Sistema e método de distribuição de cargas em um forno metalúrgico |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9403502A (pt) * | 1994-09-09 | 1996-09-03 | Tecnored Tecnologia De Auto Re | Processo e equipamento para produçao de metais ferrosos ou nao ferrosos a partir de minérios ou aglomerados auto-redutores e auto-fundentes ou nao |
| US20020134199A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-26 | Contrucci Marcos De Albuquerque | Method for recovery of metals having low vaporization temperature |
| RU2299244C2 (ru) * | 2001-03-20 | 2007-05-20 | Стартек Айрон, Ллк | Модульная печь |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3543955A (en) * | 1968-03-22 | 1970-12-01 | Harold F Shekels | Blast furnace top |
| JP3511784B2 (ja) * | 1996-03-18 | 2004-03-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 竪型鉄スクラップ溶解炉の原料装入方法 |
| JP4326581B2 (ja) * | 2007-09-06 | 2009-09-09 | 新日本製鐵株式会社 | 竪型炉の操業方法 |
| BR102015005373A2 (pt) * | 2014-12-16 | 2016-10-25 | Tecnored Desenvolvimento Tecnologico S A | forno metalúrgico de obtenção de ligas metálicas |
-
2015
- 2015-03-11 BR BR102015005373A patent/BR102015005373A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2015-11-09 KR KR1020177019150A patent/KR102469391B1/ko active IP Right Grant
- 2015-11-09 BR BR112017012467-0A patent/BR112017012467B1/pt active IP Right Grant
- 2015-11-09 CN CN201580075971.5A patent/CN107208167B/zh active Active
- 2015-11-09 UA UAA201707400A patent/UA119892C2/uk unknown
- 2015-11-09 RU RU2017125002A patent/RU2690251C2/ru active
- 2015-11-09 PT PT158687392T patent/PT3235912T/pt unknown
- 2015-11-09 AU AU2015367250A patent/AU2015367250A1/en not_active Abandoned
- 2015-11-09 CA CA2970818A patent/CA2970818C/en active Active
- 2015-11-09 FI FIEP15868739.2T patent/FI3235912T3/fi active
- 2015-11-09 MX MX2017007964A patent/MX2017007964A/es unknown
- 2015-11-09 DK DK15868739.2T patent/DK3235912T3/da active
- 2015-11-09 WO PCT/BR2015/050209 patent/WO2016094994A1/pt active Application Filing
- 2015-11-09 US US15/537,155 patent/US10488111B2/en active Active
- 2015-11-09 EP EP15868739.2A patent/EP3235912B1/en active Active
-
2017
- 2017-07-10 ZA ZA2017/04638A patent/ZA201704638B/en unknown
-
2021
- 2021-04-06 AU AU2021202096A patent/AU2021202096B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9403502A (pt) * | 1994-09-09 | 1996-09-03 | Tecnored Tecnologia De Auto Re | Processo e equipamento para produçao de metais ferrosos ou nao ferrosos a partir de minérios ou aglomerados auto-redutores e auto-fundentes ou nao |
| US20020134199A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-26 | Contrucci Marcos De Albuquerque | Method for recovery of metals having low vaporization temperature |
| RU2299244C2 (ru) * | 2001-03-20 | 2007-05-20 | Стартек Айрон, Ллк | Модульная печь |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2021202096B2 (en) | 2022-10-06 |
| DK3235912T3 (da) | 2024-03-11 |
| ZA201704638B (en) | 2018-12-19 |
| MX2017007964A (es) | 2017-12-18 |
| BR112017012467B1 (pt) | 2021-12-14 |
| AU2015367250A1 (en) | 2017-07-06 |
| UA119892C2 (uk) | 2019-08-27 |
| KR20170101241A (ko) | 2017-09-05 |
| BR102015005373A2 (pt) | 2016-10-25 |
| AU2021202096A1 (en) | 2021-05-06 |
| CN107208167A (zh) | 2017-09-26 |
| EP3235912B1 (en) | 2023-12-27 |
| US20170343285A1 (en) | 2017-11-30 |
| CA2970818A1 (en) | 2016-06-23 |
| FI3235912T3 (fi) | 2024-03-25 |
| RU2017125002A3 (ru) | 2019-01-17 |
| WO2016094994A1 (pt) | 2016-06-23 |
| BR112017012467A2 (pt) | 2018-02-27 |
| US10488111B2 (en) | 2019-11-26 |
| CA2970818C (en) | 2023-07-04 |
| RU2017125002A (ru) | 2019-01-17 |
| EP3235912A1 (en) | 2017-10-25 |
| CN107208167B (zh) | 2020-01-10 |
| EP3235912A4 (en) | 2018-07-25 |
| KR102469391B1 (ko) | 2022-11-22 |
| PT3235912T (pt) | 2024-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021202096B2 (en) | Metallurgical furnace for producing metal alloys | |
| KR930009970B1 (ko) | 집괴(潗塊)나 광석으로부터 철 및 다른 금속을 제련하는 용광로 | |
| CA2775756A1 (en) | System and method for producing metallic iron | |
| CN102618684B (zh) | 一种连续熔融还原炼铁的装置 | |
| RU2678557C2 (ru) | Металлургическая печь | |
| US20050151307A1 (en) | Method and apparatus for producing molten iron | |
| JP4736541B2 (ja) | 還元金属の製造方法 | |
| EP1373581A2 (en) | Reduction smelting method in a shaft furnace with recovery of volatile secondary metals | |
| US1829124A (en) | Metallurgical process | |
| JP4992257B2 (ja) | 還元金属の製造方法 | |
| CN116368244A (zh) | 生物质直接还原铁 | |
| Fosnacht et al. | Development of a New Technology for Converting Iron-Bearing Materials to Nodular Reduced Iron for Use in Various Steelmaking Operations | |
| MXPA06003507A (es) | Metodo y aparato para producir hierro liquido | |
| BR102014031487A2 (pt) | forno metalúrgico de obtenção de ligas metálicas |