SU1677065A1 - Способ пр мого восстановлени железорудных материалов в реторте - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к способам пр мого получени  низкоуглеродистого губчатого железа. Цель изобретени  - получени  губчатого железа с содержанием углерода менее 0,2%. Сущность способа пр мого восстановлени  железорудных материалов в реторте состоит в том, что на восстанавливаемый материал при 800- 1100° С действуют восстановительным газом в течение отрезка времени, равного 0,5+(Т-

Description

ел

С

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к способам пр мого получени  низкоуглеродистого губчатого железа.

Цель изобретени  - получение губчатого железа с содержанием углерода менее 0,2%.

На чертеже приведен график, по сн юща  предлагаемый способ.

Экспериментально было определено минимальное врем  восстановлени  окатышей при разных температурах восстановительного газа (крива  АС на чертеже). При температуре восстановительного газа менее 880° С (точка А) содержание углерода в продуктах восстановлени  оказываетс  больше 0,2%, даже если материал восстановлен за минимально возможное врем .

Представленна  на чертеже заштрихованна  область параметров проведени  восстановлени  т- Т соответствует услови м, при которых металлизованный продукт содержит менее 0,2% углерода. Температуры восстановлени  ограничены сверху значением 1100° С(ВС), врем  восстановлени  снизу ограничено минимально возможным т мин (АС). Максимальное врем  восстановлени , т.е. врем  восстановлени , при котором продукт содержит 0,2 % углерода , определено в проведенных опытах дл  разных температур восстановительного газа (АВ). Условие на максимально допустимое врем  восстановлени  при температуре восстановительного газа 880-1100° С может быть записано в следующем виде:

Тмакс 0,5 Н;pj-Q-,

о VJ о о ел

где Т - температура восстановительного га- за,°С.

Дл  каждой температуры восстановительного газа существует некоторый удельный (на 1 кг исходных материалов) расход

восстановительного газа G , при котором врем  восстановлени  сло  материалов будет Гмакс. Величина G зависит от состава восстановительного газа и свойств восстанавливаемого материала, поэтому она должна быть определена в каждом конкретном случае отдельно. Условие т гмакс эквивалентно условию G G i.e. обеспечению достаточно большего расхода восстановительного газа.

Стади  охлаждени  металлизованного продукта должна быть проведена либо инертным газом, либо водородом, во избе жание науглероживани  материала за счет содержащихс  в газе СО или СЩ.

Способ осуществл ют следующим образом .

Предварительно нагревают исходный загруженный в реторту железорудный материал до температуры в предлагаемом интервале , затем производ  продувку реторты восстановительным газом с температурой 880-1100° С, полученным в результате конверсии природного газз, с расходом, обеспечивающем восстановление всего материала за врем , удовлетвор ющее предлагаемому условию, затем охлаждают восстановленный материал инертным газом или водородом.

Способ осуществлен на эксперимеп тальной установке, включающей в себ  высокотемпературный регенера ивный нагреватель (ВТРН), соединенный фубоп- роводом с ретортой. В ВТРН осуществл ют высокотемпературную паровую конверсию природного газа при стехиометрическом соотношении компонентов. В результате получают гор чий восстановительный газ с составом, близким к восстановительному газу, используемому по способам Мидрекс и Хил. Продукты конверсии после ВТРН охлаждают до 750-1100° Си подают в реторту, загруженную железорудным материапом, предварительно разогретым до 700-1100° С. Предварительный разогрев материала в реторте производ т продуктами сгорани  с помощью отдельной камеры сгорани  ил различными гор чими газами, посгупаюшм- ми из ВТРН. Кинетику восстановлени  и науглероживани  исследовали с помощью специальных пробоотборников, полутемных в слой железорудного материала Восстанавливаемым материалом  вл лись

различные окатыши. Масса загрузки окатышей 20 кг. Исследованные режимы восстановлени  различались расходами восстановительного газа и температурой

восстановлени . Расход восстановительного газа измен лс  в пределах 10-100 нормальных л/с. Восстановление прекращали при достижении степени металлизации окатышей 92-95%. Металлизованный продукт

охлаждали азотом.

Пример. Разогрев сло  окатышей в реторте производ т до температуры в сечении , куда будет подан восстановительный газ, 820° С. Температура восстановительного газа, поступающего в реторту, 900° С. Расход восстановительного газа 0,58 нормальных л/с на 1 кг исходных окатышей. Врем  восстановлени  50 мин. Содержание углерода в губчатом железе 0,22-0,25%.

При расходе 1,33 нормальных л/с врем 

восстановлени  30 мин, а содержание углерода 0,15-0,18%.

На графике приведены данные по содержанию углерода дл  различных

температур и расходов и указано врем  восстановлени .

Выполнение способа восстановлени  железорудных материалов согласно изобретению позвол ет получать чистое губчатое

железо с низким, менее 0,2 %, содержанием углерода. Такое губчатое железо не может быть получено известными способами пр мого восстановлени , Технико-экономическа  эффективность способа определ етс 

результатами дальнейшего использовани  металлизованного продукта. Уникальные свойства такого продукта позвол ют использовать его дл  получени  различных специфических видов металлургической продукции.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ пр мого восстановлени  железорудных материалов в реторте, включающий разогрев исходного материала, восстановление его продувки гор чим восстановительным газом, полученным конверсией природного газа, охлаждение металлизованного продукта, о т л и ч а- ю щ -л и с   тем, что, с целью получени  губчатого железа с содержанием углерода

   менее 0,2%, нагрев исходного материала в месте подачи восстановительного газа про- ил-юд т до 800-1100° С, восстановление

   провод т в течение времени 0,5+ ч,

   где Т - температура восстановительного га- 35, °С, а охлаждение металлизованного продукта осуществл ют инертным газом или

   водородом.

   Вреш восстановлени  f, ч

   $

   900

   1000

   1100

   Л