SU45304A1 - The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction - Google Patents

The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction

Info

Publication number
SU45304A1
SU45304A1 SU157997A SU157997A SU45304A1 SU 45304 A1 SU45304 A1 SU 45304A1 SU 157997 A SU157997 A SU 157997A SU 157997 A SU157997 A SU 157997A SU 45304 A1 SU45304 A1 SU 45304A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ore
gas
sponge iron
carbon
stage
Prior art date
Application number
SU157997A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Куликов
Г.И. Чуфаров
Original Assignee
А.Н. Куликов
Г.И. Чуфаров
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 А.Н. Куликов, Г.И. Чуфаров filed Critical А.Н. Куликов
Priority to SU157997A priority Critical patent/SU45304A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU45304A1 publication Critical patent/SU45304A1/en

Links

Description

Известно получение губчатого железа из руды путем пр мого восстановлени  трем  основными способами, а именно: газовым способом, при котором восстановителем  вл етс  исключительно газ; способом восстановлени  твердым углеродом, при котором мелко раздробленна  руда смешиваетс  с твердым топливом и затем нагреваетс  до такой температуры, при которой происходит восстановление железа, и, наконец, комбинированным способом, при котором восстановление достигаетс  путем смешени  руды с топливом и пропускани  в рабочее пространство печи некоторого количества восстановительных газов.It is known to obtain sponge iron from ore by direct reduction in three main ways, namely: by gas, in which the reducing agent is exclusively gas; the method of reducing with solid carbon, in which finely crushed ore is mixed with solid fuel and then heated to a temperature at which iron is reduced, and, finally, in a combined way in which recovery is achieved by mixing ore with fuel and passing some amounts of reducing gases.

Основными преимуш;ествами газового способа  вл ютс , во-первых, возможность получени  продукта высокого качества свободного от вредных примесей угл , и, во-вторых, больша  скорость восстановлени  в случае применени  восстанавливаюш.его газа высокой чистоты. К недостаткам этого способа относитс  трудность получени  восстановительного газа высокой степени чистоты, т. е. содержаш.его минимальное количество паров воды и углекислоты (желательно иметь газ и с минимальным содержанием азота), а также необходимость через данную массу руды пропускать очень большие объемы газа восстановител . Поэтому дл  рационального использовани  газа необходимо его непрерывно регенерировать в газогенераторе и снова примен ть дл  восстановлени , т. е. необходимо производить непрерывную циркул цию газа из печи дл  восстановлени  в газогенератор и обратно. Последнее обсто тельство усложн ет, удорожает аппаратуру и приводит к потер м тепла, вследствие чего получаютс  очень большие дополнительные расходы , удорожаюшие стоимость губчатого железа. Недостатком способа  вл етс  и трудность в обеспечении условий хорошего однородного контакта восстановительных газов с массой пороп коватой ишхты ,Y 45304- 2 Получение губчатого железа восстановлением твердым углеродо 1 имеет преимущество в значительной простоте конструктивного оформлени , по сравнению с другими способами. Но при этом способе приходитс  сталкиватьс  с загр знением металла серой, фосфором и др. вредными примес ми. Поэтому качественный металл молсно получить только при чистых исходных материалах. Особенно нежелательны примеси в топливе, так как его приходитс  брать в значительном избытке 50-80% от веса руды против теоретического количества пор дка 20% Кроме того, мала  скорость восстановлени  вызывает необходимость применени  высоких температур, примерно не ниже 1000°. Вследствие же плохой теплопередачи шихты последнюю трудно нагреть до требузмой высокой температуры.The main advantages of the gas method are, firstly, the possibility of obtaining a high-quality product of coal free from harmful impurities, and, secondly, a high recovery rate in the case of the use of a high-purity reducing gas. The disadvantages of this method are the difficulty of obtaining a high-purity reducing gas, i.e. its minimum amount of water vapor and carbon dioxide (it is desirable to have gas and with a minimum nitrogen content), as well as the need to pass very large amounts of reducing gas through this mass of ore. . Therefore, for rational use of gas, it is necessary to continuously regenerate it in the gas generator and reuse it for recovery, i.e. it is necessary to produce a continuous circulation of gas from the furnace for reduction to the gas generator and back. The latter circumstance complicates the cost of equipment and leads to heat loss, resulting in very large additional costs, which increase the cost of sponge iron. The disadvantage of this method is the difficulty in providing conditions for a good homogeneous contact of reducing gases with a mass of porosha forgings, Y 45304-2. Obtaining sponge iron by reducing solid carbon 1 has the advantage of considerable simplicity of design, compared to other methods. But this method has to deal with metal contamination with sulfur, phosphorus and other harmful impurities. Therefore, high-quality metal molno receive only with pure starting materials. Impurities in fuels are especially undesirable, since they must be taken in a large excess of 50-80% by weight of ore versus a theoretical amount of the order of 20%. Moreover, a low reduction rate necessitates the use of high temperatures, approximately not less than 1000 °. Due to the poor heat transfer of the charge, the latter is difficult to heat to the required high temperature.

При комбинированном способе сокращаетс  объем газа восстановител  по сравнению с газовым способом, и сокращаетс  количество угл  или кокса, смешанного с рудой, по сравнению со вторым способом , но и здесь приходитс  иметь дело с большими объемами газон. Кроме того, губчатое железо загр зн етс  серой, фосфором, углеродистыми частицами от примешанного топлива. Скорость восстановлени  по этому способу меньше чем при чисто газовом восстановлении при одинаковых температурных услови х.With the combined method, the gas volume of the reducing agent is reduced compared to the gas method, and the amount of coal or coke mixed with the ore is reduced, as compared with the second method, but here we also have to deal with large volumes of lawn. In addition, sponge iron is contaminated with sulfur, phosphorus, carbon particles from the mixed fuel. The reduction rate of this method is less than with pure gas reduction under the same temperature conditions.

Предложенный способ получени  губчатого железа ocyu ecтвл eтc  в две стадии: перва  стади  - импрегнирование руды углеродом, выдел ющимс  по реакции Белла в температурном интервале 400 - 600°, з котором реакци  Белла имеет наибольщее развитие, причем количество выделившегос  углерода должно быть достаточным дл  последующей стадии - восстановлени . Втора  стади  - восстановление прч 900-1000° за счет выделившегос  углерода в первой стадии. Получивщийс  в этой стадии газ с высоким содержанием окиси углерода может быть применен в первой стадии процесса. Вследствие того, что выделившийс  в первой стадии углерод находитс  в высокодисперсном состо нии , он обладает больпюй реакционной способностью н бысчро реагирует с СО2, поэтому содержание окиси углерода в газовой фазе во все чрем  процесса восстановлени  во второй стадии будет близко к равновесному относительно реакции СО2 + 2СО. Так как углерод в первой стадии выдел етс  не только на поверхности, но и внутри руды, последн   разрушаетс , раздробл етс  и делаетс  сильно пористой.The proposed method of obtaining ocyu sponge iron ectc sponge iron in two stages: the first stage is the impregnation of ore with carbon released by the Bell reaction in the temperature range of 400-600 ° C, where Bell's reaction is most developed, and the amount of released carbon should be sufficient for the subsequent stage - recovery. The second stage is the restoration of prch 900-1000 ° due to the liberated carbon in the first stage. The gas with a high content of carbon monoxide in this stage can be used in the first stage of the process. Due to the fact that the carbon released in the first stage is in a highly dispersed state, it possesses great reactivity and reacts quickly with CO2, therefore the content of carbon monoxide in the gas phase will be close to equilibrium with respect to the CO2 + 2CO reaction in the second stage. . Since carbon in the first stage is released not only on the surface, but also inside the ore, the latter is destroyed, crushed and made highly porous.

Специальные опыты автора показали, что благодар  высоко реак-. ционной способности осажденного углерода, тесному перемешиванию последнего с окислом, раздроблению руды и созданной пористости руды, окислы железа очень быстро восстанавливаютс  во второй стадии процесса до металлического железа.Special experiments of the author have shown that due to the highly reacted. of the precipitated carbon, the close mixing of the latter with the oxide, the crushing of the ore and the created porosity of the ore, the iron oxides are very rapidly reduced in the second stage of the process to metallic iron.

Предлагаемый способ получени  губчатого железа по сравнению с чисто газовым способом позвол ет нолучить продукт высокого качества, свободный от вредных примесей угл . Кроме того, предлагаемый способ, по сравнению с чисто газовым восстановлением, устран ет необходимость применени  газа, высокой степени чистоты, замен   его обычным генераторным газом, полученным из низкопробного топлива. При этом расход газа получаетс  меньшим. При новом способе 1аз необходимо пропускать только в первой стадии процесса, при которой восстановление окиси железа происходит приблизительно до 15-20% относительно количества отн того кислорода. Реакци  до такого низкого процента восстановлени  протекает без затруднений даже при низких температурах , по главна  задача первой стадии процесса заключаетс  в выделении углерода по реакции Белла. Последн   реакци  протекает очено быстро под вли нием ничтожного колртчества катализаторов, которые самопроизвольно получаютс  одновременно с восстановлением, причемThe proposed method of obtaining sponge iron, as compared with the pure gas method, allows one to obtain a high quality product free from harmful impurities of coal. In addition, the proposed method, compared with pure gas recovery, eliminates the need to use gas of high purity, replacing it with a conventional generator gas obtained from low-grade fuel. In this case, the gas flow rate is lower. With the new method 1az, it is necessary to skip only in the first stage of the process, in which the reduction of iron oxide occurs to approximately 15-20% relative to the amount of oxygen removed. The reaction to such a low recovery rate proceeds without difficulty even at low temperatures, the main task of the first stage of the process is to release carbon by the Bell reaction. The latter reaction proceeds rapidly under the influence of a negligible amount of catalysts, which spontaneously are obtained simultaneously with the reduction, and

реакци  Белла протекает с большим использованием газа. По расчетам автора при 60Т)° может разложитьс  около 86% окиси углерода, при более же низких температурах процент разложени  значительно выше (например, при 500° выше 95%) Присутствие водорода в восстановительном газе не снижает интенсивности выпадени  углерода по реакци Белла, а даже ее увеличивает, как это утверждает автор, на основании опытов по восстановлению окислов железа смесью СО с разным содержанием водорода. Поэтому присутствие водорода в газе желательно.Bell's reaction proceeds with great gas utilization. According to the author’s calculations, at about 60T) ° about 86% of carbon monoxide can decompose, while at lower temperatures, the percentage of decomposition is much higher (for example, at 500 ° above 95%) The presence of hydrogen in the reducing gas does not reduce the intensity of carbon deposition by Bell's reaction, and even it increases, as the author claims, on the basis of experiments on the reduction of iron oxides with a mixture of CO with different hydrogen content. Therefore, the presence of hydrogen in the gas is desirable.

Избыток углерода, остаюш,ийс  в губчатом железе, может быть легко удален путем продувани  холодным воздухом или путем магнитной сепарации.An excess of carbon, remaining, in the sponge gland, can be easily removed by blowing cold air or by magnetic separation.

Из дальнейших преимуществ предлагаемого способа, по сравнению с газовым способом, необходимо отметить простоту в конструктивном оформлении, так как отпадает необходимость сложной регенерации циркулирующего газа, св занной с большими потер ми тепла.Of the further advantages of the proposed method, compared with the gas method, it is necessary to note the simplicity in the design, since there is no need for complex regeneration of the circulating gas associated with large heat losses.

Предмет изобретени Subject invention

Способ получени  губчатого железа из руды путем пр мого восстановлени  окислов железа окисью углерода, отличающийс  тем, что сперва руду подвергают воздействию восстановительного газа в печи при температуре 400-600°, с целью импергнировани  руды выд л ющимс  по .реакции Белла сажистым углеродом, после чего обработанную руду в другой печи или в той же печи, но прекратив подачу восстановительного газа, нагревают до 900-1000°, с целью восстановлении окислов железа исключительно за счет выделившегос  в первой стадии процесса твердого угл , и получающуюс  окись углерода направл ют дл  использовани  в первую печь.The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction of iron oxides with carbon monoxide, characterized in that the ore is first exposed to a reducing gas in the furnace at a temperature of 400-600 °, in order to impregnate the ore with black carbon, after which the processed ore in another furnace or in the same furnace, but stopping the supply of reducing gas, is heated to 900-1000 °, in order to reduce iron oxides solely due to the solid coal emitted in the first stage of the process, and The carbon monoxide is directed to the first furnace for use.

- 3 -Л 45304- 3 -L 45304

SU157997A 1934-11-28 1934-11-28 The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction SU45304A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU157997A SU45304A1 (en) 1934-11-28 1934-11-28 The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU157997A SU45304A1 (en) 1934-11-28 1934-11-28 The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU45304A1 true SU45304A1 (en) 1935-12-31

Family

ID=48359521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU157997A SU45304A1 (en) 1934-11-28 1934-11-28 The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU45304A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2752234A (en) Process for continuous gaseous reduction of iron ore in a fluidized bed system
US2866701A (en) Method of purifying silicon and ferrosilicon
US4246024A (en) Method for the gaseous reduction of metal ores using reducing gas produced by gasification of solid or liquid fossil fuels
ES315686A1 (en) Procedure for the reduction of artificial balls of beneficiated iron mineral. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CA1069699A (en) Producing hot reducing gas
US1917685A (en) Recovery of sulphur
US1310724A (en) Sxgfrukd westberg
SU45304A1 (en) The method of obtaining sponge iron from ore by direct reduction
ES423446A1 (en) Method for the direct reduction of iron ores
US1698602A (en) Production of hydrocarbons
US2379423A (en) Reduction of iron ores and enhancement of gases
US1982194A (en) Manufacture of anhydrous metal chlorides
US1921856A (en) Production of gaseous mixtures containing hydrogen and nitrogen from methane
US4198228A (en) Carbonaceous fines in an oxygen-blown blast furnace
US1904426A (en) Production of acetylene and hydrogen
US2123990A (en) Production of metallic magnesium
US2625465A (en) Gas generation
US1759268A (en) Manufacture of iron carbonyl
US2824793A (en) Process for producing steel by high temperature gaseous reduction of iron oxide
US2545933A (en) Conversion of iron oxide into iron with coke-oven gas
US1858220A (en) Production of metal carbonyls
GB1338795A (en) Rotary kilns and methods of treating charges in them
US2635957A (en) Process for reducing ores
US1690916A (en) Method of reducing oxides to metallic form
US3072469A (en) Generation of reducing gas