SU47317A1 - Method and device for producing iron and other metals from sulfur ores - Google Patents

Method and device for producing iron and other metals from sulfur ores

Info

Publication number
SU47317A1
SU47317A1 SU142834A SU142834A SU47317A1 SU 47317 A1 SU47317 A1 SU 47317A1 SU 142834 A SU142834 A SU 142834A SU 142834 A SU142834 A SU 142834A SU 47317 A1 SU47317 A1 SU 47317A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
chamber
gas
heated
sulfur
alloy
Prior art date
Application number
SU142834A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Бирилло
Original Assignee
А.С. Бирилло
Filing date
Publication date
Application filed by А.С. Бирилло filed Critical А.С. Бирилло
Application granted granted Critical
Publication of SU47317A1 publication Critical patent/SU47317A1/en

Links

Description

Дл  выделени  железа и других металлов из сернистых руд пользуютс   влением диссоциации сульфидов на металл и серу, причем нагреё сернистых руд происходит во взвешенном состо нии . По насто щему предложению сульфиды во взвешенном состо нии подвергаютс  предварительной обработке пу-, тем пропускани  их через вольтову дугу в смеси : .инертным илл восстановительным газом, а затем окончательное разложение сульфидов и рафинировка металлов от серы проводитс  при про, пуске нагретого до соответствующей температуры нейтрального или BoccfaноВительного газа навстречу стекающему в теплом слое сплаву, причем нагрев нейтрального или восстановительного газа ведут при помощи вольтовой дуги, при переработке же легкоплавких металлов обычным сжиганием углерода и его производных, а также при помощи продукУов неполного горБни  угольной пыли, сжигаемой за счет подогретого воздухп. Дл  усилени  же термического воздействи  на сплав и еще большего ослаблени  сил сцеплени  применен пропуск через стекающий тонким слоем сплаЪ посто нного тока. Применение дополнительно к противотоку нагретого нейтрального или восстановительногс газа также И посто нного электрического тока значительно ускор ет, поFor the separation of iron and other metals from sulfur ores, the dissociation of sulfides into metal and sulfur is used, and the heated sulfur ores occur in a suspended state. According to the present proposal, sulfides in a suspended state are pretreated by passing them through a volt arc in a mixture: inert sludge reducing gas, and then the final decomposition of sulphides and the refining of metals from sulfur is carried out during the passage of the neutral to the corresponding temperature or BoccfaNoVatelnogo gas towards the flowing in the warm layer of the alloy, and the heating of the neutral or reducing gas is carried out using a volt arc, while processing the same low-melting talles by ordinary combustion of carbon and its derivatives, as well as with the help of products of incomplete horny coal dust combusted due to preheated air. To enhance the thermal effect on the alloy and to further weaken the cohesive forces, a pass through a DC current flowing through a thin layer was applied. The application, in addition to the countercurrent, of the heated neutral or reducing gas, also, And the constant electric current, considerably accelerates,

мнению автора, процесс рафинировки металла. С целью уменьщени  потерь тепла с отход щими газами( последние, а также и образовавшиес  в процессе диссоциации пары серы, пропускают под паровым котлом.According to the author, the metal refining process. In order to reduce heat losses with waste gases (the latter, as well as the sulfur vapor formed during the dissociation process, are passed under the steam boiler.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез печи при нагреве инертного или восстановительного газа сжиганием углерода; фиг. 2-вид сверху той же печи с разрезом по линии 1-1; фиг. 3-поперечный разрез той же печи по линии 2-2; фиг. 4-поперечный разрез той же печи по линии 5-5; фиг. 5 - схематический продольный разрез печи в случае применени  вольтовой дуги.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a furnace when an inert or reducing gas is heated by burning carbon; FIG. 2 is a top view of the same furnace with a cut along the line 1-1; FIG. 3-cross section of the same furnace along the line 2-2; FIG. 4-cross section of the same furnace along the line 5-5; FIG. 5 is a schematic longitudinal section of the furnace in the case of a volt arc.

Печь состоит из тигл  6 с расположенными в нем винтообразно трубами 1, обогреваемыми снаружи, и отопл емой камеры //. ГЛелкораздробленный пылевидный колчедан из бункера 20 специальным приспособлением 2 подаетс  равными порци ми по Закрытому лотку 5 в чугунное корыто 4, откуда по наклонному дну через летку 5 скатываетс  внутрь труб /, расположенных винтом по стенкам тигл  6. Тигль б снаружи обогреваетс  отход щими гор чими газами с температурой, примерно, 300-1000°, колчедан внутри него нагреваетс  да- температуры, примерно, 00-1000°, двусернистбе железо FeS, ереходит при этом в рдносернистре FeS.The furnace consists of a crucible 6 with spiral pipes 1 arranged in it, heated outside, and a heated chamber //. The crushed pyritic dust from the hopper 20 with special device 2 is fed in equal portions through the Closed Tray 5 into the cast iron trough 4, from where it slides down the inclined bottom through the notch bottom 5 through the walls of the crucibles 6. The crucible is heated outside by hot exhaust gases with a temperature of about 300–1000 ° C, pyrite within it is heated with a temperature of about 00–1000 ° C, to a two-sulfur iron FeS, which proceeds in the FeS rnosternister.

Пары серы отвод тс  из тигл  6 в камеру //. Сернистое железо в твррдом виде выбрасываетс  с низа тигл  б в небольшую камеру 7 с графитовым дМом, под которым происходит интенсивное сгорание паров серы с примесью генераторного газа, обеспечивающее температуру liapymHoro обогрева а 1300 - 1500, Сернистое железо, попада  из ТИП1Я 6 п камеру 7, в ней плавитс  и стекает по гюду камеры. Из камеры Плогзлеии  7 колчедан через небольшую летку 5 вытекает по касательной на верх короткой вертикальной шахты JO, где он попадает сначала на край воронкообразной горловины 9, по которой стекает вниз винтообразной линией через узкое круглое отверстие в камеру 7/. Навстречу ему пробиваетс  под давлением в нижнее отверстие воронки 9 генераторный газ с температурой до 1600 распыл ющий при этом в отверстии воронки 9 расплавленный koлчeдaн и вымывающий из него пары серы. Газ с парами серы пробиваетс  частично через летку 5 в камеру плавлени  7, а частично уходит непосредственно в зону сгорани  75. Расплавленное железо с примесью серы при температуре, примерно , 1400- 1500 падает на низ шахты 10, переход щей затем в воронкообразную горловину 9, по поду которой стекает уже почти чистое , попадающее в конце трубы в канал 7J, откуда железо удал етс  через нижнюю летку М, щлаки же через верхнюю 15. Над средней частью канала 75 располагаетс  угольное сопло 76, продукты горени  угольной пыли Или генераторный газ по соплу 72, расположенному касательно к Шахте JO, уход т далее в шахту fO, оМыв.а  в ней сверху железо , стекающее тонким слоем. Пары серЫ из тигл  6 и камеры плавлени  7, а ,равно генераторный газ засасываютс  возду1иными соплами 77 в зону сгорани  W. Сопла /7 располагаютс  под углом друг к другу и к горизонту с расчетом получени  . максимальных температур над дном камеры плавлени  7 колчедана.. Гор чие газы по пути обтеНают тигли бис температурой 900-11ф УХОДЯТ либо в газопровод f9, ,либо под паровой кохел.Sulfur vapors are diverted from crucible 6 into chamber //. Sulfur iron in solid form is ejected from the bottom of the crucible into a small chamber 7 with graphite DM, under which intense combustion of sulfur vapor occurs with admixture of generator gas, which provides the temperature of liapymHoro heating 1300 - 1500, sulfur dioxide, falling from TYPE1 6n chamber 7, it melts and flows down the chamber. From Plyogleia 7, pyrite chamber through a small notch 5 flows out on a tangent to the top of the short vertical shaft JO, where it first reaches the edge of the funnel neck 9, through which it flows down through a spiral line through a narrow circular opening into the chamber 7 /. Towards it, a generator gas with a temperature of up to 1600 is pushed under pressure into the lower hole of the funnel 9, which then sprays molten molten gas in the hole of the funnel 9 and wastes sulfur from it. Gas with sulfur vapors breaks partially through letting out 5 into melting chamber 7, and partially goes directly into combustion zone 75. Molten iron with sulfur admixture at a temperature of about 1400-1500 falls to the bottom of mine 10, then passing into a funnel-shaped neck 9, along the hearth of which almost already clean flows at the end of the pipe into the channel 7J, from where iron is removed through the lower entrance of the M, and the slags through the upper 15. A coal nozzle 76, the combustion products of coal dust or a generator gas are located above the middle part of the channel 75 72, races laid down with respect to the JO mine, goes further into the fO shaft, washing the iron in it from above, which is flowing down in a thin layer. Sulfur vapors from the crucible 6 and the melting chamber 7, as well as the generating gas, are sucked in by the air nozzles 77 into the combustion zone W. The nozzles / 7 are angled to each other and to the horizon with the calculation of production. maximum temperatures above the bottom of the melting chamber of the pyrite pyrite are 7. Hot gases envelop the crucibles with a temperature of 900-11f along the way. LEAVE either to the f9 gas pipeline, or under the steam kohel.

В Случае применени  вольтовой дугиIn case of application of volt arc

установка дл  получени  железа и других металлов из сернистых руд состоит из металлического кожуха 27 (фиг. 5) с заключенным в нем газом, поступающим по трубам 34 из газгольдера 32, камеры 22, в поперечном разрезе грушеридной формы, суживающейс  книзу и выт нутой в продольном нопраппенин; конической расшир ющейс  книзу и также выт нутой по длине вертикальной щахты 23, к которой примыкают с одной стороны боковой газоход 2-t, сообщающийс  с котлом 25, с другой стороны снизу обычна  отражательна  печь с р дом приемных горнов 27. В нижней части камеры 22 расположены электроды 28 переменного тока, охлаждаемые изнутри водой или газом, Камера 22 выполн етс  монолитной или составной из огнеупорного материала с зеркально гладкой внутренней поверхностью с целью Отражени  лучистой энергии, исход щей от раскаленных частиц и пламени вольтовой дуги. Стенки камеры 22 имеют в отдельных местах в шахматном пор дке узкие выт нутые по горизонтали сопла 55 специальной формы с расчетом направлени  вытекающего из них газа кверху. Такое направление газа при входе выбрано с тем расчетом, чтЬбы воспреп тствовать обычной конвекции и вызвать выталкивание гор чих газов книзу по центральной оси, предотвратив в то же врем  соприкосновение твердых частиц и паров металла с относительно холодными стенками. Чтобы предотвратить оседание частиц на стенках шахты 25 и газохода 24, а равно с целью глубокого охлаждени  газа по выходе его из камеры 22, верхн   горловина шахты 25 и свод газохода 24 снабжены также соплами 56, с направлением по ходу вытекающих струй газа. Руда поДЕзетс  в камеру 22 или с помощью сопла или посредствоммеханического питател  в отверстие 29.The plant for producing iron and other metals from sulphurous ores consists of a metal casing 27 (FIG. 5) with gas enclosed therein, flowing through pipes 34 from a gas-holder 32, chamber 22, in cross-section of a pear-shaped form, tapering downwards and elongated in the longitudinal noprappenin; a conical expanding downwards and also a vertical mandrel 23 extended along the length, adjacent to one side of the side flue 2-t, which communicates with the boiler 25, on the other side from the bottom there is a usual reflective furnace with a number of receiving hornes 27. At the bottom of chamber 22 AC electrodes 28 are located, cooled from the inside by water or gas, Chamber 22 is made of a monolithic or composite refractory material with a mirror-smooth inner surface with the aim of reflecting radiant energy emanating from red-hot particles and a volt flame howling arc. The walls of the chamber 22 are in separate places in a staggered manner with narrow, horizontally extended nozzles 55 of special shape with the calculation of the direction of the gas flowing from them upwards. This direction of gas at the entrance is chosen so as to prevent ordinary convection and cause the hot gases to be pushed downward along the central axis, while preventing solid particles and metal vapors from coming into contact with relatively cold walls. In order to prevent particles from settling on the walls of the shaft 25 and the duct 24, as well as for the purpose of deep cooling of the gas as it exits the chamber 22, the upper neck of the shaft 25 and the arch of the duct 24 are also provided with nozzles 56, with the direction of the outgoing gas jets. The ore will be released into chamber 22 either by using a nozzle or by means of a mechanical feeder in hole 29.

Механический и физико-химич скнй процессы, происход щие в предлагоемг й аппаратуре, представл ютсобой дозольно сложную картину. Вследствие принудительного движени  газа вверху у стенок более т желые частицы вынуждены п(и падении ориентироватьс  к центру с менее плотными гор чими сло ми газа. С другой стЬроны, раскал ющиес  вспедствие реакции и нагрева от газа частицы испытывают реактивное действие выдел ющихс  из них газов и паров, отбрасывающих их кверху и к центру. При наличии одном или р да вольтовых дуг создаетс  столб раскаленных частиц газа с температурой до 4000. При этой температуре час1мцы руды плаё тс  или испар ютс , и все соединени  диссоциируют . При избытке азота и диссоциации его на атомм создаютс  услови  дл  возникновени  эндотермических соединений азота, при избытке угл  образуютс  карбиды. Не испарившиес  частицы забрпсмвпютс  кцритру камеры 22 и агЛоМ Ч ру1о1 (:ч щ соприкосиопгнии, мсс fii.ir.tpfM (нускв Ь HiiH.iy но морс yixv личсни  рплмеров члстиц. При иыходе The mechanical and physicochemical processes taking place in the equipment offered by the equipment are a complicated picture. Due to the forced movement of gas at the top of the walls, heavier particles are forced to n (and fall toward the center with less dense hot gas layers. On the other hand, the splitting of the reaction and the heat from the gas, the gases emit from them and react vapors throwing them up and to the center. If there is one or a number of volt arcs, a column of hot particles of gas is created with a temperature of up to 4000. At this temperature, the ore is plated or evaporated, and all compounds dissociate. With an excess of nitrogen and its dissociation into atoms, conditions are created for the formation of endothermic nitrogen compounds, carbides are formed when carbon is abundant. but juice yixv personal rlmerov of rings.

ыиз камеры в шахту 23 частицы идут по центру струи, представл ющему наименьшее сопротивление падению. По сторонам идут пары элементов, у самых стенок холодный газ, поступивший из кожуха 2/сквозь, отверсти  в стенках шахты 23 и газохода 24. Агломерированные Частицы тугоплавких металлов и их соединений проход т зону охлаждени  в шахте 25, вследствие инерционйых сил удар ютс  о пол ее, в цел х сохранени  которого необходимо держать в нем посто нный слой сплава. При свОем падении тугоплавкие частицы захват т лишь следы ранее испарившихс  элементов .The chambers in the shaft 23 particles go through the center of the jet, representing the least resistance to falling. Along the sides are pairs of elements, cold gas coming from the casing 2 / through the walls, holes in the walls of the shaft 23 and the duct 24. Agglomerated Particles of refractory metals and their compounds pass through the cooling zone in the shaft 25, as a result of inertia forces hit the floor it, in order to preserve which it is necessary to keep a constant alloy layer in it. In case of its incidence, refractory particles capture only traces of previously evaporated elements.

Вверху шахты смесь газов,: охладившись смешением до 1000-120Ь, поступает под паровой нотел 25, экономайзер 29, где охлаждаетс  до 300-400, твердые частицы оседают на дно и собираютс  в приемнике, газ же с остатками взвешенной пыли идет на переработку в абсорбер 30 t целью очистки и выделени  соответствующих составных частей и охлаждени ,, после чего компрессором 31 подаетс  в газгольдер 32 и поступает вповь в процесс.At the top of the shaft, a mixture of gases: cooled by mixing up to 1000-120b, comes under the steam notel 25, economizer 29, where it is cooled to 300-400, solid particles settle to the bottom and collect in the receiver, while the gas with suspended dust goes to the absorber 30 t for the purpose of cleaning and isolating the respective components and cooling, after which the compressor 31 is fed into the gas tank 32 and goes into the process.

Восстановленные же более- тугоплавкие метал;гы со дча шахты 23 поступают через порог в отражательную печь, где производитс  окончательна  дистилл ци  Путем продувани  инертно-восстаИовительного газа и пропускани  через стекающий тонким слоем сплав посто нного тока. Отрицательный электрод 33 располагаетс  на рассто нии двух-трехThe refractory refractory metals that are recovered from mine 23 are fed through the threshold into a reflective furnace, where the final distillation is carried out by blowing inert gas and passing a direct current alloy through a thin layer. The negative electrode 33 is located at a distance of two or three

метров от порога печи в одном из горнов 27, положительный Же электрод 5-/, монтируетс  предпочтительнее сверху на своде недалеко от порога либо с противоположной стороны шахты, В первом случае ток образует сначала одну или р д ленточных вольтовых дуг и затем проходит по слою металла, во втором случае действию тока подвергаетс  весь поверхностный слой металла. Благодар  действию тока, устран етс  опасность настылеобразовани  на поду печи. Тепловой и электрический режим печи избираетс  в зависимости от состава получаемого плава. Наличие жидкоплавКИХ М ТПЛЛО 1 и :-) (КПЛЬЦИЯ, KJ3CMни , пллюмини ) облегчают  адпчу, гусюплавкие карбиды потребуют более высоких температур.meters from the threshold of the furnace in one of the horns 27, the same positive electrode 5- /, is mounted preferably on top of the arch near the threshold or on the opposite side of the shaft. In the first case, the current first forms one or a row of volt arc and then passes through a layer of metal In the second case, the entire surface layer of the metal is subjected to current. Due to the action of current, the danger of scorching at the hearth of the furnace is eliminated. The thermal and electrical conditions of the furnace are selected depending on the composition of the melt produced. The presence of liquid-melt M TPLLO 1 and :-) (KPLT, KJ3CMni, plumumin) facilitate adpchu, fused-melting carbides will require higher temperatures.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims (9)

1.Способ получени  железа и других металлов из сернистых руд диссоциацией при нагревании руды во взвешенном состо нии, отличающийс  тем, что окончательное разложение сульфидов и рафинировку металлов от серы провод т, пропуска  навстречу стекающему в тонком слое сплаву нагретый до соответствующей температуры нейтральный или восстановительный газ.1. A method of producing iron and other metals from sulphurous ores by dissociating when the ore is heated in a suspended state, characterized in that the final decomposition of sulphides and the refining of metals from sulfur is carried out by passing a neutral or reducing gas heated to an appropriate temperature to a flowing alloy in a thin layer . 2.Прием выполнени  способа по п. 1, отличающийс  тем, что нагрев восстановительного или нейтрального газа ведут при помощи вольтовой дуги.2. A method according to claim 1, wherein the reducing or neutral gas is heated by a volt arc. 3.Прием выполнени  способа по п. 1, отличающийс  тем, через стекаю щий тонким слоем сплав пропускают посто нный ток.3. Acceptance of the method according to claim 1, characterized in that a direct current is passed through the alloy flowing through the thin layer. 4.Прием выполнени  способа поп. 1, отличающийс  тем, что рафинировку сплава провод т при помощи продуктоа неполного горени  угольной пыли, сжигаемой за счет подогретого воздуха.4. Acceptance of the pop method. 1, characterized in that the refining of the alloy is carried out using the product of incomplete combustion of coal dust combusted with preheated air. 5.Устройство дл  осуществлени  способа по пп. 1-4, отличающеес  тем, что оно coctoHT из кат-1еры предварительной диссоциации в виде обогреваемых снаружи труб 7, расположенных над тиглем б, и отопл емой камеры /f, причем дл  Питани  камеры // йытекающим из тигл  6 сплавом служит воронкообразна  горловина 9 шахты 7Л5. Device for implementing the method according to claims. 1-4, characterized in that it is a coctoHT made from pre-dissociation catalysts in the form of heated outside tubes 7, located above crucible b, and a heated chamber / f, and a funnel-shaped neck 9 for feeding the chamber // originating from the crucible 6 alloy mine 7L 1йЖ-/Ш1ЯШ11st-Sh1YAH1 6.Приспособление к устройству по п. 5 дн  отвода паров серы И газон, отличнгошеес  расположением сопла 12 в канале f3, соединенном о камерой предварительной диссоциаций, с целью использовани  эжектирующего действи  прохождени  газоо через сопло /7 дл  6. The device to the device according to p. 5 days of removal of sulfur vapor And lawn, excellent arrangement of the nozzle 12 in the channel f3 connected to the chamber prior dissociation, in order to use the ejecting effect of the passage of gas through the nozzle / 7 dl i отсоса паров серы из камеры предварительной диссоциации.i suction of sulfur vapors from the pre-dissociation chamber. 7.Прием выполнени  способа по пп. 1-3, отличающийс  тем, что предварительную обработку сульфида во взвешенном состо нии производ т путем пропускани  через вольтову дугу в смеси с инертный или eoccriiMoeMteitbHbtM7. Acceptance of the method according to paragraphs. 1-3, characterized in that the sulfide is pretreated in a suspended state by passing through a volt arc mixed with inert or eoccriiMoeMteitbHbtM N30M.N30M. 8.Устройство дл  осуществлени  по п. 7, выполненное в виде камеры над шахтой отражательной печи, отличающеес  тем, что в части камеры над горловиной, шахты расположена вольтова дуга 28, а выше и ниже по са вольтовой дуги расположены направленные снизу вверх сопла 35 и 36 дл  ввода инертного или восстановительного газа.8. A device for carrying out under item 7, made in the form of a chamber above the shaft of a reflective furnace, characterized in that in the part of the chamber above the throat, the shaft is located a volt arc 28, and above and below the volt arc are bottom-up nozzles 35 and 36 to inert or reducing gas inlet. 9.При устройстве ijo п. 8 применение с целью использовани  физическоготепла отход щих газов, парового котла, через который пропускают отход щий из устройстве инертный газ вместе с q6« разовавшимисй в процессе диссоциацй парами tepbi.. i9. When using the ijo p. 8 application for the purpose of using physical heat of flue gases, a steam boiler through which the inert gas discharging from the device passes along with the q6 "vapor developed in the process of dissociation tepbi .. i гнлени  по меры над отлнЧпю К авторско ги камрры сположенй иже по са тПрЬвлен- , дл .,ввода кого газа. I применеизичёскогст югб котла, I ОТ)(ОД(1ЩИЙ lecte с рб1ССйцйаЦй« етельству А. С. Вирилло 47317 : .3 фиг.. фнг.Зsticking to measure over the author's gammary is located along the body of the gas. I apply a boiler, I OT) (OD (1 STILE lecte with RBI) A. S. Virillo 47317: .3 FIG. Fng.W
SU142834A 1934-02-25 Method and device for producing iron and other metals from sulfur ores SU47317A1 (en)

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU154180 Division

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU47317A1 true SU47317A1 (en) 1936-06-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2506557A (en) Method for smelting sulfide bearing raw materials
SU47317A1 (en) Method and device for producing iron and other metals from sulfur ores
US2084830A (en) Metallurgical process and apparatus
US1964915A (en) Apparatus for sintering and fusing finely divided material
US1073462A (en) Process and apparatus for treating sulfid ores.
US1799643A (en) Down-blast oil-smelting furnace
US2057554A (en) Method of and apparatus for the reduction of oxide ores
US4073645A (en) Process of smelting sulphidic copper ore concentrates
US1363188A (en) Method of and furnace for melting metallic masses
US2161181A (en) Melting furnace
US1832092A (en) Gas producer
US4226406A (en) Apparatus for the complex continuous processing of polymetallic raw materials
US2613137A (en) Furnace for the recovery of metal oxides
US1833386A (en) Smelting apparatus
US156243A (en) Improvement in reducing ores
US1826007A (en) Apparatus for manufacturing combustible gas
US4141721A (en) Method and apparatus for complex continuous processing of polymetallic raw materials
US1297641A (en) Electric furnace for smelting ores.
US2025799A (en) Apparatus for roasting fines
US847399A (en) Mercury retort and furnace.
SU34146A1 (en) The method of extraction of metals from slags, districts, tailings and other metal-containing waste, as well as oxidized or sulphite ores or concentrates
SU35373A1 (en) The method of extraction of metals from slags, ramkovka, tailings and other metal-containing waste, as well as oxidized or judged ores or concentrates
US198283A (en) Improvement in shaft-furnaces for smelting tailings and condensing mercury
US1916863A (en) Method and apparatus for agglomerating metalliferous masses
RU2152436C2 (en) Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method