SU520402A1 - Cokeless liquid metal production method - Google Patents
Cokeless liquid metal production methodInfo
- Publication number
- SU520402A1 SU520402A1 SU2112977A SU2112977A SU520402A1 SU 520402 A1 SU520402 A1 SU 520402A1 SU 2112977 A SU2112977 A SU 2112977A SU 2112977 A SU2112977 A SU 2112977A SU 520402 A1 SU520402 A1 SU 520402A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- zone
- gas
- melting
- reducing gas
- recovery
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
(54)(54)
СПОСОБ БЕСКОКСОВОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛАMethod of bespoke production of liquid metal
Изобретение относитс к области металлургии и может быть использовано дл получени чугуна, стали или нромежуточ- ного продукта на предпри ти х черной металлургии .The invention relates to the field of metallurgy and can be used to produce iron, steel or an intermediate in ferrous metallurgy.
Известен способ бескоксового получени жидкого металла из окислов железа, включающий восстановление окислов железа в плотном слое; последующее плавле- ние восстановленного материала в опреде- ленном агрегате без охлаждени перед плавлением; использовашю тепловой и химической энергии газов, образ лощихс в плавильном агрег ате, на нагрев и восста- ноБление материалов в плотном слое.A known method of coke-free production of liquid metal from iron oxides, including the reduction of iron oxides in a dense layer; the subsequent melting of the recovered material in a certain aggregate without cooling before melting; use the thermal and chemical energy of gases formed in the melting unit to heat and reduce materials in a dense layer.
Недостатком способа вл етс трудность дозировки механическими устроствами расхода восстановленного материала в гор чем состо нии из восстановУ тельного агрегата в плавильный.The disadvantage of this method is the difficulty of dispensing with mechanical devices the consumption of the recovered material in a hot state from the reducing unit to the smelting unit.
Кроме того, к недостаткам известного способа относ тс ограниченные возможности ннтенсис1|икаш1и процесса ивид Liepeгул руемого характера периодического (пиклического) поступлени восстановленI ных материалов из зоны восстановлени в зону плавлени и вследствие этого невозможность иезависимог-о управлени процес . сами Б зонах восстановлени и плавлени шахтных . Ллк этого способа характерны ухудшенные газораспределение по сечению и газонронинаемость сло , пони женна иктеисивность тепло- и массообменных процессов в слое и низка степень использовани газа-восстановител , вследствие проведени восстановленп циклическим (периодическим) процессом в подвешенном , а следовательно, неподвижном слое. Кроме того, периодичность выпуска значительного объема восстановленных материалов в зону плавлени приводит к перавно- мерной работе последней, ухудшению условий ее эксплуатации, поиацаипо в зону плавлени материалов со стеиенЕ ю восстановлени , -меньшей заданной, циклическому характеру изменени температуры ма .Tep:ia.i;a в слое, к возмо июсти перегрева восстановленного материале вблизи зоныIn addition, the disadvantages of the known method include the limited possibilities of the intensity of the process and the lie of the controlled nature of the periodic (cyclic) receipt of the recovered materials from the recovery zone to the melting zone and, as a result, the inability to control the process. B zones themselves for the recovery and smelting of mine areas. LLK of this method is characterized by degraded gas distribution over the cross section and gas circulation of the layer, reduced icing of the heat and mass transfer processes in the layer and low degree of use of the reducing gas due to the reduction of the cyclic (periodic) process in the suspended and therefore fixed bed. In addition, the frequency of release of a significant amount of recovered materials to the melting zone leads to the last-dimensional work of the latter, deterioration of its operating conditions, and to the melting zone of materials with a temperature reduction that is less than a given, cyclical nature of the temperature change. Tep: ia.i ; a in the layer, to the possibility of overheating of the recovered material near the zone
выпуска, его спекани и завас:ииы над послед ей. Все этн неаос1-. p.cnvr к roHii KonHio качества получаемого металла и техпако-экономических показате.чей процеС са D целом. Целью изобретени вл етс устранение указанных недостатков за счет обеснеченп независимого управлени процессами БОССга ноБлени в дви ущемс слое и плавлени нри регулируемок посто нном ноступлон ирг восстановленного материала из зоны восста новлени в зону плавлени , т. е. при устранении периодического (циклического) характера процессов восстановлени в неподвиж.-, ном слое и плавлени материалов, восстановленных до заданной степени. Дл этого предложен способ, по котором газ-восстановитель при SOO-llOO-C в количестве 6О-99 о от общего расхода газа ввод т выше зоны выпуска восстановленных материалов и в количестве 40-1% - ниже зоны , а поддержание заданной степен восстановлени материалов в плотном движу- щемс слое осуществл ют путем изменени расхоаа второго потока газа-восстановител в указанных пределах при сохранении посто нным общего расхода газа-восстановител С целью дополнительного регулировани степени восстановлени и производительности давление потока газа-восстановител , вводимого ниже зоны выпуска, предложено измен ть путем наложени усиленных и сдв Н5тых по фазе от О до 18О естественных колебаний, возникающих с частотой -10 Гц при обрушении и образовании дина мически неустойчивых сводов над зоной выпуска восстановленных материалов. Сущность предложенного способа заключаетс в том, что газ-восстановитель ниже зоны выпуска восстановленных материалов подаетс в количестве, недостаточном дл нодвисани материалов в зоне восстановлени , но необходимом дл поддержани трё- буекгой скорости опускани сло , а выше зоны выпуска - в количестве, обеспечиваю щем заданную скорость восстановлени материалов при посто нстве общего расхода газа-восстановител . Способ осуществл етс следующим обра зом. На колошник шахтной печи загружают ок тыши, агломерат или кусковую железную руду. В зоне восстановлени окислы желез восстанавливаютс до заданной степени встречным потоком газа-восстановител в плотном движущемс слое и через зону выпуска поступают в зону плавлени . Зона выпуска, раздел юща зоны восстановлени и плавлени , в зависимости от размеров щахтьт, определ емых производительностью устанозки, может быть выполнена в виде . .... -,.... одного, двух и более отверстий. Газ-воеста юв ггель ввод т двум потоками, соотпетственпо ниже зоны выпуска и выше пос- леднеи рп ге ггг;зратуре, макс11: / льно возможной в пределах 800-1100°С, но не лревы лающей гемиерагуру начала разм г-че- нл зоссгановленного материала. Расход газа-восстановител первого потока, вводимого выше зоны выпуска, составл ет 60-99%, а ниже ее (второй поток)-соответственно 40-1% от общого расхода газа. Скорость движени материалов из зоны восстановлени в зону плавлени регулируют изменением в указанных пределах расхода газа- восстановител , вводимого ниже зоны вы пуска, при сохранении посто нным общего расхода газа.| Скорость поступлени восстановленного материала в зону плавлени не зависит от расхода первого газового потока, вдуваемого выше зоны выпуска. В то же врем скорость прсту пг енк восстановленного материала из зоны восстановлени в зону плавлени можно измеьить от минимального до мак снмалыюго значени путем уме)гьшени расхода второго газового потока, вдуваемого ниже зоны выпуска. Скорость поступлени материала в зону плг;вленп определ ет врем его пребывани в зоне восстановлени , а следовательно, степень восстановлени . При этом в каждом конкретном случае можно обеспечить такую скорость поступлени материала в зону плавлени , при которой в зоне восстановлени достигаетс заданна степень восстановлени (металлизаци ) материала. В зоне плавлени происходит расплавление восстановленньрс материалов, разделение металла и шлака, науглероживание металла при получении чугуна, легирование металла и т. д. Плавление материалов и перегрев расплава осуществл етс за счет дугового или индукционного электронагрева. При работе по предложенному способу возникают колебани давлени газового потока , которые обусловлены естественным процессом образовани и разрушени динамкчоски неустойчивых сводов нгд зоной выпуска с частотой пор дка 1О -1О Гц. Усиловие этих колебаний с помощью известных устройств позвол ет, в частности, ннтенсафи ировать процессы восстановлени и теплообмена Б слое материалов в 1, 31 ,5 раза и тем самым позвол ет увеличить скорость поступлени материала в зо ну плавлени при посто нной степени«осстановлени материала или увеличить степень восстановлени материала нри посто н юк производительности. Лл изменени скорости поступлени матер1 ала в зону ,, плавлени при посто нном расходе второго } тазового потока, а также дл расширени возможностей регулировани этой скорости период усиленных колебаний давлени газового потока сдвигают по фазе от О до 18О относительно естественного колебательного процесса образовани и разрушени динамически неустойчивых сводов над зоной выпуска . Пример. металл получают утем восстановлени гематитовых окатышей Соколовско-Сарбайского горнообогатительного комбината газом-восстановителем, состо щим из 5О% Н2 и 5О;ь СО, темпедительности установки 1ОО т/сутки провод к необходимости увеличени расхода газово го потока, вводимого ниже зоны выпуска, с 7-11,9% до 20,6-35,6% от общего рас да газа-восстановител . Наложение на газовый поток, вводимый ниже зоны выпуска, колебаний давлени интенсивностью ЮОО вт/м и частотой, равной частоте обрушени динамически не устойчивых сводов над зоной выпуска (0,8-7,2 Гц), уменьшает врем восстановлени на ЗО % и повышает равномерность восстановлени окатьплей диаметром 1О мм дл чего соответственно повышают скорост поступлени окатышей в зону плавлени пу тем уменьшени расхода газового потока, вводимого Ш1же зоны выпуска, с 12, 12О , 89с. до 9,3-16,0% от общего расхода газа-восстановител . Повышение производительности от 1ОО до ЗОО т/сутки при восстановле гаи окатышей диаметром 5 мм возможно при уменьшении расхода газа, вводимого ниже зоны выпуска, с 7-11,9% до 2,,О% от общего расхода газа. Из1-/ енением сдвига по фазе от О до 18О° усиленных колебаний давлени газового потока, вводимого ниже зоны выпуска , по отношению к естественному колебательному процессу образовани и разрушени динамически неустойчивых сводов осуществл ют KoppeKTiipooKy скорости поступлени oKaTbmieii в зону плавлени дл по- ратурой 9ОО С в плотном движ 1цемс слое и посто нном ноступлении окатышей, мотал лизованных на 95%, в зону плавлени через зону выпуска обшей площадью О, ОО95 м-, Дл получени данных о соотношении расходов газа-восстановител , вводи1 юго выше и ниже зоны выпуска, диаметр окатьллей измен ли от 5 до 2 О мм, производительность установш - от 1ОО до ЗОО т/сутки, общий расход газовосстановител - от ЮОО до 17ОО металла. Данные приБеде)Ш1 в таблице. Из таблицы следует, что увеличение диаметра окатышей с 5 до 2 О мм нри произволучени заданной степени их металлизации (95%) и дополнительное регулирование в , процессе работы без изменени соотношени расходов газовых потоков. Измерение естественных колебаний в процессе образовани и разрушени динамически неустойчивых сводов может производитьс известными пьезоэлектрическими, емкостны.п1, оптическими и другими датчиками. Электрический сигнал от датчиков усиливаетс по напр жению и мощности, а затем преобразуетс . в акустические колебани с заданным сцвпгом по фазе. Последние накладывают на газовый поток, вводи.мый ниже зоны выпуска . Общий расход газа-восстановител устанавливают в нределах 1000 -1700м /т металла из соображений обеспечени оптимальной CKopoCTii восстановленн51 окатышей и степенн использовани газа в зависимости от требуемой степени восстановлени окатыщей , их восстановимости и т. п. Как видн.о из таблицы, с увеличением общего расхода газа-восстановител при посто нно произсодительности долю расхода газового потока, вводимого ниже зоны , уменьшают. Пределы изменени расхода газового потока , вводимого ниже зоны выпуска, - 1-4О от общего расхода газа, выбра1гы из следующих соображени : верхний нредел, т. е. 4О% ограничиваетс возможной производи тел ь ностью установки, а нижний нредел, т, е.release, its caking and zavas: iii over the latter. All ethn neaos1-. p.cnvr to roHii KonHio quality of the metal and the technical and economic indicators. process a whole. The aim of the invention is to eliminate these drawbacks by providing independent control over BOSS processes in the moving layer and melting them by adjusting the constant supply of the recovered material from the recovery zone to the melting zone, i.e., eliminating the periodic (cyclic) nature of the recovery processes. in the fixed layer, the melt layer and the materials recovered to a given degree. For this, a method has been proposed whereby the reducing gas at SOO-llOO-C in the amount of 6 ~ 99 o of the total gas consumption is introduced above the production zone of the recovered materials and in the amount of 40-1% below the zone, while maintaining the specified degree of recovery of materials in a dense moving bed, it is carried out by varying the flow rate of the second reducing gas stream within the specified limits while maintaining the total reducing gas flow rate constant. In order to further control the degree of reduction and productivity, the pressure of the gas flow is osstanovitel introduced below the outlet zone proposed varied by superimposing and the amplified Sliding N5tyh phase from O to 18O natural oscillations induced with frequency of -10 Hz during collapse and the formation of unstable dynamical arches over the release area of the reduced materials. The essence of the proposed method lies in the fact that the gas reducing agent below the discharge zone of the recovered materials is supplied in an amount insufficient to add materials in the recovery zone but necessary to maintain a three-fold lowering speed of the layer, and above the discharge zone in an amount that ensures the specified material recovery rate at a constant total consumption of the reducing gas. The method is carried out as follows. On the top of the shaft furnace load ok thousand, agglomerate or lump iron ore. In the reduction zone, the oxides of the glands are reduced to a predetermined degree by a counter-flow of reducing gas in a dense moving layer and through the discharge zone enter the melting zone. The release zone dividing the reduction and melting zones, depending on the size of the shades determined by the capacity of the installation, can be made in the form. .... -, .... one, two or more holes. Southeastern gas gazel was introduced in two streams, respectively, below the outlet zone and above the latter, but at the max 11: / possible within 800-1100 ° С, but not starting the beginning of the hemiegurus. hoarded material. The flow rate of the reducing gas of the first stream introduced above the discharge zone is 60-99%, and below it (the second stream), respectively, 40-1% of the total gas flow. The rate of movement of materials from the reduction zone to the melting zone is controlled by changing within the specified limits the flow rate of the reducing gas introduced below the discharge zone, while maintaining the total gas flow constant. The rate at which the recovered material enters the melting zone does not depend on the flow rate of the first gas stream blown above the outlet zone. At the same time, the speed of the sample of the recovered material from the reduction zone to the melting zone can be measured from the minimum to the maximum value by thinking, in part, of the flow rate of the second gas stream blown below the outlet zone. The rate at which the material enters the PLG zone; Vlenp determines its residence time in the recovery zone, and hence the degree of recovery. In this case, in each particular case, it is possible to ensure such a rate of material entry into the melting zone, at which a given degree of material reduction (metallization) is achieved in the reduction zone. In the melting zone, melting of recovered materials, separation of metal and slag, carburization of metal in the production of pig iron, alloying of metal, etc. occur. Melting of materials and overheating of the melt occurs due to electric arc or induction heating. When operating according to the proposed method, pressure fluctuations of the gas flow occur, which are caused by the natural process of formation and destruction of the dynamo of unstable vaults in the discharge zone with a frequency of the order of 10 -1 Hz. The amplification of these oscillations by means of known devices makes it possible, in particular, to attenuate the processes of recovery and heat transfer in a layer of materials 1, 31, 5 times and thereby increase the rate of flow of material into the melting zone at a constant degree of material reduction or Increase the degree of material recovery at constant performance. To change the rate of entry of the material into the fusion zone at a constant flow rate of the second} pelvic flow, as well as to expand the possibilities of controlling this speed, the period of enhanced pressure fluctuations of the gas flow is shifted in phase from 0 to 18 ° relative to the natural oscillatory process of formation and destruction of the dynamically unstable arches over the issue area. Example. The metal is obtained by reducing the hematite pellets of the Sokolovsko-Sarbaysky ore-dressing plant with a reducing gas consisting of 5O% H2 and 5O; CO, installation speed of 1OO ton / day is the need to increase the flow rate of the gas stream introduced below the outlet zone from 7 to 11.9% to 20.6-35.6% of the total race of reducing gas. The imposition of a gas stream introduced below the outlet zone, pressure oscillations with an intensity of 10,100 W / m and a frequency equal to the collapse frequency of dynamically unstable arches above the outlet zone (0.8-7.2 Hz) reduces the recovery time by 30% and increases uniformity reducing the diameter of 1O mm for which, respectively, increase the rate of pellet ingress into the melting zone by reducing the flow rate of the gas stream introduced into the outlet zone from 12, 12O, 89s. up to 9.3-16.0% of the total consumption of the reducing gas. An increase in productivity from 1OO to ZOO t / day with the recovery of gai pellets with a diameter of 5 mm is possible with a decrease in the gas consumption introduced below the outlet zone, from 7–11.9% to 2% of the total gas consumption. Due to the phase shift from 0 to 18 ° C, the increased pressure fluctuations of the gas flow introduced below the outlet zone, in relation to the natural oscillatory process of formation and destruction of dynamically unstable vaults, make KoppeKTiipooKy the flow rate oKaTbmieii into the melting zone using 9OOC in a dense layer and a constant flow of pellets mobilized by 95% to the melting zone through the total area O, ОО95 m-, to obtain data on the ratio of the reducing gas flow rates, Below the outlet zone, the diameter of the alloys was changed from 5 to 2 mm, the capacity was set from 1OO to ZOO t / day, the total consumption of the gas-reducing agent was from YuOO to 17OO metal. Data at Win) W1 in the table. It follows from the table that an increase in the diameter of the pellets from 5 to 2 O mm when producing a given degree of metallization (95%) and additional regulation in the process without changing the ratio of gas flow rates. Measurement of natural oscillations in the process of formation and destruction of dynamically unstable arches can be made by known piezoelectric, capacitive, optical, and other sensors. The electrical signal from the sensors is amplified in terms of voltage and power, and then converted. into acoustic oscillations with a predetermined phase. The latter are applied to the gas stream, entered below the discharge zone. The total flow rate of the reducing gas is established in the range of 1000 -1700 m / t of metal in order to ensure optimal CKopoCTii reduced pellets and the degree of use of gas depending on the required degree of reduction of the pellets, their recoverability, etc. As seen from the table, with an increase in total at a constant production of the reducing gas flow rate, the fraction of the flow rate of the gas stream introduced below the zone is reduced. The limits of change in the flow rate of the gas stream introduced below the outlet zone are 1–4 ° of the total gas flow rate, selected from the following considerations: upper limit, i.e., 4O% is limited by the possible performance of the installation, and e.
. - обеспечением требуемого времени преоь иан1 железосодержащих материалов в зо 110 Босстановлепи .. - provision of the required time for pre-treatment of iron-containing materials in the area of Bosstanstlepi.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2112977A SU520402A1 (en) | 1975-03-11 | 1975-03-11 | Cokeless liquid metal production method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2112977A SU520402A1 (en) | 1975-03-11 | 1975-03-11 | Cokeless liquid metal production method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU520402A1 true SU520402A1 (en) | 1976-09-17 |
Family
ID=20612557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU2112977A SU520402A1 (en) | 1975-03-11 | 1975-03-11 | Cokeless liquid metal production method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU520402A1 (en) |
-
1975
- 1975-03-11 SU SU2112977A patent/SU520402A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU1505800A (en) | Iron production method of operation in a rotary hearth furnace and improved furnace apparatus | |
JPH10195513A (en) | Production of metallic iron | |
RU2240354C2 (en) | Method for producing of liquid metal iron | |
CN107881275A (en) | The method and its iron-smelting furnace of novel flash fast thawing ironmaking | |
CN104762488B (en) | A kind of method of direct vanadium alloying in esr process | |
CA1158443A (en) | Method and apparatus for producing molten iron | |
US5946340A (en) | Process for melting of metal materials in a shaft furnace | |
US6264721B1 (en) | Method of operating rotary hearth furnace for reducing oxides | |
RU2003111163A (en) | METHOD AND DEVICE FOR DIRECT Smelting | |
SU520402A1 (en) | Cokeless liquid metal production method | |
JPH04263003A (en) | Method for operating blast furnace | |
US1815946A (en) | Extracting of iron | |
US3689251A (en) | Reduction of solid iron ore to hot metallic iron in a rotary kiln-flash heater-rotary reactor complex | |
US2993779A (en) | Process of reducing metal oxides | |
JPH02110287A (en) | Smelting device | |
US2297747A (en) | Process and apparatus for reducing ores | |
RU2761189C1 (en) | Method for electric melting of steel from iron-ore metallised raw materials and arc furnace for implementation thereof | |
Ho et al. | Energy audit of a steel mill | |
RU2333437C1 (en) | Method of melting in cupola furnace | |
JPS6169944A (en) | Manufacture by melting and reducing of ferrochrome | |
SU1049546A1 (en) | Method for blast furnace smelting | |
JP3121894B2 (en) | Metal melting furnace | |
SU863644A1 (en) | Method of cooling sulfur-containing iron-ore lumped materials | |
RU2031130C1 (en) | Method of processing of iron-containing raw | |
JPH0293287A (en) | Melting device and melting method |