SU829678A1 - Способ получени губчатого железа - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА

1

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к способам получени  губчатого железа.

Известен способ высокотемпературного получени  губчатого железа из высококремнеземистой магнетитовой руды с низким содержанием глинозема , предусматривающие предварительное офпюсование дл  предотвращени  образовани  при восстановлении руды шлака типа FeO SiO. Дл  этого концентрат из такой руды смешивают с флюсом и получают скатыши основностью примерно I, после чего окатыши обрабатьшают в восстановительной атмосфере при 10001300°С D.

Недостатком этого способа  вл етс  ограниченность его применени  и использовани  только дл  руд указанного класса. Кроме того, данный способ не исключает возможность накоплени  большого количества закиси железа при восстановлении, что приведет , к снижению температуры разм гчени  и слипанию окатышей, а следовательно , к уменьшению производительности агрегатов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемо.му .результату  вл етс  способ получени  губчатого железа, по которому окатыши, состо щие из смеси концентрата твердого топлива и флюса, сушат, пропуска  нейтральные газы с температурой 150-315с и нагревают до 538-1093с, пропуска  гор чие не вступающие в реакцию газы, содержащие не более 15 вес.% кислорода. Далее шихту нагревают до температуры не более 1315°С и металлизируют, пропуска  через нее те же газы. Нагрев производ т в течение времени, достаточного дл  восстановлени  60-90% химически св занного железа Г2}.

Claims (2)

1. Недостатками этого способа  вл ютс  низка  производительность и качество окатышей, поскольку использование в качестве восстановит л  твердого топлива преп тствует п чению окатышей высокой прочности, а также вносит с со.бой золу и вред ные примеси, в частности серу. Цель изобретени  - увеличение производительности процесса и улуч шение качества окатышей. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что нагретые окатыши , содержащие 7-14% твердого углерода , восстанавливают до содержани  остаточного углерода 1,4-4,2% при температуре изотермической вьще жки в интервале 1 1 20-1 , пр МО пропорционально изменению основности окатышей от 0,2 до 1,5, после чего довосстановление ведут газами при 1250-1350°С, при этом при изменении основности с 0,2 до 1,5 температуру изотермической выдержки пр мо пропорционально измен ют с 1120° до . При выдержке окатышей, содержащи 7-14% твердого углерода, в нейтраль ной по отношению к металлическому железу атмосфере за счет восстановлени  углеродом образуетс  жесткий каркас свежевосстановленного железа , позвол ющий вести процесс довосстановлени  газами, содержаищми окись углерода и водород, при 12501350 С без нарушени  структуры сло  снижени  скорости фильтрации газовосстановител  и снижени  производительности агрегата по сравнению с теоретической. Температурны режим выбираетс  в. зависимости от изменени  основности окатьш1ей и обеспечивает восстановлени  их твердым углеродом без образавани  чрезмерно количества жидких фаз, что ведет к устранению слипани  окатышей. При основности окатышей 0,2 наиболее оптимальной температурой  вл етс  , а дл  основности 1 ,5-1220С. Изменение температуры в этом интервале (1120-1220с) находитс  в пр мой зависимости от изменени  основности в пределах 0,21 ,5. .Количество твердого углерода в окатышах ограничено верхним преде лом 14% из услови  сокращени  содержани  золы и серы в готовом продукте и нижним - 7% из услови  степени развити  пр мого восстановлени После окончани  изотермической выде ( ки восстаноёление оставшихс  окислов железа ведут газами при 1250-1350 С. Верхний предел температуры газов ограничен температурой плавлени  железного каркаса при науглероживании , а нижний (1250 С) снижением .скорости восстановлени . Образование жидкой фазы из шлакообразных окислов при этих температурах не приводит к слипанию окатышей в слое, поскольку ее количество недостаточно дл  пропитки всего окатыша. Кроме того, количество шлака уменьшаетс  с развитием процесса восстановлени . Смачивание шлаком железного каркаса увеличивает дос .тупную газу-восстановителю поверхность окислов расплава, увеличива  тем самым скорость восстановлени . Пример. Шихту основностью 0,2, состо щую из 81% концентрата СевГОКа, 12% углерода и 7% возврата металлизованных окатышей, смешивают в. течение 3 мин, окомковывают до достижени  окатышами размера 8-14 мм.и загружают на колосники конвейерной Мишины высотою 250 мм. Затем окатыши сушат при путем просасывани  продуктов сгорани  природного газа через слой окатышей. Скорость, фильтрации газа составл ет 1,2 м /м.с. Врем  сушки 5 мин. Поступаюпц е в зону подогрева окатыши нагревают до 1120°С дымовыми газами, не со- держащими свободного кислорода, скорость фильтрации которых составл ет О,7 . Врем  нагрева 10 мин. В зоне восстановлени  производ т изотермическую выдержку в нейтральной по отношению к металлическому. железу атмосфере, создаваемую путем просасывани  через слой окатьш1ей продуктов горени  природного газа при коэффициенте избытка воздуха ,7. Температура выдержки 1120 С, скорость фильтрации 0,5 м /м.с, врем  вьщержки 16 мин, степень металлизации окатьнвей 60%. В зоне довосстановлени  окатьшш восстанавливают продуктами конверсии природного газа, содержащими 53% Н,. и 31% СО при . Врем  восстановлени  7 мин. Расход газа 0,5 . Конечна  степень металлизации 90%. Затем окатыши охлаждают в токе смеси азота и охлажденных дымовых газов до 100 С, Скорость фильтрации составл ет 2,0 , врем  охлаждени  10 ми П р и м е р 2. При производстве окатышей основностью 1,5 в шихту дополнительно добавл ют известн к. Пор док операций и газотемпературные режимы по,длине конвейерной машины остаютс  такими же, как и по примеру IJ за исключением изотермической выдержки. При основнос ти окатышей 1,5 оптимальна  температура изотермической выдержки I220°С.- Увеличение температуры выдержки от 1120с при основности окатьшхей 0,2 до 1220°С при основности I,5 позвол ет интенсифицировать процесс восстановлени  окис лов железа твердым углеродом, что сокращает врем  вьщержки До 8 мин при снижении расхода газа на 40%. Качественные характеристики выходного продукта в обоих примерах оди наковы. Отсюда вытекает целесообразность использовани  окатьшей основностью 1,5 с дальнейшим переделом их в сталеплавильной промьшшенности , нуждающейс  в высокоосновном сырье с низким содержание вредных примесей. Предлагаемьй способ не требует значительных капитальных затрат и может быть легко осуществлен в промышленных услови х. Использование способа получени  губчатого железа по данной технологии за счет увеличени  производи тельности агрегатов позвол ет полу чить экономию в сумме I71500 р,в г ( без учета эффекта от применени  окатьш1ей повьш1енного качества в ст леплавильном производстве Введени процесса довосстановлени  газами п 1350 С позвол ет сократить врем  процесса с 30 до 15 мин. С учетом времени, необходимого на сушку (15 86 подогрев (10) и охлажде1ше (15) окатьппей, весь цикл займет 40 мин. При обычной технологии, т.е. вое становлении окислов железа только твердым углеродом при (температура , при которой отсутствуют расплавы) весь цикл занимает 53 мин, таким образом, увеличение производительности составит 24,5%. В случае восстановлени  на конвейерной машине условно-посто нна  расхода составит 0,7 р. на I т губчатого железа . Формула изобретени  Способ получени  губчатого железа , включающий сушку, нагрев, восстановление и охлаждение углеродсо- держащих офлюсованных окатышей газами, содержащиьа окись углерода и водород, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  произ- водительности процесса и улучшени  качества окатышей за счет предотвращени  нарушени  структуры сло  и снижени  содержани  серы в них, восстановление окатышей, содержащих 7-14% углерода осу1чествл ют до содержани  углерода 1,4-4,2% при 1120-1220°С, а затем довосстанавливают при 1250-1350°С, при этом при изменении основности окатьшей от до 1,5 пр мо пропорционально измен ют температуру при восстановлении с 1120 до 1220°С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3910786, кл. 7534 , 1975.
2. 2.Патент США № 3264091, кл. 75-34, 1966.