SU976856A3 - Method of producing metallic melt from ground iron ore material - Google Patents

Method of producing metallic melt from ground iron ore material Download PDF

Info

Publication number
SU976856A3
SU976856A3 SU762380853A SU2380853A SU976856A3 SU 976856 A3 SU976856 A3 SU 976856A3 SU 762380853 A SU762380853 A SU 762380853A SU 2380853 A SU2380853 A SU 2380853A SU 976856 A3 SU976856 A3 SU 976856A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
molten
iron
iron ore
oxygen
Prior art date
Application number
SU762380853A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Олоф Эденволл Ингвар
Северин Экман Дуглас
Ивар Элвандер Ханс
Геран Герлинг Карл
Сигвард Хеллестам Карл-Йохан
Мелкерссон Карл-Аксель
Original Assignee
Болиден Актиеболаг (Фирма)
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 Болиден Актиеболаг (Фирма) filed Critical Болиден Актиеболаг (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU976856A3 publication Critical patent/SU976856A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B11/00Making pig-iron other than in blast furnaces
    • C21B11/02Making pig-iron other than in blast furnaces in low shaft furnaces or shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/62Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production

Description

397 ал легко приобретает такую консистенцию, котора  затрудн ет восстановление матери ала в ходе последук цего процессе обработки . Возникают серьезные механические проблемы при выгрузке подобного компакт ного спекшегос  материала из нижней части шахты, поскольку спекшийс  материал после охлаждени  приобретает псевДОМ0НОЛИТНЫЙ характер, т.е. ведет себ  подобно монолитному материалу, будучи при этом продуктом спекани . Наиболее &и;;.1ким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ полученш металлического расплава из измельченного материала, включающий его загрузку в печь, частичнсе воестановление газообразными продуктами горени  и последующее- окончательное воестановление углеродом L33 . Согласно известному способу примен ют чистый газ богатый СО, из Koioporo вьшадает сажа и осаждаетс  на материале состо щем из окислов железа, при ртносительно низкой температуре UOO-60O°C) Полученный частично восстановленный продукт еще содержит 80-85% от первоначального количества кислорода в исходном сырье. Основна  часть восстановительного процесса проводитс  на следующей высокотемпературной стадии, шэтора  из-оза низкой степени восстановлени , достигнутой на стадии nepBdro восстановлени , требует подачи значительного количества энергии. Цель изо)ете1ш  - интенсификаци  процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу получени  металлического расплава из измельченного железорудного материала, включающему загрузку его в печь, частичное восстановление газообразными продуктами горени  и последующее окончательное восстановление углеродом, частичное восстановление осуществл ют совместно с расплавленным путем тангенциальной .подачи железорудtiioro материала, твердого угпёродастогЬ восстановител  и кислородсодержащего , таза в факед горени , а довосстановление осуществл ют остаточным твердым восстановителем, присутствующим в расплавленном материале. Предусматриваетс  полное или частичное использование сульфидного Qbjpfbfl дл  производства частичгга восстановленного продукта. На фиг. 1 схематически изображена установка дл  реализации способа; на 564 фиг. 2 и 3 - два варианта модифидированных конструкций шахты, Установка: состоит из шахты или коло1нны1 ,в которой окисел железа плавитс  и частично восстанавливаетс . Нижн   часть шахты 1 входит непосредственно в реакторную зону 2, в которой частично восстановленный окисел железа окончательно восстанавливаетс  и плавитс  с образованием расплавленного железа. Образуемые газы вместе с некоторым количеством пыли и испарившихс  или газифицированных компонентов загруженньос материалов отвод тс  из верхней , выходной трубсшро д, который позвол ет к приспособле д указанных газов и иа- t влечени  содержашегос  в них тепла. эти приспособлени  содержат паровой бойлер 4, циклонное устройство 5 игазоочис тительное приспособление 6, спроектиро:ванное например на мокрую газоочистку, из которого очищенные газы (основна  часть содержащегос  в них тепла извлечена ) вывод тс  через трубопровод 7 в дашовую трубу. Верхн   часть шахты 1 „ трубопровод выхлопных газов вьшолне металлических труб, по которым циркутшрует кип ща  вода. Трубопровод 3 выхлопных газов дл  удобства снабжен приспособлени ми дл  очистки облицованных стенок труб от отложений. Защитное покрытие можно обеспечить из железоокисного материала, намороженного на стенки щахты, оборудованные трубами. Эти стенки могут быть снабжены шпильками или штыр ми, введенными в стенку дл  облегчени  намораживани  расплавленного материала. Образуемый в трубах пар отдел етс  вместе с паром парового бойлера 4 в колпаке 8, из которого отделённыйпар пропускаетс  потрубопрово,-дам 9 и 10 к конденсаторной турбине 11 по перегревной части (не показана) образующей часть бойлера 4. Пропускаемый через турбину пар конденсируетс  Б охпади-тепе 12 и образуемый в охладителе конденсат, отводимый по трубопроводу 13, может возвращатьс  в бойлер 4. Когда пар низкого давлени  или гор ча  вода требуютс  дл  другого применени , турбина 11 может быть заменена турбиной противодавлени . В своде шахты 1 располагаетс  кольдо из горелок 14 дл  подачи в шахту 1 тонкоизмельченных окисла железа, угл  или другого углеродистого или углерод содержащего восстановительного реагента. известн ка и/или других шлакообраэоватеЛей или флюса, возвратной пыли из пароваго бойлера 4 и циклонного устройства 5 и кислородного или другого газа, предназначенного дл  процесса горени , налример воздуха, или воздуха, обогощенного кислородом. В этом случае кислород содержащий газ, подающийс  к горешсе 14, получают на установке 15 производства кислородного газа, на KOfTopyro подаетс  сжатый воздух из компрессора 16, приводимого турбиной 11. Компрессор16, снабжен трубопроводами ввода 17 и вывода 18 воздуха. Окисел железа, уголь известн кивозвратна  пыль накапливаютс  в бункерах 19-22, из которых они вывод тс в надлежащих пропорци х и загружаютс  в смесительный и уравновешивающий 23 с помощью ленты конвейера 24. Эта смесь397 al easily acquires a consistency that makes it difficult to recover the material during the subsequent treatment process. Serious mechanical problems arise when unloading such a compact compact material from the lower part of the mine, since the sintered material after cooling acquires a pseudo-NOLITE character, i.e. behaves like a monolithic material while being a sintering product. The most amphibious and technical result and the achieved result is a method of obtaining a metallic melt from crushed material, including its loading into the furnace, partial reduction with gaseous combustion products and subsequent final conversion with carbon L33. According to a known method, a pure CO-rich gas is used, Koioporo expels soot and precipitates on a material consisting of iron oxides, at relatively low temperatures UOO-60O ° C) The resulting partially reduced product still contains 80-85% of the original amount of oxygen in the original raw material The main part of the recovery process is carried out at the next high-temperature stage, because of the low degree of reduction achieved at the nepBdro recovery stage, a significant amount of energy is required. The goal of the Internet is to intensify the process. The goal is achieved by the method of producing a metal melt from crushed iron ore material, including loading it into a furnace, partially reducing combustion gases with gaseous products and subsequent final reduction with carbon, partially reducing the molten by tangential iron supply of the material, solid carbon fraction. and oxygen-containing, pelvis in the fired combustion, and the re-recovery is carried out by residual solid recovery novelty, present in the molten material. Full or partial use of sulphide Qbjpfbfl for the production of a portion of the recovered product is envisaged. FIG. 1 shows schematically an installation for implementing the method; in 564 of FIG. 2 and 3 are two variants of modified mine structures, Installation: consists of a mine or colo1, in which iron oxide melts and is partially reduced. The lower part of the shaft 1 enters directly into the reactor zone 2, in which the partially reduced iron oxide is finally reduced and melted to form molten iron. The gases generated together with some of the dust and evaporated or gasified components of the loaded materials are removed from the upper, outlet pipe, which allows for the adaptation of these gases and the attraction of heat contained in them. these devices contain a steam boiler 4, a cyclone device 5 and a gas purification device 6, designed, for example, for a wet gas cleaning system, from which the purified gases (most of the heat contained in them is removed) are led through a pipe 7 to a dash pipe. The upper part of the mine is 1 "the pipeline of exhaust gases is above the metal pipes through which the boiling water is circulating. For convenience, the exhaust gas pipeline 3 is equipped with devices for cleaning the lined pipe walls from deposits. The protective coating can be made of iron oxide material, frozen on the walls of the shaft, equipped with pipes. These walls can be provided with studs or pins inserted into the wall to facilitate freezing of the molten material. The steam formed in the pipes is separated along with the steam of the steam boiler 4 in the bell 8, from which the separated steam pipe is passed through, lines 9 and 10 to the condenser turbine 11 forming part of the boiler 4 that is not passed through the turbine. The steam passed through the turbine condenses. -team 12 and condensate produced in the cooler, discharged through conduit 13, may be returned to boiler 4. When low pressure steam or hot water is required for another use, turbine 11 may be replaced by a counter-pressure turbine. In the roof of mine 1 there is a colde of burners 14 for supplying finely divided iron oxide, coal or other carbonaceous or carbon containing reducing reagent to mine 1. limestone and / or other slagworkers or flux, returnable dust from the steam boiler 4 and the cyclone device 5, and oxygen or other gas intended for the combustion process, or air or oxygen-enriched air. In this case, the oxygen-containing gas supplied to the cavity 14 is obtained at the oxygen-gas production unit 15, KOfTopyro is supplied with compressed air from the compressor 16 driven by the turbine 11. The compressor 16 is provided with pipes for air inlet 17 and air outlet 18. Iron oxide, limestone, return dust accumulate in bins 19-22, from which they are drawn in proper proportions and loaded into a mixing and balancing 23 using a conveyor belt 24. This mixture

материалов подаетс  из бункера 24 к горелкам 14 по трубопроводам 25 и 26. Кислородный газ подаетс  к горелкам по трубопроводам 27 и 28, из которых он поступает в трубопроводы 26.materials are fed from hopper 24 to burners 14 through lines 25 and 26. Oxygen gas is supplied to burners through lines 27 and 28, from which it enters pipelines 26.

Горелки 14, из которых две показаны на фиг. 1) направлены наклонно вниз и по касательной к воображаемой окружности в нижней части шахты 1. Диаметр этой воображаемой окружности;Составл ет приблизительно четверть диаметра шахты, а расположение и угол наклона горелок таковы, что выбрасываемый из них материал направл етс  на периферию воображаемой окружности в област х, располагающихс  симметрично по кругу. Дополнительный i кислородсодержащий газ дл  окончательного сжигани  материала подаетс  к верхней части шахты 1 по горизонтальным форсункам 29, которые подпитываютс  из трубопровода 2.7, от- . ветвл юшегос  от трубопровода 30. Форсунки 29 направлены тангенциально главным образом дл  того, чтрбы потоки кислородного газа, поступающего из них, были тангенциальны воображаемой окружности , диаметр которой составл ет приблизительно треть диаметра шахты.Burners 14, of which two are shown in FIG. 1) directed obliquely downward and tangential to an imaginary circle in the lower part of the shaft 1. The diameter of this imaginary circle; About a quarter of the diameter of the shaft, and the location and angle of the burners are such that the material ejected from them is directed to the periphery of the imaginary circle in the region x, arranged symmetrically in a circle. An additional oxygen-containing gas for the final incineration of the material is supplied to the upper part of the shaft 1 through horizontal nozzles 29, which are fed from the pipeline 2.7, from -. branch from the pipeline 30. The nozzles 29 are tangentially oriented mainly to ensure that the oxygen gas flows from them are tangential to an imaginary circle whose diameter is about a third of the diameter of the shaft.

Во врем  своего прохождени  из горелок 14 вниз по шахте 1 окисел железа плавитс  и частично восстанавливаетс , уголь преобразуетс  к кокс, а известн к выгорает. Возвратна  пыль,, состо ща  .главным образом из окисла железа, таюкё плавитс  и частично восстанавливаетс . Расплавленный и частично восстановленный окисел железа вместе с коксом и выгоревшим известн ком достигает-верхней поверхности сло  материала реакторной During its passage from the burners 14 down the shaft 1, the iron oxide melts and partially recovers, the coal is converted to coke, and the limestone burns out. Return dust, consisting mainly of iron oxide, melts and is partially reduced. The molten and partially reduced iron oxide together with coke and burnt limestone reaches the upper surface of the layer of the reactor material.

рез слой кокса, содерл ание лселеза в расплавленном шлаке понижаетс , при восстановлении образуетс  кремний, а образовавшеес  расплавленное железо науглероживаетс .By cutting the coke layer, the elsez content in the molten slag is lowered, silicon is formed when reduced, and the molten iron that is formed becomes carbonized.

Энерги , требуема  дл  плавлени  и окончательного восстановлени  окисла железа , подаетс  в реакторную зону 2 с помощью электроиндуктпвного нагрева содержащегос  в ней материала. С этой целью вокруг реакторной зоны 2 установлена индукционна  обмотка 32, питаема  переменным током от генератора 33 через преобразователь 34.The energy required to melt and finally reduce the iron oxide is supplied to the reactor zone 2 by electro-induction heating of the material contained therein. For this purpose, an induction coil 32 is installed around the reactor zone 2, supplied with alternating current from the generator 33 through the converter 34.

При таком индукционном нагреве, вырабатываема  на единицу обьема энерги  в слое материала возрастает от центра реакторной зоны к ее периферии. Соответственно , загрулсаемый в слой материал будет перемещатьс  наютонно вниз и наруису в ходе продолжающегос  восстановлени  окисла железа и плавлени  (фиг. 1)With such induction heating, the energy generated per unit volume in the material layer increases from the center of the reactor zone to its periphery. Accordingly, the material that is loaded into the layer will move down nationally and outwards during the ongoing reduction of iron oxide and melting (Fig. 1)

Состо ща  главным образом из окисла железа пыль отдел етс  в бойлере 4 и циклонном устройстве 5. Эта пыль выводитс  на конвейерные ленты 35 и 36 и пропускаетс  с помощью приспособлений (не показаны) к одному из бункеров 19 22 , использующемус  дл  хранени  возвратной пыли. Выдел емые из материала в ходе процесса металлы, такие как свинец и цинк в виде мелкозернистых окислов и трехокись мъш1ь ка в парообразной форме , проход т через паровой бойлер 4 .и циклонное устройство 5 и отдел ютс  В твердом виде в газоочистном устройстве 3. Высаживаема  в газоочистительном гстройстве 6 пыль удал етс  по трубопро«зоду 37 на отдельную обработку и таким зоны, расположенной в иижней части шахты . В верхней зоне указанного сло  материала расплавленный окисел железа . реагирует с коксом с обеспечением дальнейшего частичного восстановлени  окисла железа с охлаждением. Образующийс  в слое материал затем преобретает полужидкую или пастообразную консистенцию. Железооютсный материал окончательно восстанавливаетс  и плавитс  в реакторной зоне 2 с дальней им потреблением кокса, в результате чего образуетс  расплавленное железо. Последнее собираетс  вместе с расплавленным шлаком в нижней части реакторной зоны, откуда они отвод тс  либо непрерывно, либо периодически через выпускное приспособление 31. Загружаемое количество угл  подбирают так, чтобы на ванне железа и шлака поддерживалс  слой кокса. При прохождении чеобразом не возвращаетс  в бункеры 1922 . Нарабатываемый в шахте 1, трубопроводе 3 ОТХОДЯЩ1-1Х газов и паровом бойлере 4 пар используетс  дл  работы турбины 11, котора  в дополнение к компрес сору -16 также приводит во вращение генератор ,33, Эа счет регулировани  подачи горючего материала, энерги  вырабатываема  в шахте 1 мгновенного плавлени , может быть отрегулиргвана так, чтобы количест во пара, нарабатываемого в системе, было достаточным дл  покрыти  энергии, требуемой дл  плавлени  и восстановлени  и дп  работы оборудовани  15 по выработке кислородного газа. Дл  работы этой установки, имеющей производительность 30 тонн расплавленного lyryria в час, полный процесс требует около 59 О кг угл  на тонну чугуна с теплотворной способностью 26,4 ГДж/т (6,3 Гкал/т)., В этой ситуации процесс становитс  самообеспечивающимс  в отнощенш энергии, требуемой дл  плавлени  и восстановлени  окислов желе за и производства кислородного газа при нормальных услови х эффективности на различных стади х преобразовани  энергии , TaKVBC как бойлер, турбина, .генератор , преобразователь и т.п. Таким образом , процесс характеризуетс  в первичной энергии в виде угл , составл ющей всего 15,6 ГДж (3,7Гкал) на тонну чугуна . Дл  сравнени  потребность в перви ной энергии дл  обычного доменного процесса составл ет 18,2 (4,35 Гка т), включа  производство кокса. Кроме того, при осуществлении предлагаемого способа может использоватьс  уголь мно го худщего качества, чем уголь, примен  емый дл  производства доменного кокса. Шахта показанна  на фиг. 2 имеет верхнюю 38 и нижнюю 39 зоны и  вл етс  частью установки того же общего типа, что изображенна  на фиг. 1. но приспособлена дл  производства расплавленного чугуна из тонкоизмельченньгх пиритных концентратов. Нижн   часть «щахты непосредственно сливаетс  с реакторной зоной, в которой частично восстановленный окисел -железа окончательно восстанавливаетс  и плавитс  с образованием расплавленного чугуна. В своде шахты 1 располагаетс  кольцо горелок 4О, которые в шахту подаетс  тонкОизмельченный концентрат, известн к и/или другие шлакообразователу или флюс, возвратна  пыль и кислородсодержащий газ 9 568. или некоторые другие газы, такие как воздух или обогащенный кислородом воздух, дл  поддержани  горени  или обжига . В этом варианте исполнени  устройства твердый материал пропускаетс  к горелкам 40 по трубопроводам 41 и 42, а кислородный газ - по трубопровоР .У 43 и трубопроводам 44 и 45, ответГвл ющимс  от трубопровода 43. Горелки ( показаны только две) направлены наконно вниз и по касательной к воображамой окружности, диаметр которой меньше наименьшего размера в сечении шахты, так, чтобы в шахте возникало вихревое. движение.Кислородный газ также подаетс  в шахту 1 через горизонтальные форсун1си 46, которые подпитываютс  от трубопроводов 44 через трубопроводы 47, Ответл юшиес  от трубопроводов 44. Эти форсунки направлены тангенциально с тем, чтобы поддерживалось создаваемое ими вихревое движение. Могут быть предусмотрены также дополнительные форсунки 48 и 49 дл  подачи кисл.ородного газа на требуемые уровни зоны -38 и/или зоны 39, которые подведены от трубопроводов 44 (фиг. 2). Форсунки 50 размещета, по существу , тем же образом, что и горелки 40. Через них в шахту подаетс  твердый углеродистый или углеродсодержащий восстановительный реагент, который посту-f пает из трубопроводов 51 и 52, причем он подвергаетс  преобразованию в кокс при температуре, доминирующей в шахте. В этом варианте газоносителем дл  восстановительного реагента  вл етс  кислородный газ, который поступает к форсункам 50 по трубопроводам 53, ответ ва ющимс  от трубопроводов 44. В ходе прохо одени  от горелок 40 через зону 38 щахты 1 концентраты обжигаютс , а возвратна-  пыль вместе с обожзкеннымн продуктами плавитс . продолжающемс  прохождении этих продуктов через зону 39 шахты окисел железа и возвратна  пыль частично восстанав .ливаютс  в определенной степени. Расп лавленный и частично восстановленный окисел железа вместе с образованным из восстановительного реагента коксом и прогоревшим известн ком подают на поверхность 54 сло  материала, присутствующего в нижней части шахты 1 и .реакторной зоне 2. Расплавленный окисел железа реагирует в верхней зоне сло  с коксом с одновременным дальнейшим восстановлением и охлаждением. Затем 99 материал в слое приобретает полужидкое или пастообразное состо ние, Желеэоокисный материал окончательно восстанавливаетс  и плавитс  в реакторной зоне 2 с потреблением дальнейшего количества кокса, в результате чего образуетс  жидкий чугун, а расплавленный шлак накапливаетс  в нижней части реакторной зоны. В ходе процесса восстановлени  офазуютс  газы, содержащие окись углерода, которые проход т вверх через шахту вместе с газами, образующимис  в ходе коксовани . Эти газы частично окисл ютс  в ходе реагировани  с расплавленным окислом материала в зоне 39 и окон чательно сгорают с кислородным газом, пропускаемым через форсунки 46, или в случае необходимости, через форсунки 48 Расплавленный чугун и шлак выводитс  через приспособление 31. Количество вос становите ьного реа.гента, загружаемое в шахту, подбирают таким, чтобы на ванне чугуна и шлака поддерживалс  слой кокса При прохождении через слой кокса в расплавленном шлаке снижаетс  содержание железа, при восстановлении образуетс   кремний, а расплавленный чугун науглероживаетс  Требуема  дл  осуществлени  плавлени  и окончательного восстановлени  час .тично восстановленного 01шсла железа энерги  подаетс  в реакторную зону посредством электроиндуктивного нагрева содержащегос  в ней материала. Дл  этого вокруг реакторной зоны предусмотрена индукционна  обмотка, котора  питаетс  переменным током. Часть физического тепла вьшускаемого шлака может быть извлечена за счет использовани  указанного тепла дл  обжига известн ка, который впоследствии используетс  в процессе в качестве щлако образовател . С этой целью чугун и щлак пропускаетс  из вьшускного приспособлени  31 к щлакоотдел юшемус  приспособлению 55, из которого расплавленные шлак и чугун выгрунсаютс  по разным каналам . Часть шлака пропускаетс  в резервуар 56, где он взаимодействует tc содер- жащим известн к материалом, который загружаетс  в резервуар 56 через ввод 57. Затем известн к, обжигаетс , а шлак затвердевает, при выделении двуокиси углерода, вьтодимой через вьшуск 58. Гор ча  смесь щлака и обожженного 1иэвестн ка размалываетс  в устройстве 59 до требуемого размера :частиц, за56 тем она загружаетс  в шахту, предпочтительно еще в нагретом состо нии, и либо через бункер дл  хранени  шлакообразовател , либо пр мо, поступает к горелкам 40. Остаточный шлак, не используемый дл  обжига известн ка, выгружаетс  по трубопроводу 6О. Из зоны 38 (фиг. 3) может быть использован газ, имеющий относительно высокое содержание серы, из которого может быть извлечена сера в элементар- . ной форме, например, с применением про- . цесса Клауса. Дл  этого необходимо чтобы газ содержал к 5О2, которые в процессе Клауса реагируют друг с другом с образованием HjiO и S . С этой целью используетс  смесь паров воды и кислородного газа в качестве газа-носител  дл  материала, поступающего через горелки 40. Подобна  смесь загружаетс  т.акже через форсунки 46. Когда в верхней части зоны 38 есть форсунки 48, они могут подавать газ, более обогащенный паром, чем тот, который поступает через форсунки 46. Газ-носитель, используемый дл  загружаемого через трубопроводы 51 и 52 восстановительного реагента , состоит, по существу, полностью из кислорода, который подаетс  по трубопроводам 60, от хсоторых могут ответвп тьс  трубопроводы 61 дл  питани  форсунок 62. Последние могут быть расположены тем же образом, что и форсунки 49 на 2 и служат дл , по меньшей мере, частичного сжигани  горючего газа в верхней части шахтовой зоны 39. ревший газ отбираетс  из зоны 39. через вьшускной трубопровод 63 с тем, чтобы предотвратить разбавление обжигового газа. Остаточное теплосодержание вьтодного газа может быть извлечено в паровом бойлере тем же путем, что и показанное , на фиг. 1. Благодар  простоте устройства дл  реализации предлагаемого способа и тому, . установка не требует наличи  коксопроизвод щих систем спекани , а в некоторых случа х даже и отдельных обйтеговых систем, капитальные затраты оказываютс  существенно ниже, чем сопр женные с обычным доменным процессом, даже дл  схтносительно небольших установок в расчете на тонну емкости. П р и м е р . В зону обжига шахты загружают 2О 44О кг/ч концентрата сульфида свинца, имеющего 75 вес.% свинца. В печь за тот же период загружают 15ОО кг известн ка, 310 кг кокса. 170 кг т желого топливного мисла и 6000 кг возвратной пыли, по существу в виде сульфатов свинца. Потребность в кислороде составл ют 3000 им /ч в рас чете на 1ОО% OQ. Расплавленный в пламени и частично восстановленный материал, из которого в пересчете-на содержащийс  свинец 30 вес.% окислились до РвО, имеет температуру при достижении реактора индуктивного нагрева, соединенного с ниж ней частью щах1Ы. Каждый час вьшускаю из реактора 15000 кг расплавленного свинца при 800°С к 2700 кг шлака при 1250°С. Из щахты ежечасно, вывод т 410О им газа, имеклцего температуру laOO C. Газ содержит 52 об.% SO и 44 ОО кг пыли в виде РЬО, причем указанна  пыль сульфатируетс  двуокисью серы в газе и отдел етс  в бойлере и газоочистительном аппарате, после чего она возвращаетс  .в щахту в виде Возв-( ращаетс  в щахту в виде возвратной пыЛИ , содержащей сульфат свинца, Ежечасно в бойлере нарабатьюаетс  пар высокого давлени , имеющий энергосодержание 2100 кВт.ч. Этот пар используют дл  привода паровой турбины мощностью 690 кВтл электроэнергии, из которых 130 кВт.ч идут дл  производства кислородного газа, а 56О кВт.ч - дл  работы реактора. ормула-изобретени  Способ получени  металлического расплава из измельченного железорудного материала, включающий загрузку его в печь, частичное восстановление газообразными продуктами горени  и последующее окончательное восстановление углеродом , отличающийс  тем, что, с цепью интенсификации процесса, частичное восстановление осупхествл ют , совместно с расплавлением путем тангенциальной подачи железорудного материале , твердого углеродистого восстановител  и кислородсодержащего; газа в факел горени , а довосстановление осуществл ют остаточньпу твердым восстановителем , присутствующим в расплавленном материале. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3607217, кп. 75-4 1974. 2. Патент США № 193001О, кл. 75-4, 31.958. , 3. Авторское свидетельство СССР № 45304, кл. С 21 В 13/02, 1935.The dust mainly consisting of iron oxide is separated in boiler 4 and cyclone device 5. This dust is conveyed to conveyor belts 35 and 36 and passed through devices (not shown) to one of the hoppers 19 22, which is used for storing returnable dust. The metals emitted from the material during the process, such as lead and zinc in the form of fine-grained oxides and solid trioxide, in vapor form, pass through the steam boiler 4. And cyclone device 5 and are separated. In solid form in the gas cleaning device 3. Planted in the gas cleaning unit 6 dust is removed by the pipeline 37 for separate treatment and such zones located in the lower part of the mine. In the upper zone of the specified layer of material molten iron oxide. reacts with coke to ensure further partial reduction of iron oxide with cooling. The material formed in the layer then acquires a semi-liquid or pasty consistency. The iron remover material is finally reduced and melts in the reactor zone 2 with a further consumption of coke, resulting in the formation of molten iron. The latter is collected together with the molten slag in the lower part of the reactor zone, from where they are withdrawn either continuously or periodically through the outlet device 31. The charging amount of coal is selected so that a layer of coke is maintained on the iron and slag bath. When passing through a pattern, it does not return to bunkers 1922. Produced in the shaft 1, the pipeline 3 OTDOWN 1-1X gases and the steam boiler 4, the steam is used to operate the turbine 11, which, in addition to the compressor-16, also causes the generator, 33, E, to rotate by adjusting the supply of combustible material, energy generated in mine 1 instantaneous melting may be adjusted so that the amount of steam generated in the system is sufficient to cover the energy required for melting and reduction and the dp of equipment 15 for oxygen gas generation. For this plant, which has a capacity of 30 tons of molten lyryria per hour, the full process requires about 59 kg of coal per ton of pig iron with a calorific value of 26.4 GJ / t (6.3 Gcal / t). In this situation, the process becomes self-sustaining in relation to the energy required to melt and reduce oxides of jelly and produce oxygen gas under normal conditions of efficiency at various stages of energy conversion, TaKVBC as a boiler, turbine, generator, converter, etc. Thus, the process is characterized in primary energy in the form of coal, which is only 15.6 GJ (3.7 Gcal) per ton of pig iron. For comparison, the primary energy requirement for a conventional blast furnace process is 18.2 (4.35 Gc tonnes), including coke production. In addition, in the implementation of the proposed method, coal of a much poorer quality than the coal used for the production of blast furnace coke can be used. The shaft shown in FIG. 2 has an upper 38 and lower 39 zones and is part of an installation of the same general type as shown in FIG. 1. but adapted to produce molten pig iron from finely ground pyrite concentrates. The lower part of the shaft is directly merged with the reactor zone, in which the partially reduced iron oxide is finally reduced and melted to form molten iron. The shaft of mine 1 contains a ring of burners 4O that feed finely ground concentrate, limestone and / or other slag former or flux, return dust and oxygen-containing gas 9 568. or some other gases, such as air or oxygen-enriched air, to maintain combustion or roasting. In this embodiment of the device, solid material is passed to burners 40 through pipelines 41 and 42, and oxygen gas is passed through pipelines 43 and pipes 44 and 45 corresponding to pipe 43. The burners (only two are shown) are directed downwards and tangentially to an imaginary circle, the diameter of which is smaller than the smallest size in the cross section of the mine, so that a vortex arises in the mine. movement. Oxygen gas is also supplied to shaft 1 through horizontal injectors 46, which are fed from pipelines 44 through pipelines 47, Response from pipelines 44. These nozzles are directed tangentially so as to maintain the vortex movement they create. Additional nozzles 48 and 49 may also be provided for supplying oxygen gas to desired levels of -38 zone and / or zone 39, which are connected from pipelines 44 (FIG. 2). The nozzles 50 are placed in substantially the same manner as the burners 40. Through them, solid carbonaceous or carbon-containing reducing agent is fed into the shaft, which is post-f from pipes 51 and 52, and it is converted to coke at a temperature prevailing in mine. In this embodiment, the carrier gas for the reducing agent is oxygen gas, which flows to the nozzles 50 through pipelines 53 responding from the pipelines 44. During passage from the burners 40 through zone 38, the concentrates 1 are burned and the return dust is burned with the burned materials. products are melted. the continued passage of these products through the mine zone 39 of the iron oxide and the return dust is partially restored to a certain extent. The molten and partially reduced iron oxide together with the coke formed from the reducing reagent and the burnt limestone are fed to the surface 54 of the layer of material present in the lower part of the shaft 1 and the reactor zone 2. The molten iron oxide reacts in the upper zone of the coke layer with further simultaneous recovery and cooling. Then, 99 the material in the bed becomes semi-fluid or pasty. The EEC material is finally regenerated and melted in the reactor zone 2 with the consumption of a further amount of coke, resulting in the formation of liquid iron, and the molten slag accumulates in the lower part of the reactor zone. During the reduction process, gases containing carbon monoxide, which pass upward through the shaft together with the gases formed during coking, are phase out. These gases are partially oxidized during the reaction with the molten oxide of the material in zone 39 and finally burned with oxygen gas flowing through the nozzles 46, or, if necessary, through the nozzles 48. The molten iron and slag are removed through the device 31. The amount of recovered . The agent loaded into the mine is selected so that a coke layer is maintained on the bath of iron and slag. When passing through a layer of coke in the molten slag, the iron content decreases, silicon forms during recovery, and pig iron carburized Required for melting and final reduction of the hourly reduced iron, energy is supplied to the reactor zone by means of electroinductive heating of the material contained in it. For this, an induction coil is provided around the reactor zone, which is powered by alternating current. A portion of the physical heat of the slag removed can be recovered by using this heat to burn the limestone, which is subsequently used in the process as a slag former. To this end, the pig iron and the slag are passed from the outrigger 31 to the sheathed section of the ushemus fixture 55, from which molten slag and cast iron are extruded through different channels. A portion of the slag is passed to the tank 56, where it interacts with tc containing limestone to the material that is loaded into the tank 56 through the inlet 57. Then limestone is burned and the slag hardens, when carbon dioxide is released, passed through the release 58. Hot mixture the slag and the burned 1eveshka is ground in the device 59 to the required size: particles, after that it is loaded into the shaft, preferably still in the heated state, and either through the storage hopper or directly into the burner 40. The residual slag, not limestone used for roasting is discharged through pipeline 6O. From zone 38 (FIG. 3) a gas can be used which has a relatively high sulfur content, from which sulfur can be recovered to the elementar. form, for example, using pro-. Cessa Klaus. To do this, it is necessary for the gas to contain KO2O, which in the Claus process react with each other to form HjiO and S. For this purpose, a mixture of water vapor and oxygen gas is used as a carrier gas for the material entering through the burners 40. Such a mixture is also loaded through nozzles 46. When there are nozzles 48 in the upper part of zone 38, they can supply more enriched gas steam than that supplied through nozzles 46. The carrier gas used for the reducing agent charged via pipelines 51 and 52 consists essentially entirely of oxygen, which is supplied through pipelines 60, which can be connected wires 61 for feeding nozzles 62. The latter can be located in the same way as nozzles 49 by 2 and serve to at least partially combust combustible gas in the upper part of the shaft zone 39. roared gas is taken from zone 39. through the outlet pipe 63 in order to prevent roasting gas dilution. The residual heat content of the off-gas can be recovered in the steam boiler in the same way as shown in FIG. 1. Due to the simplicity of the device for the implementation of the proposed method and the fact that. the installation does not require coke sintering systems, and in some cases even separate binder systems, capital costs are significantly lower than those associated with a conventional blast furnace process, even for relatively small units per tonne capacity. PRI me R. In the burning zone of the mine load is 2O 44 O kg / h of lead sulfide concentrate, which has 75% by weight of lead. During the same period, 15OO kg of lime, 310 kg of coke are loaded into the furnace. 170 kg of heavy fuel misla and 6000 kg of returnable dust, essentially in the form of lead sulphate. The oxygen demand is 3000 im / h based on 1% OQ. The molten in flame and partially recovered material, from which 30% by weight of lead contained was oxidized to PBO, has a temperature when it reaches an inductive heating reactor connected to the lower part of the gap. Every hour I extrude 15,000 kg of molten lead from a reactor at 800 ° C to 2700 kg of slag at 1250 ° C. From the hourly hour, 410 O of the gas is taken, it has a temperature of laOO C. The gas contains 52% by volume of SO and 44 OO kg of dust in the form of PHO, and this dust is sulphated with sulfur dioxide in the gas and separated in the boiler and the gas-cleaning apparatus, after which it returns to the form of a return (it grows into a returnable dust containing lead sulphate. Hourly in a boiler, high-pressure steam is produced, having an energy content of 2100 kWh. This steam is used to drive a steam turbine with a capacity of 690 kWl of electricity, which 130 kWh go for n production of oxygen gas, and 56 kWh for reactor operation. formula-invention A method for producing a metallic melt from crushed iron ore material, including loading it into a furnace, partially reducing it with gaseous combustion products and subsequent final reduction with carbon, characterized in that with a chain process intensification, partial reduction of opacification, together with melting by tangential supply of iron ore material, solid carbonaceous reducing agent and acid generic; the gas to the flame, and the re-reduction is carried out by the residual solid reducing agent present in the molten material. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3607217, CP. 75-4 1974. 2. US Patent No. 193001O, Cl. 75-4, 31.958. 3. USSR Author's Certificate No. 45304, cl. From 21 to 13/02, 1935.

f 15 fy2 f 15 fy2

vv

Фиг. 2FIG. 2

5 42  5 42

V  V

WW

/ /

e.Je.J

Claims (1)

Фор мула-изобретенияClaim Способ получения металлического расплава из измельченного железорудного материала, включающий загрузку его в печь, частичное восстановление газообразными продуктами горения и последующее окончательное восстановление углеродом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, частичное восстановление осуществляют . совместно с расплавлением путем тангенциальной подачи железорудного материале, твердого углеродистого восстановителя и кислородсодержащего! газа в факел горения, а довосстановление осуществляют остаточным твердым восстановителем, присутствующим в расплавленном материале. ( A method of producing a metal melt from crushed iron ore material, including loading it into a furnace, partial reduction with gaseous products of combustion and subsequent final reduction with carbon, characterized in that, in order to intensify the process, partial reduction is carried out. together with melting by tangential feeding of iron ore material, solid carbonaceous reducing agent and oxygen-containing! gas to the combustion torch, and additional reduction is carried out by the residual solid reducing agent present in the molten material. (
SU762380853A 1975-07-04 1976-07-02 Method of producing metallic melt from ground iron ore material SU976856A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7507696A SE395017B (en) 1975-07-04 1975-07-04 PROCEDURE FOR PRODUCING A PRE-RED-PRODUCED PRODUCT FROM FINE-DISTRIBUTED METAL OXIDES, WHICH THE MATERIAL IS MELTED AND REDUCED THROUGH A SHAFT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU976856A3 true SU976856A3 (en) 1982-11-23

Family

ID=20325059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762380853A SU976856A3 (en) 1975-07-04 1976-07-02 Method of producing metallic melt from ground iron ore material

Country Status (4)

Country Link
BE (1) BE843776A (en)
SE (1) SE395017B (en)
SU (1) SU976856A3 (en)
ZA (1) ZA763856B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI84841C (en) * 1988-03-30 1992-01-27 Ahlstroem Oy FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER REDUKTION AV METALLOXIDHALTIGT MATERIAL.

Also Published As

Publication number Publication date
SE7507696L (en) 1977-01-05
SE395017B (en) 1977-07-25
ZA763856B (en) 1977-05-25
BE843776A (en) 1976-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4153426A (en) Synthetic gas production
KR101424155B1 (en) Method and installation for generating electric energy in a gas/steam turbine power plant
CA1050765A (en) Method for making steel
RU2106413C1 (en) Method of pig iron production
FI66433C (en) SAETT ATT FRAMSTAELLA EN FOERREDUCERAD PRODUKT
US4045214A (en) Method for producing steel
KR940004897B1 (en) Process for gaining electric energy in addition to producing molten pig iron and an arrangement for carrying out the process
US3607224A (en) Direct reduction of iron ore
JPH0762162B2 (en) Method for producing gas and molten iron in an iron bath reactor
SU938747A3 (en) Process and apparatus for reducing iron oxide and producing molten crude iron
US4062673A (en) Flash smelting of iron with production of hydrogen of hydrogenation quality
KR930009970B1 (en) Process for smelting or melting ferrous or non-ferrous metal from self-reducing agglomerates or metal
JP2002521561A (en) Blast furnaces with narrow tops and uses
RU2127319C1 (en) Method of producing sponge iron and plant for its embodiment
SU1711677A3 (en) Method and apparatus for production melted pig iron or intermediately product for steel making
SU976856A3 (en) Method of producing metallic melt from ground iron ore material
US3849120A (en) Smelting of copper-iron or nickel-iron sulfides
US4654077A (en) Method for the pyrometallurgical treatment of finely divided materials
EP0066563B1 (en) A gasification apparatus
KR101607254B1 (en) Combiner Ironmaking facilities
US20050151307A1 (en) Method and apparatus for producing molten iron
US3179513A (en) Blast furnace fuel injection process
JPS6036608A (en) Blast furnace system
RU2630155C2 (en) Melting process starting method
US4732368A (en) Apparatus for the pyrometallurgical treatment of finely divided materials