SU980629A3 - Способ восстановлени пылевидных окислов в шахтном реакторе - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЫЛЕВИДНЫХ ОКИСЛОВ В ШАХТНОМ РЕАКТОРЕ

Изобретение относитс  к способам переплавки мелкозернистой металлической руды в обогреваемом реакторе, заполненном твердым восстановителем.

Известен способ, предназначенный j дл  переплавки металлической руды, в частности железной руды. Эта руда должна быть измельчена до пылевидного состо ни , и предварительно восстановленной вдуваетс  в шахтную печь Q через сопла, к которым одновременно подвод тс  кислород и газообразные углеводороды.

Однако восстановление нелетучих металлов из пылевидных частиц, ко- 5 торые определ ютс , например, при очистке электрофильтров, невозможно с помощью -известных средств.

Кроме того, такие мелкие частицы .оксидов металлов выдел ютс  при ре- 20 финге металлических расплавов, и их количество составл ет 50000-60000 т . в год только в северных странах Европы . Эти частицы представл ют источник загр знени  окружающей среды и

образуют  довитые соединени  т желых металлов. .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ восстановлени  пылевидных окислов в шахтном реакторе, заполненномтвердым углеродом, включающий вдувание с помощью несущего газа исходного материала в зону восстановлени , образованную плазменными горелками в нижней часмасти реактора, восстановление, расплавление и выпуск жидкого металла 1 ..

Однако указанный способ недостаточно полно кспользует энергию отход щих газов и не дает возможности восстановлени  трудновосстановленных окислов.

Цель изобретени  - эффективное восстановление металлов в виде пылевидных окислов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу восстановлени  нелетучих металлов в виде пылевидных окислов в шахтном реакторе, заполненном твердым восстановителем, включающему вдувание с помощью несущего газа исходного материала в зону восстановлени , образованную плазменными горелками в нижней части реактора восстановление, расплавление и отвод жидкого металла, пылевидные окислы вдувают в зону восстановлени  посредством газа, отход щего от колошника - реактора, при этом к окислам добавл ют углерод и/или шлакообразующие добавки, а колошниковый газ используют дл  работы лплазменных горелок.

На чертеже представлена схема, по сн юща  изобретение.

На схеме имеетс  шахтна  печь или реактор 1, загружаемый твердым восстновителем , например коксом через газоплотный колошниковый затвор 2. Температура в реакторе регулируетс  с помощью одной или нескольких плазменных горелок.

Пылевидный исходный материал вводитс  с помощью газа-носител  через трубопровод 3 непосредственно в нижнюю часть реактора. Плазменна  горелка или несколько горелок подключены к питающему трубопроводу k дл  транспортирующей среды (плазменный газ).

Часть восстановительного газа, получаема  в реакторе, -улавливаетс  и примен етс  в качестве газа-носител  или плазменного. Этот газ выходит из реактора через выводной патрубок 5 и направл етс  после этого целесообразным способом дл  регулировани  его температуры через теплообменник 6.

На представленной схеме способа в циркул ционную систему возвращаетс  около 20% реакционного газа, протекающего через теплообменник, в качестве газа-носител  или плазменного газа, через газоочистительное устройство 7, подключенный нагнетатель и, возможно, через компрессор.

Остальные 80 реакционного газа, выход щего из теплообменника, содержащего монооксид углерода и водород, могут использоватьс  дл  других целей , например дл  получени  электроэнергии .

Трубопровод дл  газа-носител  расположен таким образом, что он взаимодействует с загрузочным устройством 8, например пневматическим загрузочным устройством, подключенным к загрузочному шнеку 9, соединенному с бункерами 10-12, содержащими пылевидный исходный материал, а также

угольный порошок и шлакообразующие добавки.

Вдува сь в реактор, пыль мгновенно восстанавливаетс , а в нижней части реактора происходит расплавление . Расплав стекает на дно реактора и удал етс  оттуда через выпускной канал13, в то врем  как шлак непрерывно или дискретно сливаетс  через выпускной канал 1.

Требуема  температура в воссстановительной зоне,реактора, лежаща  в диапазоне 1500-1бОО°С, без труда регулируетс  . с помощью плазменной горелки. Реактор и коксова  постель могут в этом случае настраиватьс  таким образом, что пылевидный исходный материал, содержащий оксиды металлов , удерживаетс  в нижней части коксовой постели 15, а газ, выход щий из реактора, состоит из монооксида углерода и водорода.

Пример. 1 т фильтровальной пыли, содержащей оксиды металлов, в частности оксид хрома, соскребаетс  со стенок фильтра дл  отход щих газов в процессе получени  нержавеющей стали и собираетс . Первоначальный размер частиц пыли составл ет 2 6 мкм, и пыль имеет следующий состав

13 38

Ni 6

MoOj1,2

Остатком  вл ютс  шлаки, такие как СаО, 02 и им подобные. Эта пыль смешиваетс  с 320 кг угольного порошка и 12 кг Ог, шлакообразующа  добавка . После этого смесь непрерывно вдуваетс  в восстановительную зону реактора. Потребление энергии дл  поддержани  в восстановительной зоне температуры около 1550°С составл ет около 2бОО кВтч, причем температура создаетс  с помощью плазменной горелки .

Получают 475 кг с чугуна,с содержанием , %. хрома 21, никел  11, молибдена 2,3.

Далее: 620 м реакционного газа, состо щего из, %: СО 70, N2 20, смеси азота, оксида углерода и воды 10.

Теплота сгорани  восстановительного газа составл ет около 2700 ккал/

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ восстановлени  пылевидных окислов в шахтном реакторе, заполнен59806 ном твердым восстановителем, включающий вдувание с помощью несущего газа исходного материала в зону восстановлени , образованную плазменными горелками в нижней части реактора, восста- 5 новление, расплавление и выпуск жидкого металла, отличающий-, с   тем, что, с целью повышени  эффективности восстановлени  нелетучих металлов, пылевидные окислы вдувают в зону восстановлени  посредст96 вом газа, отход щего от колошника реактора, при этом к окислам добавл ют углерод и/или шлакообразующие добавки, а колошниковый газ используют дл  работы плазменных горелок, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 . Патент ФРГ N 2 03708, кл. С 07 D 39/30, 1975.
2. 2. Патент Шве.ции W 388210, кл. С 21 В 11/02, 1971.