UA31538C2 - Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів - Google Patents
Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів Download PDFInfo
- Publication number
- UA31538C2 UA31538C2 UA98094985A UA98094985A UA31538C2 UA 31538 C2 UA31538 C2 UA 31538C2 UA 98094985 A UA98094985 A UA 98094985A UA 98094985 A UA98094985 A UA 98094985A UA 31538 C2 UA31538 C2 UA 31538C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- plasma
- melt
- recovery
- metal
- oxides
- Prior art date
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 10
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- -1 natural gas hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Винахід відноситься до способів прямого отримання рідких металів і може бути використаний в чорній металургії при виробництві феросплавів на основі марганцю. Спосіб включає часткове відновлення окислів в твердій фазі, подальше плавлення і довідновлення металу із розплаву боковою продувкою вуглеводневмісним відновлювальним плазмовим струменем, в якому після зародження рідинного шлаку в розплав вдувають разом з плазмою сажистий піровуглець в кількості 15-25 % від сумарної маси шихти і плазмоутворюючого газу, при цьому процес ведуть до повного відновлення металу із розплаву. Спосіб дозволяє інтенсифікувати тепломасообмінні процеси, знизити питомі витрати енергоресурсів, скоротити виробничі площі.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до способів прямого отримання рідинних металів і може бути використаний в чорній 2 металлурга при виробництві феросплавів на основі марганцю.
Відомий спосіб відновлення окислів металів в плазмовому реакторі, який містить в собі попередньо відновлену роздрібнену рудну сировину, зважену в газовому потоці, подальше довідновлення, накопичення вуглецю і плавлення в зоні плазмових дуг, причому попереднє відновлення проводять до 50-70956 в вихровому потоці відхідних із плазмового реактору газів, які потім повертають і подають в зону дугового розряду поміж 710 шлакометалевим розплавом і безперервно поновлювальним електродом, утвореним шаром коксу, при цьому температуру газів, які подають в вихровий потік, регулюють в межах 7007-1000 (А. С. СРСР Мо 1007439, кл.
С218 13/00, заявл. 15.07.81).
Недоліком даного способу є низька продуктивність процесу і високі енергозатрати.
Найбільш близьким до пропонованого винаходу по технічній суті та досягаемому результату (прототип ) є 719 спосіб відновлення металу із розплавлених окислів, який містить в собі часткове відновлення окислів металів в твердій фазі, його подальше плавлення і довідновлення металу із розплаву боковою продувкою розплаву відновлювальним плазмовим струменем, при цьому продувку розплаву проводять поперемінно плазмовим струменем та вуглеводневоскладовим відновлювальним струменем, причому продувку плазмовим струменем здійснюють впродовж часу установлення температури розплаву, перевищуючу температуру його плавлення на 150-2502С, а продувку вуглеводневоскладовим струменем впродовж часу установлення температури розплаву на 30-607С вище його температури плавлення, при цьому витрати відновлювача під час продувки збільшують в 3-10 разів (А. С. СРСР Мо 1492713|т. С218В 13/00, заявл. 30.07.87).
Однак цей спосіб не дозволяє ефективно регулювати тепломасообмін в реакційній зоні, що негативно відбивається на якості виплавляємого металу. с 29 В основу винаходу поставлене завдання створення способу відновлення металу із розплавлениїх окислів, в Го) якому в вуглеводневій плазмі в каналі плазмотрону утворюють сажистий гаровуглець і вдувають його разом з плазмою в розплав в кількості 15-2595 від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, чим забезпечується інтенсифікація тепломасообмінних процесів і за рахунок цього підвищується якість виплавляємого металу і знижуються питомі витрати енергоносіїв. со
Поставлене завдання вирішується тим, що в способі відновлення металу із розплавлених окислів, який со містить в собі часткове відновлення окислів металів в твердій фазі, його подальше плавлення і довідновлення металу із розплаву продувкою вуглеводневоскладовим відновлювальним плазмовим струменем, згідно о винаходу, після зародження рідинного шлаку в розплав вдувають разом із плазмою сажистий гаровуглець «-- кількістю 15-2590 від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, при цьому процес ведуть до повного
Зо відновлення металу. о
Генерація високошвидкісного і високотемпературного плазмового струменя здійснюється шляхом подачі плазмостворюючого газу в плазмотрон. При цьому в плазмотроні протікає реакція піролізу вуглеводню природного газу з утворенням тонкодисперстного сажистого вуглецю і водню. «
Плазмовий спосіб виробництва феромарганцю дозволяє одержувати матеріали з покращеними і особовими З властивостями, інтенсифікувати технологічний процес металургійного виробництва, зберегти високі с техніко-економічні показники на основі використання бідної і рудопереробної сировини.
Із» Процес відновлення металу із розплавлених окислів проводять в відновлювальному реакторі на плазмовій установці. Після розігрівання відновлювального реактора до робочої температури в нього завантажують шихтові, наприклад, марганецьскладові матеріали. В плазмотрон, розміщений в нижній частині печі подають плазмостворюючий газ - суміш природного газу і кисню (повітря) в об'ємному відношенні 0,08-0,12 і підпалюють о електричну дуту. Вихідний із плазмотрону з великою швидкістю плазмовий струмінь підводиться безпосередньо - в шар шихти., внаслідок чого відбувається її інтенсивне плавлення. При цьому матеріал частково відновлюється в твердій фазі, плавиться і при повному його розплаві здійснюється довідновлення металу із розплаву. В і-й процесі плавлення і відновлення безперервно реєструють температуру розплаву і при досягненні температури
Ге) 20 плавлення, в розплав вдувають разом з плазмою сажистий гаровуглець. Сажистий гаровуглець інтенсивно взаємодіє з окислами марганцю, відновлюючи їх до металевого стану. Після внесення необхідної кількості со вуглецю, який складає 15-25 95 від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період завершується.
Приклад 1. Плазмові плавки по описуваній технології виконувались в плазмовому вертикальному закритому 29 реакторі.
ГФ) Перед початком плавки плазмовий реактор нагрівають до температури 1200"С та завантажують початкову юю сировину слідуючого хімічного складу : 5ІО2-13,40; СаО-2,86; АІ2О03-1,4; МаО-1,19; Ре»О53-2,24;. МпоО-12,6;
Мп2О3-53,76; Р»ОБв-0,46; 503-ОД4; Ма»О3-0,53; К»О-1,2; ВаО-0,5; НьО-9,8;
Маса шихти - 1ООКкг; 60 В плазмотрон подають плазмостворюючий газ-суміш природного газу і повітря в об'ємному відношенні А-0,4 і підпалюють електричну дуту. Під впливом плазмового струменя шихтовий матеріал плавиться і частково відновлюється в твердій фазі.
Доводять температуру розплаву до 14507С. Потім відновлювальний період ведуть плазмостворюючим газом при об'ємному відношенні природний газ/повітря А-0,08 при температурі 1400-14507С. При цьому в плазмотроні бо протікає реакція піролізу вуглеводню природного газу з утворенням тонкодисперстного сажистого вуглецю і водню, при цьому водень є не тільки відновлювачем і теплоносієм, але і одночасно забезпечує транспортування сажистого вуглецю із плазмотрону в розплав. Після внесення в розплав 2595 вуглецю від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період завершується. Маса плазмостворюючого газу складає 5Окг.
Маса вуглецю - 37,5кг.
Одержаний феромарганець випускається через льотку в нижній частині печі. Вміст вуглецю складає 3905.
Приклад 2. Процес плазмової плавки здійснювався з аналогічним складом початкової сировини. Розігрів реактора доводили до 120070.
Маса шихти складає - 100Ккг. 70 Об'ємне відношення природного газу і повітря А-0,4. Температуру розплаву доводили до 145070.
Відновлювальний період проводили плазмостворюючим газом при об'ємному відношенні природний газ/повітря
А-0,12 і температурі 1400-1450". Після вмісту в розплав 2095 вуглецю від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період закінчили.
Маса плазмостворюючого газу - 5Окг.
Маса вуглецю -- ЗоОкг.
Вміст вуглецю в феромарганці склав 1,590.
Приклад 3. Склад початкової сировини аналогічний попереднім плавкам. Температура розігріву реактора 120026.
Маса шихти 100кг. Об'ємне відношення природного газу і повітря А-0,4; Під впливом плазмового струменя шихтовий матеріал плавиться і частково відновлюється в твердій фазі. Доводять температуру розплаву до 145070. Відновлювальний період проводять плазмостворюючим газом при відношенні природний газ/повітря
А-04 при температурі 1400-14507С. Після вмісту в розплав 1595 вуглецю від сумарної маси шихти і плазмостворюючого газу, відновлювальний період закінчували.
Маса плазмостворюючого газу - 5Окг. сч
Маса вуглецю -- 32,5кг.
Вміст вуглецю в феромарганці склав 0,3-0,595, при цьому енерговитрати збільшились на 15965. і)
Експериментальні результати і теоретичні розрахунки показують, що при низькому відношенні природного газу і повітря А«0,08 відбувається інтенсивне збагачення розплаву вуглецем, що негативно відбивається на його якості. со зо При збільшенні А»0,12 інтенсивність процесу знижується і марганець не до кінця відновлюється із окислів.
Даний винахід дозволяє при високих параметрах процесу забезпечити значний об'єм виробництва при і, мінімальних розмірах реакційного простору, скоротити виробничі площі. ю
Claims (1)
- «- Формула винаходу со Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів, який включає часткове відновлення окислів в твердій фазі, його подальше плавлення і довідновлення металу із розплаву боковою продувкою вуглеводневоскладовим відновлювальним плазмовим струменем, який відрізняється тим, що після зародження рідинного шлаку в « 0 розплав вдувають разом з плазмою сажистий піровуглець в кількості 15-25 906 від сумарної маси шихти і - с плазмостворюючого газу, при цьому процес ведуть до повного відновлення металу із розплаву. и ам - . . . -о а Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 7, 15.07.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. (95) - 1(95) ІЧ е)іме) 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98094985A UA31538C2 (uk) | 1998-09-23 | 1998-09-23 | Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98094985A UA31538C2 (uk) | 1998-09-23 | 1998-09-23 | Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA31538C2 true UA31538C2 (uk) | 2003-07-15 |
Family
ID=74283679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA98094985A UA31538C2 (uk) | 1998-09-23 | 1998-09-23 | Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA31538C2 (uk) |
-
1998
- 1998-09-23 UA UA98094985A patent/UA31538C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3058039B2 (ja) | 転炉製鉄法 | |
| FI77897B (fi) | Saett foer framstaellning av metaller och/eller generering av slagg. | |
| WO2010032642A1 (ja) | 溶鉄の製造方法 | |
| JPH06212225A (ja) | 冶金反応容器での反応を強化する方法 | |
| SU980629A3 (ru) | Способ восстановлени пылевидных окислов в шахтном реакторе | |
| Bakken et al. | Thermal plasma process development in Norway | |
| ZA200506454B (en) | An improved smelting process for the production ofiron | |
| US4756748A (en) | Processes for the smelting reduction of smeltable materials | |
| SU1225495A3 (ru) | Способ получени ферромарганца | |
| JPS5950013A (ja) | カルシウムカ−バイドの製法 | |
| US4180251A (en) | Apparatus for recovering lead from battery mud | |
| JPH0256407B2 (uk) | ||
| UA31538C2 (uk) | Спосіб відновлення металу із розплавлених окислів | |
| RU2295574C2 (ru) | Способ получения металла и установка для его осуществления | |
| US6038245A (en) | Process for melting a charge in an electrical arc furnace | |
| JP2023503236A (ja) | 改良型プラズマ誘起フューミング炉 | |
| EP0753586A2 (en) | Steel production method, particularly for producing steel by means of electric furnaces | |
| US3511644A (en) | Process for reducing and carburizing melting of metallic material in a rotary furnace | |
| US4772318A (en) | Process for the production of steel from scrap | |
| JPH0226834A (ja) | 球状磁性材料の製造方法 | |
| AU702459B2 (en) | Process for melting a charge in an electrical arc furnace | |
| JPH0688115A (ja) | 傾斜炉による直接製鋼法 | |
| RU2166555C1 (ru) | Способ переработки огарка обжига никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна | |
| UA63913C2 (uk) | Спосіб виготовлення залізних та залізовмісних сплавів з оксидів заліза | |
| CA1204702A (en) | Dc furnace and a process for generation of reduction gas |