UA46849C2 - Плавильно-газифікаційний апарат для отримання розплаву металу і установка для отримання розплавів металу - Google Patents
Плавильно-газифікаційний апарат для отримання розплаву металу і установка для отримання розплавів металу Download PDFInfo
- Publication number
- UA46849C2 UA46849C2 UA98126723A UA98126723A UA46849C2 UA 46849 C2 UA46849 C2 UA 46849C2 UA 98126723 A UA98126723 A UA 98126723A UA 98126723 A UA98126723 A UA 98126723A UA 46849 C2 UA46849 C2 UA 46849C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- melting
- gasification apparatus
- metal
- containing materials
- fluidized bed
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims description 86
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 51
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 13
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 10
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- -1 finely dispersed ore Chemical compound 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
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
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
-
- 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
- C21B13/0026—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide in the flame of a burner or a hot gas stream
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Винахід відноситься до чорної металургії, а саме – до конструкції плавильно-газифікаційного апарата та установки для отримання розплавів металу (наприклад чавуну). Плавильно-газифікаційний апарат для отримання розплаву металу і відновного газу забезпечений живильними трубопроводами (17, 16, 9) для кисневмісних газів, вуглецевмісних матеріалів і металовмісних матеріалів. З плавильно-газифікаційного апарата (10) виходить як мінімум один газовідвідний трубопровід (12) для відновного газу, що отримується в плавильно-газифікаційному апараті (10). Крім того, є відведення (18) для розплаву металу і для шлаку. Для забезпечення можливості переробки дрібнодисперсних металовмісних матеріалів без брикетування і при вилученні винесення дрібнодисперсних металовмісних матеріалів, що завантажуються з плавильно-газифікаційного апарата (10) відновним газом, що виробляється в ньому, як мінімум один живильний трубопровід (9), що подає металовмісні матеріали, розташовані в області купола (30), яким плавильно-газифікаційний апарат (10) закінчується зверху, а всередині плавильно-газифікаційного апарата (10), нижче ділянки входу живильного трубопроводу (9) для металовмісних матеріалів, розташована похила вогнетривка стінка (33), яка скошена у напрямі до вертикалі і з якою стикаються металовмісні матеріали, що осідають вниз під дією сили тяжіння. Крім того, над похилою стінкою (33) розташовані нагрівальні пристрої (38), за допомогою яких може нагріватися область, розташована між ділянкою входу живильного трубопроводу (9) для металовмісних матеріалів і похилою стінкою (33). Винахід забезпечує потрібне за технологією відновлення дрібнодисперсних металовмісних матеріалів, одержання якісного розплаву металу з відповідним до потрібного вмістом легуючих елементів.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до плавильно-газифікаційного апарату для виробництва розплаву металу, переважно 2 розплаву чавуну, з металовмісних матеріалів, зокрема губчастого заліза, принаймні частково відновленого і вмисного дрібнодисперсну фракцію, і отримання відновного газу шляхом газифікації вугілля, з живильними трубопроводами для кисеньвмісних газів, вуглецьвмісних матеріалів і металовмісних матеріалів, вхідних в згаданий плавильно-газифікаційний апарат, причому живильні трубопроводи для кисеньвмісних газів розташовані в нижній частині плавильно-газифікаційного апарату; з плавильно-газифікаційного апарату 70 виходить як мінімум один відвідний трубопровід для відновного газу, що виробляється в плавильно-газифікаційному апараті, виходить з плавильно-газифікаційного апарату і штавильно-газифікаційний апарат забезпечений відведенням для розплаву металу і для шлаку.
З ЕР-В - 0 010 627 відомий спосіб подачі сипучого залізоутримуючого матеріалу, такого як частково відновлене губчасте залізо, через отвір, розташований в центрі ковпака плавильно-газифікаційного апарату, 12 зверху, при цьому частинки падають в плавильно-газифікаційний апарат під дією сили тяжіння і затримуються в псевдозрідженому шарі, що знаходиться всередині плавильно-газифікаційного апарату. Вугілля в кусковій формі завантажується через завантажувальний отвір, розташований в ковпаку плавильно-газифікаційного апарату збоку, або в куполі, яким плавильно-газифікаційний апарат закінчується зверху, також під дією сили тяжіння.
Відновний газ, що утворюється в плавильно-газифікаційному апараті, відводиться через розташований в центрі завантажувальний отвір для залізоутримуючого матеріалу.
Спосіб цього типу непридатний для переробки дрібнодисперсних металвмісних матеріалів, зокрема дрібнодисперсного губчастого заліза, оскільки Через сильний потік відновного газу, що виробляється в плавильно-газифікаційній зоні і що виходить через центральний завантажувальний отвір в ковпаку або куполі плавильно-газифікаційного апарату, дрібнодисперсні металвмісні матеріали вмить виносилися б з с плавильно-газифікаційного апарату. Такому винесенню дрібнодисперсних металвмісних матеріалів сприяє також (3 температура, переважаюча у верхній області плавильно-газифікаційного апарату, тобто в області, що знаходиться над плавильно-газифікаційній зоною. Ця температура дуже низька, щоб забезпечити плавлення і агломерацію дрібних частинок на дільниці завантаження з утворенням більш великих частинок, які, незважаючи на висхідний потік відновного газу, можуть осідати в плавильно-газифікаційну зону. о
З ЕР-А - 0217 331 відомий спосіб введення частково відновленої дрібнодисперсної руди в «Її плавильно-газифікаційний апарат і її повного відновлення і плавлення за допомогою плазмового пальника при подачі вуглецьутримуючого відновного агента. Частково відновлена дрібнодисперсна руда або порошкове со губчасте залізо, відповідно, подають в плазмовий пальник, розташований в нижній частині «о плавильне-газифікаційного апарату. Недоліком цього способу є те, що при подачі частково відновленої
Зо дрібнодисперсної руди безпосередньо в нижню область плавлення, тобто в область, де збирається розплав, М повне відновлення вже не може бути забезпечене, і хімічний склад, необхідний для подальшої переробки чавуну, не досягається ніякими засобами. Крім того, неможливе завантаження великих кількостей частково відновленої дрібнодисперсної руди, оскільки в нижній частині плавильно-газифікаційного апарату знаходиться « псевдозріджений шар або фіксований шар, утворений з вугілля, а також неможливе відведення достатньої З 70 кількості розплавлених продуктів з високотемпературної зони плазмового пальника. Завантаження великих с кількостей частково відновленої дрібнодисперсної руди може привести до миттєвого термічного і механічного з» пошкодження плазмового пальника.
З ЕР-В - 0 111 176 відомий спосіб подачі дрібнодисперсної фракції огубчастого заліза в плавильно-газифікаційний апарат через спускну трубу, виступаючу з днища плавильно-газифікаційного апарату поблизу псевдозрідженого шара вугілля. У кінця спускної труби є розділова перегородка для мінімізації шк швидкості дрібнодисперсної фракції, що сильно знижує швидкість виходу дрібнодисперсної фракції з спускної
Ге») труби. На дільниці завантаження температура в плавильно-газифікаційному апараті дуже низька, за рахунок чого запобігається негайне плавлення дрібнодисперсної фракції, що подається. Цей фактор і низька швидкість бо виходу дрібнодисперсної фракції з спускної труби є причиною того, що значна частина дрібнодисперсної фракції, ї» 20 Що подається, знов несеться з плавильно-газифікаційного апарату відновним газом, що утворюється в йому.
Завантаження великих кількостей губчастого заліза, що перебувають частково або повністю з дрібнодисперсної с фракції, в цьому способі неможлива.
З ЕР-А - 0 594 557 відомий спосіб завантаження дрібнодисперсної Фракції губчастого заліза за допомогою транспортувального газу безпосередньо в псевдозріджений шар плавильно-газифікаційної зони в 99 плавильно-газифікаційному апараті. Однак такий спосіб не може бути застосований, оскільки в цьому випадку
ГФ) може статися закупорка псевдозрідженого шара, що веде до недостатньої циркуляції газу, а в деяких випадках - юю до блокування циркуляції газу з подальшими вулканічними вибухами, що руйнують закупорений псевдозріджений шар. Таким чином, процес газифікації вуглецьвмісних матеріалів і процес плавлення відновленого залізняку помітно порушується. 60 З ЕР-А - 0 576 414 відомий спосіб подачі дрібнодисперсних металвмісних матеріалів в плавильно-газифікаційну зону через пилові пальники. Цей спосіб має низьку ефективність плавлення через короткий час перебування частинок у високотемпературному факелі.
У ОЕ-В - 11 54 817 описаний спосіб, в якому дрібнодисперсний залізняк і агенти, що розплавляються, такі як паливо і кисень і / або повітря, вводять в реакційну камеру через пальник. У цьому способі спочатку бо виробляється інтенсивно окисляюче полум'я пальника, і речовини, що беруть участь в реакції, нагріваються до плавлення. Після цього в полум'я вдувається паливо для подальшого відновлення. Полум'я направляють на розплав, що знаходиться в плавильній камері.
Винахід направлений на усунення вищепоказаних недоліків і труднощів і ставить своєю задачею створення плавильно-газифікаційного апарату описаного типу, який забезпечує переробку дрібнодисперсних металовмісних матеріалів без необхідності брикетування і в якому, з одного боку, надійно запобігається винесення дрібних частинок, що завантажуються, можливо, в частково відновленому або повністю відновленому стані, відновним газом, що виробляється в плавильно-газифікаційному апараті, і з іншого боку, якщо необхідно, забезпечується остаточне відновлення дрібних частинок. Наступною задачею винаходу є отримання 7/0 максимально рівномірного розподілу металвмісних матеріалів і вуглецьвмісних матеріалів в псевдозрідженому шарі плавильно-газифікаційної зони.
Відповідно до винаходу, ці задачі вирішуються за рахунок того, що як мінімум один живильний трубопровід, що подає металовмісні матеріали, розташований в області, переважно центральній області купола, яким плавильно-газифікаційний апарат закінчується зверху, і того, що всередині плавильно-газифікаційного апарату, у/5 нижче за дільницю входу живильного трубопровода для металовмісних матеріалів, розміщена похила вогнетривка стінка, яка скошена у напрямі до вертикалі і з якою стикаються металвмісні матеріали, що осідають вниз під дією сили тяжіння, і що над похилою стінкою розташовані нагрівальні пристрої, переважно вугільні пальники, за допомогою яких може нагріватися область, розташована між дільницею входу живильного трубопровода для металовмісних матеріалів і похилою стінкою.
Таким чином, металовмісні матеріали падають на похилу стінку і ковзають по ній. За допомогою нагрівальних пристроїв в області між похилою стінкою і куполом плавильно-газифікаційного апарату підтримується температура вище за температуру плавлення металовмісних матеріалів, і металовмісні матеріали, що сповільнюються при зіткненні з похилою стінкою або ковзанні вдовж стінки, відповідно, можуть частково плавитися і утворювати агломерати. Незважаючи на сильний потік відновного газу, який виходить з с г плавильно-газифікаційного апарату в області купола, утворені таким чином агломерати осідають вниз в плавильно-газифікаційну зону, що утворюється псевдозрідженим шаром, і проходять через неї повністю і) розплавляючись. Таким чином ефективно запобігається винесення дрібнодисперсних металовмісних матеріалів з плавильно-газифікаційного апарату.
Відповідно до переважного варіанту здійснення, похила стінка виконана у вигляді замкненої стінки в формі Ге! зо Зрізаного конуса або піраміди з вершиною, направленою вниз, а в куполі плавильно-газифікаційного апарату є декілька живильних трубопроводів для металвмісних матеріалів, всі з яких розташовані в області, що - знаходиться вище замкненої стінки, і направлені до внутрішньої поверхні замкненої стінки. Таким чином, со замкнена стінка охоплює простір, який можна розглядати як камеру згоряння. Воно відділене від іншого вільного простору плавильно-газифікаційного апарату, за рахунок чого кількість енергії, що подається для часткового ісе) зв плавлення або агломерації залізовмісних матеріалів, відповідно, може бути мінімізовано. «Е
Далі, щоб забезпечити рівномірну температуру в створеній таким чином камері згоряння, над замкненою стінкою переважно розміщено декілька нагрівальних пристроїв, причому нагрівальні пристрої розміщені між вихідними отворами живильних трубопроводів для металовмісних матеріалів і тією областю, де замкнена стінка відходить від купола плавильно-газифікаційного апарату. «
Для завантаження кускового вугілля переважно передбачений живильний трубопровід, розташований в в с центрі купола над нижнім отвором замкненої стінки. Таким чином, забезпечується можливість оптимізації . структури псевдозрідженого шара в центрі плавильно-газифікаційного апарату, де, крім того, розташовані и? додаткові живильні трубопроводи для кускових вуглецьвмісних матеріалів і, можливо, для частково відновлених залізовмісних матеріалів, розміщені за межами області, що знаходиться над замкненою стінкою по вертикалі.
Винахід придатний для застосування в установці для отримання розплавів металу, зокрема чавуну, із їх завантажувальних речовин, що складаються з руди, зокрема залізняку і флюсів і принаймні частково вмісних дрібнодисперсну фракцію, які відрізняються тим, що вона забезпечена
Ме. - як мінімум двома реакторами з псевдозрідженим шаром, розташованими послідовно, при цьому руда о передається з одного реактора з псевдозрідженим шаром в інший через транспортувальні трубопроводи в одному напрямі, а відновний газ передається з одного реактора з псевдозрідженим шаром в інший через ве з'єднувальні трубопроводи відновного газу в протилежному напрямі, і
Ге - плавильно-газифікаційним апаратом, в який входить живильний трубопровід, що передає продукт відновлення з реактора з псевдозрідженим шаром, розташованим останнім в напрямі течії руди, і з якого виходить газовідвідний трубопровід, ведучий в реактор з псевдозрідженим шаром, розташований останнім в в напрямі течії руди.
Далі винахід буде описаний більш детально за допомогою одного з варіантів здійснення, показаного на (Ф, малюнках, де Фіг.1 показує, лише як приклад, всю установку для отримання розплавів металу, зокрема чавуну, ка або рідких напівфабрикатів стали в схематичному уявленні. Фіг.2 показує деталі Фіг.1 в збільшеному масштабі.
Установка по Фіг. 1 оснащена трьома реакторами з псевдозрідженим шаром 1 - 3, які розташовані бо послідовно, при цьому матеріал, який містить оксид заліза, такий як дрібнодисперсна руда, через живильний трубопровід руди 4 подають в перший реактор з псевдозрідженим шаром, в якому на стадії попереднього нагріву 5 відбувається попередній нагрів дрібнодисперсної руди і, можливо, часткове відновлення, а потім через транспортувальні трубопроводи 6 з реактора з псевдозрідженим шаром 1 послідовно передають в реактори з псевдозрідженим шаром 2, 3. У реакторі з псевдозрідженим шаром 2 на стадії часткового відновлення 7 65 здійснюється часткове відновлення, а в реакторі з псевдозрідженим шаром З на стадії повного відновлення 8 здійснюється остаточне або повне відновлення, відповідно, дрібнодисперсної руди в губчасте залізо.
Повністю відновлений матеріал, тобто губчасте залізо, через транспортувальний трубопровід 9 подається в плавильно-газифікаційний апарат 10 особливим образом, описаним нижче. Всередині плавильно-газифікаційного апарату 10 в плавильно-газифікаційній зоні 11, утвореній псевдозрідженим шаром, з вуглецьвмісних матеріалів, таких як вугілля і кисеньвмісний газ, виробляється відновний газ, який містить СО і Но і через живильний трубопровід відновного газу 12 подається в реактор з псевдозрідженим шаром 3, розташований останнім в напрямі течії дрібнодисперсної руди. Потім відновний газ послідовно передається протитоком відносно напряму течії руди з реактора з псевдозрідженим шаром З в реактор з псевдозрідженим шаром 2 і 1 через транспортувальні трубопроводи 13, виводиться з реактора з псевдозрідженим шаром 1 у 7/0 Вигляді доменного газу через відвідний трубопровід доменного газу 14, після чого охолоджується і очищується у вологому скрубері 15.
Плавильно-газифікаційний апарат 1 оснащений живильним трубопроводом 16 для твердих вуглецьвмісних матеріалів, живильним трубопроводом 17 для кисеньвмісних газів, а також, можливо, живильними трубопроводами для вуглецьвмісних матеріалів, таких як вуглеводень, які є рідкими або газоподібними при кімнатній температурі, а також для кальцинованих флюсів. Всередині плавильно-газифікаційного апарату 10, нижче плавильно-газифікаційної зони 11, збирається розплавлений чавун або розплавлений напівфабрикат стали і розплавлений шлак, які відводяться через відведення 18.
У живильному трубопроводі відновного газу 12, що виходить з плавильно-газифікаційного апарату 10 і вхідному в реактор з псевдозрідженим шаром 3, є знепилювальний пристрій 19, такий як циклон гарячого газу, а 2о частинки пилу, відділені в цьому циклоні, подаються в плавильно-газифікаційний апарат 10 через поворотний трубопровід 20, з використанням азоту як транспортувального середовища, і проходять через пальник 21 при наддуві кисня.
Реактор з псевдозрідженим шаром 2, в якому здійснюється часткове відновлення дрібнодисперсної руди, забезпечується набагато меншою кількістю відновного газу, який, крім того, володіє більш низьким відновним сч потенціалом, однак, цілком достатнім для часткового відновлення. Оскільки міра відновлення матеріалу, що відновлюється в цьому реакторі, нижче за міру відновлення матеріалу на стадії остаточного відновлення 8, в і) цьому місці не відбувається "налипання". Прореагувавший відновний газ, який виходить з реактора з псевдозрідженим шаром 2, подається в скрубер 22 через трубопровід 13. Частина обчищеного в скрубері прореагувавшего відновного газу відводиться через відвідний трубопровід експортного газу 23; інша частина Ге! зо подається на стадію попереднього нагріву 5, тобто в реактор з псевдозрідженим шаром 1, через трубопровід 13 при шляху компресора 24. -
Можливість регулювання температури відновного газу забезпечується завдяки трубопроводу рециркуляції со газу 25, який переважно передбачений конструкцією і який виходить з живильного трубопровода відновного газу 12 і через скрубер 26 і компресор 27 передає частину відновного газу зворотно в згаданий живильний ісе) трубопровід відновного газу 12, а саме - в точці, розташованій перед циклоном гарячого газу 19. «Е
Для регулювання температури попереднього нагріву дрібнодисперсної руди є можливість подачі на стадію попереднього нагріву 5, тобто в реактор з псевдозрідженим шаром 1, кисеньвмісного газу, такого як повітря або кисень, через трубопровід 28, при цьому відбувається часткове згоряння прореагувавшого відновного газу, що подається на стадію попереднього нагріву 5. «
Відповідно до винаходу, завантаження губчастого заліза і вуглецьвмісних матеріалів відбувається через з с окремий завантажувальний пристрій 29, який показаний в збільшеному масштабі на Фіг.2.
У центрі внутрішньої частини 31 купола 30, яким плавильно-газифікаційний апарат 10 закінчується зверху, є ;» завантажувальний пристрій 29, забезпечений похилою стінкою 33, скошеною до вертикальної осі 32 плавильно-газифікаційного апарату, при цьому, відповідно до показаного переважного варіанту здійснення винаходу, згадана стінка виконана у вигляді замкненої стінки в формі зрізаного конуса або піраміди. Вершина їх 34 зрізаного конуса або піраміди, відповідно, знаходиться на вертикальній або подовжній осі 32, відповідно, плавильно-газифікаційного апарату 10. Замкнена стінка 33 виконана з вогнетривкого матеріалу і з внутрішньої
Ме, сторони може бути зміцнена за рахунок несучої конструкції 35. Ця несуча конструкція 35 може являти собою о кожух з стального листа.
У області проекції замкненої стінки 33 на купол 30 плавильно-газифікаційного апарату 10 в напрямі ве подовжньої центральної осі 32 в плавильно-газифікаційний апарат 10 входять живильні трубопроводи 9 для
Ге) губчастого заліза. Частинки сгубчастого заліза, які через цей живильний трубопровід 9 падають в плавильно-газифікаційний апарат під дією сили тяжіння, стикаються із замкненою стінкою 33 і, як показано стрілками, по згаданій замкненій стінці 33 переміщаються до нижнього отвору 3б замкненої стінки 33, ов зверненого до плавильно-газифікаційної зони 11, вийдуть через згаданий отвір і осідають в псевдозріджений шар плавильно-газифікаційної зони 11 (назустріч потоку відновного газу, який іде вгору і виробляється в
Ф) плавильно-газифікаційному апараті 10), проходять через плавильно-газификацийну зону 11 і плавляться там. ка Область 37, що охоплюється замкненою стінкою 33, нагрівається нагрівальними пристроями 38, які переважно діють як пальники, які живлять дрібнодисперсним вугіллям і киснем. Пальники 38 в області 37, що бо охоплюється замкненою стінкою 33, яку можна розглядати як камеру згоряння, підтримують пануючу температуру на рівні вище за температуру плавлення губчастого заліза. За рахунок цього відбувається агломерація і часткове плавлення частинок губчастого заліза, внаслідок чого більш великі частинки, що утворюються з дрібних частинок, досягають псевдозрідженого шара плавильно-газифікаційної зони, незважаючи на сильний зустрічний потік відновного газу, і не виносяться цим потоком відновного газу. 65 Крім того, рециркуляція пилу в плавильно-газифікаційний апарат 10 може здійснюватися через пальники 38, тобто пил, що виходить із знепилювального пристрою 19, може подаватися зворотно в плавильно-газифікаційний апарат 10, а саме - через трубопровід 38'.
Коли губчасте залізо стикається з похилою стінкою 33 і ковзає вдовж неї, його швидкість знижується, тому воно досить довго знаходиться в камері згоряння 37, в якій переважає досить висока для агломерації температура. Наявність камери згоряння 37 відповідно до показаного на малюнках варіанту винаходу суворо необхідним не є. Може бути також виконана плоска похила стінка, з якою будуть стикатися частинки дрібнодисперсного матеріалу, однак, перевагою камери згоряння є те, що в цьому випадку можлива мінімізація подачі енергії, необхідної для досягнення ефективної агломерації або часткового плавлення, відповідно, дрібнодисперсних частинок губчастого заліза. 70 Крім того, в куполі 30 плавильно-газифікаційного апарату 10 може бути виконано декілька похилих стінок 33.
Вуглецьвмісні матеріали, такі як вугілля, вводяться через живильні трубопроводи 16, вхідні в купол 30 плавильно-газифікаційного апарату 10 в області, розташованій за межами замкненої стінки 33 в радіальному напрямі. Кускове вугілля може також завантажуватися в плавильно-газифікаційний апарат через камеру згоряння 37, що утворюється замкненою стінкою 33, наприклад, через центрально розташоване гирло 7/5 додаткового живильного трубопровода 167 для кускових вуглецьвмісних матеріалів, а також, можливо, для частково відновлених залізовмісних матеріалів. При такому розміщенні живильних трубопроводів 16, 16" для вуглецьвмісних матеріалів можна оптимізувати структуру псевдозрідженого шара, так щоб губчасте залізо практично рівномірно розподілялося по поперечному перетину псевдозрідженого шара.
Claims (2)
1. Плавильно-газифікаційний апарат (10) для отримання розплаву металу, переважно розплаву чавуну, з металовмісних матеріалів, зокрема губчастого заліза, принаймні частково відновленого, що містить сч дрібнодисперсну фракцію, і отримання відновного газу шляхом газифікації вугілля, який містить живильні трубопроводи (17, 16, 9) для кисневмісних газів, вуглецевмісних матеріалів і металовмісних матеріалів, що (о) входять в згаданий плавильно-газифікаційний апарат (10) причому живильні трубопроводи (17) для кисневмісних газів розташовані в нижній частині плавильно-газифікаційного апарата (10), з плавильно-газифікаційного апарата виходить як мінімум один відвідний трубопровід (12) для відновного газу, що о зо отримується в плавильно-газифікаційному апараті (10), при цьому плавильно-газифікаційний апарат (10) забезпечений відведенням (18) для розплаву металу і для шлаку, який відрізняється тим, що як мінімум один - живильний трубопровід (9), що подає металовмісні матеріали, розташований в області купола, переважно со центральній області купола (30), яким плавильно-газифікаційний апарат (10) закінчується зверху, і тим, що у внутрішній частині (31) плавильно-газифікаційного апарата (10), нижче ділянки входу живильного трубопроводу (9) для металовмісних матеріалів, розташована похила вогнетривка стінка (33), яка скошена відносно вертикалі «т і з якою стикаються металовмісні матеріали, що осідають вниз під дією сили тяжіння, при цьому над похилою стінкою (33) розташовані нагрівальні пристрої (38), переважно вугільні пальники, за допомогою яких може нагріватися область, розташована між ділянкою входу живильного трубопроводу (9) для металовмісних матеріалів и похилою стінкою (33). « 20 2. Плавильно-газифікаційний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що похила стінка (33) виконана у з с вигляді замкненої стінки (33) в формі зрізаного конуса або піраміди з вершиною (34), направленою вниз, а в куполі (30) плавильно-газифікаційного апарата (10) є декілька живильних трубопроводів (9) для металовмісних :з» матеріалів та всі вони розташовані в області, що знаходиться вище замкненої стінки (33), і направлені до внутрішньої поверхні замкненої стінки (33).
З. Плавильно-газифікаційний апарат за п. 2, який відрізняється тим, що над замкненою стінкою (33) їз розміщено декілька нагрівальних пристроїв (38).
4. Плавильно-газифікаційний апарат за п. 2, який відрізняється тим, що нагрівальні пристрої (38) (22) розміщені між вихідними отворами живильних трубопроводів (9) для металовмісних матеріалів і областю, де оо замкнена стінка (33) відходить від купола (30) плавильно-газифікаційного апарата (10).
5. Плавильно-газифікаційний апарат за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що передбачений - живильний трубопровід (16) для завантаження кускового вугілля, розташований в центрі купола (30) над нижнім Ге; отвором (36) замкненої стінки (33).
6. Плавильно-газифікаційний апарат за п. 5, який відрізняється тим, що, крім того, є додаткові живильні трубопроводи (16) для кускових вуглецевмісних матеріалів і, можливо, для частково відновлених залізовмісних матеріалів, розміщені за межами області, що знаходиться над замкненою стінкою (33) по вертикалі.
7. Установка для отримання розплавів металу, зокрема розплаву чавуну, із завантажуваних речовин, що (Ф) складаються з руди, зокрема залізняку і флюсів, які принаймні частково містять дрібнодисперсну фракцію, яка ГІ відрізняється тим, що вона обладнана - як мінімум двома реакторами (1-3) з псевдозрідженим шаром, розташованими послідовно, при цьому руда бо передається з одного реактора з псевдозрідженим шаром (1) в інший реактор з псевдозрідженим шаром (
2, З) через транспортувальні трубопроводи (б) в одному напрямі, а відновний газ передається з реактора з псевдозрідженим шаром (3) в реактор з псевдозрідженим шаром (2, 1) через з'єднувальні трубопроводи відновного газу (13) в протилежному напрямі, і - плавильно-газифікаційним апаратом (10) за п. 1, в який входить живильний трубопровід (9), що передає в5 продукт відновлення з реактора з псевдозрідженим шаром (3), розташованого останнім в напрямі течії руди, і з якого виходить газовідвідний трубопровід (12), що веде в реактор з псевдозрідженим шаром (3), розташований
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0110096A AT403696B (de) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Einschmelzvergaser und anlage für die herstellung einer metallschmelze |
| PCT/AT1997/000133 WO1997048825A1 (de) | 1996-06-20 | 1997-06-19 | Einschmelzvergaser für die herstellung einer metallschmelze |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA46849C2 true UA46849C2 (uk) | 2002-06-17 |
Family
ID=3506602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA98126723A UA46849C2 (uk) | 1996-06-20 | 1997-06-19 | Плавильно-газифікаційний апарат для отримання розплаву металу і установка для отримання розплавів металу |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6156262A (uk) |
| EP (1) | EP0922116B1 (uk) |
| JP (1) | JP2001502755A (uk) |
| CN (1) | CN1061689C (uk) |
| AT (1) | AT403696B (uk) |
| AU (1) | AU727192B2 (uk) |
| BR (1) | BR9709816A (uk) |
| CA (1) | CA2258748A1 (uk) |
| CZ (1) | CZ286947B6 (uk) |
| DE (1) | DE59704811D1 (uk) |
| RU (1) | RU2164951C2 (uk) |
| SK (1) | SK283453B6 (uk) |
| TW (1) | TW359685B (uk) |
| UA (1) | UA46849C2 (uk) |
| WO (1) | WO1997048825A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA975409B (uk) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1073628C (zh) * | 1999-10-27 | 2001-10-24 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 熔融还原炼铁的终还原装置及其方法 |
| SE518531C2 (sv) * | 2000-05-05 | 2002-10-22 | Aga Ab | Sätt för återvinning av metaller |
| RU2403289C2 (ru) * | 2005-04-08 | 2010-11-10 | Линде Аг | Способ отделения металлического железа от оксида |
| KR101197936B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2012-11-05 | 주식회사 포스코 | 원자로를 이용한 환원철 제조장치 및 이를 이용한 환원철 제조방법 |
| AT511206B1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-10-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum chargieren von kohlehaltigem material und eisenträger-material |
| EP2664681A1 (de) | 2012-05-16 | 2013-11-20 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von feinteilchenförmigem Material in die Wirbelschicht eines Reduktionsaggregates |
| JP2015534604A (ja) * | 2012-09-14 | 2015-12-03 | フェストアルピネ シュタール ゲーエムベーハーＶｏｅｓｔａｌｐｉｎｅ Ｓｔａｈｌ Ｇｍｂｈ | 不連続に作り出されるエネルギの貯蔵方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1154817B (de) * | 1957-04-27 | 1963-09-26 | Ontario Research Foundation | Verfahren zum Reduzieren von Eisenerz unter Einfuehrung von feinzerkleinertem Eisenerz, Flussmittel, Brennstoff, Sauerstoff und/oder Luft durch Brenner in eine Reaktionskammer |
| SE300996B (uk) * | 1963-12-19 | 1968-05-20 | United States Steel Corp | |
| DE2843303C2 (de) * | 1978-10-04 | 1982-12-16 | Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden | Verfahren und Anlage zur Erzeugung von flüssigem Roheisen und Reduktionsgas in einem Einschmelzvergaser |
| DE3328373A1 (de) * | 1982-11-15 | 1984-05-17 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren und anlage zur direkten erzeugung von eisenschwammpartikeln und fluessigem roheisen aus stueckigem eisenerz |
| DE3535572A1 (de) * | 1985-10-03 | 1987-04-16 | Korf Engineering Gmbh | Verfahren zur herstellung von roheisen aus feinerz |
| AT401777B (de) * | 1992-05-21 | 1996-11-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigen roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| US5354356A (en) * | 1992-10-06 | 1994-10-11 | Bechtel Group Inc. | Method of providing fuel for an iron making process |
| AT404735B (de) * | 1992-10-22 | 1999-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| KR970003636B1 (ko) * | 1994-12-31 | 1997-03-20 | 포항종합제철 주식회사 | 용융선철 및 용융강 제조시 분철광석을 환원시키는 환원로 |
| AT406480B8 (de) * | 1995-07-19 | 2000-07-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten und anlage zur durchführung des verfahrens |
| KR100241009B1 (ko) * | 1995-12-29 | 2000-03-02 | 이구택 | 용융환원공정에서의 미분광취입방법 |
-
1996
- 1996-06-20 AT AT0110096A patent/AT403696B/de not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-07 TW TW086107902A patent/TW359685B/zh active
- 1997-06-19 AU AU31595/97A patent/AU727192B2/en not_active Ceased
- 1997-06-19 CN CN97195643A patent/CN1061689C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-19 UA UA98126723A patent/UA46849C2/uk unknown
- 1997-06-19 RU RU99100319/02A patent/RU2164951C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-06-19 DE DE59704811T patent/DE59704811D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-19 CA CA002258748A patent/CA2258748A1/en not_active Abandoned
- 1997-06-19 SK SK1764-98A patent/SK283453B6/sk unknown
- 1997-06-19 WO PCT/AT1997/000133 patent/WO1997048825A1/de active IP Right Grant
- 1997-06-19 ZA ZA9705409A patent/ZA975409B/xx unknown
- 1997-06-19 EP EP97926909A patent/EP0922116B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-19 JP JP10501941A patent/JP2001502755A/ja not_active Ceased
- 1997-06-19 CZ CZ19984220A patent/CZ286947B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-06-19 BR BR9709816A patent/BR9709816A/pt not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-12-21 US US09/217,482 patent/US6156262A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2258748A1 (en) | 1997-12-24 |
| TW359685B (en) | 1999-06-01 |
| US6156262A (en) | 2000-12-05 |
| CZ286947B6 (en) | 2000-08-16 |
| AU3159597A (en) | 1998-01-07 |
| BR9709816A (pt) | 1999-08-10 |
| AT403696B (de) | 1998-04-27 |
| RU2164951C2 (ru) | 2001-04-10 |
| DE59704811D1 (de) | 2001-11-08 |
| EP0922116A1 (de) | 1999-06-16 |
| CZ422098A3 (cs) | 1999-08-11 |
| CN1061689C (zh) | 2001-02-07 |
| JP2001502755A (ja) | 2001-02-27 |
| ATA110096A (de) | 1997-09-15 |
| CN1222198A (zh) | 1999-07-07 |
| WO1997048825A1 (de) | 1997-12-24 |
| SK283453B6 (sk) | 2003-08-05 |
| ZA975409B (en) | 1998-01-05 |
| EP0922116B1 (de) | 2001-10-04 |
| AU727192B2 (en) | 2000-12-07 |
| SK176498A3 (en) | 1999-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4270740A (en) | Apparatus for producing molten iron by submerged combustion | |
| US4238226A (en) | Method for producing molten iron by submerged combustion | |
| US9512496B2 (en) | Method and device for introducing fine particle-shaped material into the fluidised bed of a fluidised bed reduction unit | |
| US4248626A (en) | Method for producing molten iron from iron oxide with coal and oxygen | |
| US5948139A (en) | Process for the production of molten pig iron or steel pre-products and a plant for carrying out the process | |
| UA46849C2 (uk) | Плавильно-газифікаційний апарат для отримання розплаву металу і установка для отримання розплавів металу | |
| KR100240810B1 (ko) | 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트 | |
| JP4317266B2 (ja) | 液状銑鉄の製造方法およびその方法を実施するためのプラント | |
| KR100466631B1 (ko) | 철함유물질로부터액체선철또는철강반제품을생산하는방법및그장치 | |
| RU2170266C2 (ru) | Способ загрузки носителей металла в плавильно-газификационный аппарат и установка для его осуществления | |
| KR100444277B1 (ko) | 용융금속 생산방법 | |
| SK140598A3 (en) | Method of producing liquid crude iron or liquid steel fabricated materials | |
| RU2165984C2 (ru) | Способ загрузки носителей металла в плавильно-газификационную зону и установка для его осуществления | |
| KR100466633B1 (ko) | 용융금속생산용용융가스화로및용융금속생산설비 | |
| JP2916516B2 (ja) | 金属酸化物微粒子から液体金属を製造する方法およびこの方法を実施するための還元精錬炉 | |
| KR100466632B1 (ko) | 금속물질을용융가스화대내에장입하는방법및그설비 | |
| US3139335A (en) | Continuous iron ore reduction process and apparatus | |
| JP2000503353A (ja) | 鉄含有材料から液状銑鉄または鋼予備製造物を製造する方法 |