UA46876C2 - Спосіб отримання розплаву металу і плавильно-газифікаційний апарат для його здійснення - Google Patents
Спосіб отримання розплаву металу і плавильно-газифікаційний апарат для його здійснення Download PDFInfo
- Publication number
- UA46876C2 UA46876C2 UA99063284A UA99063284A UA46876C2 UA 46876 C2 UA46876 C2 UA 46876C2 UA 99063284 A UA99063284 A UA 99063284A UA 99063284 A UA99063284 A UA 99063284A UA 46876 C2 UA46876 C2 UA 46876C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- melting
- gasification apparatus
- temperature combustion
- combustion chamber
- layer
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims description 80
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims description 32
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 45
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 36
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 9
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 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
-
- 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)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
У способі отримання розплаву металу (8) з щонайменше частково дрібнозернистих носіїв металу в плавильно-газифікаційному апараті (2), згідно з яким в шарі (11), утвореному твердими носіями вуглецю (4), носії металу плавляться при подачі вуглецевмісного матеріалу і кисню або кисневмісного газу, при одночасному утворенні відновного газу, для виключення виносу дрібнозернистих носіїв металу, останні завантажують у високотемпературну зону згоряння (13), що підтримується за рахунок процесу згоряння, і плавлять принаймні переважно або повністю, в якому високотемпературна зона згоряння (13) просторово ізольована від вільної області (12) плавильно-газифікаційного апарата (2), розташованої над шаром (11), і входить в шар (11), а відпрацьовані гази, що утворюються у високотемпературній зоні згоряння (13), виходять з неї, проходячи щонайменше крізь частину шару (11), і в якому, крім того, відпрацьовані гази охолоджуються в шарі (11) і відводяться з плавильно-газифікаційного апарата (2) разом з відновним газом, що утворюється всередині шару (11).
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до способу виробництва розплаву металу, зокрема, чавуну або напівфабрикатів стали, з 2 носіїв металу, щонайменше частково дрібнозернистих, зокрема, частково або повністю відновленого губчастого заліза, в плавильно-газифікаційному апараті, в якому при подачі вуглець утримуючого матеріалу і кисня або кисеньутримуючого газу, при одночасному утворенні відновного газу, носії металу плавлять в шарі, утвореному твердими носіями вуглецю, можливо, після попереднього повного відновлення, а також до плавильно-газифікаційному апарату для здійснення цього способу. 70 З ЕР-В - 0 010 627 відомий спосіб подачі дрібнозернистого залізо утримуючого матеріалу, такого як частково відновлене сгубчасте залізо, зверху через отвір, розташований в центрі купола плавильно-газифікаційного апарату, при цьому частинки падають в плавильно-газифікаційний апарат під дією сили важкості і затримуються в псевдозрідженому шарі плавильно-газифікаційного апарату. Вугілля в кусковій формі завантажують через завантажувальний отвір, розташований в куполі плавильно-газифікаційного апарату 12 збоку, або в куполі, яким плавильно-газифікаційний апарат обмежений зверху, також під дією сили важкості.
Відновний газ, що утворюється в плавильно-газифікаційному апараті, відводять Через завантажувальний отвір для подачі залізо утримуючого матеріалу, розташований в центрі.
Такий спосіб непридатний для переробки дрібнодисперсних носіїв металу, зокрема, дрібнозернистого губчастого заліза, оскільки дрібнодисперсні носії металу вмить виносилися б з плавильно-газифікаційного апарату сильним потоком відновного газу, що виробляється в плавильно-газифікаційній зоні плавильно-газифікаційного апарату і виходить через центральний завантажувальний отвір в куполі. Такому виносу дрібнодисперсних носіїв металу сприяє також температура, переважаюча у верхній, розташованої над плавильно-газифікаційною зоною, області плавильно-газифікаційного апарату. Ця температура дуже низька для того, щоб забезпечити плавлення і агломерацію дрібних частинок на дільниці завантаження з утворенням більш с великих частинок, які, незважаючи на висхідний потік газу, можуть осідати в плавильно-газифікаційну зону. Ге)
З ЕР-А-0217331 відомий спосіб введення частково відновленої дрібнозернистої руди в плавильно-газифікаційний апарат і її повного відновлення і плавлення за допомогою плазмового пальника при подачі вуглець утримуючого відновного агента. Частково відновлена дрібнодисперсна руда або порошкове губчасте залізо, відповідно, подається в плазмовий пальник, розташований в нижній частині о плавильно-газифікаційного апарату. Недоліком цього способу є те, що при подачі частково відновленої дрібнодисперсної руди безпосередньо в нижню область плавлення, тобто в область, де збирається розплав, повне відновлення вже не може бути забезпечене, і хімічний склад чушкового чавуна, необхідний для його со подальшої переробки, не може бути забезпечений ніякими засобами. Крім того, неможливе завантаження Ге) великих кількостей частково відновленої дрібнодисперсної руди, оскільки в нижній частині
Зо плавильно-газифікаційного апарату знаходиться псевдозріджений шар або стаціонарний шар, утворений з М вугілля, а також неможливе відведення достатньої кількості розплавлених продуктів з високотемпературної зони плазмового пальника. Завантаження великих кількостей частково відновленої дрібнодисперсної руди може привести до миттєвого термічного і механічного пошкодження плазмового пальника. «
З ЕР-В - 0 111 176 відомий спосіб подачі дрібнодисперсної фракції огубчастого заліза в З 70 плавильно-газифікаційний апарат через спускну трубу, виступаючу з днища плавильно-газифікаційного апарату с поблизу псевдозрідженого шара вугілля. У кінця спускної труби є розділова перегородка для мінімізації
Із» швидкості дрібнодисперсної фракції, яка істотно знижує швидкість виходу дрібнодисперсної фракції з спускної труби. Температура в плавильно-газифікаційному апараті на дільниці завантаження дуже низька, в наслідок чого виключене негайне плавлення дрібнодисперсної фракції, що подається. Цей чинник і низька вихідна швидкість дрібнодисперсної фракції з спускної труби є причиною того, що значна частина дрібнодисперсної фракції, що е подається знов виноситься з плавильно-газифікаційного апарату з відновним газом, що утворюється в ньому.
Ге») Завантаження великих кількостей губчастого заліза, що складаються частково або повністю з дрібнозернистої фракції, в цьому способі неможлива. бо З ЕР-А - 0 594 557 відомий спосіб завантаження дрібнодисперсної Фракції губчастого заліза за допомогою -І 50 транспортувального газу безпосередньо в псевдозріджений шар плавильно-газифікаційної зони в плавильно-газифікаційному апараті. Однак це небажане, оскільки в цьому випадку циркуляція газу в
Фо псевдозрідженому шарі може бути порушена через те, що внаслідок безпосереднього вдування дрібнозернистої фракції в псевдозріджений шар може виникнути закупорка псевдозрідженого шара, який працює як фільтр. У результаті можуть відбуватися вулканічні вибухи газу, що руйнують закупорений псевдозріджений шар. Таким 99 чином, процес газифікації носіїв вуглецю і процес плавлення відновленого залізняку буде помітно порушуватися.
ГФ) З ЕР-А-0576414 відомий спосіб подачі дрібнодисперсних носіїв металу в плавильно-газифіцкаційну зону юю через пилові пальники. Цей спосіб має низьку ефективність плавлення через коротку тривалість перебування частинок у високотемпературному факелі.
Винахід направлений на усунення цих недоліків і труднощів і ставить своєю задачею створення способу 60 описаного вище типу, а також плавильно-газифікаційного апарату для здійснення способу, який забезпечує переробку дрібнозернистих носіїв металу без необхідності брикетування і в якому, з одного боку, надійно запобігається винос дрібнозернистих носіїв металу, що завантажуються, можливо, в частково відновленому або в повністю відновленому стані, відновним газом, що виробляється в плавильно-газифікаційному апараті, і з іншого боку, якщо необхідно, забезпечується повне відновлення дрібних частинок. Зокрема, задачею винаходу є бо створення способу, що забезпечує переробку сировини, що завантажується, основна частина якого, переважно
100 95, складається з дрібнозернистого залізоутримуючого матеріалу, в чушковий чавун і/або напівфабрикат стали з використанням плавильно-газифікаційного апарату.
У способі описаного вище типу ця задача вирішується за рахунок того, що дрібнозернисті носії металу завантажують у високотемпературну зону згоряння, що підтримується за рахунок процесу згоряння, і там, можливо, після повного відновлення, плавлять принаймні переважно або повністю, де високотемпературна зона згоряння просторово ізольована від вільного об'єму плавильно-газифікаційного апарату, розташованого над шаром, утвореному твердими носіями вуглецю, і входить в цей шар, а відпрацьовані гази, що утворюються у високотемпературній зоні згоряння, виходять з неї, проходячи щонайменше крізь частину шара, і де, крім того, 7/о Відпрацьовані гази охолоджуються в шарі і відводяться з плавильно-газифікаційного апарату разом з відновним газом, що утворюється всередині шара.
Плавильно-газифікаційний апарат для здійснення способу, який має живильні трубопроводи для кисеньутримуючих газів, носіїв вуглецю і носіїв металу, який входить в нього, ії що має щонайменше один газовідвідний трубопровід для відновного газу, що виробляється в шарі плавильно-газифікаційного апарату, 7/5 утвореному твердими носіями вуглецю, що виходить з нього, а також має відведення для розплаву металу і для шлаку, відрізняється тим, що щонайменше один живильний трубопровід для подачі дрібнозернистих носіїв металу входить щонайменше в одну високотемпературну камеру згоряння, яка просторово ізольована від внутрішньої частини плавильно-газифікаційного апарату, а своєю горловиною входить всередину шара, утвореного твердими носіями вуглецю, і забезпечена пальником.
Для полегшення доступу у високотемпературну камеру згоряння, а також для збільшення терміну її служби, високотемпературна камера згоряння переважно виконана у вигляді стінки, що проходить через купол плавильно-газифікаційного апарату, відкрита знизу, має циліндричну форму і забезпечена вогнетривким матеріалом.
Проста конструкція відрізняється тим, що містить тільки одну розташовану в центрі високотемпературну сч ов Камеру згоряння, подовжня вісь якої співпадає з вертикальною подовжньою віссю плавильно-газифікаційного о апарату.
Переважно верхній торець високотемпературної камери згоряння проходить назовні Через купол плавильно-газифікаційного апарату і через цей зовнішній торець у високотемпературну камеру згоряння проходить живильний трубопровід для дрібнозернистих носіїв металу. Крім того, в центрі цього зовнішнього Ге зо торця розташований пальник, що спрощує роботи по ремонту або заміні пальника.
Ідеальна структура шара забезпечується в тому випадку, якщо, відповідно до переважного варіанту - здійснення винаходу, живильні трубопроводи для носіїв вугледю входять в плавильно-газифікаційний апарат со через його купол на деякій радіальній відстані від високотемпературної камери згоряння.
Термін служби може бути додатково збільшений, якщо стінку високотемпературної камери згоряння ісе) з5 постачити внутрішнім охолоджуванням, при цьому стінка високотемпературної камери згоряння доцільно «г оснащена оребреними трубами для протікання охолоджуючого середовища, які забезпечені вогнетривким покриттям з обох сторін; крім того, у верхнього і нижнього торців високотемпературної камери згоряння доцільно передбачити кільцеподібні колектори для охолоджуючого середовища, переважно води, що охолоджує, кожний з яких вбудований в стінку високотемпературної камери згоряння. «
Торець високотемпературної камери згоряння, виступаючий назовні через купол плавильно-газифікаційного з с апарату, доцільно постачити знімною кришкою, в якій розміщені пальник і живильний трубопровід.
Протіканню процесу сприяє виконання пальника у вигляді пиловугільного/кисневого пальника. з Далі винахід буде описаний більш детально на прикладі одного з варіантів здійснення, показаного на малюнку, де на малюнку схематично представлений подовжній вертикальний розріз плавильно-газифікаційного апарату. їх Частково або повністю відновлену дрібнозернисту руду - у разі залізоутримуючій дрібнозернистій руді це буде порошкове губчасте залізо -подають щонайменше через один транспортувальний трубопровід 1 в
Ме, плавильно-газифікаційний апарат 2 способом, який детально описаний нижче. У газифікаційній зоні З
Го! плавильно-газифікаційного апарату 2 з вугілля 4 і кисеньутримуючого газу виробляється СО- і Н 5- вмисний відновний газ, який подають, наприклад, в реактор з псевдозрідженим шаром (на фіг. не показаний) через
Ш- відвідний трубопровід відновного газу 5. Відновний газ проходить через цей реактор з псевдозрідженим шаром
Ф протитоком відносно напряму течії руди для відновлення дрібнозернистого матеріалу, який містить оксид заліза, і потім його виводять з реактора з псевдозрідженим шаром через відвідний трубопровід колошникового газу, після чого охолоджують і піддають очищенню у вологому скрубері. Далі його можна використати як КОолОШшНИКОВИЙ Газ.
Плавильно-газифікаційний апарат 2 забезпечений падаючими трубопроводами 6 для твердих носіїв вуглецю
Ф) в кусковій формі, падаючим трубопроводом 7 для кисеньутримуючих газів і, можливо, падаючими ка трубопроводами для носіїв вуглецю, таких як рідкий або газоподібний при кімнатній температурі вуглеводень, а також для обпалених флюсів. во У нижній секції І плавильно-газифікаційного апарату 2 під газифікаційною зоною З збирається розплавлений чушковий чавун 8 або розплавлений напівфабрикат стали, відповідно, і розплавлений шлак 9, які відводять через відведення 10.
У секції ІЇ плавильно-газифікаційного апарату 2, розташованій над нижньою секцією і, з твердих носіїв вуглецю утворюється шар 11, переважно стаціонарний шар і/або псевдозріджений шар. Верхня секція ПІ, що 65 розташована над центральною секцією Ії, служить областю затихання 12 для відновного газу, який утворюється в плавильно-газифікаційному апараті 2, і для твердих частинок, захоплених відновним газом.
Частково або повністю відновлену дрібнозернисту руду завантажують в газифікаційну зону З через високотемпературну зону згоряння 13, розміщену вертикально по центру плавильно-газифікаційного апарату 2, в яку входить транспортувальний трубопровід 1 у вигляді декількох отворів. Високотемпературна зона згоряння 13 знаходиться у високотемпературній камері згоряння 14, яка проходить крізь купол плавильно-газифікаційного апарату 2 і продовжується вниз аж до шара 11. Камера має циліндричну форму, відкриту знизу і має стінку 15, яка повинна бути вогнетривкою.
Високотемпературна камера згоряння 14 на верхньому торці має знімну кришку 16, через яку проходить транспортувальний трубопровід 1 з відгалуженими трубопроводами. У центрі кришки 16 розташований пальник 7/0./77, переважно пиловугільний/кисневий пальник, факел якого направлений вертикально вниз.
Стінка 15 високотемпературної камери згоряння 14 забезпечена внутрішнім охолоджуванням, яке утворене оребреними трубами 18 для охолоджуючого середовища. Оребрені труби 18 з обох сторін забезпечені вогнетривким покриттям 19. У верхнього і нижнього торців високотемпературної камери згоряння 14 розташовані кільцеподібні колектори 20 для охолоджуючого середовища, переважно води, що охолоджує, які вбудовані в 7/5 бтінку 15 високотемпературної камери згоряння 14.
Живильні трубопроводи б для твердих кускових носіїв вуглецю проходять Через куполи 21 плавильно-газифікаційного апарату 2 на деякій радіальній відстані від високотемпературної камери згоряння 14.
Як видно з фіг., шар 11 буде формуватися радіально навколо високотемпературної камери згоряння 14 у вигляді кільця. Нижче високотемпературної камери згоряння 14 буде формуватися кратер 22 приблизно конічної форми.
У високотемпературній зоні згоряння 13, що підтримується за допомогою пальника 17, порошкове губчасте залізо майже повністю, а переважно повністю, плавиться, а потім воно в рідкому стані переходить в шар 11 або в зону згоряння 3, відповідно. Розплавлене губчасте залізо просочується вниз Через пласт коксу в шарі 11 і, по мірі проходження, навутлецьовується. Гарячі відпрацьовані гази, що утворюються у високотемпературній зоні згоряння 13, поступають в шар 11 через конусоподібний кратер 22, вільний від маси матеріалу, і разом з сч Відновним газом, що утворюється в газифікаційній зоні З, підіймаються вгору через кільцеподібний шар, що радіально примикає до високотемпературної камери згоряння 14, і виводяться Через відвідні трубопроводи і) відновного газу 5 При проходженні через шар 11 відпрацьовані гази охолоджуються до бажаної для цих газів температури біля 10002С.
Таким чином, згідно з винаходом плавлення здійснюється повністю або щонайменше майже повністю вище (о зо за шар 11, за рахунок чого час перебування губчастого заліза в плавильно-газифікаційному апараті значно збільшується. Крім того, виключається винос порошкоподібного губчастого заліза з плавильно-газифікаційного - апарату 2, оскільки порошкоподібне губчасте залізо подається безпосередньо зверху вниз в шар 11 разом з со відпрацьованими газами, які утворяться у високотемпературній зоні згоряння 13. Відпрацьовані гази фільтруються в шарі 11, де відбувається відділення капель розплаву, завдяки чому ефективність роботи ісе) плавильно-газифікаційного апарату 11 значно збільшується в порівнянні з відомими рішеннями. «Е
Винахід не обмежений представленим зразковим варіантом здійснення і може бути модифікованим в різних відносинах. Зокрема, він може бути використаний крім заліза і для інших металів, особливо міді (окисній, сульфідній), нікеля і хрому (двох останніх - у вигляді руди). Можливе також завантаження частини губчастого заліза в шар 11 в кусковій формі, наприклад, у вигляді гранул, а саме за межами високотемпературної зони « Згоряння 13, тоді зона З буде бути не тільки газифікаційною зоною, але також і плавильно-газифікаційною зоною. з с Енергетично можливе використання для окисних завантажувальних речовин, таких як, наприклад, невідновлений оксид заліза або окисна мідь, олово, ;» свинець. У цьому випадку часткове і повне відновлення може відбуватися у високотемпературній зоні, для чого необхідно збільшити подачу кисня і вугілля. ть
Claims (1)
- Формула винаходу оо 1. Спосіб отримання розплаву металу, зокрема чавуну (8) або напівфабрикатів сталі, з щонайменше частково дрібнозернистих носіїв металу, зокрема частково або повністю відновленого губчастого заліза, в - плавильно-газифікаційному апараті (2), в якому при подачі вуглецевмісного матеріалу (4) і кисню або Ф кисневмісного газу, при одночасному утворенні відновного газу, носії металу плавлять в шарі (11), утвореному твердими носіями вуглецю (4), можливо, після попереднього повного відновлення, який відрізняється тим, що дрібнозернисті носії металу завантажують у високотемпературну зону згоряння (13), що підтримується за рахунок процесу згоряння, і там, можливо, після повного відновлення, плавляться принаймні переважно або повністю, де високотемпературна зона згоряння (13) просторово ізольована від вільної області (12) (Ф) плавильно-газифікаційного апарата (2), розташованої над шаром (11), і входить в шар (11), а відпрацьовані ГІ гази, що утворюються у високотемпературній зоні згоряння (13), виходять з неї і проходять щонайменше крізь частину шару (11), і де, крім того, відпрацьовані гази охолоджують в шарі (11) і відводять з во плавильно-газифікаційного апарата (2) разом з відновним газом, що утворюється всередині шару (11).2. Плавильно-газифікаційний апарат (2) для здійснення способу за п. 1 отримання розплаву металу, переважно розплаву чавуну (8), з щонайменше частково відновлених носіїв металу, зокрема губчастого заліза, який частково містить дрібнозернисті носії металу, а також для вироблення відновного газу шляхом газифікації вугілля, де згаданий плавильно-газифікаційний апарат (2) має живильні трубопроводи (1, 6, 7) для носіїв 65 металу, носіїв вуглецю і кисневмісних газів, які входять в нього, і має щонайменше один газовідвідний трубопровід (5) для відновного газу, що виробляється в шарі (11) твердих носіїв вуглецю (4)плавильно-газифікаційного апарата (2), що виходить з плавильно-газифікаційного апарата (2), а також має відведення (10) для розплаву металу (8) і для шлаку (9), який відрізняється тим, що щонайменше один живильний трубопровід (1) для подачі дрібнозернистих носіїв металу введений щонайменше в одну Високотемпературну камеру згоряння (14), яка просторово ізольована від внутрішнього об'єму (12) плавильно-газифікаційного апарата (2), горловина якої входить всередину шару (11), утвореного твердими носіями вуглецю (4), і яка забезпечена пальником (17).З. Плавильно-газифікаційний апарат за п. 2, який відрізняється тим, що високотемпературна камера згоряння (14) утворена стінкою (15), що проходить від купола (21) плавильно-газифікаційного апарата (2), 7/о Відкрита знизу, має циліндричну форму і забезпечена вогнетривким матеріалом (19).4. Плавильно-газифікаційний апарат за п. З, який відрізняється тим, що високотемпературна камера згоряння (14) розташована по його центру і її подовжня вісь співпадає з вертикальною подовжньою віссю плавильно-газифікаційного апарата (2).5. Плавильно-газифікаційний апарат за п. З або 4, який відрізняється тим, що верхній торець 7/5 Ввисокотемпературної камери згоряння (14) проходить вгору через купол (21) плавильно-газифікаційного апарата (2), і через нього у високотемпературну камеру згоряння (14) проходить живильний трубопровід (1) для дрібнозернистих носіїв металу, при цьому в центрі цього зовнішнього торця розміщений пальник (17).6. Плавильно-газифікаційний апарат за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що живильні трубопроводи (б) для носіїв вуглецю введені в плавильно-газифікаційний апарат (2) через купол (21) плавильно-газифікаційного апарата (2) на деякій радіальній відстані від високотемпературної камери згоряння (14).7. Плавильно-газифікаційний апарат за будь-яким з пп. 2 - б, який відрізняється тим, що стінка (15) високотемпературної камери згоряння (14) забезпечена внутрішнім охолоджуванням.8. Плавильно-газифікаційний апарат за п. 7, який відрізняється тим, що стінка (15) високотемпературної сч об Камери згоряння (14) оснащена оребреними трубами (18) для протікання охолоджуючого середовища, які забезпечені вогнетривким покриттям з обох боків. і)9. Плавильно-газифікаційний апарат за п. 8, який відрізняється тим, що біля верхнього і нижнього торців високотемпературної камери згоряння (14) виконані кільцеподібні колектори (20) для охолоджуючого середовища, переважно води, що охолоджує, вбудовані в стінку (15) високотемпературної камери згоряння (14). Ге зо 10. Плавильно-газифікаційний апарат за будь-яким з пп. 2 - 9, який відрізняється тим, що торець високотемпературної камери згоряння (14), що проходить назовні через купол (21) плавильно-газифікаційного - апарата (2), забезпечений знімною кришкою (16), в якій розміщені пальник (17) і живильний трубопровід (1). со11. Плавильно-газифікаційний апарат за будь-яким з пп. 2 - 10, який відрізняється тим, що пальник (17) виконаний у вигляді пиловугільного/кисневого пальника. ісе) «- . и? щ» (о) (ее) -і 4) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0220596A AT404362B (de) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Verfahren und einschmelzvergaser zur herstellung von flüssigem metall |
| PCT/AT1997/000277 WO1998027233A1 (de) | 1996-12-17 | 1997-12-16 | Verfahren zur herstellung von flüssigem metall |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA46876C2 true UA46876C2 (uk) | 2002-06-17 |
Family
ID=3529958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA99063284A UA46876C2 (uk) | 1996-12-17 | 1997-12-16 | Спосіб отримання розплаву металу і плавильно-газифікаційний апарат для його здійснення |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6315943B1 (uk) |
| EP (1) | EP0946758B1 (uk) |
| JP (1) | JP2001508125A (uk) |
| KR (1) | KR100444277B1 (uk) |
| AT (1) | AT404362B (uk) |
| AU (1) | AU737413B2 (uk) |
| BR (1) | BR9713585A (uk) |
| CA (1) | CA2275336A1 (uk) |
| DE (1) | DE59704819D1 (uk) |
| RU (1) | RU2181148C2 (uk) |
| UA (1) | UA46876C2 (uk) |
| WO (1) | WO1998027233A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA9711236B (uk) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT403930B (de) * | 1996-07-11 | 1998-06-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum chargieren von metallträgern in eine einschmelzvergasungszone und anlage zur durchführung des verfahrens |
| US20050151307A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-07-14 | Ricardo Viramontes-Brown | Method and apparatus for producing molten iron |
| RU2403289C2 (ru) * | 2005-04-08 | 2010-11-10 | Линде Аг | Способ отделения металлического железа от оксида |
| US7931710B2 (en) * | 2005-07-27 | 2011-04-26 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Steam generator to contain and cool synthesis gas |
| RU2490445C2 (ru) * | 2011-07-07 | 2013-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ подземной газификации угля |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2418394A (en) * | 1942-03-20 | 1947-04-01 | American Ore Reduction Corp | Method of and means for reducing ores |
| GB882909A (en) * | 1957-05-16 | 1961-11-22 | Ontario Research Foundation | Method and apparatus for smelting iron ores |
| 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 |
| AT367453B (de) * | 1980-04-03 | 1982-07-12 | Voest Alpine Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvormaterial |
| SE424198B (sv) * | 1980-10-15 | 1982-07-05 | Stora Kopparbergs Bergslags Ab | Sett for framstellning av rajern och energirik gas |
| DE3212100C2 (de) * | 1982-04-01 | 1985-11-28 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung pyrometallurgischer Prozesse |
| 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 |
| IN164687B (uk) * | 1984-08-16 | 1989-05-13 | Voest Alpine Ag | |
| SU1479006A3 (ru) * | 1984-11-26 | 1989-05-07 | Фоест-Альпине (Фирма) | Способ получени жидкого чугуна или продуктов стали и восстановительного газа в плавильном газификаторе |
| 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 |
| AT404735B (de) | 1992-10-22 | 1999-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| AT406482B (de) * | 1995-07-19 | 2000-05-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten und anlage zur durchführung des verfahrens |
-
1996
- 1996-12-17 AT AT0220596A patent/AT404362B/de not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-12-15 ZA ZA9711236A patent/ZA9711236B/xx unknown
- 1997-12-16 UA UA99063284A patent/UA46876C2/uk unknown
- 1997-12-16 WO PCT/AT1997/000277 patent/WO1998027233A1/de active IP Right Grant
- 1997-12-16 RU RU99115163/02A patent/RU2181148C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-12-16 EP EP97949836A patent/EP0946758B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-16 CA CA002275336A patent/CA2275336A1/en not_active Abandoned
- 1997-12-16 BR BR9713585-2A patent/BR9713585A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-12-16 AU AU53036/98A patent/AU737413B2/en not_active Ceased
- 1997-12-16 DE DE59704819T patent/DE59704819D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-16 JP JP52710898A patent/JP2001508125A/ja not_active Ceased
- 1997-12-16 KR KR10-1999-7005418A patent/KR100444277B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-06-15 US US09/333,433 patent/US6315943B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-01 US US09/966,078 patent/US6488738B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9713585A (pt) | 2000-04-04 |
| US6488738B2 (en) | 2002-12-03 |
| AT404362B (de) | 1998-11-25 |
| EP0946758B1 (de) | 2001-10-04 |
| DE59704819D1 (de) | 2001-11-08 |
| KR100444277B1 (ko) | 2004-08-11 |
| RU2181148C2 (ru) | 2002-04-10 |
| AU5303698A (en) | 1998-07-15 |
| WO1998027233A1 (de) | 1998-06-25 |
| US20020008337A1 (en) | 2002-01-24 |
| KR20000057623A (ko) | 2000-09-25 |
| AU737413B2 (en) | 2001-08-16 |
| ATA220596A (de) | 1998-03-15 |
| CA2275336A1 (en) | 1998-06-25 |
| EP0946758A1 (de) | 1999-10-06 |
| JP2001508125A (ja) | 2001-06-19 |
| ZA9711236B (en) | 1998-06-23 |
| US6315943B1 (en) | 2001-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2106413C1 (ru) | Способ производства чугуна | |
| US4238226A (en) | Method for producing molten iron by submerged combustion | |
| SU1313354A3 (ru) | Способ восстановлени дисперсной железной руды в губчатое железо с последующим переплавом в чугун и устройство дл его осуществлени | |
| US9512496B2 (en) | Method and device for introducing fine particle-shaped material into the fluidised bed of a fluidised bed reduction unit | |
| RU2682192C1 (ru) | Способ и устройство для плавления | |
| SU938747A3 (ru) | Способ восстановлени дисперсной окиси железа и получени расплавленного чугуна и устройство дл его осуществлени | |
| US4571259A (en) | Apparatus and process for reduction of metal oxides | |
| US3264096A (en) | Method of smelting iron ore | |
| US4756748A (en) | Processes for the smelting reduction of smeltable materials | |
| RU2133780C1 (ru) | Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов и установка для осуществления способа | |
| UA46876C2 (uk) | Спосіб отримання розплаву металу і плавильно-газифікаційний апарат для його здійснення | |
| RU2164951C2 (ru) | Плавильно-газификационный аппарат для получения расплава металла и установка для получения расплавов металла | |
| RU2170266C2 (ru) | Способ загрузки носителей металла в плавильно-газификационный аппарат и установка для его осуществления | |
| KR100466631B1 (ko) | 철함유물질로부터액체선철또는철강반제품을생산하는방법및그장치 | |
| RU2678557C2 (ru) | Металлургическая печь | |
| US6517603B2 (en) | Method for recovery of metals having low vaporization temperature | |
| RU2165984C2 (ru) | Способ загрузки носителей металла в плавильно-газификационную зону и установка для его осуществления | |
| RU99115163A (ru) | Способ получения расплава металла и плавильно-газификационный аппарат для его осуществления | |
| CN219995876U (zh) | 一种熔融还原含铜粉尘及污泥的熔炼炉及系统 | |
| RU2787016C2 (ru) | Плавильная установка для производства стали | |
| KR950001910B1 (ko) | 금속 및 금속합금을 회수하는 방법 및 장치 | |
| 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 | |
| RU2151197C1 (ru) | Способ выплавки чугуна и агрегат для его осуществления | |
| RU2611229C2 (ru) | Способ переработки металлургического сырья и устройство для его осуществления | |
| RU1786084C (ru) | Способ пр мого получени металлов из окислов |