UA74633C2 - A reactor for producing iron or alloys thereof - Google Patents
A reactor for producing iron or alloys thereof Download PDFInfo
- Publication number
- UA74633C2 UA74633C2 UA2003109158A UA2003109158A UA74633C2 UA 74633 C2 UA74633 C2 UA 74633C2 UA 2003109158 A UA2003109158 A UA 2003109158A UA 2003109158 A UA2003109158 A UA 2003109158A UA 74633 C2 UA74633 C2 UA 74633C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- cone
- reactor
- fixed
- loading
- small
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003720 plasmablast Anatomy 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel 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
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
- C21B11/10—Making pig-iron other than in blast furnaces in electric furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
- C21B13/125—By using plasma
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до чорної металургії, зокрема до процесів прямого одержання залізовуглецевих сплавів 2 за допомогою плазмової технології.
Відома шахтна плазмова піч для відновлення металів, яка містить футерований, заповнений кусковим тугоплавким матеріалом корпус з перекритим зводом, горн, встановлені в корпусі плазмотрони з пристроями для введення пилоподібних матеріалів у плазмове дуття, і газовідвідну трубу, яка відрізняється тим, що піч додатково оснащено решіткою, що розділяє шахту і горн і підтримує грудковий матеріал, плазмотрони 70 розташовані у верхній частині корпуса, а газовідвідна труба розміщена у верхній частині горна, при цьому піч постачена додатковим плазмотроном с фурмою, встановленим у горні (А.С. СРСР Мо1740425, кл. С 21 В 13/12, Е 27 В 1/02, заявл. 20.11.89, опубл. Бюл. Мо 22, 19921.
Недоліком даного пристрою є низький ККД процесу, внаслідок низького коефіцієнта використання тепла, що приводить до зменшення продуктивності процесу в цілому. 12 Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, (прототип) прийнятий реактор для прямого одержання металів і сплавів, що містить корпус, у нижній частині якого розташовані плазмотрони, і вузли випуску металу і шлаку, а у верхній - бункер-дозатор, фурми подачі вуглеводнів і газовідвід, який відрізняється тим, що реактор оснащено механізмом його повороту навколо горизонтальної осі і додатковими газовими патрубками, при цьому бункер-дозатор виконаний з перфорованими похилими стінками, що утворюють зі стінками корпуса газовий колектор, у який уведені додаткові газові патрубки, нижня частина яких з'єднана з верхньою частиною корпуса реактора, при цьому бункер-дозатор зв'язаний, щонайменше одним патрубком з газовідводом, з'єднаним з віссю обертання реактора, яка виконана полою (А.С. СРСР Мо 1607402, кл. С 21 В 13/00, заявл. 09.11.88, Гос. Реєстр від 25.07.90).
Однак конструкція вузла часткового відновлення складна, чим порушуються також і умови експлуатації с реактора, крім того, через створення додаткових опорів руху відхідних газів, до їхньої взаємодії із шаром Ге) матеріалу, збільшується час часткового відновлення і знижується коефіцієнт використання тепла, що приводить до збільшення витрати енергоносіїв.
В основу винаходу поставлена задача удосконалення реактора для одержання заліза або його сплавів, у якому шляхом модифікації конструкції вузла часткового відновлення забезпечується можливість регулювання о товщини шару вихідного матеріалу, поліпшується перемішування вихідного матеріалу з відхідним газовим со потоком, скорочується час на довідновлення матеріалу і за рахунок цього підвищується продуктивність реактора і скорочується витрата енергоносіїв. ее,
Поставлена задача вирішується тим, що реактор для одержання заліза або його сплавів, який містить корпус, «І обладнаний засобами для подачі вуглецевовмістного палива і кисневмістного газу, плазмотронами, вузлом завантаження залізоокисного матеріалу для часткового його відновлення і подачі його в плавильну зону, - розташованим у верхній низькотемпературній частині реактора, а також вузлами випуску металу і шлаку, і газовідводами, відповідно до винаходу, вузол завантаження залізоокисного матеріалу для часткового його відновлення і подачі його в плавильну зону виконаний у вигляді коаксіальне встановлених конусів, звернених « малими основами вниз з порожниною між ними, обмеженою їхніми перфорованими стінками, причому зовнішній З 50 конус жорстко закріплено з корпусом реактора, а внутрішній - установлено з можливістю фіксованого с переміщення щодо поздовжньої осі приводної штанги завантажувального вузла, у нижній частині згаданої з» штанги встановлено малий конус, а у верхній - закріплено у підшипниковому вузлі великий конус, кінематично зв'язаний із приводом обертання, при цьому по твірній основи внутрішнього конуса співвісно з штангою жорстко закріплений розподільний елемент у вигляді зрізаного конуса з основою малого радіуса, спрямованою убік великого конуса, а робоча поверхня малого конуса контактує із сідлом зовнішнього конуса. 7 Конструктивне виконання вузла завантаження вихідного матеріалу в зону часткового відновлення і наступний «їз» випуск його в плавильну зону, забезпечує максимальне ефективне використання теплового і відновлювального потенціалів газу за рахунок можливості створення необхідної товщини шару матеріалу і рівномірного його б розподілу в зоні часткового відновлення, що дало можливість збільшити час контакту газ-матеріал і скоротити со 20 витрати енергоносіїв.
Сутність запропонованого винаходу пояснюється кресленням, на якому представлено загальний вигляд с» реактора.
Реактор складається з зовнішнього корпуса, що включає сталевий кожух 1, захищений зсередини футерівкою 2. У нижній частині реактора розміщена плавильно-відновлювальна зона 3, обладнана засобами подачі 29 енергоносія і відновника через плазмотрони 4. У верхній частині реактора розміщений вузол завантаження
ГФ) залізоокисного матеріалу для часткового його відновлення і подачі його в плавильну зону З, що складається з коаксиально встановлених конусів 5 і б, звернених малими основами убік плавильно-відновлювальної зони. о Зовнішній конус 5 жорстко закріплений з корпусом реактора за допомогою опірних ребер 7, а внутрішній конус 6 установлений з можливістю фіксованого переміщення щодо поздовжньої осі приводної штанги 8 за допомогою 60 тяг 9, Стінки внутрішнього і зовнішнього конусів перфоровані і можуть бути виконані з окремих карт, набраних по периметру.
Вихідний матеріал 10 завантажується в порожнину, обмежену стінками обох конусів. По твірній основи внутрішнього конуса б жорстко закріплений розподільний елемент 11, виконаний у виді зрізаного конуса з верхньою основою малого радіуса. У верхній частині приводної штанги 8 закріплений у підшипниковому вузлі 12 бо великий конус 13, кінематично зв'язаний із приводом обертання (на кресленні не показаний). У нижній частині штанги 8 установлений малий нижнійконус 14, робоча поверхня якого контактує із сідлом зовнішнього конуса 5.
На зовнішній поверхні великого конуса 13 виконані поздовжні ребра 15.
Великий конус 13 у верхнім положенні працює як замикаючий, а в опущеному положенні - як розподільник шихти. Малий нижній конус 14 у верхнім положенні працює як замикаючий для шару шихти, що лежить на ньому, а в опущеному - для перевантаження частково відновленого матеріалу в плавильно-відновлювальну зону.
Реактор працює в такий спосіб.
Перед початком роботи реактор розігрівається до робочих температур. Задають товщину шару вихідного залізооксидного матеріалу для наступного його часткового відновлення шляхом переміщення тягами 9 7/0 ВнУтрішнього конуса б щодо подовжньої осі приводної штанги 8. Робота реактора для одержання заліза циклічна. Матеріал подають через прийомну воронку і великий конус 13 у проміжну порожнину між двома конусами 5 і 6. Великий конус 13 служить для усунення впливу нерівномірного розподілу матеріалу під час завантаження. Матеріал розподіляється в проміжній порожнині рівномірним шаром заданої товщини. Після остаточного завантаження матеріалу в проміжну порожнину, опускають малий конус 14, і матеріал /5 перевантажують у плавильну зону.
Потім малий конус 14 піднімають, великий конус 13 опускають, приводять його в обертання і знову завантажують вихідним матеріалом проміжну порожнину. По закінченні завантаження включають плазмотрони 4.
Відновлювальні плазмові струмені в зоні плавлення, проходячи через шихту, розплавляють Її і відновлюють окисли до металу. Нагріті гази, що відходять, піднімаючись уверх і проходячи через отвори в стінках конусів 5 і 6, віддають шихті значну частину тепла, тим самим відбувається часткове відновлення залізорудного матеріалу і підготовка його до роботи в плавильній зоні.
Використання даного реактора забезпечує збільшення продуктивності процесу, підвищення якості готового продукту, підвищення коефіцієнта використання тепла, скорочення витрати енергоносіїв.
На даний час розроблена робоча документація на промисловий зразок реактора, а будівництво його с ов намічене на 2004-2005 рр. о
Claims (1)
- Формула винаходу, . , , . , со зо 1. Реактор для одержання заліза або його сплавів, що містить корпус, обладнаний засобами для подачі вуглецевмісного палива і кисневмісного газу, плазмотронами, вузлом завантаження залізооксидного матеріалу для часткового його відновлення і подачі його в плавильну зону, розташованим у верхній низькотемпературній «со частині реактора, вузлами випуску металу і шлаку, а також газовідводами, який відрізняється тим, що вузол завантаження залізооксидного матеріалу для його часткового відновлення і подачі в плавильну зону виконанийу 35 вигляді коаксіально встановлених конусів, обернених малими основами вниз, з порожниною між ними, їч- обмеженою їх перфорованими стінками, причому зовнішній конус жорстко закріплено з корпусом реактора, а внутрішній - встановлено з можливістю фіксованого переміщення щодо поздовжньої осі привідної штанги завантажувального вузла, у нижній частині згаданої штанги встановлено малий конус, а у верхній - закріплено у підшипниковому вузлі великий конус, кінематично зв'язаний із приводом обертання, при цьому по твірній основи « внутрішнього конуса співвісно зі штангою жорстко закріплено розподільний елемент у вигляді зрізаного конуса з з с основою малого радіуса, спрямованою у бік великого конуса, а робоча поверхня малого конуса контактує із сідлом зовнішнього конуса. :з» 2. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що бічна поверхня коаксіально встановлених конусів утворена з окремих перфорованих карт.З. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що на зовнішній поверхні великого конуса виконані поздовжні - ребра. щ» (22) о 50 сю» Ф) іме) 60 б5
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003109158A UA74633C2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | A reactor for producing iron or alloys thereof |
| PCT/UA2004/000025 WO2005035796A1 (fr) | 2003-10-10 | 2004-04-26 | Reacteur servant a produire du fer ou des alliages du fer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003109158A UA74633C2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | A reactor for producing iron or alloys thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA74633C2 true UA74633C2 (en) | 2006-01-16 |
Family
ID=34434169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003109158A UA74633C2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | A reactor for producing iron or alloys thereof |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA74633C2 (uk) |
| WO (1) | WO2005035796A1 (uk) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1021905A1 (ru) * | 1982-01-29 | 1983-06-07 | Ленинградский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Основной Химической Промышленности | Загрузочное устройство печи |
| AT375404B (de) * | 1983-02-03 | 1984-08-10 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur durchfuehrung von schmelz-, schmelzmetallurgischen und/oder reduktionsmetallurgischen prozessen in einem plasmaschmelz- ofen sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| SU1740425A1 (ru) * | 1989-11-20 | 1992-06-15 | Грузинский политехнический институт | Шахтна плазменна печь дл восстановлени металлов |
| RU2109819C1 (ru) * | 1992-10-29 | 1998-04-27 | Константин Андреевич Малакуцко | Засыпной аппарат доменной печи |
-
2003
- 2003-10-10 UA UA2003109158A patent/UA74633C2/uk unknown
-
2004
- 2004-04-26 WO PCT/UA2004/000025 patent/WO2005035796A1/ru active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005035796A1 (fr) | 2005-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106566907B (zh) | 铁矿石直接冶炼铁的生产方法和熔融还原装置 | |
| CN105899687B (zh) | 熔炼方法和装置 | |
| AU2021202096A1 (en) | Metallurgical furnace for producing metal alloys | |
| JPS6232246B2 (uk) | ||
| CN103589867B (zh) | 等离子体炬加热技术处理炼铁灰、泥和选矿尾砂的方法及装置 | |
| CA2913928A1 (en) | Furnace for smelting copper for lower blow-through with enriched oxygen | |
| ES2874814T3 (es) | Proceso de fundición directa para alimentación de alto contenido de azufre | |
| CN102634654A (zh) | 利用复合含碳球团生产金属化球团的方法及链带式焙烧机 | |
| JP5033302B2 (ja) | 直接製錬法および装置 | |
| RU2003111163A (ru) | Способ и устройство для прямой плавки | |
| UA74633C2 (en) | A reactor for producing iron or alloys thereof | |
| US2343337A (en) | Apparatus for melting metal | |
| US3269827A (en) | Process for preheating the charge to an electric smelting furnace | |
| RU2005103401A (ru) | Металлургический сосуд и способ прямого восстановления железа | |
| CN103392013B (zh) | 制造铁水和钢的方法和设备 | |
| US3558118A (en) | Apparatus for the gaseous reduction of pelletized and lump iron ores | |
| US2993779A (en) | Process of reducing metal oxides | |
| US2358024A (en) | Furnace charge distribution | |
| JP2001294922A (ja) | 原料供給装置および還元鉄製造方法 | |
| KR20160103019A (ko) | 야금로 | |
| US5364448A (en) | Process for the production of liquid metal from fine-grain metal oxide particles and reducing and smelting furnace for carrying out the process | |
| CN108048610A (zh) | 一种直接气化还原铁的烧嘴组合装置及方法 | |
| KR102115887B1 (ko) | 용선 제조방법 및 그 장치 | |
| KR930018038A (ko) | 선철 또는 강예비재료 생산용 설비의 가동방법 및 그 방법에 수행장치 | |
| JP4498470B2 (ja) | 鉱石から溶融銑鉄を製造する方法 |