UA78443C2 - Method for producing granulated iron metal - Google Patents

Method for producing granulated iron metal Download PDF

Info

Publication number
UA78443C2
UA78443C2 UAA200509844A UA2005009844A UA78443C2 UA 78443 C2 UA78443 C2 UA 78443C2 UA A200509844 A UAA200509844 A UA A200509844A UA 2005009844 A UA2005009844 A UA 2005009844A UA 78443 C2 UA78443 C2 UA 78443C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
slag
iron
basicity
furnace
sulfur
Prior art date
Application number
UAA200509844A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of UA78443C2 publication Critical patent/UA78443C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/008Use of special additives or fluxing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • C21B13/105Rotary hearth-type furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16Sintering; Agglomerating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16Sintering; Agglomerating
    • C22B1/22Sintering; Agglomerating in other sintering apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/244Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
    • C22B1/245Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic with carbonaceous material for the production of coked agglomerates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до способу одержання гранульованого металевого заліза, зокрема, до 2 вдосконаленого способу ефективного одержання високоякісного гранульованого металевого заліза з високою продуктивністю, з одночасним зниженням концентрації сірки до можливо більш низького рівня завдяки застосуванню вуглецевого матеріалу, такого як вугілля, відповідно до способу, згідно з яким суміш сировини або її пресування, що включає речовину, яка містить оксид заліза, таку як залізна руда або талп., |і вуглецевовмісний відновник, такий як вуглецевий матеріал або т.п., піддають твердофазному відновленню шляхом нагрівання у печі з рухомим подом з відновною атмосферою, при цьому відділяють гранульоване металеве залізо, яке одержується, від шлаку, який утворюється, таким чином, що одержане гранульоване металеве залізо концентрується у вигляді гранул і твердне при охолодженні, після чого одержання гранульованого металевого заліза вважається завершеним.
Останнім часом велика увага приділяється способу одержання гранульованого металевого заліза, що розробляється як відносно дрібномасштабний спосіб одержання заліза, згідно з яким суміш, яка включає речовину, яка містить оксид заліза, (джерело заліза), таку як залізна руда або т.п., і вуглецевовмісний відновник, такий як вугілля або т.п., монометалеве неспечене пресування, одержане шляхом пресування вищезазначеної суміші, або вуглецевовмісне багатошарове пресування у вигляді котунів, брикетів або т.п., піддають твердофазному відновленню у печі з рухомим подом з відновною атмосферою, при цьому відділяють гранульоване металеве залізо, яке одержується, від шлаку, який утворюється, і забезпечують концентрування одержаного гранульованого металевого заліза, а потім отверджують одержане гранульоване металеве залізо охолодженням, після чого одержання гранульованого металевого заліза вважається завершеним.
Автори даного винаходу продовжили пошук вдосконаленого способу зниження кількості сірки, яка міститься у гранульованому металевому залізі одержаному згідно з вищезазначеним способом, в результаті якого с 29 встановили, що істотна десульфурація може бути забезпечена способом, відповідно до якого відповідну кількість Ге) речовини, яка містить Са і виявляє десульфуруючу дію завдяки високій спорідненості з сіркою, наприклад,
СасСо»з, додатково додають до сировинної суміші, яка включає вугілля, яке служить як вуглецевовмісний відновник, а також яка містить оксид заліза, і вищезазначену сировинну суміш піддають відновленню і плавленню шляхом нагрівання, при цьому відповідним чином контролюючи температуру нагрівання, склад атмосферного о газу і т.п. Однак потреба у подальшій десульфурації зростає. «Її
Відповідно, метою даного винаходу є створення способу одержання високоякісного гранульованого металевого заліза з високою продуктивністю і при цьому зниження концентрації сірки до можливо більш низького З рівня, що є результатом одержання гранульованого металевого заліза із застосуванням способу, згідно з яким Ге) сировинну суміш або пресування, що включає речовину, яка містить оксид заліза, і вуглецевовмісний відновник,
Зо нагрівають у печі з рухомим подом з відновною атмосферою або т.п. таким чином, що речовина, яка містить - оксид заліза, зазнає твердофазного відновлення вуглецевовмісним відновником, особливо при використанні вугілля або т.п., як вуглецевий матеріал.
Для досягнення вищеописаної мети за допомогою способу одержання гранульованого металевого заліза « згідно з даним винаходом, відповідно до якого суміш сировини, що включає речовину, яка містить оксид заліза, З | вуглецевовмісний відновник, подають на під печі з рухомим подом з відновною атмосферою для нагрівання, с оксид заліза, який міститься у сировинній суміші, відновлюють вуглецевовмісним відновником, а одержане
Із» гранульоване металеве залізо концентрують у вигляді гранул під час їх відділення від шлаку, який утворився, потім одержане металеве залізо охолоджують з метою отвердіння, після чого одержання гранульованого металевого заліза вважається завершеним; кількість СаО-вмісної речовини, МаО-вмісної речовини і 5ІО»-вмісної речовини, яка міститься у сировинній суміші, регулюють таким чином, що основність шлаку, який і утворюється, (СаО-Мас)зіО» під час процесу складала від 1,3 до 2,3, а концентрація МоО - від 5 до 1Змас. 90
Ге | у складі шлаку, і залежить від концентрації кожного з компонентів СаО, Мао і 5іО» у сировинній суміші.
Відповідно до вищезазначеного способу одержання згідно з даним винаходом, МаО-вмісну речовину е переважно додатково змішують з сировинною сумішшю таким чином, щоб забезпечити потрібну основність «їз» 20 шлаку і концентрацію Мо0с. У більшості випадків як МаО-вмісна речовина використовують сирий доломіт. Більше того, у деяких випадках сировинна суміш переважно додатково містить відповідну кількість Сак о-вмісної с» речовини, що дає переваги при регулюванні плинності шлаку, який утворюється. У такому випадку концентрація
Саг»о-вмісної речовини у сировинній суміші переважно складає від 0,2 до 2мас. 90.
Відповідно до вищезазначеного способу згідно з даним винаходом, вуглецевовмісний порошок переважно 52 подають таким чином, щоб він був розподілений по поду шаром товщиною від 2мм до 7,5мМм, до подачі
ГФ) сировинної суміші у піч з рухомим подом з відновною атмосферою, забезпечуючи підтримання високого юю відновного потенціалу у печі, завдяки дії вищезазначеного вуглецевовмісного порошку, тим самим поліпшуючи десульфурацію і одержуючи в результаті гранульоване металеве залізо з низькою концентрацією сірки, а також підвищуючи вихід гранульованого металевого заліза. Потрібно зазначити, що процес одержання переважно 60 здійснюють у печі з рухомим подом з відновною атмосферою при робочій температурі від 1250 до 155020.
Таким чином, згідно з вищеописаним способом одержання, відповідно до якого сировинну суміш, що включає речовину, яка містить оксид заліза, і вуглецевовмісний відновник, піддають нагріванню і відновленню у печі з рухомим подом з відновною атмосферою, такій як обертова нагрівальна подова піч з відновною атмосферою, таким чином, щоб одержати гранульоване металеве залізо, відповідну кількість Ма-вмісної речовини, як бо шлакотвірне, енергійно вводять у згадану сировинну суміш таким чином, що як основність (СаО-Мас)5іо 2 одержаного шлаку, так і вміст МоаО відносно складу шлаку, мали відповідні діапазони значень, придушуючи підвищення концентрації сірки в одержаному гранульованому металевому залізі, яке неминуче виникає через використання вугілля, коксу або т.п., що використовується як вуглецевий матеріал, тим самим забезпечуючи одержання високоякісного гранульованого металевого заліза, яке містить невелику кількість сірки, з високою продуктивністю.
Короткий опис креслень
Фіг.1 представляє схематичне зображення, яке показує приклад печі з рухомим подом з відновною атмосферою, яка використовується у способі згідно з даним винаходом; 70 Фіг.2 представляє діаграму, яка показує зв'язок між основністю шлаку. (сСаО-Мас)5іО 5 і температурою плавлення шлаку, одержаними в результаті випробувань, на якій крива (ї) представляє спосіб з використанням тільки вапняку для регулювання основності шлаку у суміші, а крива (ії) представляє спосіб з використанням як вапняку, так і доломіту;
Фіг.3 представляє діаграму, яка показує зв'язки між основністю шлаку (С-М)У5 і температурою плавлення /5 шлаку, одержаними в результаті інших випробувань, на якій крива (ії) представляє спосіб з використанням тільки вапняку для регулювання основності шлаку у суміші, а крива (ії) представляє спосіб з використанням як вапняку, так і доломіту;
Фіг.А4 представляє діаграму, яка показує зв'язки між концентрацією МодО у шлаку і коефіцієнтом розподілу сірки (З)/(5) при використанні доломіту для регулювання основності шлаку, на якій білі кружечки представляють 2о результати випробувань при використанні залізної руди А, а суцільні кружечки представляють результати випробувань при використанні залізної руди В;
Фіг.5 представляє діаграму, яка показує зв'язок між основністю шлаку (С-М)/5 і коефіцієнтом розподілу сірки (5)/І5), одержаним в результаті випробування; і
Фіг.б6 представляє діаграму, яка показує зв'язок між основністю шлаку (С-М)/5 і коефіцієнтом розподілу сч ов сірки (5)ЇЗ), одержаними в результаті іншого випробування.
Опис переважних варіантів здійснення винаходу і)
Фіг.1 представляє схематичне зображення, яке показує приклад печі з рухомим подом з відновною атмосферою, при цьому відповідно до способу згідно з даним винаходом використовують піч з обертовим подом.
У піч А з обертовим подом з відновною атмосферою завантажують суміш матеріалів (у вигляді ущільненого с зо Монометалевого незпеченого пресування або такого пресування, як котун, брикет або т.п.) 1, одержану з речовини, яка містить оксид заліза, вуглецевовмісного агента, і яка, за необхідністю, містить СаО, Мао, 51іО 2» « або т.п., які містяться у вигляді матричного компонента або зольного компонента, крім того завантажують «Е зв'язувальну і гранульовану вуглецевовмісну речовину 2, при цьому завантаження на обертовий під 4 здійснюють безперервно Через бункер З для подачі матеріалу, таким чином, щоб досягнути розподілу по поду. со
Більш конкретно, перед завантаженням суміші матеріалів 1 через бункер З для завантаження матеріалів ї- подають порошкоподібний вуглецевовмісний матеріал 2 таким чином, щоб він виявився розподіленим по обертовому поду 4, після чого подають суміш матеріалів 1 таким чином, щоб вона покривала вищезазначений порошкоподібний вуглецевовмісний матеріал 2. Незважаючи на те, що опис включає посилання на креслення прикладу, згідно з яким суміш матеріалів 1 і вуглецевовмісну речовину 2 подають через спільний бункер З для « 70 завантаження матеріалів, немає необхідності говорити про те, що може бути використаний пристрій, в якому в с суміш матеріалів 1 і вуглецевовмісну речовину 2 подають через два або більше бункерів 3. З іншого боку, . подача вуглецевовмісної речовини 2 таким чином, щоб вона була розподілена по поду, що помітно підвищує и?» рівень десульфурації, а також рівень відновлення, як описано нижче, у деяких випадках може бути відсутньою.
Обертовий під 4 печі А з відновною атмосферою звичайно обертається проти годинникової стрілки, а тривалість циклу складає від 8 до 16 хвилин залежно від робочих умов, при цьому протягом циклу оксид заліза, -І який міститься у суміші матеріалів 1, відновлюється у твердому вигляді і концентрується у вигляді гранул завдяки зниженню температури плавлення, викликаному навуглецьовуванням, а також відділенням одержаного со металевого заліза від шлаку, який утворився, після чого одержання гранульованого металевого заліза їх завершене. Потрібно зазначити, що піч А з відновною атмосферою містить велику кількість пальників 5, розміщених на верхній бічній стінці і/або стельовій частині у відношенні до обертового поду 4 таким чином, о щоб забезпечувати під теплотою згоряння або теплотою випромінювання від згаданих пальників 5. 4) Суміш матеріалів 1, яка подається на обертовий під 4, виготовлений з вогнетривкого матеріалу, нагрівають за допомогою теплоти згоряння або теплоти випромінювання від пальників 5 під час її ротаційного руху У відновній печі А на обертовому поді 4, при цьому оксид заліза, який міститься у суміші матеріалів 1, ов Відновлюється у твердому стані, проходячи через смугу нагрівання у відновній печі А, після чого гранульоване металеве залізо, яке утворюється, концентрується у вигляді гранул, розм'якшуючись завдяки навуглецьовуванню (Ф) під дією вуглецевовмісного відновника, який залишився, а також відділення одержаного металевого заліза від ка розплавленого шлаку, який утворився, потім одержане металеве залізо отверджують шляхом охолодження у наступній зоні обертового поду 4, після чого одержане гранульоване металеве залізо вивантажують з поду за бо допомогою розвантажувального пристрою б, такого як шнек. Потрібно зазначити, що цифрою 7 позначений канал для відпрацьованого газу.
З іншого боку, піч з обертовим подом з відновною атмосферою, яка має великий розмір і звичайно застосовується на практиці, має таку конструкцію, при якій газоподібне паливо, наприклад, природний газ, спалюють у великій кількості пальників, розташованих над обертовим подом таким чином, щоб забезпечувати б5 теплоту згоряння, необхідну для відновлення і плавлення суміші матеріалів, які подаються на під. Однак окиснювальний газ, такий як СО 5, НоО і т.п., який міститься у відпрацьованому газі, який утворився в результаті вищеописаного згоряння, впливає на склад атмосферного газу, який оточує суміш матеріалів, що призводить до істотних ускладнень при підтриманні високого відновного потенціалу атмосферного газу, який являє собою (СОН (СОСОо Но НО) і у багатьох випадках також скорочується до СОДСОСО»).
В результаті відновлення оксиду заліза, який міститься у суміші матеріалів, загалом завершеного на обертовому поді на стадії нагрівання і відновлення, одержують відновлене залізо, яке відповідає чистому залізу. Більше того, гранули відновленого заліза, одержані на стадії нагрівання і відновлення, швидко навуглецьовуються завдяки вуглецевовмісному відновнику, який залишився і міститься у суміші матеріалів. У результаті температура їх плавлення сильно знижується завдяки підвищеному вмісту вуглецю у відновленому /о залізі, що забезпечує плавлення при заздалегідь заданій температурі атмосфери (наприклад, від 1350 до 150022), а також концентрацію дрібних гранул відновленого заліза, при цьому гранульоване металеве залізо одержують у вигляді великих гранул. На стадії плавлення і концентрації компоненти шлаку, які містяться у суміші матеріалів, також піддають плавленню і концентрації у процесі їх відділення від гранульованого металевого заліза.
У такому випадку, якщо суміш матеріалів або оточуючий її атмосферний газ має достатній відновний потенціал, сірчаний компонент, який міститься у вугіллі, коксі або т.п. і виконує роль вуглецевовмісного відновника, який додається до суміші матеріалів, зв'язується у вигляді Саз завдяки компоненту Сас, який міститься у шлаку, при цьому сірчаний компонент відділяють разом зі шлаком.
Однак автори даного винаходу встановили, що якщо атмосферний газ має недостатній відновний потенціал під час відновлення і плавлення, то відбувається взаємодія СазЗ і РеО, кожний з яких знаходиться у рівноважному стані, що викликає ускладнення, яке полягає у тому, що сірчаний компонент легко абсорбується розплавленим гранульованим металевим залізом з утворенням Реб5. Відповідно, автори даного винаходу провели інтенсивні дослідження з розробки способу підтримання високого рівня відновного потенціалу атмосферного газу, який оточує таку суміш матеріалів. Га
У результаті був розроблений наступний спосіб. Спочатку на під печі з відновною атмосферою заздалегідь завантажують шар вуглецевовмісного порошку, а потім суміш матеріалів таким чином, щоб покрити о вищезазначений шар вуглецевовмісного порошку (який далі називається "шаром - вуглецевовмісного порошку, розподіленого по поду"), після чого здійснюють нагрівання і відновлення. Вищеописаний спосіб дозволяє підтримувати високий відновний потенціал атмосферного газу, який оточує таку суміш матеріалів, а також со ефективно здійснювати реакцію відновлення і плавлення протягом короткого періоду часу, який складає від 11 до 16 хвилин і є періодом циклу обертання поду печі з відновною атмосферою, тим самим відносно поліпшуючи З десульфурацію. «
Однак, як вказано вище, вищеописані дії, які здійснюються у печі з обертовим подом з відновною атмосферою практичного масштабу, забезпечують недостатню десульфурацію, необхідну для стійкого со одержання гранульованого металевого заліза із вмістом сірки 0,0595 або менше, і, відповідно, існує потреба у - розробці способу подальшого упевненого зниження вмісту сірки у гранульованому металевому залізі.
Відповідно, в результаті інтенсивних досліджень автори даного винаходу розробили спосіб згідно з даним винаходом, відповідно до якого у шлаку міститься відповідна кількість МоС, а його основність (СаО -МаФ)узіо 2 « на основі концентрації СаО, Мо і 5іО»о, які містяться у суміші матеріалів, контролюють відповідним чином, забезпечуючи більш ефективну десульфурацію на стадії відновлення і плавлення, тим самим помітно - с поліпшуючи якість гранульованого металевого заліза, яке одержується. ц Конкретно, згідно з даним варіантом, кількість завантаження вищезазначених СаО і МодО регулюють таким "» чином, що основність (СаО-Мас)зіО»о шлаку відповідає діапазону від 1,3 до 2,3, а концентрація МодО складає від 5 до 1Змас.9о, залежно від виду і кількості матричного компонента, який міститься в оксиді заліза (залізна руда або т.п.), а також від виду і кількості зольного компонента, який міститься у вуглецевовмісному -І відновнику (вугілля, порошок коксу або т.п.), що міститься у суміші матеріалів, і, більше того, у деяких випадках, від виду і кількості пустої породи, яка міститься у СаО-вмісній речовині або МоаО-вмісній речовині, со яка може бути додана додатково, і від виду і кількості зольного компонента, який міститься у г» вуглецевовмісному порошку, який може бути завантажений таким чином, щоб бути розподіленим по поду. Це призводить до стійкої і високої десульфурації, тим самим забезпечуючи одержання гранульованого металевого ве заліза зі зниженим вмістом сірки. с» Потрібно зазначити, що для підтримання основності (СаО-МаС)5іО о шлакового компонента шихти у діапазоні від 1,3 до 2,3, кількість СаО-вмісної речовини, яка завантажується, або МоаО-вмісної речовини, які додаються окремо від суміші матеріалів, встановлюють, виходячи з матричного компонента, який міститься у залізній руді або т.п., що завантажується як речовина, яка містить оксид заліза, складу і вмісту зольного компонента, який міститься у вугіллі, коксі або т.п., що завантажується як вуглецевовмісний відновник, і, і) більше того, у деяких випадках, зі складу і вмісту зольного компонента, який міститься у вуглецевовмісному ко порошку, який може бути завантажений таким чином, щоб бути розподіленим по поду.
Незважаючи на те, що види СаО-вмісної речовини і МоаО-вмісної речовини конкретно не обмежені, у найбільш бо загальних випадках використовують оксид кальцію або СаСО» як Са-вмісна речовина, а як МаО-вмісна речовина переважно використовують речовину, одержану з природної руди, у тому числі доломіту або морської води.
Більше того, спосіб додавання, який використовується у даному варіанті, не обмежений конкретним способом, при цьому додаткові речовини можуть бути додані до суміші матеріалів на стадії її попередньої підготовки, або додаткові речовини подають на обертовий під заздалегідь разом або окремо від вищезазначеного 65 Вуглецевовмісного порошку, який подається таким чином, щоб бути розподіленим по обертовому поду, або додаткові речовини додають окремо від суміші матеріалів з верхньої частини одночасно або після завантаження суміші матеріалів, і т.д.
З іншого боку, було підтверджено, що відношення вмісту сірки у розплавленому шлаку до вмісту сірки у розплавленому залізі (відновленому залізі), яке далі називається "коефіцієнтом розподілу сірки (5)/51, У великій мірі також залежить від основності шлаку, який утворюється при одержанні металевого заліза відомими способами. Однак незважаючи на те, що видалення сірки у способі одержання гранульованого металевого заліза із застосуванням обертової подової печі з відновною атмосферою згідно з даним винаходом зовні схоже на відомі способи, його механізм у даному винаході істотно відрізняється від механізму відомих способів.
Іншими словами, при розподілі сірки при звичайному одержанні чавуну або сталі коефіцієнт розподілу сірки 7/0 («ЗМІ залежить від її рівноваги, що, у свою чергу, залежить від складу розплавленого шлаку на поверхні розплавленого заліза, складу розплавленого заліза та атмосфери.
З іншого боку, відповідно до способу одержання гранульованого металевого заліза із застосуванням обертової подової печі з відновною атмосферою згідно з даним винаходом, оксид заліза у суміші матеріалів відновлюють за допомогою вуглецевовмісного відновника у твердому стані при температурі, яка складає приблизно від 1250 до 15502С. Таким чином, оксид заліза розкиснюють одержанням відновленого заліза.
Відповідно, більша частина вугілля або коксу, що міститься у суміші матеріалів, витрачається на стадії твердофазного відновлення. З іншого боку, у той час як частина сірки, яка міститься у вугіллі або т.п., випаровується в атмосферу, більша її частина абсорбується матричним компонентом або зольним компонентом, який міститься у суміші матеріалів, або СаО або т.п., який міститься у матеріалі, який додається, що призводить до утримування сірки у суміші матеріалів у вигляді Савз.
Більше того, після завершення в цілому твердофазного відновлення, відновлені дрібні гранули заліза у суміші матеріалів зазнають швидкого навуглецьовування вуглецевовмісною речовиною, яка залишилася, тобто вуглецем (С), що, як ясно показано на фазовій діаграмі Ре-С, призводить до зниження температури плавлення відновленого заліза. У результаті було встановлено, що відновлене залізо, піддане навуглецьовуванню, с плавиться навіть при температурі, наприклад, 150022 або менше, або навіть при температурі 135023 або менше, при цьому дрібні гранули відновленого заліза концентруються, що призводить до збільшення розміру гранул о гранульованого металевого заліза.
Більше того, на стадії навуглецьовування і концентрації відновленого заліза компоненти шлаку (оксиди металів, такі як Сабо, 5іО 5, АІ2Оз, МоО і т.п., які не були відновлені через високу ступінь їх спорідненості з со киснем) повністю або частково плавляться, а розплавлений шлак, який утворюється, також концентрується, загалом забезпечуючи завершення відділення шлаку від гранульованого металевого заліза, сконцентрованого т завдяки плавленню і цементуванню. «І
У будь-якому випадку на вищеописаній стадії навуглецьовування і концентрації відновленого заліза і шлаку, який утворюється, сильний вплив на сірку (5), в основному зв'язану СаО у шлаку з утворенням Саб5, здійснює со
Відновний потенціал атмосферного газу, який оточує суміш матеріалів, навіть при збереженні такого ж складу ч- шлаку. Наприклад, було підтверджено, що при значенні відновного потенціалу (СОДСОСО»)| атмосферного газу близько 0,7 або менше, деяка або істотна кількість сірки, зв'язаної у вигляді Саз, мігрує у відновлене залізо, утворюючи Рез. «
Відповідно, з метою зменшення сірчаного компонента (5), який міститься у гранульованому металевому залізі, одержаному із застосуванням способу згідно з даним винаходом, тобто з метою поліпшення дійсної - с десульфурації, дуже важливо стабільно утримувати сірчаний компонент (5), зв'язаний у вигляді Саз у шлаку, ц таким чином, щоб запобігти міграції сірки у напрямі до відновленого заліза. Відповідно, важливо підтримувати "» основність шлаку на кінцевій стадії на якомога більш високому рівні, а також підтримувати високий відновний потенціал атмосферного газу.
У способі відновлення і плавлення згідно з даним винаходом, залізо переважно не одержують при -І температурі атмосфери 155023 або більше, на відміну від відомих печей для одержання заліза або сталі, в со яких відновлюють розплавлене залізо, з точки зору обладнання і роботи обертової печі з відновною атмосферою; у такому випадку залізо переважно одержують при температурі атмосфери близько 1550922 або т» менше, більш переважно - при температурі атмосфери близько 15002 або менше. Однак підвищення їз 50 основності шлаку, який утворюється на вищеописаній стадії відновлення і плавлення, до величини 2, З або більше замінює концентрування відновленого заліза, а також підвищує температуру плавлення шлаку, що с» призводить до сповільнення відділення шлаку. Це викликає ускладнення з одержанням великих гранул гранульованого металевого заліза з високим виходом, що суперечить меті даного винаходу.
Як вказано вище, згідно з даним варіантом, склад матеріалу регулюють таким чином, що основність 25 (СабяМаО)5іО»5), позначення якої далі також скорочене до "(Сі-М)/5"7, знаходиться у діапазоні від 1,3 до 2,3,
Ге! при цьому зберігаючи концентрацію МоО, який міститься у шлаку, у діапазоні від 5 до 1Змас.95, що призводить до істотного поліпшення коефіцієнта розподілу сірки (5)/(5) між шлаком і гранульованим металевим залізом, яке де одержується на кінцевій стадії, і тим самим сильно знижує вміст сірки І5) у гранульованому металевому залізі.
Підстави для вищезазначених відповідних діапазонів основності шлаку (С-МУЗ5 і вмісту МОО у шлаку детально 60 описані нижче.
Потрібно зазначити, що факт сильного зв'язку коефіцієнта розподілу сірки (5)/5) з основністю шлаку при взаємодії між шлаком і металом у процесі вищезазначеного звичайного одержання заліза або сталі, є відомим.
Більше того, було встановлено, що Мас, незамінний у способі одержання згідно з даним винаходом, має набагато нижчий рівень десульфуризації порівняно з Сас. Згідно з даним винаходом, істотну кількість МДО 65 енергійно використовують нарівні з Сас, і, в результаті, рівень десульфурації у способі одержання згідно з даним винаходом різко підвищується порівняно зі способом, в якому застосовують тільки Сас.
Хоча причина того, чому високий ступінь десульфурації може бути одержаний в результаті використання
Мао, у цей час не одержала теоретичного пояснення, з урахуванням наведених нижче результатів випробувань було зроблене наступне припущення. Іншими словами, було висловлене припущення про те, що відповідне регулювання основності шлаку (С-М)/5, який включає відповідну кількість МоаО у шлаку, який утворюється, забезпечує оптимальний прояв властивостей, таких як температура плавлення, плинність або т.п., шлаку, який утворюється, тим самим максимально підвищуючи коефіцієнт розподілу сірки (5)/(5) шлаку, який утворюється.
З іншого боку, у способі одержання із застосуванням рухомої подової плавильної печі з відновною атмосферою згідно з даним винаходом, зв'язок між основністю шлаку (С-МУ5, який утворюється на кінцевій 70 стадії і температурою плавлення істотно залежить від виду і марки речовини, яка містить оксид заліза, (залізна руда або т.п.) і вуглецевовмісного відновника, які використовуються як сировина.
На Фіг.2, наприклад, представлені результати дослідження зв'язку між основністю (С-М)/5 шлаку, який утворюється, і температурою плавлення при здійсненні способу відновлення і плавлення в обертовій подовій печі з відновною атмосферою з використанням суміші матеріалів, одержаної з гематитової руди (А) (див. /5 таблицю 1 у представленому нижче прикладі), яка є типовим прикладом речовини, яка містить оксид заліза, вугілля (див. таблицю 2 у представленому нижче прикладі), яке служить як вуглецевовмісний відновник, які являють собою основну сировину, і додатково включає вапняк, який використовується як СаО-вмісна речовина, і доломіт, який використовується як МаО-вмісна речовина, для одержання потрібної основності шлаку на кінцевій стадії.
На кресленнях температуру плавлення шлаку визначають, виходячи з фазової діаграми, яка базується на четвертинній системі, що включає СаО, 505, АІ2О3з і МдО, які є основними компонентами шлаку. Потрібно зазначити, що крива (ї) на кресленнях представляє зв'язок між основністю шлаку і температурою плавлення при використанні як агент для одержання потрібної основності тільки вапняку, який являє собою СаО-вмісну речовину. Як явно випливає з кривої, основність шлаку (С-М)/5, вища приблизно 1,4, викликає різке підвищення сч об Температури плавлення шлаку. Більше того, основність шлаку (СЕМУЗ близько 1,75 підвищує температуру плавлення шлаку приблизно до величини 15502, яка вважається максимально можливою температурою для і) дійсної практичної операції. Більше того, основність шлаку (С-М)/5, яка перевищує величину близько 1,75, викликає підвищення температури плавлення шлаку до рівня понад 1550 С, що виходить за межі діапазону, допустимі для способу одержання згідно з даним винаходом. Відповідно, при утримуванні температури со атмосфери плавлення і концентрування шлаку, який утворюється, сповільнюються, викликаючи ускладнення з концентруванням відновленого заліза, що перешкоджає досягненню мети даного винаходу. Немає необхідності т нагадувати про те, що одержання, яке здійснюється при підвищеній температурі атмосфери (робоча «І температура), яка перевищує 1550 С, забезпечує плавлення шлаку з високою основністю. Однак при використанні печі з рухомим подом згідно з даним винаходом, одержання при робочій температурі 15502 або со більше призводить до істотного скорочення терміну її служби через характер обладнання, яке невитримує такий /їч- режим.
З іншого боку, крива (ії), представлена на кресленні 2, показує зв'язок між основністю шлаку (С-МУЗ5 і температурою плавлення при використанні як агенти для одержання потрібної основності як вапняку, так і « доломіту. Як очевидно з кривої, підвищення вмісту МоО у шлаку на кінцевій стадії викликає зниження температури плавлення шлаку на кінцевій стадії у всьому діапазоні основності шлаку порівняно з кривою (Її). - с Більше того, потрібно зазначити, що додавання відповідної кількості речовини, яка містить Мас, до суміші и матеріалів знижує температуру плавлення шлаку на кінцевій стадії до 15502 або менше, навіть при підвищенні » основності (С-М)УЗ шлаку до величини близько 2,3, тим самим забезпечуючи можливість одержання без ускладнень при температурі атмосфери 15502С, що викликає ускладнення у випадку, представленому на Фіг.1.
Як описано вище, із застосуванням способу одержання згідно з даним винаходом, одержання здійснюють у - рухомій подовій печі практичного масштабу з підвищеною основністю (С-М)/5 шлаку до величини близько 2,3, со яка є максимально допустимою основністю, використовуючи МоО-вмісну речовину як агент, який регулює основність і забезпечує плавлення шлаку при температурі до 15502С, відповідній для практичного виробництва, те тим самим сприяючи стійкому одержанню гранульованого металевого заліза у стійких виробничих умовах, при їз 20 Цьому підтримуючи коефіцієнт розподілу сірки (38) між шлаком і металом на рівні близько 25 або більше, переважно - 35 або більше. У результаті гранульоване металеве залізо може бути одержане на кінцевій стадії с» надійним способом із вмістом сірки 0,0595 або менше, переважно, із вмістом сірки 0,0495 або менше, що у деякій мірі залежить від марки вугілля або т.п., яке подається як вуглецевовмісний відновник, або від матеріалу, який подається таким чином, щоб бути розподіленим по поду.
Зокрема, спосіб одержання згідно з даним винаходом має істотну перевагу, яка полягає у запобіганні
ГФ) зниження коефіцієнта розподілу сірки (5)/5) внаслідок погіршення відновного потенціалу атмосферного газу шляхом регулювання основності шлаку (С-М)У5 і вмісту МоО, що неминуче відбувається при використанні о способу нагрівання спалюванням із застосуванням газових пальників, які найчастіше використовуються для нагріву у печі. 60 Потрібно зазначити, що подальше підвищення співвідношення у завантаженні вапняку і доломіту, які служить як агенти для регулювання основності, яке додатково збільшує вміст МОО у шлаку на кінцевій стадії, яке додатково знижує температуру плавлення шлаку на кінцевій стадії, може вимагати використання пристрою, в якому одержання здійснюють з основністю шлаку (С-М)/З більше 2,3. Однак у даному випадку надмірне підвищення основності (С-М)/5 шлаку, який утворюється, підвищує в'язкість (що є причиною низької плинності), бо яка викликає сповільнення концентрування відновленого заліза і зниження виходу гранульованого металевого заліза, а також ускладнення при одержанні відповідного гранульованого металевого заліза у вигляді кульок.
Відповідно, максимальна величина основності (С-М)/5 для даного варіанту згідно з даним винаходом повинна становити 2,3.
Потрібно зазначити, що причина, з якої мінімальна величина основності (САМУ повинна становити 1,3, полягає у тому, що шлак з основністю нижчою вищезазначеної мінімальної величини викликає погіршення десульфурації що призводить до ускладнень при зниженні вмісту сірки у відновленому залізі навіть при високому відновному потенціалі. Відповідно, основність шлаку (С-М)У5 для даного варіанту згідно з даним винаходом повинна складати від 1,4 до 2,0. 70 Фіг.3 показує зв'язок між основністю шлаку (С-М)У/5 і температурою плавлення шлаку, при цьому основність шлаку (С-М)У5, який утворюється, контролюють, регулюючи кількість СаО-вмісної речовини і МаО-вмісної речовини, що додається до суміші матеріалів, яка в основному складається з магнетитової руди, яка служить як речовина, яка містить оксид заліза, і вугілля, яке служить як вуглецевовмісний відновник, представлений у таблиці 2, яка наводиться нижче, таким же чином, як і на описаній вище Фіг.2.
Незважаючи на те, що зв'язок між ними залежить від марки руди, при використанні тільки вапняку як агент, який регулює основність, як очевидно з кривої (ї) на кресленні, основність шлаку (С-М)/5 близько 1,5 або менше забезпечує температуру плавлення шлаку 155020. З іншого боку, при заміщенні 3295 вапняку доломітом з метою регулювання основності шлаку, як очевидно з кривої (ії), підвищення вмісту МоаО у шлаку запобігає швидкому підвищенню температури плавлення завдяки підвищенню основності шлаку. Наприклад, навіть у випадку підвищення основності шлаку (С-МУЗ до величини близько 1,8 або менше, температура плавлення шлаку знижується до рівня 15502 або менше.
На Фіг.4 представлені результати дослідження зв'язку між вмістом МдО у шлаку і коефіцієнтом розподілу сірки (5)/Ї5), що одержується при використанні способу одержання згідно з даним винаходом. Як явно випливає з креслення, існує сильний зв'язок між вмістом МадО у шлаку і коефіцієнтом розподілу сірки (5)/5І1. Крім того, Га очевидно, що коефіцієнт розподілу сірки (5)/Ї5) не підвищується пропорційно підвищенню вмісту МоО у шлаку, а коефіцієнт розподілу сірки має максимальну величину при конкретному діапазоні вмісту МодО у шлаку. і)
Іншими словами, на Фіг4 представлені результати випробувань двох видів сумішей матеріалів із застосуванням залізної руди А і залізної руди В, відповідно, що використовуються як речовими, які містять оксид заліза. Незважаючи на те, що результати випробувань дещо відрізняються через властивості матеріалу, со одержані результати загалом мають однакову природу. У будь-якому випадку, коефіцієнт-розподілу сірки (5)/5І має високе значення, яке дорівнює 25 або більше, а вміст МодО знаходиться у діапазоні від 5 до 1395, тим самим З показуючи перевагу зниження вмісту сірчаного компонента у відновленому залізі Незважаючи на те, що «І докладний механізм у цей час ще не з'ясований, передбачається, що шлак, який міститься у матеріалі, що завантажується, складним чином, впливає на коефіцієнт розподілу сірки (5)5). У будь-якому випадку, со 3з5 Відповідний вміст МОО у шлаку повинен знаходитися у діапазоні від 5 до 1395 таким чином, щоб впливати на - коефіцієнт розподілу сірки (5)/5), який дорівнює 25 або більше, виходячи з результатів випробувань цих типових двох видів залізної руди (А) і (В).
Як вказано вище, за допомогою способу згідно з даним винаходом, основність шлаку (С-М)/5, встановлена « на основі складу шлаку, який міститься у всій сировині, яка використовується, і вміст МоаО у шлаку відповідно регулюють таким чином, щоб забезпечити потрібну температуру плавлення шлаку, який утворився, і коефіцієнт -щ-й с розподілу сірки (5)/(5| у речовині, яка містить оксид заліза, вуглецевовмісному відновнику і т.п., що ц використовується у даному способі одержання. "» З іншого боку, при відносно високій основності шлаку (С-М)/5, яка дорівнює 1,8 або більше, взаємодія носить основний характер, тобто підвищена основність шлаку (С-М)З викликає поступове погіршення
Концентрації дрібних гранул відновленого заліза, які утворюються завдяки речовині, яка містить оксид заліза, -І що піддається відновленню у суміші матеріалів навіть у тому випадку, якщо основність шлаку (С-М)У5 дорівнює 2,3 або менше.
Ме Більше того, основність шлаку (С-М)У5 понад 2,3 сприяє погіршенню концентрування шлаку, що також г» призводить до погіршення концентрування гранул відновленого заліза, які утворилися, і до ускладнень в одержанні високого виходу великих гранул гранульованого металевого заліза, що складає мету даного ве винаходу. Для практичної реалізації способу одержання згідно з даним винаходом з економічної точки зору, се» великі частинки гранульованого металевого заліза, яке є метою даного винаходу, повинні бути одержані з максимально високим виходом навіть у тому випадку, коли основність шлаку (С-МУ/5 на кінцевій стадії дорівнює 2,3 або менше.
Відповідно, автори даного винаходу в результаті інтенсивних досліджень розробили спосіб запобігання зниженню виходу гранульованого металевого заліза з відповідним розміром гранул завдяки підвищеній
Ф, основності шлаку (С-М)УЗ. Іншими словами, додавання до суміші матеріалів відповідної кількості Сак о-вмісної іме) речовини, наприклад, флюориту, поліпшує плинність, а також знижує температуру плавлення шлаку, який утворюється, тим самим сприяючи концентрації шлаку, а також поліпшуючи концентрацію відновлених гранул бо заліза тим самим істотно підвищуючи вихід великих гранул гранульованого металевого заліза. Було встановлено, що вищезазначена СаБо-вмісна речовина, яка додається, повинна містити Саг 5 у кількості
О,2мас. 96 або більше у всьому складі шлаку, переважно, 0,4мас. 96 або більше, з метою ефективної реалізації переваг, які одержуються завдяки застосуванню такої Саго-вмісної речовини у практичному масштабі.
Більш конкретно, згідно з даним варіантом, у тому випадку, якщо основність шлаку (С-М)/5 на кінцевій 65 стадії дорівнює 1,7 або більше, зокрема, більше 1,8, СаЕРо додають до суміші матеріалів із вмістом Саг»о, який дорівнює 0,2мас.9о або більше від складу шлаку, таким чином, що підвищений вміст Саго компенсує погіршення плинності внаслідок підвищеної основності шлаку (С-М)/5, тим самим забезпечуючи стійке одержання великих гранул гранульованого металевого заліза з високим виходом.
Потрібно зазначити, що використання надмірної кількості Сабо викликає дуже високу плинність шлаку, який утворюється, що спричиняє іншу проблему, яка полягає у тому, що під, виготовлений з вогнетривкого матеріалу, легко ушкоджується. Відповідно, концентрацію Сак 5-вмісної речовини переважно знижують до 2мас.95 або менше від всього складу шлаку, більш переважно - до 1,5мас.9о або менше.
Потрібно зазначити, що у способі одержання згідно з даним винаходом, основність (С-М)/5 шлаку, який утворюється, і вміст МДО визначають вищеописаним способом, який є найбільш істотним компонентом даного 7/о винаходу. З іншого боку, у той час як вуглецевовмісний матеріал, який завантажується таким чином, щоб бути розподіленим по поду, не є незамінним, вищезазначене завантаження вуглецевовмісного матеріалу є переважним для більш ефективного поліпшення відновного потенціалу у печі, і, в результаті, більш ефективного забезпечення обох переваг, таких як високий вихід гранульованого металевого заліза і зниження рівня вмісту у
Ньому сірки. Потрібно зазначити, що при використанні вищезазначеного способу завантаження /5 Вуглецевовмісного матеріалу, порошковий вуглецевовмісний матеріал переважно завантажують таким чином, щоб він виявився розподіленим по поверхні поду шаром близько 2мм з метою гарантованої реалізації такої переваги. Більше того, вуглецевовмісний матеріал, розподілений по поду, служить буфером між сумішшю сировини і подом, виготовленим з вогнетривкого матеріалу, крім того, він забезпечує захист поду, тим самим продовжуючи термін його служби.
Потрібно зазначити, що якщо вуглецевовмісний матеріал, розподілений по поду дуже товстим шаром, то суміш матеріалів перетікає у вуглецевовмісний матеріал, розподілений по поду, що може викликати сповільнення відновлення оксиду заліза. Відповідно, товщину вищезазначеного вуглецевовмісного матеріалу, розподіленого по поду, переважно обмежують до 7,5мм або менше.
Потрібно зазначити, що вид вищезазначеного вуглецевовмісного матеріалу, розподіленого по поду, с
Конкретно не обмежений, при цьому може бути використаний пристрій для дроблення звичайного вугілля або коксу, переважно настроєний для одержання відповідного розміру зерен. Потрібно зазначити, що при і) використанні вугілля переважним є антрацит через свою низьку плинність, низький рівень розширення і прилипання до поду.
Приклади с зо Незважаючи на викладений нижче конкретний опис з посиланням на приклади, даний винахід не обмежений представленими тут прикладами, навпаки, за необхідністю він може бути підданий відповідним модифікаціям без « порушення суті та об'єму доданої формули винаходу, в світлі вище- і нижчевикладених описів, які також входять «г у технічний об'єм даного винаходу.
Приклад 1 со
Передусім одержують пресування з сировини у вигляді котунів із залізної руди, які використовуються як ї- речовина, яка містить оксид заліза, при цьому вугілля використовують як вуглецевовмісний відновник, а додатковий матеріал, такий як вапняк (Сасо з), доломіт (СаСОз-МаоСоО»з) або т.п. - для регулювання основності шлаку, і за необхідністю додають відповідну кількість флюориту - (Сабо) і, крім того, невелику кількість пшеничного борошна, яке використовується як зв'язуюче. «
Потрібно зазначити, що, як показано у таблиці 1, використовують два види залізної руди А і В. З іншого шщ с боку, склад вугілля, яке використовується як вуглецевовмісний відновник, представлений у таблиці 2.
І» 0 дтезагікео кеговігезоя ВО А озісао Мо 8 РО нші 4 Руда А вот (ло отв | 009 10в|олт 005 006 0052 0053 065 - Руда ві ват (000) ооо | ве |383| 019 038040 (00020024 0,09) (ее) їз тою Лети. компонент Загальний зміст зольного компонента Сірка| Фосфор Усього Сн | м | с Гога| Ро с леяв1777777711111в6 фо ою ов в'яза ві 0оз|ова вої ооге|зез, з (Ф) о Вищезазначені пресування з сировинного матеріалу безперервно подають в експериментальну відновну піч з обертовим подом невеликих розмірів для нагрівання і відновлення. Відповідні температури 60 нагрівально-відновної зони і цементувально-плавильної-зони встановлюють на рівні від 1400 до 14709С за допомогою нагрівання пальниками. Оксид заліза, який міститься у сировинному пресуванні, яке подається на під печі, піддають відновленню у твердому вигляді під час його проходження через зону нагрівання у печі протягом циклу, який складає приблизно від 10 до 16 хвилин. Відновлене залізо, яке утворюється, піддають навуглецьовуванню під впливом вуглецевовмісної речовини, яка залишилася, на останній стадії відновлення у бо печі з відновною атмосферою, що призводить до зниження температури плавлення і до концентрації відновленого заліза. З іншого боку, шлак, який утворюється, повністю або частково плавиться, що також призводить до концентрації шлаку, тим самим сприяючи відділенню розплавленого гранульованого металевого заліза від розплавленого шлаку. Потім одержане розплавлене гранульоване металеве залізо і розплавлений шлак охолоджують до температури плавлення або нижчої (конкретно, охолоджують до температури приблизно 11002) таким чином, щоб забезпечити його отвердіння на кінцевій стадії печі з відновною атмосферою, після чого гранульоване металеве залізо і шлак у твердому вигляді вивантажують з печі.
Потрібно зазначити, що гематитову руду, яка являє собою типову залізну руду, використовують як залізна руда (А). З іншого боку, магнетитову руду, яка також являє собою типову залізну руду, використовують як 7/о залізна руда (В). Згідно з даним прикладом, різні види сировинних пресувань, які містить вищезазначені матеріали, піддають нагріванню і відновленню при різних значеннях основності шлаку (С-М)/5 на кінцевій стадії, при цьому максимальне значення основності шлаку становить 1,8. Результати випробувань представлені на Фіг.5 і 6.
На Фіг.5 представлені результати випробувань з використанням залізної руди (А), тобто гематиту, при цьому 7/5 Горизонтальна вісь представляє основність (С-М)/З шлаку, який утворився, а вертикальна вісь представляє коефіцієнт розподілу сірки (5)/З), одержаний на основі результатів аналізів сірки шляхом вимірювання концентрації сірки, в одержаному гранульованому металевому залізі і шлаку, який утворився.
Як очевидно з результатів, представлених на Фіг.5, при використанні залізної руди (А), тобто гематиту, як речовина, яка містить оксид заліза, підвищена основність шлаку (С-М)У/5, зокрема, підвищена основність шлаку (СтМуЗ більша 1,4, викликає швидке підвищення коефіцієнта розподілу сірки (5)/(5). Потрібно зазначити, що на
Фіг.5 білі кружечки представляють результати тесту при використанні тільки вапняку як агент для регулювання основності шлаку, а суцільні кружечки представляють результати тесту при використанні вапняку і доломіту як
МаО-вмісна речовина для регулювання основності шлаку (С-М)/5.
Незважаючи на те, що одержані результати залежать від марки вугілля, яке використовується, якочевидноз сі результатів випробувань, одержання загалом переважно здійснюють, підтримуючи коефіцієнт розподілу сірки (551 на рівні 25 або більше, більш переважно - 30 або більше, з метою зниження вмісту сірки в одержаному о металевому гранульованому залізі переважно до величини 0,05мас.бо або менше, і, більш переважно -
О,О04мас.оо або менше.
Якщо основність шлаку (С-МУ/5 становить 1,4 або більше, то чим вища основність шлаку (СНМУЗ, тим вищий (се зо коефіцієнт розподілу сірки (З)/5). У даному випадку з креслення ясно випливає, що енергійне додавання
Ма-вмісної речовини до складу шлаку додатково підвищує коефіцієнт розподілу сірки (5)Л5) порівняно з тим в випадком, коли Ма-вмісну речовину не використовують. Потрібно зазначити, що у тому випадку, коли Мо-вмісну «ф речовину не використовують, підвищена основність шлаку (С-М)У5, яка дорівнює приблизно 1,7 на кінцевій стадії, викликає підвищення температури плавлення шлаку, тому концентрування розплавленого шлаку со відбувається повільніше, що призводить до сповільнення відділення відновленого заліза. У результаті ї- утворюється велика кількість дрібних гранул гранульованого металевого заліза, що ускладнює одержання великих гранул гранульованого металевого заліза з високим виходом.
Однак у тому випадку, якщо основність шлаку (С-М)/5 становить 1,7 або більше без Ма-вмісної речовини, додавання Сан -вмісної речовини із вмістом СагБ»о, який дорівнює 0,2мас.9о або більше, переважно - 0,4мас.9о « або більше, від складу шлаку, поліпшує плинність шлаку, а також знову знижує температуру плавлення шлаку, с забезпечуючи одержання великих гранул гранульованого металевого заліза з високим виходом. й З іншого боку, на Фіг.б6 представлені дані випробувань з використанням магнетитової руди як речовина, яка "» містить оксид заліза, одержані в результаті здійснення випробувань способом, аналогічним вищеописаному способу з використанням гематиту, механізм якого загалом такий же, як показано на Фіг.5. Однак у даному прикладі підвищена основність шлаку (СНМУ5, яка дорівнює 1,2 або більше, викликає швидке підвищення -і коефіцієнта розподілу сірки (5)/51. Відсутність чіткої відмінності між результатами випробувань у даному прикладі і результатами випробувань, представленими на вищеописаній Фіг.5, підтверджує, що результати бо випробувань у випадку з використанням доломіту як МодО-вмісна речовина, представленого суцільними ї» кружечками, показують істотно більш високий коефіцієнт розподілу сірки (5)5| порівняно з результатами 5ор випробувань у тому випадку, коли доломіт, представлений білими кружечками, не використовувався. Іншими шк словами, згідно з результатами випробувань при використанні магнетитової руди як речовина, яка містить оксид се» заліза, додавання МаО-вмісної речовини загалом забезпечує таку ж перевагу, як і при використанні гематитової руди (А) як вищеописана речовина, яка містить оксид заліза.
Як описано вище, у способі відновлення і плавлення згідно з даним варіантом, додавання МодО-вмісної речовини до сировинної суміші здійснюють заздалегідь таким чином, що основність шлаку (С-М)У/З5 становить 1,3 або більше, переважно - 1,4 або більше, на кінцевій стадії, забезпечуючи високий рівень десульфурації і тим іФ) самим знижуючи вміст сірки у гранульованому металевому залізі до О0,О5мас.9о5 або менше, і, більш переважно - ко 0О,б04мас.95 або менше. Це, мабуть, пояснюється тим, що додавання відповідної кількості МаО-вмісної речовини знижує температуру плавлення шлаку так само, як і при додаванні флюориту, навіть у тому випадку, коли бо Санго-вмісну речовину не додають, забезпечуючи поліпшене відділення відновленого заліза від шлаку, а також концентрацію як шлаку, так і відновленого заліза.
Приклад 2
Нижче описаний приклад, відповідно до якого одержують два види пресувань у вигляді котунів, в основному виготовлених з гематитової руди (А) і вугілля, представленого у вищезазначеній таблиці 1 і таблиці 2, і які 65 додатково містять вапняк або доломіт, потім одержані таким чином котуни піддають відновленню і плавленню у печі з обертовим подом з відновною атмосферою. Потрібно зазначити, що котуни, які використовуються, з сировини (а) і (Б) мають склад, представлений у таблиці 3. Як котуни (а), так і котуни (б), одержують з гематитової руди (А). Потрібно зазначити, що до попередніх котунів (а) МаО-вмісна речовина не додавалася. З іншого боку, до останніх котунів (Б) додавали натуральну доломітну руду, яка служить як МаО-вмісна речовина.
При проведенні даних випробувань одержання здійснюють при температурі атмосфери у печі, яка дорівнює 145026.
Результати аналізів гранульованого металевого заліза і шлаку, який утворюється під час випробування, а також основність шлаку (С-М)У/5 і коефіцієнт розподілу сірки (5)/І5) представлені у таблиці 4. то однині диня роки
Котун(в), 7383 |соля яз о | 2 (вЖІвІ (се мує
Як очевидно випливає з таблиці 4, незважаючи на те, що котун (а) був одержаний при основності шлаку (С-М)5 у межах діапазону, встановленого згідно з даним винаходом, шлак має низький вміст МоО, який сч дорівнює 2,595 і виходить за межі діапазону відповідно до даного винаходу, оскільки до котуна, який являє собою пресування з суміші сировини, був доданий тільки СаСО з, без доломіту. У даному випадку коефіцієнт (о) розподілу сірки (5)/5) дорівнює 22,75, не досягаючи бажаної величини 25,0, що є причиною високого вмісту сірки (5), який дорівнює 0,05995, у гранульованому металевому залізі.
З іншого боку, до котуна (р), який задовольняє умови згідно з даним винаходом, був доданий доломіт у с кількості 1,8195, що забезпечує основність шлаку (С-МУ/5, яка дорівнює 0,71, високий вміст МоО у шлаку, який дорівнює 8,8195, і дуже високий коефіцієнт розподілу сірки (5)|5), який дорівнює 45,03, тим самим «І забезпечуючи дуже низький вміст сірки (5), який дорівнює 0,03595, у гранульованому металевому залізі, яке - утворюється.
Як вказано вище, спосіб одержання згідно з даним винаходом підтверджує, що гранульоване металеве залізо 09 може бути одержане із вмістом сірки |5), який дорівнює 0,0595 або менше, більш переважно - 0,0495 або менше, М шляхом відповідного регулювання кількості МаО-вмісної речовини у суміші сировини, таким чином забезпечуючи основність шлаку (САМУ у діапазоні від 1,3 до 2,3 на кінцевій стадії, і вміст МоОО у шлаку у діапазоні від 5 до 1395, що залежить від відповідних кількостей СаО, Мао і 5іО», які містяться у суміші матеріалів.
Доломіт « 20 Температура плавлення (2) -в с Основність шлаку (С-М)У5
Залізна руда :з» Коефіцієнт розподілу сірки (5)
Вміст МоО у шлаку (95)
Ш-

Claims (9)

  1. Формула винаходу (ее) їх 1. Спосіб одержання гранульованого металевого заліза з низьким вмістом сірки, в якому сировинну суміш, яка включає речовину, що містить оксид заліза, і вуглецевмісний відновник, подають на рухомий під нагрітої т» 50 печі з відновною атмосферою, нагрівають сировинну суміші і відновлюють оксид заліза, який міститься у сю» згаданій суміш, за допомогою згаданого вуглецевмісного відновника, забезпечують відділення одержаних гранул металевого заліза від шлаку, що утворюється, піддають одержані гранули металевого заліза охолодженню для отвердіння, після чого вивантажують їх з печі, причому у вказаній сировинній суміші присутні речовини, які містять СаО, Мо, зіО», кількість яких регулюють таким чином, що утворюють шлак з основністю у вигляді (Сао т- Мо) /5іО», яка дорівнює від 1,3 до 2,3, при цьому вміст МдО у шлаку знаходиться у діапазоні від 5 до 13 ГФ) мас. 9о, залежно від складу шлаку, який визначають кількістю кожної з речовин: Сас, Моо і 5іО».
  2. з 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що речовину, яка містить Мас, додатково змішують із вказаною сировинною сумішшю таким чином, щоб одержати потрібну вказану основність шлаку і вказаний вміст Мас.
  3. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що як речовину, яка містить МоО, використовують сирий доломіт. 60
  4. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що до сировинної суміші додатково додають речовину, що містить Сан».
  5. 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що як речовину, що містить Саг»о, використовують флюорит.
  6. 6. Спосіб за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що сировинна суміш включає речовину, яка містить СаБо у кількості від 0,2 до 2 мас. 95. 65
  7. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як вуглецевмісний відновник використовують вуглецевмісний порошок, який завантажують таким чином, щоб він був розподілений по поду вказаної печі до завантаження вказаної сировинної суміші у піч з рухомим подом з відновною атмосферою.
  8. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що вказаний вуглецевмісний порошок завантажують таким чином, щоб він був розподілений по поду печі шаром товщиною 2 мм або більше.
  9. 9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у нагрітій печі з рухомим подом з відновною атмосферою встановлюють робочу температуру від 1250 до 155020. с щі 6) (зе) « « (ее)
    м. -
    с . и? -І (ее) щ» щ» сю» іме) 60 б5
UAA200509844A 2003-03-20 2004-02-24 Method for producing granulated iron metal UA78443C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003078225A JP4167101B2 (ja) 2003-03-20 2003-03-20 粒状金属鉄の製法
PCT/JP2004/002139 WO2004083463A1 (ja) 2003-03-20 2004-02-24 粒状金属鉄の製法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA78443C2 true UA78443C2 (en) 2007-03-15

Family

ID=33027969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200509844A UA78443C2 (en) 2003-03-20 2004-02-24 Method for producing granulated iron metal

Country Status (17)

Country Link
US (1) US20060169103A1 (uk)
EP (1) EP1605067B1 (uk)
JP (1) JP4167101B2 (uk)
KR (1) KR100710943B1 (uk)
CN (1) CN1761762A (uk)
AT (1) ATE539173T1 (uk)
AU (1) AU2004221565B2 (uk)
BR (1) BRPI0408562A (uk)
CA (1) CA2519049A1 (uk)
ES (1) ES2375605T3 (uk)
MX (1) MXPA05009893A (uk)
PL (1) PL204571B1 (uk)
RU (1) RU2301834C2 (uk)
TW (1) TWI237061B (uk)
UA (1) UA78443C2 (uk)
WO (1) WO2004083463A1 (uk)
ZA (1) ZA200507347B (uk)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4266284B2 (ja) * 2001-07-12 2009-05-20 株式会社神戸製鋼所 金属鉄の製法
JP2003034813A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Kobe Steel Ltd 粒状金属鉄とスラグの分離促進方法
JP5388450B2 (ja) * 2004-12-07 2014-01-15 ニュー−アイロン テクノロジー リミテッド ライアビリティー カンパニー 金属鉄ナゲットを生成するための方法およびシステム
JP5047468B2 (ja) * 2005-03-31 2012-10-10 新日本製鐵株式会社 還元鉄の製造方法
US7632330B2 (en) * 2006-03-13 2009-12-15 Michigan Technological University Production of iron using environmentally-benign renewable or recycled reducing agents
EP2690181A1 (en) 2006-07-26 2014-01-29 Nu-Iron Technology, Inc Method and system for producing metallic iron nuggets
US8021460B2 (en) 2006-07-26 2011-09-20 Nu-Iron Technology, Llc System and method for producing metallic iron nodules
JP4976822B2 (ja) * 2006-11-14 2012-07-18 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造方法およびその装置
WO2009001663A1 (ja) * 2007-06-27 2008-12-31 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho 粒状金属鉄の製造方法
JP5096811B2 (ja) * 2007-06-27 2012-12-12 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造方法
JP5210555B2 (ja) * 2007-06-27 2013-06-12 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造方法
JP5096810B2 (ja) * 2007-06-27 2012-12-12 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造方法
AU2011211415B2 (en) * 2007-06-27 2012-04-12 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method for manufacturing granular metallic iron
JP5119815B2 (ja) * 2007-09-04 2013-01-16 Jfeスチール株式会社 移動型炉床炉の操業方法
JP4317580B2 (ja) * 2007-09-14 2009-08-19 新日本製鐵株式会社 還元鉄ペレットの製造方法及び銑鉄の製造方法
EP2325341A1 (en) 2008-01-30 2011-05-25 Nu-Iron Technology, Inc Methods and system für producing metallic ion nuggets
CN101981209B (zh) * 2008-03-31 2013-06-26 新日铁住金株式会社 还原铁的制造方法
CA2661419A1 (en) 2008-04-03 2009-10-03 Nu-Iron Technology, Llc System and method for producing metallic iron
JP5420935B2 (ja) * 2008-04-09 2014-02-19 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造方法
JP5384175B2 (ja) * 2008-04-10 2014-01-08 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄製造用酸化チタン含有塊成物
JP5466590B2 (ja) * 2009-07-21 2014-04-09 株式会社神戸製鋼所 炭材内装塊成化物を用いた還元鉄製造方法
IN2012DN00994A (uk) * 2009-08-21 2015-04-10 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
JP5503420B2 (ja) * 2010-06-07 2014-05-28 株式会社神戸製鋼所 粒状金属の製造方法
JP5406803B2 (ja) * 2010-08-09 2014-02-05 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造装置、および粒状金属鉄の製造方法
US8999033B2 (en) * 2010-12-15 2015-04-07 Midrex Technologies, Inc. Method and system for producing direct reduced iron and/or hot metal using brown coal
US8287621B2 (en) 2010-12-22 2012-10-16 Nu-Iron Technology, Llc Use of bimodal carbon distribution in compacts for producing metallic iron nodules
CN102127636B (zh) * 2010-12-30 2012-07-25 首钢总公司 一种低SiO2高性能烧结矿制备方法
JP5671426B2 (ja) * 2011-08-03 2015-02-18 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造方法
RU2490332C1 (ru) * 2011-12-05 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ металлизации железорудного сырья с получением гранулированного чугуна
RU2497953C2 (ru) * 2011-12-07 2013-11-10 Владимир Евгеньевич Черных Способ получения гранулированного металлического железа
US10144981B2 (en) 2012-02-28 2018-12-04 Kobe Steel, Ltd. Process for manufacturing reduced iron agglomerates
JP2014167150A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Kobe Steel Ltd 還元鉄塊成物の製造方法
CN103276202B (zh) * 2013-06-07 2014-11-12 钢铁研究总院 一种高铁铝土矿生产金属粒铁和氧化铝的方法
RU2548840C1 (ru) * 2014-01-09 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ переработки мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства
JP6235439B2 (ja) * 2014-09-10 2017-11-22 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製造方法
JP6460531B2 (ja) 2015-05-28 2019-01-30 株式会社神戸製鋼所 還元鉄の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2456779A1 (fr) * 1979-05-15 1980-12-12 Sofrem Produit pour la desulfuration des fontes et aciers
DE3826824C1 (uk) * 1988-08-06 1990-01-04 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen, De
US5575829A (en) * 1995-06-06 1996-11-19 Armco Inc. Direct use of sulfur-bearing nickel concentrate in making Ni alloyed stainless steel
JPH1068011A (ja) * 1996-08-26 1998-03-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 酸化物分散鋼の製造方法
US5749939A (en) * 1996-12-04 1998-05-12 Armco Inc. Melting of NI laterite in making NI alloyed iron or steel
US6149709A (en) * 1997-09-01 2000-11-21 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of making iron and steel
KR100388329B1 (ko) * 1997-09-30 2003-06-25 가와사끼 세이데쓰 가부시키가이샤 산화물의 환원용 이동형 노상로 및 그 조업방법
US6413295B2 (en) * 1998-11-12 2002-07-02 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Iron production method of operation in a rotary hearth furnace and improved furnace apparatus
EP1764420B1 (en) * 2000-03-30 2011-02-16 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of producing metallic iron in a moving hearth type smelt reduction furnace
TW562860B (en) * 2000-04-10 2003-11-21 Kobe Steel Ltd Method for producing reduced iron
JP4757982B2 (ja) * 2000-06-28 2011-08-24 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の歩留まり向上方法
US6749664B1 (en) * 2001-01-26 2004-06-15 Midrex International, B.V., Rotterdam, Zurich Branch Furnace hearth for improved molten iron production and method of operation
JP4691827B2 (ja) * 2001-05-15 2011-06-01 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄
JP4669189B2 (ja) * 2001-06-18 2011-04-13 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2375605T3 (es) 2012-03-02
MXPA05009893A (es) 2005-11-04
CA2519049A1 (en) 2004-09-30
PL377499A1 (pl) 2006-02-06
CN1761762A (zh) 2006-04-19
EP1605067A1 (en) 2005-12-14
WO2004083463A1 (ja) 2004-09-30
ZA200507347B (en) 2006-12-27
PL204571B1 (pl) 2010-01-29
KR100710943B1 (ko) 2007-04-24
TW200426222A (en) 2004-12-01
JP4167101B2 (ja) 2008-10-15
AU2004221565B2 (en) 2010-03-11
KR20050109589A (ko) 2005-11-21
RU2005132303A (ru) 2006-02-10
BRPI0408562A (pt) 2006-03-21
RU2301834C2 (ru) 2007-06-27
AU2004221565A1 (en) 2004-09-30
US20060169103A1 (en) 2006-08-03
JP2004285399A (ja) 2004-10-14
ATE539173T1 (de) 2012-01-15
TWI237061B (en) 2005-08-01
EP1605067A4 (en) 2008-03-12
EP1605067B1 (en) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA78443C2 (en) Method for producing granulated iron metal
RU2254376C2 (ru) Способ производства гранул железа
AU2010235450B2 (en) Method for producing metallic iron
RU2320730C2 (ru) Гранулы металлического железа
RU2455370C1 (ru) Содержащий оксид титана агломерат для получения гранулированного металлического железа
US3953196A (en) Process for the direct reduction of metal oxides
UA53721C2 (uk) Спосіб виробництва рідкого металу та установка для здійснення способу
JP6014009B2 (ja) 還元鉄の製造方法
AU2006335814B2 (en) Method for manufacturing metallic iron
US20100171072A1 (en) Method for manufacturing granular metallic iron
US20110023656A1 (en) Method for producing granular metallic iron
JPH02228428A (ja) 高炉装入物およびその製造方法
RU2626371C1 (ru) Способ переработки отходов металлургического производства
JP2001348623A (ja) 高炉用高品質低SiO2焼結鉱の製造方法
JP2003129141A (ja) 高炉用焼結鉱及びその製造方法
JP2002226920A (ja) 焼結鉱の製造方法および焼結鉱
RU2449023C2 (ru) Способ производства гранулированного металлического железа
JP2009007619A (ja) 粒状金属鉄の製造方法
JP2003313561A (ja) 高炉用コークスとその製造方法