UA81890C2

UA81890C2 - Process for direct production of iron and carbon alloys and device for realization thereof

Info

Publication number: UA81890C2
Application number: UAA200706473A
Authority: UA
Inventors: Анатолий Тимофеевич Неклеса; Вадим Владиславович Новинский
Original assignee: Анатолий Тимофеевич Неклеса
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2008-02-11
Also published as: RU2361926C1; RU2007137867A

Abstract

The invention relates to metallurgy, in particular to plasma technology of direct production of iron. Main and additional plasmatrons are used as heating sources of charging materials. Main plasmatrons are set in furnace walls, each is equipped with the unit of fine-grained charge material introduction by the carrier gas. The section of metal tapping contains the adjacent ones with the separating wall, closed by the chamber lids, one of which on the bottom is connected by a channel with the melt bath, and in the top part - with the cavity of the other chamber. The section of slag tapping includes chambers adjacent with a side furnace wall, cavities of which are united in the top part. One chamber in the bottom part is connected by a channel with the slag layer. In the lid of the first chamber of section of metal tapping it is set auxiliary plasmatron, and in the lid of the first chamber of slag tapping section a gas-fired burner or plasmatron is set. The furnace roof arch is made multidiameter. On the bottom step of the roof arch feed screw apparatus of the starting material, and jets for oxygen-containing gas supply are disposed. Technical result: possibility of uninterrupted cycle of steel production, chemical reactions take place under the slag layer, which lowers the release into the atmosphere.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Взаємозв'язана група винаходів належить до плазмової технології і може бути застосована в чорній 2 металургії для прямого одержання заліза із залізовмісного матеріалу і пристрою для безперервної плавки матеріалу в розплаві.An interconnected group of inventions belongs to plasma technology and can be used in ferrous metallurgy for direct production of iron from iron-containing material and a device for continuous melting of material in a melt.

Відомий спосіб відновлювальної плавки металургійної сировини, що включає його подачу в реакційну посудину, вдмухування реагентів зверху й знизу з утворенням ванни розплаву, допалення газів, що виділяються з розплаву, шляхом вдмухування кисневмісних газів у газовий простір над розплавом, розбризкування розплаву 70 й викид його в газовий простір з поглинанням енергії, утвореної при допаленні газів, що виділяються з розплаву, й переносом Її у ванну розплаву, відповідно до винаходу, розбризкування й викид розплаву в газовий простір над розплавом здійснюють шляхом вдмухування газів знизу через донні заглибні фурми з інтенсивністю, що забезпечує утворення розбризкувальних часток у дисперсній формі і їхній рух по балістичній траєкторії (Патент Росії Мо2105069, кл. С21813/00, заявл.15.10.1993, опубл.20.02.19981.There is a known method of reductive melting of metallurgical raw materials, which includes feeding it into a reaction vessel, injecting reagents from above and below to form a melt bath, afterburning gases released from the melt by blowing oxygen-containing gases into the gas space above the melt, spraying the melt 70 and releasing it into gas space with the absorption of energy generated during the afterburning of gases released from the melt and its transfer to the melt bath, according to the invention, spraying and ejection of the melt into the gas space above the melt is carried out by blowing gases from below through the bottom submersible nozzles with an intensity that provides formation of spray particles in dispersed form and their movement along a ballistic trajectory (Russian Patent Mo2105069, class C21813/00, application 10/15/1993, publ. 02/20/19981.

Даний спосіб дозволяє скоротити теплові втрати в реакторі, але відрізняється складністю й необхідністю виконання додаткових операцій у зв'язку з можливістю виникнення проблем, пов'язаних з так званим "нашаруванням" усередині реакційної посудини. У результаті погіршуються техніко-експлуатаційні параметри реактора, оскільки ускладнюється процес його підготовки до роботи. Крім того, уведення шихти з боку торцевої частини реактора спричиняє нерівномірний її розподіл по об'єму ванни, що має великі поперечні розміри.This method allows to reduce heat losses in the reactor, but differs in complexity and the need to perform additional operations due to the possibility of problems associated with the so-called "layering" inside the reaction vessel. As a result, the technical and operational parameters of the reactor deteriorate, as the process of preparing it for work is complicated. In addition, the introduction of the charge from the end part of the reactor causes its uneven distribution over the volume of the bath, which has large transverse dimensions.

Найбільш близьким по технічній сутності й результату, що досягається (прототип), прийнятий спосіб прямої плавки для виробництва металів з металовмісного вихідного матеріалу, що включає утворення в металургійній ємності рідкої ванни, що має шар металу й шар шлаку, розташований на шарі металу, уведення металовмісного вихідного матеріалу й твердого вуглецевмісного матеріалу в шар металу через фурми, що викликають викид розплавленого матеріалу у вигляді бризків, крапель і струменів у верхній простір вище спокійної поверхні с рідкої ванни для утворення перехідної зони, плавлення металовмісного матеріалу в шарі металу й уведення ге) кисневмісного газу в ємність через одну або більше фурм для наступного згоряння вихідних з рідкої ванни реакційних газів для забезпечення передачі тепла висхідних і згодом спадних бризків, крапель і струменів розплавленого матеріалу в рідку ванну й зниження до мінімуму втрат тепла з ємності через бічні стінки, що перебувають у контакті з перехідною зоною, відповідно до винаходу, спосіб включає стадію керування процесом о шляхом підтримки великого запасу шлаку, глибину якого контролюють на рівні, щонайменше, 1,5м (Патент Росії дуThe closest in terms of technical essence and the result achieved (prototype) is the method of direct melting for the production of metals from metal-containing starting material, which includes the formation of a liquid bath in a metallurgical container, which has a layer of metal and a layer of slag located on the metal layer, the introduction of metal-containing source material and solid carbon-containing material into the metal layer through nozzles, which cause the emission of molten material in the form of splashes, drops and jets into the upper space above the calm surface of the liquid bath for the formation of a transition zone, melting of the metal-containing material in the metal layer and the introduction of gas containing oxygen into the container through one or more nozzles for subsequent combustion of the reaction gases exiting the liquid bath to ensure heat transfer of rising and subsequently falling splashes, drops and jets of molten material into the liquid bath and minimizing heat loss from the container through the side walls that are in contact with a transition zone, answer bottom before the invention, the method includes the stage of controlling the process by maintaining a large stock of slag, the depth of which is controlled at the level of at least 1.5 m (Russian Patent du

Мо2226219, кл. С21813/00, заявл.0О1.07.1999, опубл.27.03.2004).Mo2226219, cl. C21813/00, application dated July 1, 1999, published March 27, 2004).

На відміну від аналога, даний спосіб забезпечує можливість виключення застосування донної інжекції газу, со а також труднощі при конструюванні, пов'язані з такою донною інжекцією, а інжектування несучого газу й «- вуглецевмісного матеріалу й окислів металу у ванну розплаву виконують Через ділянку бічної стінки металевої ємності, що контактує з ванною розплаву. соUnlike the analogue, this method provides the possibility of excluding the use of bottom injection of gas, as well as the difficulties in construction associated with such bottom injection, and the injection of the carrier gas and "- carbon-containing material and metal oxides into the melt bath is performed through a section of the side wall metal container in contact with the melt bath. co

Однак у цьому способі внаслідок низької температури нагрівання під час відновлення потрібен великий проміжок часу для нагрівання й відновлення, а для масового виробництва необхідно великогабаритне встаткування й, крім того, відновлення здійснюється при великому енергоспоживанні. «However, in this method, due to the low heating temperature during recovery, a long period of time is required for heating and recovery, and large-scale equipment is required for mass production, and furthermore, the recovery is carried out with high energy consumption. "

Відома піч для безперервної плавки матеріалів, що містять кольорові й чорні метали, що включає кесоновану 70 шахту, розділену поперечними перегородками на камеру окисного плавлення й на камеру відновлення оксидів о, с шлаку, постачені фурмами, східчасту подину, сифон з отворами для випуску шлаку і металовмісної фази, з» відповідно до винаходу, кесонована шахта виконана прямокутною внизу й розширеною у верхній частині, нижня кромка перегородки, розташованої з боку камери окисного плавлення, установлена на 5-15 діаметрів фурми камери окисного плавлення нижче осі цих фурм, а верхня кромка цієї перегородки розташована вище осі фурм камери відновлення оксидів шлаків на 2,5-4,5 відстаней від осі фурм камери відновлення оксидів шлаків до со порога отвору для випуску шлаків (Патент Росії Мо2242687, кл. Е27817/00, заявл.22.04.2003, опубл.20.12.20041. - Ефект від спалювання окису вуглецю над шлаком незначний, тому що тільки невелика частина тепла передається шлаку і далі металу, а більша частина виноситься з відхідними газами, крім того швидкість со відновлення оксидів заліза твердим вуглецем і частково утвореним в шлаку газоподібним (СО) відновлювачем «с 20 порівняно мала.A well-known furnace for the continuous melting of materials containing non-ferrous and ferrous metals, which includes a caisson 70 shaft, divided by transverse partitions into a chamber for oxidation melting and a chamber for reducing oxides o, c slag, supplied with tuyeres, a stepped pit, a siphon with holes for the release of slag and metal-containing phase, with" according to the invention, the caisson mine is rectangular at the bottom and expanded at the top, the lower edge of the partition, located on the side of the oxidation melting chamber, is set 5-15 diameters of the nozzles of the oxidation melting chamber below the axis of these nozzles, and the upper edge of this the partition is located above the axis of the nozzles of the slag oxides recovery chamber at a distance of 2.5-4.5 from the axis of the nozzles of the slag oxides recovery chamber to the threshold of the opening for slag release (Russian patent Mo2242687, class E27817/00, application 04/22/2003, publ. .12.20.20041. - The effect of burning carbon monoxide over the slag is insignificant, because only a small part of the heat is transferred to the slag and further to the metal, and the greater part is carried out with waste gases, in addition, the rate of reduction of iron oxides by solid carbon and the gaseous (CO) reducing agent partially formed in the slag is relatively low.

Найбільш близьким по технічній сутності й результату, що досягається, (прототип), прийнято пристрій для с безперервної плавки матеріалів у розплаві, що містить шахту, подину, фурми, вузли подачі шихтових матеріалів, склепіння, опущену в розплав роз'єднувальну стінку, газовідвід, шлаковий сифон з випускним порогом і вузол видалення металу, розміщений в окремій секції, з'єднаний із шахтою донним каналом, відповідно до винаходу, 29 секція видалення металу виконана у вигляді герметизованої камери, у склепінні якої розташовані пальники,The device for the continuous melting of materials in the melt, which is closest in terms of technical essence and the result that can be achieved (prototype), is adopted, which contains a mine, a pit, tuyeres, nodes for supplying charge materials, a vault, a separating wall lowered into the melt, a gas outlet, a slag siphon with a discharge threshold and a metal removal unit located in a separate section, connected to the mine by a bottom channel, according to the invention, the 29th metal removal section is made in the form of a sealed chamber, in the vault of which burners are located,

Ге! канали для відводу відхідних газів і вузол видалення металу між ними, при цьому вузол видалення металу виконаний у вигляді затравки, розміщеної в охолоджувальній гільзі й з'єднаної з механізмом її витягування ко (Патент Росії Мо2033430, кл.С21813/00, Е2781/00, заявл.28.02.1991, опубл.20.04.1995).Gee! channels for the removal of waste gases and a metal removal unit between them, while the metal removal unit is made in the form of a seed placed in the cooling sleeve and connected to its extraction mechanism (Russian patent Mo2033430, class C21813/00, E2781/00, statement 02/28/1991, published 04/20/1995).

Даний пристрій призначений для одержання чавуну, що потім подають разом із залізним або сталевим 60 брухтом у кисневий конвертер або електричну піч для одержання сталі. Це пов'язано зі споживанням великої кількості енергії, а утворені в процесі роботи згаданого устаткування шкідливі виділення, сильно забруднюють навколишнє середовище.This device is designed to obtain pig iron, which is then fed together with iron or steel 60 scrap into an oxygen converter or an electric furnace for obtaining steel. This is due to the consumption of a large amount of energy, and the harmful emissions formed during the operation of the mentioned equipment strongly pollute the environment.

В основу першого із групи винаходів поставлене завдання вдосконалення способу прямого одержання залізовуглецевих сплавів шляхом введення дрібнозернистого металовмісного й твердого вуглецевмісного бо матеріалу за допомогою несучого газу на плазмові струмені, що дає можливість інтенсивно нагрівати шихту до температури плавлення, і за рахунок цього одержувати високий вихід продукту з низькими капітальними витратами й високим енергетичним ККД.The first of the group of inventions is based on the task of improving the method of direct production of iron-carbon alloys by introducing fine-grained metal-containing and solid carbon-containing material with the help of a carrier gas into plasma jets, which makes it possible to intensively heat the charge to the melting temperature, and due to this, obtain a high yield of the product from low capital costs and high energy efficiency.

В основу другого із групи винаходів поставлене завдання вдосконалення пристрою для прямого одержання Залізовуглецевих сплавів шляхом оптимального енергонасичення процесу в сукупності із запропонованою конструкцією елементів печі й використанням дрібнозернистої залізовмісної руди й мілкого вугілля при забезпеченні умов оптимального газодинамічного режиму й за рахунок цього одержувати залізовуглецевий сплав високої чистоти з низькими капітальними витратами.The second of the group of inventions is based on the task of improving the device for the direct production of iron-carbon alloys by optimal energy saturation of the process in combination with the proposed design of the furnace elements and the use of fine-grained iron-containing ore and shallow coal while ensuring the conditions of the optimal gas-dynamic regime and, due to this, obtaining a high-purity iron-carbon alloy with low capital costs.

Перше поставлене завдання вирішується тим, що в способі прямого одержання залізовуглецевих сплавів, що 7/0 Включає завантаження залізорудної шихти, утворення в печі ванни розплаву, що має шар металу й шлаку, введення залізовмісного вихідного матеріалу й твердого вуглецевмісного матеріалу в шар розплаву, плавлення залізовмісного матеріалу в розплавленій ванні, генерування руху уверх розплавленого матеріалу у вигляді бризків, крапель і струменів у верхній простір над поверхнею ванни розплаву, допалення реакційних газів, що виходять із рідкої ванни, згідно винаходу, залізовмісний і вуглецевмісний дрібнозернистий матеріал /5 безперервно подають за допомогою несучого газу на плазмові струмені, які направляють у розплав над шаром металу, причому несучим газом для залізовмісного матеріалу є окиснювальний, відновлювальний або нейтральний газ, а для вуглецевмісного матеріалу - окиснювальний кисневмісний газ, при цьому випуск розплавленого металу й злив рідких шлаків здійснюють окремими льотками через проміжні камери.The first task is solved by the fact that in the method of direct production of iron-carbon alloys, which 7/0 includes the loading of iron ore charge, the formation of a melt bath in the furnace with a layer of metal and slag, the introduction of iron-containing source material and solid carbon-containing material into the melt layer, melting of iron-containing of material in the molten bath, generation of upward movement of molten material in the form of splashes, drops and jets into the upper space above the surface of the molten bath, afterburning of reaction gases coming out of the liquid bath, according to the invention, iron-containing and carbon-containing fine-grained material /5 is continuously fed using a carrier gas on plasma jets, which are directed into the melt above the metal layer, and the carrier gas for iron-containing material is oxidizing, reducing or neutral gas, and for carbon-containing material - oxidizing oxygen-containing gas, while the release of molten metal and draining of liquid slag are carried out by separate jets through intermediate chambers.

Запропонований спосіб дозволяє одержувати залізовугллецевий сплав прямо з рудних окислів і 2о організовувати в розплаві високу перемішуючу потужність, що задається швидкостями потоку плазмового струменя, внаслідок чого всі металургійні реакції наближені до хімічної рівноваги, хімічний склад металу й шлаку стабілізується й скорочується тривалість плавки.The proposed method makes it possible to obtain an iron-carbon alloy directly from ore oxides and to organize a high mixing power in the melt, which is set by the flow velocities of the plasma jet, as a result of which all metallurgical reactions are close to chemical equilibrium, the chemical composition of metal and slag is stabilized and the duration of melting is shortened.

Сформовані запропонованим способом автономні потоки дрібнозернистої руди й вугілля направляються на плазмовий струмінь. Роздільне уведення вихідних реагентів у різні зони розплаву, розташовані уздовж напрямку с ов плазмового потоку, забезпечує усереднення температури ванни розплаву, а хіміко-фізичні процеси взаємодії вихідного матеріалу із плазмовим потоком протікають усередині розплаву, у результаті цього зростає частка о прореагувавших вихідних матеріалів і збільшується вихід цільового продукту.Autonomous streams of fine-grained ore and coal formed by the proposed method are sent to the plasma jet. The separate introduction of starting reagents into different zones of the melt, located along the direction of the plasma flow, ensures the averaging of the temperature of the melt bath, and the chemical and physical processes of the interaction of the starting material with the plasma flow take place inside the melt, as a result of which the proportion of reacted starting materials increases and the yield increases target product.

Експериментальним шляхом були визначені оптимальні режими проведення операцій способу й параметри, що характеризують конструктивне виконання пристрою. о зо Друге поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для прямого одержання залізовуглецевих сплавів, що містить піч, з похилою подиною, вузол подачі шихтових матеріалів, склепіння, опущену в розплав (о) роз'єднувальну стінку, канали для відведення відхідних газів, вузли видалення металу й шлаку, які розміщені в со окремих секціях і сполучені каналами з ванною розплаву, джерела нагрівання, розміщені в склепінні й стінках, відповідно до винаходу, джерелами нагрівання шихтових матеріалів служать основні й допоміжні плазмотрони, ч- основні плазмотрони установлені в стінках печі під кутом до передбачуваної лінії розділу шлак-метал, кожний з со яких постачений прилеглим до торця сопла анода вузлом уведення дрібнозернистого матеріалу, причому плазмотрони, які розміщені в торцевій стінці печі, призначені для транспортування дрібнозернистого залізовмісного матеріалу, а плазмотрони, установлені в бічних стінках, - для подачі твердого дрібнозернистого вуглецевмісного матеріалу, а секція зливу металу включає суміжні з роз'єднувальною стінкою, закриті кришками « 70 Вертикальні камери, одна з яких по поду з'єднана в нижній частині каналом з ванною розплаву, а у верхній - с частині - з порожниною іншої камери, секція зливу шлаку включає дві камери, які межують із бічною стінкою печі, порожнини яких сполучені у верхній частині, а нижня частина першої камери з'єднана із шаром шлаку ванни з розплаву каналом таким чином, що нижня стінка каналу перебуває в площині, що проходить через центральні осі сопел основних плазмотронів, при цьому склепіння по довжині печі виконано східчастим, на нижньому східці якого розміщені вузол подачі вихідного матеріалу для одержання розплаву, допоміжні плазмотрони, рознесені по со ширині східця, і форсунки для подачі кисневмісного газу, а на верхньому східці склепіння в площині роз'єднувальної стінки виконаний канал для відводу відхідних газів у теплообмінник. У секції зливу металу в -й кришці першої камери встановлено допоміжний плазмотрон, а в секції зливу металу й у секції зливу шлаку у о кришках других камер установлено патрубок відхідного газу. У секції зливу шлаку у кришці першої камери встановлено газовий пальник або плазмотрон, при цьому перші й другі камери обох секцій постачені льотками, (Се) причому льотка першої камери в обох секціях - резервна, а основні й допоміжні плазмотрони встановлені у о водоохолоджувальних кесонах.Optimal operating modes of the method and parameters characterizing the design of the device were experimentally determined. о оз The second task is solved by the fact that in the device for the direct production of iron-carbon alloys, which contains a furnace with an inclined floor, a node for supplying charge materials, a vault, a separating wall lowered into the melt (o), channels for the removal of waste gases, nodes removal of metal and slag, which are placed in separate sections and connected by channels to the melt bath, heating sources placed in the vault and walls, according to the invention, the main and auxiliary plasmatrons serve as sources of heating of the charge materials, h- the main plasmatrons are installed in the walls of the furnace under at an angle to the expected slag-metal interface, each of which is supplied with a fine-grained material introduction node adjacent to the end of the anode nozzle, and the plasmatrons located in the end wall of the furnace are intended for transporting fine-grained iron-containing material, and the plasmatrons installed in the side walls - for feeding solid fine-grained carbonaceous material, and the section draining metal includes adjacent to the separating wall, closed with lids « 70 Vertical chambers, one of which is connected to the bottom by a channel with the melt bath, and in the upper part - with the cavity of another chamber, the slag draining section includes two chambers bordering the side wall of the furnace, the cavities of which are connected in the upper part, and the lower part of the first chamber is connected to the slag layer of the melt bath by a channel in such a way that the lower wall of the channel is in a plane passing through the central axes of the nozzles of the main plasmatrons , while the vault along the length of the furnace is made of steps, on the lower step of which there is a node for supplying the source material for obtaining the melt, auxiliary plasmatrons, spaced along the width of the step, and nozzles for supplying oxygen-containing gas, and on the upper step of the vault in the plane of the separating wall a channel for exhaust gas discharge to the heat exchanger is made. An auxiliary plasmatron is installed in the metal drain section in the cover of the first chamber, and an exhaust gas nozzle is installed in the metal drain section and in the slag drain section in the covers of the second chambers. In the slag draining section, a gas burner or plasmatron is installed in the cover of the first chamber, while the first and second chambers of both sections are supplied with jets, (Se) and the jet of the first chamber in both sections is a reserve, and the main and auxiliary plasmatrons are installed in water-cooling caissons.

Енергетичний баланс у печі поліпшений у цілому за допомогою підвищеного допалення й підвищеного повернення тепла розплаву.The energy balance in the furnace is improved in general by means of increased afterburning and increased heat recovery of the melt.

Для створення можливості зниження тиску газів при зливі металу й шлаку піч постачена подвійними камерами для роздільного випуску металу й шлаку. Це знижує вплив динамічного зусилля на конструктивніTo create the possibility of reducing the pressure of gases during the discharge of metal and slag, the furnace is equipped with double chambers for separate release of metal and slag. This reduces the impact of dynamic effort on constructive

ГФ) елементи печі, а також підвищує безпеку експлуатації пристрою. т Установка дозволяє працювати із шихтою дрібного гранулометричного складу, що у звичайних умовах піддається переробці тільки після попередніх операцій огрудкування й/або агломерування. во Кількість вузлів уведення дрібнозернистого матеріалу може змінюватися відповідно до заданих вимог, залежно від розмірів поду й може бути прийнята в припустимих межах, щоб забезпечити подачу необхідного обсягу вихідного матеріалу.HF) elements of the furnace, and also increases the safety of operation of the device. t The installation allows you to work with a charge of fine granulometric composition, which under normal conditions can be processed only after preliminary coagulation and/or agglomeration operations. The number of fine-grained material input nodes can vary according to the specified requirements, depending on the dimensions of the pod and can be taken within acceptable limits to ensure the supply of the required amount of raw material.

Запропонований пристрій може використовуватись разом з будь-яким реактором для застосування відновлювального потенціалу високотемпературного відхідного газу, наприклад для підігріву, або відновлення 65 руд металевих окислів.The proposed device can be used together with any reactor to use the regenerative potential of high-temperature waste gas, for example, for heating, or the recovery of 65 ores of metal oxides.

Завдяки такій формі виконання склепіння знижується ступінь винесення газу й пилу з відхідними газами,Thanks to this form of execution of the vault, the degree of removal of gas and dust with waste gases is reduced,

відсутні нарости на внутрішніх поверхнях початкової ділянки склепіння, і за рахунок цього підвищується стійкість і надійність роботи пристрою й поліпшуються експлуатаційні характеристики і якість одержуваного продукту.there are no growths on the inner surfaces of the initial part of the vault, and due to this, the stability and reliability of the device's operation increases, and the operational characteristics and quality of the obtained product are improved.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 показаний пристрій для безперервної плавки, вид зверху, розріз у площині установки основних плазмотронів; на Фіг.2 - перетин А-А Фіг.1; на Фіг.З - перетин Б-Б Фіг.1; 70 на Фіг.4 - перетин В-В Фіг.1.The essence of the invention is explained by the drawings, where Fig. 1 shows a device for continuous melting, a top view, a section in the plane of the installation of the main plasmatrons; in Fig. 2 - section AA Fig. 1; on Fig. 3 - cross section B-B of Fig. 1; 70 in Fig. 4 - section B-B of Fig. 1.

Процес прямого одержання залізовуглецевих сплавів починають із розплавлення вихідної залізовмісної сировини за допомогою плазмових струменів, що виходять із плазмотронів, і формування рідкої ванни, що містить шар металу й шар шлаку у печі прямої плавки.The process of direct production of iron-carbon alloys begins with the melting of the original iron-containing raw materials with the help of plasma jets emanating from plasmatrons, and the formation of a liquid bath containing a layer of metal and a layer of slag in a direct melting furnace.

Дрібнозернистий залізовмісний матеріал у середовищі транспортуючого окиснювального, відновлювального /5 або нейтрального газу подають у плавильну зону на плазмові струмені, що виходять із плазмотронів, які встановлені в торцевій стінці печі. Кінетична енергія твердого матеріалу, газу й плазмового струменя сприяє проникненню матеріалу в розплав в область над шаром металу, де він розчиняється в рідкому шлаку. Залізна руда плавиться й відновлюється до металу, і в ході реакції плавки генерується газоподібний монооксид вуглецю.Fine-grained iron-containing material in the medium of transporting oxidizing, reducing /5 or neutral gas is fed into the melting zone on plasma jets coming from plasmatrons, which are installed in the end wall of the furnace. The kinetic energy of the solid material, gas and plasma jet contributes to the penetration of the material into the melt in the area above the metal layer, where it dissolves in the liquid slag. Iron ore is smelted and reduced to metal, and carbon monoxide gas is generated during the smelting reaction.

Вуглецевмісний дрібнозернистий матеріал, наприклад кам'яне вугілля, подають на плазмовий струмінь 2о плазмотронів, установлених у бічних стінках печі, за допомогою окиснювального кисневмісного несучого газу.Carbonaceous fine-grained material, for example, hard coal, is fed to the plasma jet of 20 plasmatrons installed in the side walls of the furnace, with the help of an oxidizing oxygen-containing carrier gas.

Введення твердого вуглецевмісного матеріалу в напрямку шару металу, забезпечує високий рівень вуглецю, розчиненого в металі, що змішується із шаром шлаку. Вуглець частково розчиняється в металі, а частково залишається у вигляді твердого вуглецю. Гази, утворені при виділенні летких компонентів при плавленні, а також плазмові струмені, що впливають на розплав, створюють рух уверх з рідкої ванни бризків, крапель і с ов струменів розплавленого металу й шлаку у верхній простір печі. Спливання розплавленого металу, твердого вуглецю й шлаків викликає істотне перемішування розплавленої ванни настільки, що по всій розплавленій ванні (8) спостерігається фактично однорідна температура порядку 1500-1650260.The introduction of solid carbon-containing material in the direction of the metal layer provides a high level of carbon dissolved in the metal, which mixes with the slag layer. Carbon partially dissolves in the metal, and partially remains as solid carbon. Gases formed during the release of volatile components during melting, as well as plasma jets affecting the melt, create an upward movement from the liquid bath of splashes, drops, and jets of molten metal and slag into the upper space of the furnace. The floating of molten metal, solid carbon and slags causes a significant mixing of the molten bath to such an extent that a virtually uniform temperature of the order of 1500-1650260 is observed throughout the entire molten bath (8).

Незважаючи на сильне перемішування розплавленого матеріалу, розплавлене залізо поступово осаджується в напрямку до нижньої частини поду, утворює багату металеву зону й безупинно вилучається через канал у оDespite the strong mixing of the molten material, the molten iron gradually settles toward the bottom of the bottom, forms a metal-rich zone, and is continuously withdrawn through the channel in o

Зо роз'єднувальній стінці й заповнює першу камеру. Після її заповнення метал перетікає в другу камеру-копильник, пов'язаний з атмосферою. Температуру металу в першій камері підтримують плазмовим струменем, що витікає Ме, із плазмотрона з боку кришки камери. Різниця тисків між ванною розплаву й копильником компенсується за со рахунок стовпа металу в першій камері. У міру необхідності метал з копильника зливають через льотку. Шлак видаляють аналогічним чином через бічні камери. ч-From the dividing wall and fills the first chamber. After it is filled, the metal flows into the second storage chamber connected to the atmosphere. The temperature of the metal in the first chamber is maintained by a plasma jet flowing out of Me from the plasmatron from the side of the chamber cover. The pressure difference between the melt bath and the reservoir is compensated by the metal column in the first chamber. As necessary, the metal is drained from the reservoir through the fly. The slag is removed in a similar way through the side chambers. h-

Плазмові струмені, що витікають із плазмотронів, установлених у склепінні печі, разом з подачею кисню або со повітря, збагаченого киснем, допалюють реакційні гази СО і Но.» у вільному просторі печі над розплавом і створюють температуру порядку 2000-250020. Тепло передається в розплавлений матеріал і частково в багату металом зону.Plasma jets emanating from the plasmatrons installed in the vault furnace, together with the supply of oxygen or oxygen-enriched air, ignite the reaction gases CO and NO. in the free space of the furnace above the melt and create a temperature of the order of 2000-250020. Heat is transferred to the molten material and partially to the metal-rich zone.

При застосуванні плазмотронів збільшується ефект подачі енергії в розплав, причому максимальна передача « 470 енергії, поділена на мінімальні геометричні розміри печі, дуже висока, у порівнянні з іншими процесами. 2 с Пристрій включає піч 1 з похилою подиною 2, стінки 3, виконані з вогнетривкої цегли, східчасте склепіння й 4, канал 5 для відводу відхідних газів, секції зливу металу й шлаку, роз'єднувальну стінку 6 і плазмотрони. "» Секція зливу металу включає вертикальні камери 7 і 8, що межують із роз'єднувальною стінкою 6, закриті кришкою 9. Камера 7 по поду 2 з'єднана в нижній частині каналом 10 з ванною розплаву 11, а у верхній частині-з порожниною камери 8. Камери 7 і 8 у нижній частині постачені льотками відповідно 12 і 13. Льотка со 12, установлена в камері 7, є резервною, а злив металу проводять з камери 8 через льотку 13.When using plasmatrons, the effect of supplying energy to the melt increases, and the maximum energy transfer, divided by the minimum geometric dimensions of the furnace, is very high compared to other processes. 2 s The device includes a furnace 1 with an inclined floor 2, walls 3 made of fire-resistant bricks, a stepped vault and 4, a channel 5 for the removal of waste gases, a section for draining metal and slag, a separating wall 6 and a plasmatron. "» The metal drain section includes vertical chambers 7 and 8 bordering the separating wall 6, closed by a cover 9. The chamber 7 is connected to the floor 2 in the lower part by a channel 10 with the melt bath 11, and in the upper part - with the cavity chambers 8. Chambers 7 and 8 in the lower part are supplied with air vents 12 and 13, respectively. Air vent 12, installed in chamber 7, is a reserve, and metal draining is carried out from chamber 8 through air vent 13.

Секція зливу шлаків включає дві камери 14 і 15, які межують із бічною стінкою печі. Порожнини обох камер - сполучені у верхній частині, а нижня частина камери 14 з'єднана із шаром шлаку ванни розплаву 11 через канал о 16. У нижній частині камери 14 установлена резервна льотка 17, а в камері 15 - льотка 18 для зливу шлаку.The slag drain section includes two chambers 14 and 15, which border the side wall of the furnace. The cavities of both chambers are connected in the upper part, and the lower part of the chamber 14 is connected to the slag layer of the melt bath 11 through the channel 16. In the lower part of the chamber 14, a reserve fly 17 is installed, and in the chamber 15 - a fly 18 for draining the slag.

Джерелами нагрівання шихтових матеріалів служать основні й допоміжні плазмотрони. Основні плазмотрони со встановлені в стінках З печі 71 під кутом до передбачуваної лінії розділу шлак-метал. Кожний основний о плазмотрон постачений прилеглим до торця сопла анода 19 вузлом 20 уведення дрібнозернистого матеріалу.The main and auxiliary plasmatrons serve as sources of heating of charge materials. The main plasmatrons are installed in the walls of furnace 71 at an angle to the expected slag-metal interface. Each main plasmotron is supplied with an anode 19 adjacent to the end of the nozzle with a fine-grained material introduction node 20.

Основні плазмотрони 21 розміщені в торцевій стінці печі й призначені для транспортування дрібнозернистого оксидного матеріалу за допомогою газу, а плазмотрони 22, установлені в бічних стінках печі - для подачі дрібнозернистого вугілля кисневмісним газом.The main plasmatrons 21 are placed in the end wall of the furnace and are intended for transporting fine-grained oxide material with the help of gas, and the plasmatrons 22, installed in the side walls of the furnace, are for supplying fine-grained coal with oxygen-containing gas.

Склепіння 4 по довжині печі виконано східчастим. На нижньому східці 23 склепіння розміщений вузол 24 (Ф. подачі вихідного матеріалу (окатиші, брикети) для одержання розплаву, допоміжні плазмотрони 25, рознесені по ко ширині східця, і форсунки 26 для подачі кисневмісного газу, а на верхній східці 27 склепіння 4, у площині роз'єднувальної стінки б, виконаний канал 5 для відведення відхідних газів. Допоміжний плазмотрон 25 бо установлений також у кришці 9 вертикальної камери 7, а камера 8 у верхній частині з'єднана з атмосферою через патрубок 28 відхідного газу. У камері 14 секції зливу шлаку у верхній частині встановлений газовий пальник 29, а в камері 15 - патрубок відхідного газу. Нижня частина камери 14 сполучена із шаром шлаку ванни розплаву 11 через канал 16 таким чином, що нижня стінка каналу перебуває в площині, що проходить через центральні осі сопел основних плазмотронів 21 і 22. Основні й допоміжні плазмотрони встановлені у 65 водоохолоджувальних кесонах 30. Канал 5 для відведення відхідних газів пов'язаний з теплообмінником 31.Vault 4 along the length of the furnace is made of steps. On the lower step 23 of the vault, there is a unit 24 (F. supply of raw material (pellets, briquettes) for obtaining melt, auxiliary plasmatrons 25, spaced across the width of the step, and nozzles 26 for supplying oxygen-containing gas, and on the upper step 27 of vault 4, in in the plane of the separating wall b, a channel 5 is made for the removal of waste gases. The auxiliary plasmatron 25 is also installed in the cover 9 of the vertical chamber 7, and the chamber 8 in the upper part is connected to the atmosphere through the waste gas nozzle 28. In the chamber 14 of the drain section slag, a gas burner 29 is installed in the upper part, and a waste gas nozzle is installed in the chamber 15. The lower part of the chamber 14 is connected to the slag layer of the melt bath 11 through the channel 16 in such a way that the lower wall of the channel is in a plane passing through the central axes of the main nozzles plasmatrons 21 and 22. The main and auxiliary plasmatrons are installed in 65 water-cooling caissons 30. Channel 5 for waste gas removal is connected to a heat exchanger 31.

Пристрій працює в такий спосіб.The device works in the following way.

Після монтажу всіх елементів конструкції пристрою, сушіння й попереднього нагрівання вогнетривкої футеровки в піч 1 через вузол 24 подачі вихідного матеріалу завантажують окатиші. Окатиші подають зверху переважно шляхом вільного падіння. Створюють ванну розплаву 11, що має шар металу й шар шлаку, заAfter installation of all the structural elements of the device, drying and preheating of the refractory lining, pellets are loaded into the furnace 1 through the node 24 of the source material supply. Pellets are fed from above mainly by free fall. Create a bath of melt 11, which has a layer of metal and a layer of slag, for

Допомогою плазмових струменів, що витікають із плазмотронів 21, 22 і 25. Після одержання розплаву, завантажують за допомогою будь-якого транспортуючого газу, наприклад метану, дрібнозернисту фракцію залізовмісної руди безпосередньо в плавильну зону через вузол 20 уведення дрібнозернистого матеріалу на плазмовий струмінь. Вузол уведення 20 розташований на зрізі сопла основних плазмотронів 21, установлених у торцевих стінках печі 1. Додатково в розплав уводять вуглець, у якості якого може бути використане 7/0 низькосортне дрібнозернисте буре або кам'яне вугілля. Носії вуглецю вводять у розплав за допомогою кисневмісного газу Через плазмотрони 22, установлені в бічних стінках печі, аналогічним способом. Кінетична енергія твердого матеріалу й газу-носія забезпечує перемішування твердого матеріалу й газу. Вугілля випаровується або утрачає летучі компоненти й тим самим утворює газ. Вуглець частково розчиняється в металі й частково залишається у вигляді твердого вуглецю. Залізна руда плавиться до металу, а в результаті реакції в /5 процесі плавлення утворюється газоподібний монооксид вуглецю. Гази, що надходять у розплавлену ванну, а також, що утворилися за рахунок випари і плавлення, викликають підйом вверх розплавленого матеріалу (метал і шлак) і твердого вуглецю з розплавленої ванни безпосереднього над областями високої концентрації твердих матеріалів, що вдмухуються. Має місце значне переміщення розплавленого матеріалу усередині цієї зони, що сприяє вирівнюванню температури в цій зоні в інтервалі 1650-1700 «Сб. Незважаючи на перемішування розплавленого матеріалу, розплавлене залізо поступово осаджується в напрямку до нижньої частини поду й безупинно видаляється.With the help of plasma jets flowing from plasmatrons 21, 22 and 25. After obtaining the melt, the fine-grained fraction of iron-containing ore is loaded directly into the melting zone with the help of any transporting gas, for example methane, through the node 20 of introducing fine-grained material to the plasma jet. The introduction node 20 is located on the section of the nozzle of the main plasmatrons 21, installed in the end walls of the furnace 1. Additionally, carbon is introduced into the melt, as which 7/0 low-grade fine-grained lignite or hard coal can be used. Carbon carriers are introduced into the melt with the help of oxygen-containing gas through plasmatrons 22, installed in the side walls of the furnace, in a similar way. The kinetic energy of the solid material and the carrier gas ensures the mixing of the solid material and the gas. Coal evaporates or loses its volatile components and thereby forms gas. Carbon partially dissolves in the metal and partially remains as solid carbon. Iron ore melts into metal, and as a result of the reaction in the /5 process of melting, gaseous carbon monoxide is formed. Gases entering the molten bath, as well as those formed due to evaporation and melting, cause the upward rise of molten material (metal and slag) and solid carbon from the molten bath immediately above the areas of high concentration of blown solid materials. There is a significant movement of the molten material inside this zone, which contributes to the equalization of the temperature in this zone in the interval 1650-1700 "Sb. Despite the stirring of the molten material, the molten iron gradually settles towards the bottom of the bed and is continuously removed.

Основні плазмотрони 21 і 22 з вузлами уведення дрібнозернистих матеріалів установлені таким чином, що частково сопла з вузлами уведення вихідного матеріалу перебувають у розплаві над поверхнею розплавленого металу. Інжектування кисневмісного газу в простір над поверхнею ванни розплаву здійснюється з метою сч допалювання реакційних газів, що виділяються з ванни розплаву в зоні, над якою піднімаються й опускаються краплі й бризки розплаву. У цій зоні склепіння 4 печі 1 виконано паралельно "спокійній поверхні" ванни і) розплаву 11, у якому встановлені допоміжні плазмотрони 25 і форсунки 26 для подачі кисню або повітря, збагаченого киснем. У районі опалювання вихідні із плазмотронів плазмові струмені захоплюють краплі або міняють їхні траєкторії. Краплі можуть руйнуватися на менші частки, збільшуючи при цьому поверхневу площу, о що сприяє збільшенню переносу тепла й маси й забезпечує високий теплообмін між газовим простором печі й розплавом. У міру нагромадження рідкого металу, він через канал 10 у роз'єднувальній стінці б надходить у Ме, першу камеру 7, і за рахунок надлишкового тиску в плавильній зоні, створеного в процесі роботи плазмотронів, со рівень металу в камері збільшується. Заповнивши першу камеру 7, метал перетікає в другу камеру 8. Камера 8 служить копильником і сполучена з атмосферою. Різниця тисків між ванною розплаву й камерою 8 ч- Компенсується за рахунок стовпа металу в камері 7. Допоміжний плазмотрон 25, установлений у кришці першої со камери 7, підтримує температуру розплавленого металу. Метал з камери 8 періодично зливають через льотку 13, а з першої камери 7 метал зливають при порушенні роботи установки й необхідності ремонту або інших обставин, через льотку 12. Шлак зливають через камери 14 і 15, які граничать із бічною стінкою печі аналогічним способом. «The main plasmatrons 21 and 22 with the nodes for introducing fine-grained materials are installed in such a way that part of the nozzles with the nodes for introducing the source material are in the melt above the surface of the molten metal. The injection of oxygen-containing gas into the space above the surface of the melt bath is carried out for the purpose of post-combustion of reactive gases emitted from the melt bath in the zone above which drops and splashes of the melt rise and fall. In this zone, the vault 4 of the furnace 1 is made parallel to the "quiet surface" of the bath i) of the melt 11, in which auxiliary plasmatrons 25 and nozzles 26 are installed for supplying oxygen or oxygen-enriched air. In the heating area, the plasma jets coming out of the plasmatrons capture the drops or change their trajectories. The droplets can break up into smaller particles, thus increasing the surface area, which contributes to the increase of heat and mass transfer and ensures high heat exchange between the gas space of the furnace and the melt. As the liquid metal accumulates, it enters Me, the first chamber 7, through the channel 10 in the separating wall, and due to the excess pressure in the melting zone created during the operation of the plasmatrons, the metal level in the chamber increases. After filling the first chamber 7, the metal flows into the second chamber 8. Chamber 8 serves as a reservoir and is connected to the atmosphere. The pressure difference between the melt bath and chamber 8 is compensated by the metal column in chamber 7. The auxiliary plasmatron 25, installed in the cover of the first chamber of chamber 7, maintains the temperature of the molten metal. The metal from the chamber 8 is periodically drained through the outlet 13, and from the first chamber 7, the metal is drained in the event of a malfunction of the installation and the need for repair or other circumstances, through the outlet 12. The slag is drained through the chambers 14 and 15, which border the side wall of the furnace in a similar way. "

Дозавантаження вихідного матеріалу проводять зі збільшенням кількості до припустимих значень, що -о с відповідають максимально можливій продуктивності. й Запропонований спосіб прямого одержання залізовуглецевих сплавів реалізований в умовах діючої "» плазмової плавильної печі.Reloading of the source material is carried out with an increase in the amount to acceptable values, which correspond to the maximum possible productivity. y The proposed method of direct production of iron-carbon alloys is implemented in the conditions of an operating "» plasma melting furnace.

Піч має розміри в плані 2,9х5,3м, висота Зм, площа похилого поду становить 4,2м2. Піч обмежена зверху східчастим склепінням. Висота нижнього східця від фундаменту печі становить 2,2м. З боку роз'єднувальної о стінки розміщені камери для зливу металу, а з бічної сторони печі - камери для видалення шлаків. У камері для -з зливу металу, що межує із роз'єднувальною стінкою, установлено плазмотрон потужністю 0,3МВт, а в камері для зливу шлаків - газовий пальник. На нижньому східці склепіння розташовано два плазмотрони потужністю 0,5МВт со і форсунки для подачі кисню або повітря, збагаченого киснем, для допалювання реакційних газів у порожнині печі, а також завантажувальний пристрій для первинного завантаження печі окатишами й антрацитом. У бічній іке, стінці печі розміщено два плазмотрони потужністю 2МВт кожний, постачені насадками для подачі залізорудного о концентрату. У бічних стінках печі, опозитно один одному, установлені плазмотрони потужністю 0,5МВт кожний з насадками для транспортування вугілля (антрациту). Насадок кожного плазмотрона має чотири трубопроводи для підведення матеріалу.The furnace has dimensions in plan of 2.9x5.3m, height Zm, the area of the sloping floor is 4.2m2. The furnace is limited from above by a stepped vault. The height of the lower step from the foundation of the furnace is 2.2 m. Chambers for draining metal are placed on the side of the separating wall, and chambers for slag removal are placed on the side of the furnace. A 0.3 MW plasmatron is installed in the metal draining chamber adjacent to the separation wall, and a gas burner is installed in the slag draining chamber. On the lower step of the vault there are two plasmatrons with a capacity of 0.5 MW so and nozzles for supplying oxygen or oxygen-enriched air for afterburning reaction gases in the furnace cavity, as well as a loading device for initial loading of the furnace with pellets and anthracite. Two plasmatrons with a power of 2MW each, supplied with nozzles for supplying iron ore concentrate, are placed in the side wall of the furnace. In the side walls of the furnace, opposite to each other, plasmatrons with a capacity of 0.5 MW each with nozzles for transporting coal (anthracite) are installed. The nozzle of each plasmatron has four pipelines for feeding the material.

Після розігріву печі, через завантажувальний пристрій у склепінні було завантажено 10т окатишів і 5т антрациту. Працюють плазмотрони, які розміщені в бічних стінках і в склепінні печі. Під тепловим впливомAfter warming up the furnace, 10 tons of pellets and 5 tons of anthracite were loaded into the vault through the loading device. Plasmatrons are working, which are placed in the side walls and in the vault of the furnace. Under thermal influence

Ф) плазмових струменів окатиші плавляться, при цьому висота шару зменшується. Проведено додаткове км завантаження 8т окатишів і 4т антрациту. Протягом 100хв роботи плазмотронів рівень розплаву склав 0,7Зм, при цьому наповнюються перші камери металу й шлаку. Починаємо подачу залізорудного концентрату й антрациту в 60 насадки плазмотронів. Витрата залізорудного концентрату склала 11т/г. На кожну трубку насадки торцевих плазмотронів (2МВт) подається 1 ,4т/г концентрату. Транспортується концентрат природним газом, витрата якого склала 6ббом3/г. Витрата антрациту - 5,4т/г. На кожну трубку підведення матеріалу в насадку опозитно встановлених плазмотронів (0,5Мвт) подається 1,3 т/г антрациту, що транспортується повітрям, збагаченим киснем. 65 Параметри роботи пристроїв наведені в таблиці.F) plasma jets melt the pellets, while the height of the layer decreases. An additional km of loading of 8 tons of pellets and 4 tons of anthracite was carried out. During 100 minutes of plasmatron operation, the level of the melt was 0.7Zm, while the first chambers of metal and slag are being filled. We are starting to supply iron ore concentrate and anthracite to 60 nozzles of plasmatrons. The consumption of iron ore concentrate was 11t/h. 1.4 t/g of concentrate is supplied to each nozzle tube of the end plasmatrons (2MW). The concentrate is transported by natural gas, the consumption of which was 6bbom3/g. Consumption of anthracite - 5.4t/h. 1.3 t/g of anthracite, which is transported by oxygen-enriched air, is supplied to each material supply tube in the nozzle of oppositely installed plasmatrons (0.5 MW). 65 The operating parameters of the devices are listed in the table.

Продусивнств ост) 00000006Produsyvnstv ost) 00000006

Питома витата знтациту на тоннуття 1109The specific volume of zntacite per ton is 1109

Питома витрата олетоенерті тону сти 00ОМВ 09 тоThe specific energy consumption of a ton is 00 ОМВ 09 th

Запропонований винахід дає можливість здійснювати безперервний цикл виробництва сталі, при цьому всі металургійні реакції відбуваються під шаром шлаку, що знижує викиди в атмосферу, поліпшуючи тим самим 75 екологію, крім того, пристрій дозволяє одержувати сталь прямо з рудних окислів дрібного гранулометричного складу.The proposed invention makes it possible to carry out a continuous cycle of steel production, while all metallurgical reactions take place under a layer of slag, which reduces emissions into the atmosphere, thereby improving the environment, in addition, the device allows you to obtain steel directly from ore oxides of fine granulometric composition.

Claims

The formula of the invention

1. The method of direct production of iron-carbon alloys, which includes loading of iron ore charge, formation of a molten bath with a layer of metal and slag in the furnace, introduction of iron-containing starting material and solid carbon-containing material into the molten layer, melting of iron-containing material in the molten bath, generation of upward movement of the molten material in the form of splashes, drops and jets into the upper space above the surface of the melt bath, afterburning of reaction gases coming out of the liquid bath, which is characterized by (5) that iron-containing and carbon-containing fine-grained material is continuously fed with the help of a carrier gas to the plasma jets, which are directed into the melt above the metal layer, and the carrier gas for iron-containing material is oxidizing, reducing or neutral gas, and for carbon-containing material - oxidizing oxygen-containing gas, while the release of molten metal and the draining of liquid slags are carried out by separate jets through intermediate chambers.

2. A device for the direct production of iron-carbon alloys, which contains a furnace with an inclined floor, a node F for supplying charge materials, a vault, a separating wall lowered into the melt, channels for the removal of waste gases, nodes for removing metal and slag, which are placed in separate sections and connected by channels to the melt bath, the heating sources are located in the vault and walls, which is distinguished by the fact that the main and auxiliary plasmatrons serve as the sources of heating of the charge materials, the main plasmatrons are installed (about the walls of the furnace at an angle to the expected line of separation of slag-metal , each of which is equipped with a fine-grained material introduction node adjacent to the end of the anode nozzle, and the plasmatrons placed in the end wall of the furnace are intended for transporting fine-grained iron-containing material, and the plasmatrons installed in the "side walls" are for supplying solid fine-grained carbonaceous material, and the metal drain section includes adjacent to the disconnecting shaft nka, vertical chambers closed with lids, one of which is connected to the bottom by a channel with a melt bath in the lower part, and in the upper part to the cavity of another chamber, the drain and slag section includes two chambers bordering the side wall of the furnace, the cavities of which are connected in the upper part, and the lower part of the first chamber is connected to the slag layer of the melt bath by a channel in such a way that the lower wall of the channel is in a plane passing through the central axes of the nozzles of the main plasmatrons, while the vault is made along the length of the furnace stepped, on the lower step of which there is a node for supplying the source (se) material for obtaining the melt, auxiliary plasmatrons, spaced across the width of the step, and nozzles for supplying oxygen-containing gas, and on the upper step of the vault, in the plane of the separating wall, a channel is made for the removal of waste gases into the heat exchanger. (se) Z.

The device according to claim 2, which differs in that an auxiliary plasmatron is installed in the metal drain section in the cover of the first chamber. i-th

4. The device according to claim 2, which differs in that in the metal drain section and in the slag drain section in the lids of the second chambers, a waste gas nozzle is installed.

5. The device according to claim 2, which differs in that a gas burner or a plasmatron is installed in the slag drain section in the cover of the first chamber.

6. The device according to claim 2 or 4, which differs in that the first and second cameras of both sections are equipped with flaps, and the flap of the first camera in both sections is a backup. F,

7. The device according to claim 2, which differs in that the main and auxiliary plasmatrons are installed in Kkz water-cooling caissons. 60 b5