UA44347C2 - Спосіб отримання рідкого чавуну або напівфабрикатів сталі з залізовмісного матеріалу і установка для його здійснення - Google Patents
Спосіб отримання рідкого чавуну або напівфабрикатів сталі з залізовмісного матеріалу і установка для його здійснення Download PDFInfo
- Publication number
- UA44347C2 UA44347C2 UA98073478A UA98073478A UA44347C2 UA 44347 C2 UA44347 C2 UA 44347C2 UA 98073478 A UA98073478 A UA 98073478A UA 98073478 A UA98073478 A UA 98073478A UA 44347 C2 UA44347 C2 UA 44347C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fine
- grained
- fluidized bed
- iron
- oxygen
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 11
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 45
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 62
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 13
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000764773 Inna Species 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N iron;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Fe].[Fe] YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Abstract
Спосіб отримання рідкого чавуну (9) або напівфабрикатів сталі з залізовмісного матеріалу (4), зокрема відновленого губчастого заліза в плавильно-газифікаційному апараті. В ньому при подачі вуглецевмісного матеріалу (2) і кисню одночасно утворюється відновний газ та в шарі (20, 21), утвореному з твердих носіїв вуглецю (2) плавлять залізовмісний матеріал (4), можливо після повного попереднього відновлення. Причому дрібнозернистий відновлений матеріал (4) і кисень вводяться в цей шар (20, 21) збоку. Щоб забезпечити завантаження дрібнозернистого залізовмісного матеріалу в плавильно-газифікаційний апарат (1) без брикетування і при цьому уникнути винесення дрібнозернистого залізовмісного матеріалу (4) відновним газом, що виробляється в плавильно-газифікаційному апараті (1), над стаціонарним шаром (20), що утворений з твердих носіїв вуглецю, підтримують псевдозріджений шар з дрібнозернистих твердих носіїв вуглецю (2) і дрібнозернистого залізовмісного відновленого матеріалу (4), і дрібнозернистий відновлений матеріал (4) завантажують у псевдозріджений шар (21) безпосередньо, в прямому контакті з киснем, переважно у вигляді потоку, що має кільцеподібний поперечний переріз, що оточений кисневим струменем по периферії і що утримує кисень всередині, і що дрібнозернистий відновлений матеріал (4) плавлять в псевдозрідженому шарі.
Description
Винахід відноситься до способу отримання рідкого чавуна або напівфабрикатів сталі з дрібнозернистого залізоутримуючого матеріалу, зокрема, відновленого губчастого заліза, в плавильно- газифікаційному апараті, в якому при подачі вуглецьутримуючого матеріалу і кисня при одночасному утворенні відновного газу залізоутримуючий матеріал плавиться в шарі, утвореному з твердих носіїв вуглецю, можливо, після попереднього повного відновлення, причому дрібнозернистий відновлений матеріал і кисень вводять в цей шар збоку, і до установки для здійснення способу.
У ЕР-В - 0 010 627 описаний спосіб отримання рідкого чавуна або напівфабрикатів сталі з дрібнозернистого залізоутримуючого матеріалу, зокрема, заздалегідь відновленого губчастого заліза, і отримання відновного газу в плавильно-газифікаційному апараті, де за рахунок додання вугілля і задування кисеньутримуючого газу з часток коксу утворюється псевдозріджений шар. У цьому способі кисеньутримуючий газ або чистий кисень, відповідно, задувають в нижню частину плавильно- газифікаційного апарату. Залізоутримуючий матеріал у вигляді часток, зокрема, заздалегідь відновлене губчасте залізо, і кускове вугілля подають зверху, через завантажувальні отвори, розташовані в куполі плавильно-газифікаційного апарату; падаючі частки сповільнюються в псевдозрідженому шарі, і залізоутримуючі частки відновлюються і плавляться під час падіння через псевдозріджений шар коксу.
Метал і шлак виводять через окремі відвідні отвори.
Однак спосіб такого типу не придатний для обробки дрібнозернистого губчастого заліза, оскільки дрібнозернисте губчасте залізо відразу виносилося б з плавильно-газифікаційного апарату із-за явно вираженої в цьому апараті течії газу вгору. Такому винесенню дрібнозернистих носіїв металу також сприяє температура, переважаюча у верхній області плавильно-газифікаційного апарату, тобто в області вище плавильно-газифікаційної зони; ця температура дуже низька, щоб забезпечити плавлення і агломерацію дрібних часток на дільниці завантаження з утворенням більш великих часток, які б, незважаючи на висхідний потік газу, могли б осідати в плавильно-газифікаційну зону.
З ЕР-А - 0217331 відомий спосіб прямого часткового відновлення дрібнозернистої руди по технології псевдозрідженого шара, подачі заздалегідь відновленої дрібнозернистої руди в плавильно-газифікаційний апарат, повного її відновлення за допомогою плазменого пальника при подачі вуглецьутримуючого відновного агента і плавлення її. У плавильно-газифікаційному апараті утворюється псевдозріджений шар, а над ним псевдозріджений шар коксу. Частково відновлену дрібнозернисту руду або порошок губчастого заліза, відповідно, подають в плазмений пальник, розташований в нижній частині плавильно- газифікаційного апарату. Один з недоліків цього способу складається в тому, що при подачі заздалегідь відновленої дрібнозернистої руди в нижню область плавлення, тобто в область, де збирається розплав, не забезпечується повне відновлення, і хімічний склад, необхідний для подальшої обробки чавуна, ніколи не досягається. Крім того, неможливе завантаження значних кількостей заздалегідь відновленої дрібнозернистої руди, оскільки псевдозріджений шар або стаціонарний шар, відповідно, формується з вугілля в нижній частині плавильно-газифікаційного апарату, а також неможливе вивантаження достатньої частини продуктів плавлення з високотемпературної зони плазменого пальника. Завантаження більш значних кількостей заздалегідь відновленої дрібнозернистої руди відразу привело б до термічних і механічних пошкоджень плазменого пальника.
З ЕР- В- 0 111 176 відомий спосіб отримання часток губчастого заліза і чавуна з кускового залізняку, де залізна руда відновлюється в агрегаті прямого відновлення, а частки губчастого заліза, що вивантажуються з агрегату прямого відновлення, розділяють на грубозернисту і дрібнозернисту фракції.
Дрібнозернисту фракцію подають в плавильно-газифікаційний апарат, в якому тепло, необхідне для плавлення губчастого заліза, і відновний газ, що подається в агрегат прямого відновлення, виробляються з вугілля, яке завантажується, і кисеньутримуючого газу, який нагнітається. Дрібнозернисту фракцію передають в плавильно-газифікаційний апарат через вертикальну трубу, яка проходить від верху плавильно-газифікаційного апарату до дільниці поблизу псевдозрідженого шара вугілля. На кінці вертикальної труби є відбійна пластина, що мінімізує швидкість дрібнозернистої фракції; внаслідок цього вихідна швидкість дрібнозернистої фракції на виході з вертикальної труби значно знижується. На дільниці завантаження температура всередині плавильно-газифікаційного апарату дуже низька, внаслідок чого негайне плавлення дрібнозернистої фракції, що подається, неможливе. Разом з низькою швидкістю на виході з вертикальної труби це приводить до винесення значної частини дрібнозернистої фракції, що подається, з плавильно-газифікаційного апарату з відновним газом, який утвориться там же. Цей спосіб не допускає завантаження більш значної кількості дрібнозернистої руди або завантаження тільки дрібнозернистої руди.
У способі по ЕР-А - 0576414 кускові завантажувальні речовини, що містять залізну руду, піддають прямому відновленню у відновній шахтній печі за допомогою відновного газу, що утворюється в плавильно-газифікаційній зоні. Отримане таким чином губчасте залізо після цього подають в плавильно- газифікаційну зону. Щоб мати можливість додаткового використання дрібнозернистої руди і/або пилу руди, такої як тонкий пил оксиду заліза, що попадає в металургійну установку, в цьому відомому способі дрібнозерниста руда і/або пил руди разом з твердими носіями вуглецю подають в пиловий пальник, направлений в плавильно-газифікаційну зону, де відбувається субстехіометрична реакція горіння. Спосіб цього типу дає можливість ефективної переробки дрібнозернистої руди і/або пилу руди, що попадає в металургійну установку, аж до об'єму порядку 20-30 95 спільної кількості руди, що завантажується, і, таким чином, забезпечує комбіновану переробку кускової і дрібнозернистої руди. Недолік, пов'язаний з цим способом, складається в тому, що в плавильно-газифікаційній зоні можуть утворюватися дільниці з лишком металу і дільниці з лишком вуглецю.
З ЕР-А - 0 493 752 відомий спосіб виділення гарячого пилу з газифікаційного реактора, такого як плавильно-газифікаційний апарат, в циклоні і з метою подолання перепаду тиску між циклоном і газифікатором, рециркуляції цього пилу через шлюзову систему, наприклад, через пальник. Відома шлюзова система має дуже дорогу конструкцію, а крім того, шлюзи з механічним управлінням зазнають значного зносу пилоподібними твердими речовинами.
Найблизьке рішення відомо з ЕР-А - 0 594 557 де описан спосіб отримання рідкого чушкового чавуна або напівфабрикатів сталі з залізоутримуючого матеріалу, зокрема, відновленого губчастого заліза, в плавильно-газифікаційному апараті і установка для здійснення способу, що включає плавильно- газифікаційний апарат з подаючими і відвідними трубопроводами для подачі вуглецьутримуючого матеріалу, залізоутримуючого відновленого дрібнозернистого матеріалу, для відведення виробленого відновного газу і для подачі кисня, де до нижньої частини плавильно-газифікаційного апарату, що служить для збору розплавленого чушкового чавуна і рідкого шлаку, та включає випускну засувку для шлаку і розплаву заліза, прилегла середня частина призначена для розміщення стаціонарного шара твердих носіїв вуглецю, до якої прилегла верхня частина для розміщення псевдозрідженого шара, а вище за ці шари розташована область затихання.
Недоліком цього способу і установки є засмічення псевдозрідженого шару із за нерівномірного горіння і плавлення дрібнозернистого матеріалу, що приводить до недостатньої циркуляції газу та помітному порушенню процесу плавлення відновленого заліза. Крім того, у данній має місто винос дрібнозернистого матеріалу відновним газом.
Винахід направлений на усунення цих недоліків і труднощів і ставить своєю задачею створення способу описаного вище типу і установки для здійснення цього способу, які повинні забезпечувати переробку дрібнозернистого залізоутримуючого і принаймні частково відновленого матеріалу без необхідності в брикетуванні, причому, з одного боку, повинне бути надійне усунення винесення дрібних часток, що подаються, відновним газом, що виробляється в плавильно-газифікаційній зоні, і, з іншого боку, процес газифікації не повинен порушуватися процесом завантаження дрібнозернистого відновленого матеріала. Це означає, що повинне бути виключено засмічення плавильно-газифікаційної зони дрібнозернистим залізоутримуючим відновленим матеріалом навіть в тих випадках, коли в плавильно-газифікаційний апарат завантажується до 10095 дрібнозернистого залізоутримуючого відновленого матеріалу.
Відповідно до винаходу ця задача вирішується тим, що над стаціонарним шаром, утвореним з твердих носіїв вуглецю, підтримують псевдозріджении шар з дрібнозернистих твердих носіїв вуглецю і дрібнозернистого залізоутримуючого відновленого матеріалу, і дрібнозернистий відновлений матеріал завантажують в псевдозріджениий шар безпосередньо, в прямому контакті з киснем, переважно у вигляді потоку, що має кільцеподібний поперечний перетин, який оточує кисневий струмінь по периферії і утримує кисень всередині, і що дрібнозернистий відновлений матеріал плавлять в псевдозрідженому шарі.
Згідно з переважним варіантом здійснення, дрібнозернистий відновлений матеріал завантажують в псевдозрідженийи шар за допомогою псевдозрідженого газу, переважно шляхом його нагнітання.
Щоб використати центр псевдозрідженого шара також як зону плавлення, в переважному варіанті в центральну область псевдозрідженого шара (21) додатково нагнітають кисень, переважно зверху.
Сприятливо, особливо при великих кількостях переробки дрібнозернистого відновленого матеріалу в одиницю часу, дрібнозернистий відновлений матеріал нагнітають в псевдозріджении шар під тиском за допомогою транспортувального газу, таким чином, що біля виходу в псевдозріджениий шар утворюється порожнистий простір, вільний для дрібнозернистого відновленого матеріалу.
Для урівноваження перепаду тиску між дільницею подачі відновленого дрібнозернистого матеріалу і плавильно-газифікаційною зоною, дрібнозернистий відновлений матеріал перед завантаженням в псевдозріджениий шар (21) переважно збирають в спеціальній місткості з утворенням псевдозрідженого шара, а з цього псевдозрідженого шара передають далі в псевдозріджений шар за допомогою транспортувального і/або псевдозрідженого газу. При цьому псевдозріджений шар утворює шлюз, який підтримує різницю тиску.
При цьому транспортувальний газ для дрібнозернистого відновленого матеріалу подають в псевдозріджении шар під тиском, і цей тиск переважно перевершує тиск, переважаючий в псевдозрідженому шарі.
Установка для здійснення способу включає плавильно-газифікаційний апарат з подаючими і відвідними трубопроводами для додання вуглецьутримуючого матеріалу, залізоутримуючого відновленого дрібнозернистого матеріалу, для відведення виробленого відновного газу і для подачі кисня, а також включає випускний кран для шлаку і розплаву заліза і відрізняється тим, що нижня частина плавильно- газифікаційного апарату служить для збору розплавленого чавуна і рідкого шлаку, прилегла середня частина призначена для розміщення стаціонарного шара твердих носіїв вуглецю, а наступна за нею верхня частина для розміщення псевдозрідженого шара, і що вище за ці шари розташована область затихання; на рівні псевдозрідженого шара в бічній стінці плавильно-газифікаційного апарату є принаймні одне гирло транспортувального трубопровода для дрібнозернистого відновленого матеріалу і трубопровід подачі кисня входить в транспортувальний трубопровід для дрібнозернистого відновленого матеріалу по центру, утворюючи кільцеподібний транспортувальний простір для дрібнозернистого відновленого матеріалу, і потім входить в плавильно-газифікаційний апарат.
Переважно, в транспортувальний трубопровід для дрібнозернистого відновленого матеріалу може додаватися псевдозріджений газ.
Щоб підвищити ефективність плавлення відновленого матеріалу всередині псевдозрідженого шара, крім того, сприятливо, якщо в плавильно-газифікаційний апарат виступає киснева фурма, в якій випускний отвір для кисня розташований на рівні псевдозрідженого шара і по центру відносно поперечного перетину.
Щоб підтримувати різницю тиску між дільницею подачі дрібнозернистого відновленого матеріалу і плавильно-газифікаційним апаратом, транспортувальний трубопровід для дрібнозернистого відновленого матеріалу переважно з'єднаний з плавильно-газифікаційним апаратом через шлюз з псевдозрідженим шаром.
Сприятливо, якщо трубопровід, що подає транспортувальний газ для дрібнозернистого відновленого матеріалу, входить в шлюз з псевдозрідженим шаром.
Далі винахід буде описаний більш детально на прикладі двох ілюстративних варіантів здійснення, представлених на малюнках, де кожна з Фіг.1 і 2 схематично показує плавильно-газифікаційний апарат у вертикальному розрізі.
У плавильно-газифікаційному апараті 1 із вуглецьутримуючого матеріала 2, такого як вугілля, і кисеньутримуючого газу шляхом газифікації вугілля 2 виробляється відновний газ, після чого цей відновний газ через відвідний трубопровід З передається в реактор з псевдозрідженим шаром (детально не показаний), в якому дрібнозерниста руда відновлюється в губчасте залізо 4. Плавильно-газифікаційний апарат 1 оснащений живильним трубопроводом 5 для твердих носіїв вуглецю 2, живильним трубопроводом б для кисеньутримуючих газів, живильним трубопроводом 7 для губчастого заліза, а також, можливо, живильними трубопроводами для носіїв вуглецю (наприклад, вуглеводнів), що є рідкими або газоподібними при кімнатній температурі, і для флюсів. У донній області 8 плавильно-газифікаційного апарату 1 збираються розплавлений чавун 9 і розплавлений шлак 10, які відводяться через випускну засувку 11.
Залізна руда, відновлена в губчасте залізо 4 в реакторі з псевдозрідженим шаром, вивантажується з реактора з псевдозрідженим шаром можливо, разом з відпрацьованими флюсами за допомогою транспортувальних пристроїв, наприклад, розвантажувальних шнеків, і подається в плавильно- газифікаційний апарат 1. Як живильний трубопровід 5 для твердих носіїв вуглецю 2, так і відвідний трубопровід З для відновного газу, а саме множина кожного з них, розташовані в області купола 12 плавильно-газифікаційного апарату 1, приблизно в радіально симетричних позиціях.
Відвідний трубопровід З відкривається в розділовий пристрій 13, виконаний у вигляді гарячого циклону. У цьому гарячому циклоні 13 дрібні частки 14, залучені відновним газом, такі як частки вугілля і губчастого заліза, відділяються і через вертикальну трубу 15 вводяться в шлюз з псевдозрідженим шаром 16. У цей шлюз з псевдозрідженим шаром 16 входить живильний трубопровід 17 для відновленого дрібнозернистого матеріалу, тобто для губчастого заліза 4, яке утворюється з дрібнозернистої руди і яке виводиться з реактора з псевдозрідженим шаром.
Псевдозріджений шар 18, що утворюється в шлюзі з псевдозрідженим шаром 16 знизу, досягає гарячого циклону, і дрібнозернисте губчасте залізо 4, що подається, підтримується в ньому за допомогою псевдозріджуючого газу, що подається в шлюз з псевдозрідженим шаром 16 через фурмене дно 19.
З шлюзу з псевдозрідженим шаром 16 в плавильно-газифікаційний апарат 1 веде живильний трубопровід 7 для губчастого заліза 4 на рівні псевдозрідженого шара 21, що утворюється в плавил ьно- газифікаційному апараті 1 над стаціонарним шаром 20 вуглецьутримуючого матеріалу. Цей псевдозріджений шар 21 утворюється з дрібнозернистого вуглецьутримуючого матеріалу 2 і губчастого заліза 4. Газ-носій для підтримки псевдозрідженого шара 21 утворює відновний газ, який виходить з стаціонарного шара 20 і виробляється шляхом газифікації вуглецьутримуючого матеріалу 2.
У живильний трубопровід 7, виконаний як транспортувальний трубопровід для губчастого заліза 4, принаймні в його випускній області 22, подається псевдозріджений газ, який транспортує губчасте залізо 4 в плавильно-газифікаційний апарат 1. По центру всередині транспортувального трубопровода 7 і співвісьно з ним розташований живильний трубопровід для кисня 23, випускний отвір якого 24 входить в плавильно-газифікаційний апарат 1, виступаючи за межі кільцеподібного випускного отвору 25 транспортувального трубопровода 7. Кисневий струмінь, що впорскується через живильний трубопровід для кисня 23, по периферії оточено губчастим залізом 4, що подається. Внаслідок цього плавлення губчастого заліза 4 відбувається безпосередньо в псевдозрідженому шарі 21 завдяки високій регульованій температурі.
Переважно, навколо плавильно-газифікаційного апарату 1 розподілено декілька шлюзів з псевдозрідженим шаром 16, за рахунок чого здійснюється радіально симетрична і рівномірна подача губчастого заліза 4 по всьому поперечному перетину плавильно-газифікаційного апарату 1. Між випускними отворами 25 транспортувальних трубопроводів для губчастого заліза 7 в плавильно- газифікаційний апарат можуть входити додаткові живильні трубопроводи для кисня 26, які підвищують ефективність операції плавлення. Щоб використати в якості зони плавлення також і центр псевдозрідженого шара 21, є киснева фурма 27, розміщена таким чином, що її вихідний отвір 28 розташований в псевдозрідженому шарі 21 близько до стаціонарного шара 20. Сприятливе таке розташування кисневої фурми 27, коли вона входить в плавильно-газифікаційний апарат зверху по його центру.
Загальна висота 29 стаціонарного шара 20 і псевдозрідженого шара 21 регулюється таким чином, щоб в області затихання ЗО, розташованій над псевдозрідженим шаром 21, підтримувалася температура відновного газу біля 105070. Розташування поверхні стаціонарного шара залежить від вибору розміру зерна вугілля, що подається, і/або від розподілу спільної кількості кисня між стаціонарним шаром 20 і псевдозрідженим шаром 21.
Відповідно до варіанту, представленого на фіг.2, завантаження здійснюється у верхню частину шлюзу з псевдозрідженим шаром 16 через трубопровід 31 за допомогою транспортувального газу, що утворюється, наприклад, з охолодженого відновного газу, в такій кількості, що у випускного отвору 25 внаслідок імпульсу вхідного газу в псевдозрідженому шарі утворюється порожнистий простір 32.
Винахід не обмежується варіантами, представленими на малюнках, і може бути модифікованим в різних відносинах. Наприклад, трубопровід подачі кисня 23 не обов'язково повинен розташовуватися співвісьно всередині живильного трубопровода 7. Важливо, щоб відразу після входження губчастого заліза в плавильно-газифікаційний апарат 1 був забезпечений його контакт з киснем, так, щоб в псевдозрідженому шарі 21 міг повністю здійснитися процес плавлення губчастого заліза 4. З цією метою живильний трубопровід 7 і трубопровід подачі кисня 23 можна розмістити поруч один з одним, хоч найкращий результат досягається в тому випадку, якщо губчасте залізо 4 оточує струмінь кисня принаймні в області випускного отвору 25.
З Й ТЕ;
ТТ / 2 7 77 30 а 29 2 ) б
М СТ в 0; - І 723 79 п 22 0,
Шо о; 6 5 о Інна си
ЩІ 9 и 78 Фіг.1
Її 13 й 7 29 1- 31 і шк 21 я | Г пої Ів іх Я 19 2 бе Ш-0 6 б
ГО щи Шамк , 7 8 Фіг.2
Claims (11)
1. Спосіб отримання рідкого чавуна (9) або напівфабрикатів сталі з залізовмісного матеріалу (4), зокрема відновленого губчастого заліза, в плавильно - газифікаційному апараті, в якому при подачі вуглецевмісного матеріалу (2) і кисню при одночасному утворенні відновного газу залізовмісний матеріал (4) плавлять в шарі (20, 21), утвореному з твердих носіїв вуглецю (2), можливо, після попереднього повного відновлення, причому дрібнозернистий відновлений матеріал (4) і кисень вводять в цей шар (20, 21) збоку, а над стаціонарним шаром (20), утвореним з твердих носіїв вуглецю, підтримують псевдозріджений шар з дрібнозернистих твердих носіїв вуглецю (2) і дрібнозернистого залізовмісного відновленого матеріалу (4), який відрізняється тим, що дрібнозернистий відновлений матеріал (4) подають в псевдозріджений шар (21) безпосередньо, в прямому контакті з киснем, переважно у вигляді потоку, що має кільцеподібний поперечний переріз, який оточує кисневий струмінь по периферії і утримує кисень всередині.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що дрібнозернистий відновлений матеріал (4) подають в псевдозріджений шар (21) за допомогою псевдозріджуючого газу, переважно шляхом його нагнітання.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що в центральну область псевдозрідженого шару (21) додатково нагнітають кисень, переважно зверху.
4. Спосіб за будь яким з пп. 1 - З, який відрізняється тим, що дрібнозернистий відновлений матеріал (4) нагнітають в псевдозріджений шар (21) під тиском за допомогою транспортувального газу таким чином, що біля виходу в псевдозріджений шар (21) утворюється порожнистий простір (32), вільний для дрібнозернистого відновленого матеріалу (4).
5. Спосіб за будь яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що дрібнозернистий відновлений матеріал (4) перед завантаженням в псевдозріджений шар (21) переважно збирають в місткості (16) з утворенням псевдозрідженого шару (18), а з цього псевдозрідженого шару (18) передають далі в псевдозріджений шар (21 ) за допомогою транспортувального і/або псевдозріджуючого газу.
6. Спосіб за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що транспортувальний газ для дрібнозернистого відновленого матеріалу (4) подають в псевдозріджений шар (18) під тиском, і цей тиск переважно перевищує тиск, переважаючий в псевдозрідженому шарі (21).
7. Установка для здійснення способу за будь яким з пп. 1-6, що включає плавильно - газифікаційний апарат (1) з подавальними і відвідними трубопроводами (3, 5, 6, 7) для подачі вуглецевмісного матеріалу (2), залізовмісного відновленого дрібнозернистого матеріалу (4), для відведення виробленого відновного газу і для подачі кисню, де до нижньої частини (8) плавильно - газифікаційного апарата (1), що служить для збору розплавленого чавуну (9) і рідкого шлаку (10), та включає випускну засувку (11) для шлаку і розплаву заліза, прилегла середня частина призначена для розміщення стаціонарного шару (20) твердих носіїв вуглецю, до якої прилегла верхня частина для розміщення псевдозрідженого шару (21), а вище за ці шари розташована область затихання, яка відрізняється тим, що в боковій стінці плавильно - газифікаційного апарата (1) на рівні псевдозрідженого шару (21) є принаймні одне гирло транспортувального трубопроводу (7) для дрібнозернистого відновленого матеріалу (4) і що трубопровід подачі кисню (23) входить в транспортувальний трубопровід (7) для дрібнозернистого відновленого матеріалу (4) по центру, утворюючи кільцеподібний транспортувальний простір для дрібнозернистого відновленого матеріалу (4), і потім входить в плавильно - газифікаційний апарат (1).
8. Установка за п. 7, яка відрізняється тим, що в транспортувальний трубопровід (7) для дрібнозернистого відновленого матеріалу (4) може вводитися псевдозріджуючий газ.
9. Установка за будь яким з пп. 7-8, яка відрізняється тим, що крім того, в плавильно - газифікаційний апарат (1) виступає киснева фурма (27), в якій випускний отвір (28) для кисню розташований на рівні псевдозрідженого шару (21) і по центру відносно поперечного перерізу.
10. Установка за будь яким з пп. 7-9, яка відрізняється тим, що транспортувальний трубопровід для дрібнозернистого відновленого матеріалу переважно з'єднаний з плавильно - газифікаційним апаратом через шлюз з псевдозрідженим шаром.
11. Установка за п. 10, яка відрізняється тим, що трубопровід (31), що подає транспортувальний газ для дрібнозернистого відновленого матеріалу (4), входить в шлюз з псевдозрідженим шаром (16).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0196496A AT404022B (de) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten aus eisenhältigemmaterial |
PCT/AT1997/000239 WO1998021371A1 (de) | 1996-11-08 | 1997-11-05 | Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten aus eisenhältigem material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA44347C2 true UA44347C2 (uk) | 2002-02-15 |
Family
ID=3524870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA98073478A UA44347C2 (uk) | 1996-11-08 | 1997-11-05 | Спосіб отримання рідкого чавуну або напівфабрикатів сталі з залізовмісного матеріалу і установка для його здійснення |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6454833B1 (uk) |
EP (1) | EP0882142B1 (uk) |
KR (1) | KR100466631B1 (uk) |
AT (1) | AT404022B (uk) |
AU (1) | AU733396C (uk) |
BR (1) | BR9707117A (uk) |
CA (1) | CA2242392A1 (uk) |
DE (1) | DE59704790D1 (uk) |
RU (1) | RU2192475C2 (uk) |
UA (1) | UA44347C2 (uk) |
WO (1) | WO1998021371A1 (uk) |
ZA (1) | ZA9710040B (uk) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT408991B (de) * | 2000-04-28 | 2002-04-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung einer metallschmelze |
KR100972195B1 (ko) * | 2006-05-17 | 2010-07-23 | 주식회사 포스코 | 탄화수소 함유가스 취입에 의한 용철제조방법 및 이를이용한 용철제조장치 |
US8199790B2 (en) * | 2007-11-02 | 2012-06-12 | Plasma Waste Recycling, Inc. | Reactor vessel for plasma gasification |
EP2664681A1 (de) | 2012-05-16 | 2013-11-20 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von feinteilchenförmigem Material in die Wirbelschicht eines Reduktionsaggregates |
EP2905345A1 (de) | 2014-02-10 | 2015-08-12 | Primetals Technologies Austria GmbH | Pneumatische Erzchargierung |
ITUA20163986A1 (it) * | 2016-05-31 | 2017-12-01 | Tenova Spa | Metodo ed apparato per la produzione di ghisa, ghisa prodotta secondo detto metodo |
PL3548640T3 (pl) | 2016-12-02 | 2023-01-30 | Tenova S.P.A. | Przekształcalny piec hutniczy i modułowa instalacja hutnicza zawierająca wymieniony piec do przeprowadzania procesów produkcyjnych do produkcji metali w stanie stopionym, a zwłaszcza stali albo żeliwa |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3142430A (en) * | 1963-03-15 | 1964-07-28 | American Can Co | Carton |
GB1283333A (en) * | 1969-01-13 | 1972-07-26 | Sikob Ab | Folding container having triangular cross section |
FR2053427A5 (uk) * | 1969-07-08 | 1971-04-16 | Dupuis Jean | |
DE2843303C2 (de) | 1978-10-04 | 1982-12-16 | Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden | Verfahren und Anlage zur Erzeugung von flüssigem Roheisen und Reduktionsgas in einem Einschmelzvergaser |
US4457777A (en) * | 1981-09-07 | 1984-07-03 | British Steel Corporation | Steelmaking |
US4419965A (en) * | 1981-11-16 | 1983-12-13 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized reinjection of carryover in a fluidized bed combustor |
US4457289A (en) * | 1982-04-20 | 1984-07-03 | York-Shipley, Inc. | Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor |
DE3328373A1 (de) | 1982-11-15 | 1984-05-17 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren und anlage zur direkten erzeugung von eisenschwammpartikeln und fluessigem roheisen aus stueckigem eisenerz |
AT382165B (de) | 1983-08-18 | 1987-01-26 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvorprodukten sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
FR2562506B3 (fr) * | 1984-04-10 | 1986-07-18 | Socar | Bac de manutention en un materiau semi-rigide |
AT381116B (de) * | 1984-11-15 | 1986-08-25 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvorprodukten sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3504346C2 (de) | 1985-02-06 | 1986-11-27 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Eisenschwammpartikeln und flüssigem Roheisen |
DE3535572A1 (de) | 1985-10-03 | 1987-04-16 | Korf Engineering Gmbh | Verfahren zur herstellung von roheisen aus feinerz |
US4733619A (en) | 1986-12-01 | 1988-03-29 | Ube Industries | Powder feeder |
US4781574A (en) * | 1987-05-08 | 1988-11-01 | Foster Wheeler Development Corporation | Method and system for controlling cyclone collection efficiency and recycle rate in fluidized bed reactors |
FI873735A0 (fi) * | 1987-08-28 | 1987-08-28 | Ahlstroem Oy | Foerfarande och anordning foer foergasning av fast kolhaltigt material. |
EP0449891B1 (en) | 1988-12-20 | 1996-10-30 | Cra Services Limited | Manufacture of iron and steel in a duplex smelter and solid state oxide suspension prereducer |
US5110323A (en) * | 1990-01-04 | 1992-05-05 | Stone & Webster Engineering Corp. | Process for the return of recovered particulate solids by a cyclone separator to a vessel |
DE4041936C1 (uk) | 1990-12-27 | 1992-09-24 | Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh, 4000 Duesseldorf, De | |
JPH059526A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 銑鉄製造装置 |
US5098014A (en) * | 1991-08-01 | 1992-03-24 | Jefferson Smurfit Corporation | Collapsible, self-locking, paperboard carton |
AT401777B (de) * | 1992-05-21 | 1996-11-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigen roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
AT404735B (de) * | 1992-10-22 | 1999-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
KR970009084B1 (ko) * | 1994-12-29 | 1997-06-05 | 김만제 | 탄소성분을 포함한 미분체 용융장치 및 이를 이용한 미분체 용융방법 |
AT404138B (de) * | 1996-10-08 | 1998-08-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder stahlvorprodukten sowie anlage zur durchführung des verfahrens |
-
1996
- 1996-11-08 AT AT0196496A patent/AT404022B/de not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-11-05 WO PCT/AT1997/000239 patent/WO1998021371A1/de active IP Right Grant
- 1997-11-05 DE DE59704790T patent/DE59704790D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-05 KR KR1019980705241A patent/KR100466631B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-11-05 AU AU48557/97A patent/AU733396C/en not_active Ceased
- 1997-11-05 UA UA98073478A patent/UA44347C2/uk unknown
- 1997-11-05 RU RU98114827/02A patent/RU2192475C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-11-05 CA CA002242392A patent/CA2242392A1/en not_active Abandoned
- 1997-11-05 BR BR9707117A patent/BR9707117A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-11-05 US US09/101,176 patent/US6454833B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-05 EP EP97911045A patent/EP0882142B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-07 ZA ZA9710040A patent/ZA9710040B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0882142A1 (de) | 1998-12-09 |
ATA196496A (de) | 1997-12-15 |
WO1998021371A1 (de) | 1998-05-22 |
DE59704790D1 (de) | 2001-11-08 |
KR19990077105A (ko) | 1999-10-25 |
EP0882142B1 (de) | 2001-10-04 |
ZA9710040B (en) | 1998-05-25 |
AT404022B (de) | 1998-07-27 |
AU733396C (en) | 2002-06-06 |
AU733396B2 (en) | 2001-05-10 |
CA2242392A1 (en) | 1998-05-22 |
KR100466631B1 (ko) | 2005-06-02 |
BR9707117A (pt) | 1999-07-20 |
US6454833B1 (en) | 2002-09-24 |
RU2192475C2 (ru) | 2002-11-10 |
AU4855797A (en) | 1998-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2894831A (en) | Process of fluidized bed reduction of iron ore followed by electric furnace melting | |
RU1813099C (ru) | Способ получени жидкого чугуна и установка дл его осуществлени | |
US6270553B1 (en) | Direct reduction of metal oxide agglomerates | |
EP0690136B1 (en) | Method and apparatus for production of iron from iron compounds | |
US4571259A (en) | Apparatus and process for reduction of metal oxides | |
CA2236523C (en) | Method of returning a finely-divided solid extracted from a reactor vessel using a gas | |
KR930007308B1 (ko) | 입철에서 용융선철 또는 강 예비생성물을 생산하기 위한 방법 | |
UA44347C2 (uk) | Спосіб отримання рідкого чавуну або напівфабрикатів сталі з залізовмісного матеріалу і установка для його здійснення | |
KR100240810B1 (ko) | 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트 | |
RU2175675C2 (ru) | Способ получения жидкого чушкового чугуна или жидких полуфабрикатов стали | |
RU2135598C1 (ru) | Способ получения расплавленного чушкового чугуна или полупродуктов стали и установка для осуществления этого способа | |
RU2164951C2 (ru) | Плавильно-газификационный аппарат для получения расплава металла и установка для получения расплавов металла | |
RU2181148C2 (ru) | Способ получения расплава металла и плавильно-газификационный аппарат для его осуществления | |
US6258148B1 (en) | Method of charging metal carriers to a melt-down gasifying zone | |
JP4234204B2 (ja) | 反応炉内へと微粒材料を選択投入するための装置 | |
RU2165984C2 (ru) | Способ загрузки носителей металла в плавильно-газификационную зону и установка для его осуществления | |
KR100466634B1 (ko) | 용융선철또는용강중간제품을생산하는방법및그설비 | |
JP2000503353A (ja) | 鉄含有材料から液状銑鉄または鋼予備製造物を製造する方法 | |
KR20000016517A (ko) | 금속물질을 용융가스화대 내에 장입하는 방법 | |
JPH11131117A (ja) | 竪型シャフトキュポラ・高炉・溶融還元炉法 | |
JP2004101178A (ja) | 溶融炉 | |
JPH046766B2 (uk) | ||
CS250664B2 (cs) | Způsob výroby tekutého surového železa nebo ocelových předběžných produktů a natavovací reduktor k provádění tohoto způsobu |