Способ получения частиц губчатого железа и жидкого чугуна из кусковой руды и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению частиц губчатого железа и жидкого чугуна из кусковой железной руды. Цель изобретения - повышение эффективности процесса, более простая и точная классификация. Способ осуществляется следующим образом. Восстановленные в шахтной печи 2 частицы губчатого железа поступают в воздушный сепаратор 7, после которого мелкая фракция с углем и кислородосодержащим газом подается в плавильный газификатор 1. Крупная фракция подается в буферный агрегат на охлаждение. Регулированием скорости охлаждающего газа в сепараторе 7 выделяют необходимую тонкую фракцию. Первую часть потока газа после циклона 5 грубой очистки промывают и возвращают в сепаратор 7, а вторую часть потока примешивают к газу из плавильного газификатора 1 и затем подают в шахтную печь 2. Регулируя скорость потока в сепараторе 7, например, дроссельной заслонкой, выделяют частицы оптимальной крупности до 5 мм, при этом крупная фракция может брикетироваться или уплотняться. Твердый остаток из циклонов 5,6 горелками с помощью колошникового или охлаждающего газа подают на плавление. Использование изобретения позволяет повысить эффективность процесса. 2 с.п. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 С 21 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4020352/23-02 (22) 05а02.86 (31) P 3504346.6 (32) 06;02.85 (33) DE (46) 23,04.89. Бюл. N - 15 (71) Корф Инжинеринг ГмбХ (DF) (72) Богдан Вулетич (YU) (53) 669.421.183(088.8) (56) Патент ФРГ Р 3328373, кл. С 21 В 13/02, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЦ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА И ЖИДКОГО ЧУГУНА ИЗ . КУСКОВОЙ РУДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к получению частиц губчатого железа и жидкого чугуна из кусковой железной руды. Цель изорретения — повышение эффективности процесса, более простая и точная классификация. Способ осуществляется следующим образом. Восстановленные в шахтной печи 2 частицы губчатого же...Я0„„1475488 А 3 леэа поступают в воздушный сепаратор

7, после которого мелкая фракция с углем и кислородсодержащим газом подается в плавильный газификатор 1.

Крупная фракция подается в буферный агрегат на охлаждение. Регулированием скорости охлаждающего газа в сепараторе 7 выделяют необходимую тонкую фракцию. Первую часть потока газа после циклона 5 грубой очистки промывают и возвращают в сепаратор 7, а вторую часть потока примешивают к газу из плавильного газификатора 1 и затем подают в шахтную печь 2. Регулируя скорость потока в сепараторе 7, например дроссельной заслонкой, Я выделяют частицы оптимальной крупности до 5 мм, при этом крупная фракция может брикетироваться или уплотняться. Твердый остаток из циклонов

5, 6 горелками с помощью колошниково- р

ro или охлаждающего газа подают на плавление. Использование изобретения позволяет повысить эффективность процесса. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1475488

Изобретение относится к металлургии получения частиц губчатого железа и жидкого чугуна из кусковой железной руды.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса, более простое и точное разделение частиц губчатого железа.

На фиг.1 дана схема установки для получения губчатого железа и чугуна ; на фиг.2 — схема разделения частиц губчатого железа на две фракции. !

Устройство содержит плавильный

1 газификатор 1, шахтную печь 2 прямого 15 восстановления„ циклон 3, охлаждающий или буферный агрегат 4, циклоны 5 и

6, воздушный сепаратор 7, компрессоры 8 и 9, промывную установку 10 (скрубер), скруберы 11 и 12, горелку 13 для для пылевидного топлива, дроссель 14, выпускное отверстие 15 для газа, содержащего частицы кокса и губчатого железа, регулирующие аппаратуры 16, 17, трубопровод 18 для отвода чаати охлаждающего газа, трубопровод 19, впускное отверстие 20 для горячего восстановительного газа, выпускное отверстие 21, трубопровод 22 для траспортировки частиц 30 губчатого железа, впускное отверстие

23 для охлаждающего газа, впускное отверстие 24 для охлаждающего газа, клапаны 25 и 26, выпускное отверстие

27 для газа, трубопровод 28 для отхо- 35 да.части восстановительного газа, трубопровод 29 для загрузки угля, регулирующую аппаратуру 30.

Способ осуществляется следующим образом. 40

В шахтную печь 2 загружают сверху кусковую железную руду по трубопроводу .19. Руду восстанавливают в губчатое железо вдуванием через газовое впускное отверстие 20 горячего вос- 45 становительного газа с температурой о приблизительно 750-900 С. Использованный восстановительный газ выпускают в виде отработанного газа из.шахтной печи 2 через верхнее выпускное отверстие 21.

Горячее губчатое железо удаляют с температурой приблизительно 750-850 С

0 из шахтной печи 2 снизу. Через трубопровод 22 горячее губчатое железо по- падает в воздушный сепаратор 7, служащий для разделения частиц губчатого железа ..на тонкую и крупную фракции.

На своем нижнем конце трубопровод 22 имеет изгиб или .же он снабжен другим тормозящим средством, благодаря чему губчатое железо попадает в воздушный сепаратор 7 хорошо разделенным и с малой скоростью. К воздушному сепаратору 7 подключен охлаждающий или буферный агрегат 4 для крупной фракции губчатого железа. В этот агрегат 4 вдувают через нижнее впускное .отверстие 23 или через верхнее впускное отверстие 24 охлаждающий газ. Вдуваемый в охлаждающий или буферный агрегат охлаждающий газ направляется вверх в воздушный сепаратор 7, причем ои наталкивается на движущиеся навстречу ему через трубопровод 22 частицы губI чатого железа. Скорость потока охлаждающего газа в воздушном сепараторе

7 устанавливают посредством дросселя 14. Эту скорость можно изменять.

Выходящий через отверстие 15 газ содержит часть частиц кокса и губчатого железа, внесенных через трубо-. провод 22 в воздушный сепаратор 7, т.е. тонкую фракцию. Максимальная величина частиц тонкой фракции определяется при этом скоростью потока охлаждающего газа.

Часть охлаждающего газа из воздушного сепаратора 7 отводят через трубопровод 18, производят грубую очистку в циклоне 6, промывают в скруббере 12, охлаждают, сжимают компрессором 9 и вновь используют в качестве охлаждающего газа. Оставшееся количество охлаждающего газа добавляют к восстановительному газу иэ плавильного газификатора 1 с целью установления необходимой температуры для шахтной печи 2. Такое же количество можно получить также от газа, проходящего через циклон 5. Для этого позади выпускного отверстия 27 для газа предусмотрен отводящий трубопровод

28, через который .отводят часть восстановительного газа, выходящего из циклона 5. Этот газ подвергают промывке, сжимают и после этого вдувают в качестве охлаждающего газа в .агрегат 4. Регулирование отдельных количеств осуществляют при помощи регулирующей аппаратуры 16 и 17.

В случае обработки колошникового газа при помощи циклона 3, компрессора 8 и скруббера 10 можно регулировать количество охлаждающего газа, отведенного через трубопровод 18 из циркуляции, посредством колошникового

1475488

10 газа с помощью регулирующей аппаратуры 30.

Смесь восстановительного и охлаждающего газов направляют в циклон 5 °

Частицы твердых веществ циклона 5 и 6 вдувают затем при помощи одной или нескольких горелок 13 для пылевидного топлива в плавильный газификатор 1 над псевдоожиженным слоем преимущественно сжатым колошниковым газом, который одновременно выполняет функцию транспортирующего газа для твердых веществ. Одновременно с этими частицами твердых веществ через 15 горелки 13 вдувают кислород.

Освобожденный от твердых веществ восстановительный газ направляют от выпускного отверстия 27 циклона 5 к впускному отверстию 20 для газа шахт- 20 ной печи 2.

Количество угля, необходимое для образования и поддерживания псевдоожиженного . слоя угля в плавильном . газификаторе 1, имеют на него непо- 25 средственно через трубопровод 29.

Тонкую фракцию губчатого железа вводят в плавильный газификатор 1 не сверху, а через боковое впускное отверстие горелки 13 на высоте псевдо- 30 ожиженного угольного слоя и поэтому можно осаждать значительное количество тонкозернистых частиц, вновь вынесенных образовавшимся в плавильном газификаторе 1 газом. Плавильныи газификатор 1 содержит в нижней зоне отверстия для выпуска жидкого чугуна и шлака (не показаны). Газ, образо=т вавшийся в плавильном газификаторе 1 газификацией угля с кислородсодержа- 40 щим газом, состоит в основном из окиси углерода (СО) и, смотря по обстоятельствам Н .

Освобожденная от тонкой фракции губчатого железа крупная фракция по- 45 падает в противотоке по отношению к потоку охлаждающего газа из воздушного сепаратора 7 в охлаждающий или буферный агрегат 4. В этом агрегате

4 частицы губчатого железа крупной

50 фракции, размер которых преимущественно превышает 5 мм, собирают и удаляют в горячем или охлажденном состоянии. Если крупную фракцию перед удалением необходимо охлаждать, то в этом случае через нижнее впускное отверстие 23 в агрегат 4 вдувают охлаждающий газ, который происходит через крупную фракцию и охлаждает ее. Если же необходимо крупную фракцию удалять в горячем состоянии, то тоГда производят вдувание охлаждающего газа через верхнее впускное отверстие 24 °

Это отверстие находится выше собирающихся в агрегате 4 частиц губчатого железа и поэтому на их температуру охлаждающий газ не оказывает какоголибо существенного влияния. Его можно в этом случае предварительно нагревать.

Изобретение позволяет существенно повысить эффективность процесса.

Формула изобретения

1. Способ получения частиц губчатого железа и жидкого чугуна из кусковой руды, включающий прямое восстановление руды до губчатого:железа в шахтной печи смесью горячего восстановительного газа, выходящего из плавильного газификатора, и охлаждающего газа, полученного при рециркуляции очищенного охлажденного колошникового газа шахтной печи, разделение разгружаемых частиц губчатого железа на мелкую и крупную фракции, подачу мелкой фракции угля и кислородсодержащего, газа в плавильный газификатор для плавления и получения восстановительного газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения эффективности процесса, более простой и точной классификации, разделение разгружаемых частиц губчатого железа на мелкую и крупную фракции осуществляют регулированием встречного потока охлаждающего газа в воздушном сепараторе, при этом поток с мелкой фракцией разделяют на две части и направляют в параллельно установленные циклоны грубой и тонкой очистки, причем первую часть потока после циклона грубой очистки промывают, охлаждают, сжимают и направляют в воздушный сепаратор в качестве охлаждающего газа, а вторую часть потока смешивают с восстановительным газом, по. лученным в газификаторе, и после циклона тонкой очистки направляют в шахтную печь, а фракции, осажденные в циклонах тонкой и грубой очистки, вдувают в газификатор.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, крупную фракцию губчатого железа из сепаратора выгружают через дополнительную емкость.

1475488

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что крупную фракцию губчатого железа после сепаратора выгружают в дополнительную емкость, а затем в горячем состоянии подают на брикетирование или уплотнение.

4. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что скорость rasa . подаваемого в сепаратор для выделе- 10 ния мелкой фракции губчатого железа, задают равной скорости выделения час-. .тиц размером до 5 мм.

5. Способ по пп.1-4, о т л и ч аа шийся тем, что перед подачей 15 в сепаратор охлаждающий газ применяют для охлаждения крупной фракции губчатого железа.

6. Способ по пи..1-5, о т л и ч аю шийся тем, что часть получен- 20 ного восстановительного газа, промыва-ют в скруббере,:::сжимают и используют для охлаждения крупной фракции губ- ,чатого железа, 7. Способ по пп.1-6, о т л и ч аю шийся тем, что скорость газа при разделении частиц в сепараторе устанавливают регулированием количества охлаждающего газа, подаваемого в дополнительную емкость, или регулирующей аппаратурой типа дроссельной заслонки.

8. Способ по пп.1-7, ю т л и ч аю шийся тем, что отделенную в

35 циклонах пыль из восстановительного газа и мелкую фракцию губчатого железа вдувают в плавильный газификатор с помощью колошникового или охлаждающего газа по меньшей мере через одну горелку.

9. Способ по пп.1-8, о т л и ч аю шийся тем, что по меньшей мере часть колошникового газа. после промывки и охлаждения в скруббере сжимают и вдувают в плавильный гази.— фикатор.

10. Устройство для получения частиц губчатого железа и жидкого чугуна из кусковой руды, содержащее шахтную печь прямого восстановления с узлами загрузки, выгрузки и подачи горячего восстановительного газа из расположенного ниже плавильного газификатора, разделитель восстановленного губчатого железа на.две фракции, систему рециркуляции газа с узлами очистки, охлаждения, сжатия и подачи рециркулируемого газа, о т л и ч.а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения эффективности работы устройства, упрощения его и точности классификации частиц, разделитель частиц на две фракции выполнен в виде воздушного сепаратора с верхним отверстием для выхода потока мелкой фракции и соединен с параллельно установленными циклонами грубой и тонкой очистки и с нижним отверстием для вывода крупной фракции, а также с промежуточной емкостью.

14754ЯЦ

Редактор Н.Гунько

Техред М.Дидык

Корректор И Муска

Заказ 1916/59 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патен атент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101