Способ получения металлов
Использование: в металлургии для получения металлов путем твердофазного восстановления твердым углеродистым восстановителем. Сущность изобретения: слой восстанавливаемого вещества размещают сверху слоя углеродистого восстановителя в реакционном объеме с герметичным сводом, а восстановление осуществляют в атмосфере атомарного водорода, отводя образующиеся газообразные продукты снизу реакционной зоны.
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению металлов методом твердофазного восстановления твердым углеродистым восстановителем.
Известен способ получения феррохрома, включающий получение смеси руды, угля и шлакообразователей и последующий обжиг смеси во вращающейся печи, в котором восстановление осуществляют в атмосфере окиси углерода за счет твердофазного взаимодействия оксидов и углерода сначала при температуре 1100-1250оС, затем при температуре 1400-1480оС и, наконец, при температуре 1480-1580оС в течение 1,5.4 ч [1] К недостаткам известного способа относятся значительные энергозатраты, большая продолжительность процесса, а также низкая степень восстановления металлов. Это связано с тем, что дымовые газы, содержащие газообразные продукты реакции восстановления и углеводороды, в составе которых 60-80% водорода свободно улетучиваются из печи и водород в реакции восстановления не участвует, а восстановление оксидов осуществляется в основном окисью углерода и углеродом. Наиболее близким к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа способ получения губчатого железа, включающий укладку в реакционном объеме восстанавливаемого вещества и углеродистого восстановителя несмешивающимися слоями, нагрев и восстановление в атмосфере окиси углерода за счет твердофазного взаимодействия восстанавливаемого вещества с углеродистым восстановителем [2] К недостаткам прототипа также относятся низкая степень восстановления, большая продолжительность и высокая трудо- и энергоемкость процесса. Это также объясняется тем, что образующиеся в процессе твердофазного взаимодействия восстанавливаемого вещества с углеродистым восстановителем газообразные продукты свободно улетучиваются из реакционной зоны. В результате химическая активность атомарного водорода, регенерируемого углеродистым восстано- вителем из паров воды, поглощенной и/или химически связанной восстанавливаемым веществом в твердофазном углеродвосстановительном процессе, не используется, а восстановление осуществляется в основном окисью углерода. Предлагаемый способ позволяет устранить указанные недостатки, а именно интенсифицировать процесс и повысить степень восстановления при снижении трудо- и энергозатрат. Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения металлов, включающем укладку в реакционном объеме восстанавливаемого вещества и углеродистого восстановителя слоями, нагрев и восстановление за счет твердофазного взаимодействия восстанавливаемого вещества с углеродистым восстановителем, согласно изобретению слой восстанавливаемого вещества размещают сверху слоя углеродистого восстановителя в реакционном объеме с герметичным сводом, восстановление осуществляют в атмосфере атомарного водорода, при этом образующиеся газообразные продукты отводят снизу реакционной зоны. Восстановление восстанавливаемого вещества до металла за счет твердофазного взаимодействия с углеродистым восстановителем при размещении слоя восстанавливаемого вещества сверху слоя углеродистого восстановителя в реакционном объеме с герметичным сводом осуществляется атомарным водородом, регенерируемым углеродистым восстановителем из паров воды, химически связанной или поглощенной восстанавливаемым веществом, который, обладая свойством вытеснять из представленного ему объема более тяжелые газы при отводе образующихся газообразных продуктов снизу реакционной зоны, транспортирует из нее кислород и смещает при этом равновесие реакции восстановления, например, оксидов вправо, обеспечивает течение ее практически до полного восстановления оксидов
Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ, включающий укладку в реакционном объеме восстанавливаемого вещества и углеродистого восстановителя слоями, нагрев и восстановление за счет твердофазного взаимодействия восстанавливаемого вещества с углеродистым восстановителем, отличающийся тем, что слой восстанавливаемого вещества размещают сверху слоя углеродистого восстановителя в реакционном объеме с герметичным сводом, а восстановление осуществляют в атмосфере атомарного водорода, при этом образующиеся газообразные продукты отводятся снизу реакционной зоны.
Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для прямого восстановления элементов из рудных материалов
Техническая библиотека // 263614
Патент 168744 // 168744
Реторта для восстановления металлов // 137942
Способ получения жидкой стали // 115430