Способ получения металлизованного продукта из концентратов

Способ получения металлизованного продукта из концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ ССЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А1 (5)) 4 С 21 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРИТЖ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 38183) 2/22-02 (22) 04.)2.84 (46) .30,05.86, Бюл. Ф 20 (7)) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) А,И. Иванов, В.И. Горда, С.И. Сафьянц, 10.Г. Чернета и С.С, Клягин (531 669.181,422(088.8) (56) Заяка Японии Ф 53-48012, кл. С 2! В 13/00, 1976

Патент ClllA 1 39)8956 кл, С 21 В 1/03, 1970.

Патент OHA Ф 3941582, кл. С 22 В )/245, 1973

Авторское свидетельство СССР

В 396368, кл, С 21 В 13/00, 1970 ° (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЕТАЛЛИЗОВАННОГО ПРОДУКТА ИЗ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий смешивание порошкового рудного концентрата с углеродистмч восстановителем, окомкование, нанесенное на окомкованный материал оболочки иэ твердого углеродистого восстановителя фракции +1 мм, сушку, восстановительный нагрев до l)001200 С, отличающийся тем, что, с целью снюкения энергоемкости процесса металлиэации, восстановительный нагрев до 1100-1200 С осуществляют постадийно, причем нагрев до температуры 600-700 С проводят в окислительной атмосфере в ин- Ж о

l тервале 700-900 С вЂ” в восстановитель- рр! ной атмосфере, а последующий нагрев до 1100-1200 С вЂ” в окислительной ат- С мосфере.

1 2344

Изобретение относится к способам производства губчатого железа из концентратов или других материалов, содержащих окислы железа, и может быть использовано в черной металлургии 5 для получения высококачественного сырья для электросталеплавильных печей и электрошлакового переплава.

Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса металли- 1О зации, Сущность предлагаемого способа заключается в том, что нагрев смеси концентрата со стехиометрически необходимым количеством углеродистого t5 о восстановителя до 1100-1200 С обеспечивает восстановление концентрата до степени металлизации 95-977., Выполняется данное условие в случае изоляции фронта восстановительных 20 реакций от средства окислительного воздействия, При применении органических топлив окислительный потенциал атмосферы понижают путем значительного надежного энергоносителя, что влечет за собой его повышенный расход. Предложенный способ позволит существенно сократить удельный расход топлива, так как недожог предусматривается только в диапазоне 700- З0 о

900 С, а протекание восстановительных реакций обеспечивается независимо от наличия в рабочей атмосфере кислорода, не допуская при этом вторичного окисления железа. Это становится возможным эа счет наличия вокруг каждого брикета микроатмосферы иэ СО, создаваемой путем взаимодействия углерода защитной оболочки с атмосферой печи. 40

Дополнительно к указанной микроатмосфере, предохраняющей его верхние слои от окисления, внутри брикета создается избыточное давление газовой фазы, состоящей иэ СО, образующейся 5 в результате восстановительных реакций, Причем, если для эффективного восстановления оксидов необходима более реакционноспособная мелкая фракция восстановителя, то защитная атмосфера обеспечивается, главным образом, крупной фракцией, которая расходуется медленнее, чем и обуславливается ее воздействие до заключительной

55 стадии восстановления, Механизм взаимодействия углерода защитной оболочки по стадиям нагрева.

8 1

При нагреве брикетов ниже 600с>, ?00 С углерод с кислородом реагирует еше очень слабо, поэтому даже при коэффициенте сжигания газа ñt =l 1 углерод защитной оболочки практически не расходуется, предохраняя в то же время частички уже в некоторой мере восстановленных оксидов от вторичного окисления, Такой режим работы позволяет полностью испольэовать энергетический потенциал теплоносителя, что способствует его экономии, Поддержание окислительной атмосферы вьпле о

700 С приводит к холостому расходу углерода оболочки, что влечет нарушение одностороннего протекания восстановительных реакций на заключительной стадии, о

В диапазоне температур 700-900 С скорость восстановления оксидов углеродом существенно ниже, чем скорость окисления углерода кислородом, Поэтому, с целью сохранения защитного слоя до наступления основной фазы восстановительного процесса фазы интенсивного развития восстано- вительных реакций в указанном температурном интервале целесообразно-поддерживать восстановительную атмосферу. Так как продолжительность этой стадии нагрева составляет всего 10152 от полного времени процесса, то недожег :газа на этом этапе полностью компенсируется на заключительном этапе восстановления, Расширение данного температурного интервала как в ту, так и в другую сторону увеличивает расход теплоносителя, Заключительный этап — этап максимальной интенсивности восстановительных реакций как по продолжительности, так и по энергопотреблению в единицу времени — является основным в технологическом процессе, Таким образом, сохранение защитных функций углеродистой оболочки до момента, когда она дает максимальный эффект также является средством экономии энергоресурсов, При нагреве свыше 900 С, т,е ° до о о

1100 — 1200 С скорость восстановления оксидов железа углеродом и скорость взаимодействия углерода с кислородом и СО соизмеримы и при наличии кислорода в атмосфере углерод расходуется так же быстро, как и восстанавливаются оксиды, Однако, в связи с тем, что компенсация теплового эффекта реакций восстановления требует боль12344

Составитель В, Гребенннков

Редактор Н, Слабодяник Техред В.Кадар Корректор С. Черни

Заказ 2955/31 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государствнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ших затрат энергии, чем физический нагрев брикетов, именно на этом этапе целесообразно использование полного теплового потенциала энергоносителя.

Наличие углеродистой оболочки, защищающей железо от окисления, дает возможность сжигать топливо прн (=

1,1, чем достигается его значитель ная экономия, Сохранение оболочки до окончания процесса восстановления 10 обеспечивается применением для формирования защитного слоя углерода крупных фракций -10+1 мм. Этим самым существенно снижается его реакцион ная способность по сравнению с угле- 15 родом, выполняющим функции восстановителя фракция — 0,074 + 0 мм

Таким образом, наряду с экономией энергоносителя достигается стабилизация технологического процесса, 20

Способ иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1, Лебединский концентрат с содержанием Ге „„„ = 697 смешали в пропорции 5:1 с антрацитовым штыбом фракции — I 25+0 мм, Полученную смесь сформировали в брикеты диаметром 100 мм, высотой 300 мм и покрыли слоем антрацитового штыба фракции -) 25 + I мм, Брикеты просу- 30

F о шивали при 150-300 С и загружали в туннельную печь восстановления, где в о течение 2 ч нагревали до 700 С в окислительной атмосфере при коэффициенте сжигания газа e ==I,I. Затем бри-35 кеты переместили в зону с восстанови38 Д тельной атмосферой, которая обеспечивалась путем сжигания газа при са = 0,65, Здесь в течение часа брикео ты нагрели до 900 С и переместили в зону, где нагрев осуществляли при о ес = I 1 от 900 до !200 С в течение

3 ч. Восстановленные брикеты охладили в камере охлаждения sa счет рециркулирующего восстановительного газа до о

150-200 С и подали на разгрузку. Степень металлизации полученного продукта составила 98,27, расход природного газа — 200 м /т, расход антрацитового

9 штыба — 250 кг/т, количество остаточного углерода — I,IX.

Пример 2, В условиях примера 1 брикеты покрыли слоем антрацитового штыба фракции — 5,65 + 5 мм.

Степень металлизации полученного продукта составила 93,IX., количество остаточного углерода — 1,67, расход природного газа — 200 м /т, расход

3 антрацитового штыба — 258 кг/т.

Пример 3. В условиях примера 1 брикеты покрыли слоем антрацита фракции — 12 S + 10 мм. Степень металлизации полученного продукта составила 94,97, расход природного газа — 200 м /r, расход антрацита

265 кг/т, количество остаточного углерода — 1,9Х.

Предложенный способ получения ме-. таллизованного продукта из концентратов позволяет повысить эффективность производства путем снижения энергоемкости процесса на 10-15Х,