Способ получения губчатого железа

Способ получения губчатого железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЗТВЛЬСТВУ

Сееоа Советских

Социалистических

Республик (ii)142664 (6!) Дополнительное н авт. свнд-ву (22) Заявлено13.06.61 (21) 7 34460/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.09.78.Бюллетень рА 34 (45) Дата опубликования описания 07.08.78

М(51) М, Кл.

С 21 И 13/00

Гасударственный квинтет

Совета Министров СССР

Ао делом нзоорвтвннй н открытий (53) УДК 669.181 (088,8) Е. Н. Васильев, В. Ф. Князев, П. Я. Насонов, А. А. Офицеров и Е. A. Крашенинников - ° --,, /

/ (723 Авторы изобретении (71) Заявитель

° . (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧА ВЗГО ЖЕЛЕЗА н на

4+7 а„-К +a g ) ндо иди

Известны способы получения губчатого железа в кипяшем слое с применением восстановителя, подаваемого при повышенном давлении с пониженной температурой.

Однако при низких температурах еоо становителя (400-600 С) и повышенных давлениях восстановление окислов железа водородом пимитируется адсорбпионно-десорбционными процессами.

Бель изобретения - интенсификация процесса восстановления.

Йля этого предлагаемый способ получения губчатого железа предусматривает создание ультоаэвуковых колебаний в кипяшем слое. Источники ультразвуковых колебаний устанавливают в боковых стен ках иля вверху реактора, при атом колебания передаются подводнмому восстановительному газу или непосредственно кипяшему слою одновременно и раздельно.

Исследования процессов прямого получения железа в кипяшем слое показали, -.то количество газа, пропускаемого через восстановительный реактор, ограничивается предельной скоростью газа, при которой не наблюдается вынос тонких фракций, а поддержание кипения слоя при гемпературах выше 650 С невозможно из-эа склонности богатых тонкоизмепьченных руд к слипанию в процессе восстановления. В то же время отказ от высоких температур резко снижает скорость восстановления. Применение водорода при повышенных давлениях и низких температурах в процессе получения губчатого железа в кипяшем слое ускоряет npoaecc aoccraaosnews.

Однако ускоряюшее влияние давления на скорость восстановления ограничено, д так как согласно адсорбционно-каталитической теории, реакция,восстановления окислов железа водородом протекает в кинетической области в условиях равновесия адсорбционно-десорбционных про2О цессов. Скорость реакции восстановления определяется уравнением:

142664 4 не зависящая от давления, ибо согласно. литературным данным, скорость восстановления перестает зависеть от скорости газа при достижении величины поряд5 ка нескольких см/с, в проведенных опытах скорость газа была значительно выше.

Следовательно, можно сделать вывод, что скорость восстановления окио: пов железа водородом в киняпвм слое при повышенных давлениях пимитируется. адсорбпионно-десорбционными процессами.

Такой вывод подтверждается и тем, что, при высоких давлениях, когда адсорбпяя газа достигла предельного значения, скорость реакции перестает зависеть от давления. гдейи + Ми р мольные допи водорода и водяного пара;

Ьй -. избыточная коицентрапяя водорода по сравнению с равновесной; и el - коэффициент адсорбцни во к дрроЬ и водяного пара, P -«давление

Проведенные опыты ло восста овпенйю окиснов железаЪ йипяшвм слое водородом при повышенных давлениях и относительно низких температурах (дпя руды .до 560 С и прокатной окалины до 650 @ показали, что скорость реакции восстаноЯленин при повышенных давлениях может . быть выражена вышеприведенным уравнением при условии, что коэффициент адсорбции водяного пйра цри.этих темпе ратурах значительно нревышает коэффициент адсорбции водорода; в газах, выходя щих из кипящего слои при давпении 30 атм

;содержится 4,5% воды, хотя по термо, динамическому равновесию систеьиа желе,зо=- водород - вода при температурах .опыта газовая фаза может содержать 20% воды, и что,.начиная с некоторого давления, дальнейшее его увеличение (при пос»:тоянной весовой скорости подачи водорода) не ускоряет процесса восстановления.

Йельзя предложить, что нри повыше- нии давления процесс смещается в диффузионную область.и звеном, лимитирующим сио роСть процесса, становится внешняи диффузия

Формула изобретения 20

Способ получения губчатого железа кипящем слое восстановлением водородом при повышенном давлении и низких температурах (400-650 С), о т и и ч аю щи Йси тем что с цепью иц тенсификации процесса восстанов ения, подводимому восстановительному газу ипи непосредственно кипящему спою сообщают .ся ультразвуковые колебании от источни«ов, установленных в боковых стенках ,или вверху реактора и действующих одновременно или раздельно.

Редактор E. Месропова Техредя. Яабурка Корректор Л. Веселовская

Заказ 5226/50 Тираж 718 Подписное

ЦНИИПИ Государствейного. комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4