Способ получения губчатого железа в шахтной печи

Способ получения губчатого железа в шахтной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к процессам прямого получения железа из руд путем газового восстановления в шахтной печи. Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет рационального перераспределения природного газа между зонами и увеличение содержания углерода в губчатом железе. Способ включает перераспределение подачи природного газа из зоны восстановления в промежуточную зону и в зону охлаждения. При этом подача природного газа в зону восстановления снижена на 9-15 м при увеличении температуры конвертированного газа от 840 на каждые 10°С, 0,58-0,7 снижаемого количества подают в промежуточную зону и 0,083- 0,25 в зону охлаждения. Использование л изобретения экономит 1 м3/т газа при уве- § личении на каждые 10°С температуры и повышает науглероживание 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s С 21 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 !

1 а (ф3 и

:00 Ы 3 ) (21) 4699267/02 (22) 06.04.89 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии и Оскольский электрометаллургический комбинат (72) С.Е.Лазуткин, Н.Н.Остроух, Ю.Л.Добромиров, Л. И. Медведева, А.А. Ю ртаев, С.А-.Пчелкин, Г,А.Зинягин, В.Е,Попов, Е.Б.Хренов, Ж,Б.Цвик и О,П.Зюбан (53) 669.421.183 (088.8) (56) Сталь, 1987, № 7, с, 5-11.

Авторское свидетельство СССР ¹.1655995, кл, С 21 В 13./02, 1988, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА В ШАХТНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к процессам прямого

Изобретение относится к черной металлургии, к процессам прямого получения железа из руд путем их газового восстановления в шахтной печи, Цель изобретения — экономия природного газа и повышение содержания углерода в губчатом железе.

Указанная цель достигается тем. что науглероживание металлизованных окатышей происходит в нижней части зоны восстановления, промежуточной зоне и в зоне охлаждения посредством подачи в промежуточную зону природного газа и смеси охлаждающего и конвертированного газов в нижнюю часть зоны охлаждения, причем при повышении температуры восстановительного газа сверх 840 С на каждые 10 С расход природного газа. Ы„„1731822 Al получения железа из руд путем газового восстановления в шахтной печи. Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет рационального перераспределения природного газа между зонами и увеличение содержания углерода в губчатом железе, Способ включает перераспределение подачи природного газа из зоны восстановления в промежуточную зону и в зону охлаждения. При этом подача природного газа в зону восстановления снижена на 9 — 15 м при увеличении температу3 ры конвертированного газа от 840 на каждые 10 С, 0,58 — 0,7 снижаемого количества подают в промежуточную зону и 0,083—

0,25 в зону охлаждения. Использование изобретения экономит 1 м /т газа при увеличении на каждые 10 С температуры и повышает науглероживание, 1 ил. подаваемого в зону восстановления, снижают на 9 — 15 м на 1 т металлизованных оказ тышей при одновременном увеличении расхода природного газа, подаваемого в промежуточную зону, на величину, равную

0,58 — 0,75 снижения расхода природного газа, расход природного газа, подаваемого в зону охлаждения, увеличивают на величину, равную 0,083 — 0,25 от величины его снижения в зону восстановления.

На чертеже показана схема установки для реализации предлагаемого способа, Установка содержит шахтную печь, оборудованную фурменным подводом восстановительного газа ?, который получают смешением горячего конвертированного газа 3 и смесью холодного конвертированного газа 4 и природного газа 1.

1731822

Кроме того, в промежуточную зону печи через фурмы подается регулируемое количество чистого природного газа, Охлаждение окатышей организовано в специальной зоне (зоне охлаждения), имеющей замкнутый газовый цикл, оборудованный скруббером и компрессором. Газовый цикл зоны охлаждения предусматривает возможность регулируемого ввода природного газа 1 и холодного конвертированного газа 4, Коррекция охлаждающего газа по химическому составу метаном позволяет достичь следующих преимуществ, определяющих положительный эффект: ограничить развитие реакции метанирования 2СО + 2Н2 = СН4+ C02+ О, снизив тепловыделения в зоне охлаждения; повысить теплоемкость охлаждающего газа (теплоемкость СН4 в 1,5 — 2 раза выше остальных газов), что дает возможность вывести из зоны охлаждения большее количество тейла с единицей объема охлаждающего газа; сохранить неизменной подачу холодного конвертированного газа в зону охлаждения с увеличением содержания углерода на

0,3 — 0,4% за счет этого мероприятия; увеличить степень использования метана, так как этот газ также перетекает из эоны охлаждения в промежуточную зону и через осевую часть зоны металлизации в колошниковый газ, т.е. двигается по пути, более длинному, чем природный газ, подаваемый непосредственно в зону восстановления.

Регламентирование пределов доли природного газа, вводимого в охлаждающий газ, связана с тем, что при значении ее менее 0,083 получает развитие реакция метанирования, наблюдаются локальные разогревы брони, ухудшение условий охлаждения, при увеличении этой величины более 0,25 содержание углерода в продукте несколько снижается, уменьшается степень его использования.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят металлизацию окисленных железорудных окатышей фабрики окомкования (ТУ 14-9-280-84), Железорудное сырье подается непосредственно с фабрики окомкования или из штабеля расходного склада по системе транспортеров в промежуточный бункер шахтной печи. Из промежуточного бункера окисленные окаTblLUN поступают через центральную загрузочную и 12 распределительных труб в верхнюю часть зоны восстановления шахтной печи. Процесс металлизации проводят

40 в шахтной печи в противотоке с горячим восстановительным газом, содержащим

86% водорода и окиси углерода и не более

7,5% окислительных газов, После металлизации окатыши поступают в промежуточную зону, которая обеспечивает газодинамическое разделение циклических газопотоков зон восстановления и охлаждения, Состав газа в промежуточной зоне определяют направлением перетока газов из технологических зон. В промежуточной зоне и еще на двух нижних горизонтах происходят разрушение спеков, образовавшихся в зоне восстановления, движением полых водоохлаждаемых валов с наваренными на них секторами, Затем производится охлаждение губчатого железа в противоточной зоне с независимым циклом охлаждающего газа (чертеж, позиция 5), Металлизованные окатыши выгружаются из печи маятниковым разгрузочным устройством.

Колошниковый газ (чертеж, позиция 6) очищают от пыли, охлаждают и делят на два потока в отношении 2:1 — технологический газ и газ для отопления реформера. Технологический газ контролируют до 0,22 МПа, смешивают с природным газом, нагревают до 400 С за счет отходящих из реформера газов и подают на конверсию, Конверсия природного газа проходит в 288 трубах и обеспечивается теплом сжигания топливного газа. Температура конвертированного газа 900 — 920 С. Перед подачей в печь для регулирования температуры часть потока охлаждают в холодильнике конвертированного газа и корректируют по содержанию метана (чертеж, позиция 4).

Производительность печи при степени металлизации губчатого железа 92 2 % поддерживают равной 60 т/ч, изменяя число качаний маятникового разгрузочного устройства.

Повышают температуру восстановител ьного газа с 840 до 880 С. П ри этом расход природного газа на коррекцию конвертированного газа снижают с 4360 м /ч до з

1960, 1500 и 1000 м /ч что соответствует з снижению 10, 12 и 14 м /т на каждые 10 С повышения температуры восстановительного газа. Кроме того, повышают расход природного газа в промежуточную зону шахтной печи с 400 м /ч до 1400, 1679 и з

2950 м /ч соответственно, что составляет з

0,42, 0,583 и 0,75 от снижения расхода природного газа на коррекцию конвертированного газа, Повышают также расход природного газа в зону охлаждения до 600, 480 и 280 м /ч соответственно, что составз ляет 0,25, 0,167 и 0,083 от снижения расхода

1731822

Формула изобретения

Способ получения губчатого железа в шахтной печи, включающий металлизацию окисленных окатышей в зоне восстановления восстановительным газом, представляющим смесь конвертированного и природного газов с температурой не ниже

840 С и науглероживание металлизованных

Составитель Л.Панникова

Техред М.Моргентал Корректор Н, Король

Редактор Н.Тупица

Заказ 1557 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 природного газа на коррекцию конвертированно;о газа.

При увеличении температуры восстановительного газа с 840 до 880 С с описанным выше перераспределением природного газа по зонам увеличилось содержание углерода в губчатом железе на 0,3%. Кроме того, за счет увеличения степени использования природного газа при науглероживании достигается его экономия 9 — 19 м /т, з

Использование предлагаемого способа позволяет при объеме производства 1600 тыс.т в год сэкономить на каждые 10 С повышения температуры 1 м /т природного з газа, окатышей в нижней части зоны восстановления, промежуточной зоне и зоне охлаждения посредством подачи в промежуточную зону природного газа и смеси охлаждающе5 го и конвертированного газов в нижнюю часть зоны охлаждения, причем при повышении температуры восстановительного газа свыше 840 С на каждые 10 С расход природного газа, подаваемого в зону вос10 становления, снижают на 10 — 14 м на 1 т з металлизованных окатышей при оформленном увеличении подачи природного газа в промежуточную зону на 0,58 — 0,75 величины снижения природного газа, о т л и ч а ю щ и й15 с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет рационального перераспределения природного газа между зонами и повышения содержания углерода в губчатом железе, при повышении темпе20 ратуры сверх 840 С на каждые 10 С в зону охлаждения увеличивают подачу природного газа на величину, равную 0,083 — 0,25 величины его снижения в зону восстановления.