Способ получения губчатого железа

Способ получения губчатого железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пц 499305

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.03.72 (21) 1755685/22-2 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 08.04.76 (51) M. Кл. С 21В 13/14

Государственный кемитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.16.18:

: 622.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Кармазин, Л. П. Брусов, Н. И. Красавцев, Н. А. Малецкий и В. Г. Бельченко

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии и Днепропетровский горный институт (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО )KEJIE3A

Изобретение относится к прямому получению железа из концентратов или других материалов, содержащих окислы железа, путем восстановительного процесса.

Известен способ прямого:получения губчатого железа во взвешенно-,кипящем слое из тонкоизмельченных концентратов и руд. Однако он характеризуется ограничением получения губчатого железа со степенью металлизации не выше 90%, при большей (свыше 90%) степени металлизации экономичность его резко снижается из-за необходимости выполнения установки большей высоты (свыше 30 м) и повышенного расхода газа.

Для,повышения степени металлизации и производительности установки .предлагается частично восстановленный материал подвергать уплотнению в восстановительной атмосфере и затем одновременно по зонам производить индукционный нагрев и науглероживание наружной корки при 950 — 1050"С.

Сущность способа заключается в том, что полное восстановление губчатого железа из окислов осуществляют в индукционной электрической печи за счет сажистого углерода, осажденного на частичках металлического железа при крекинге газа, подаваемого во взвешенно-кипящий слой наряду с газом-восстановителем, при непрерывном поступлении из реакторов металлизации со взвешенно-кипящим слоем нагретого до 850 — 900 С и частично металлизованного (на 80 — 90% ) концентрата и вытяжки спеченного, полностью восстановленного (свыше 98%) губчатого желе5 за в виде заготовки из тигля индукционной печи посредством «затравки» и вытяжных валков. Природный газ, поступающий в тигель, разлагается на поверхности, а сажа служит смазкой при .протяжке губчатого железа через тигель и обеспечивает восстановительную атмосферу в нем.

Поверхностная корка, образующаяся на губчатом железе, выдаваемом из индукционной печи, представляет собой плотную, сплавленную, науглероженную сталь, а середина— мягкое губчатое железо. Такая структура заготовки обуславливает экономичность дальнейшего ее передела в сталь при электрошлако вом переплаве и прокатке. Поверхностный слой достаточно пассивирован за счет образовавшегося цементита и высокой температуры (1050 С), создаваемых на поверхности заготовки в индукционных печах. Этот слой предохраняет губчатое железо от вторичного окисления и исключает необходимость специальной операции по пассивации губчатого железа, получаемого при сравнительно низкой температуре восстановления (850 С). Водород и окись углерода, образующиеся в результате

30 крекинга природного газа и восстановления

499305 окислов сажистым углеродом в тигле,,поступают нагретыми до 950 С и выше в установку частичной металлизации во взвешенно-кипящем слое, обогащая газ-восстановитель, и полностью используются в восстановительных процессах.

На чертеже представлена технологическая схема процесса.

Подсушенный концентрат посредством тарельчатого питателя 1 подают в поток газа с температурой 700 — 800 С, отходящего из реактора металлизации во взвешенно-кипящем слое, и транспортируют этим газом по газовому «лифту» 2 через поворотный циклон 3 в реактор металлизации 4. В процессе транспортирования концентрат окончательно сушат, нагревают и частично восстанавливают.

В реакторе 4 концентрат перемещается в потоке газа, проходя газовый затвор 5 и нисходящий трубопровод 6. Газ-восстановитель подают в нисходящий трубопровод через байпасное устройство газового затвора 5 и диафрагму, расположенную в нижней части камеры 7. В камере 7 материал движется в верхнюю часть реактора и поступает в классификатор, где, нагреваясь до 800 — 830 С, восстана вливается до закиси железа. В классификаторе материал классифицируется по газодинамическим свойствам (скоростям витания) iso противоточным камерам 8, 9 и 10. В противоточных реакторах материал металлизируется во взвешенно-кипящем слое газом-восстановителем с температурой 700 †8 С, поступающим через фурменные устройства 11, расположенные в нижней части противоточных камер

8, 9 и 10. Отработанный газ-восстановитель из,противоточных камер и камеры 7 поступает через классификатор в нисходящую камеру

12 и осадительные камеры 13, откуда коллектор и трубопровод 14 отходящего газа направляют его в питатель 1. Полностью отработанный газ из:поворотного циклона 3 постувает на газоочистку. Металлизованный на

80 — -90 /, концентрат, имеющий температуру

830 †9 С из приемников 15 противоточных и

ocBäèTåëüHûõ камер, поступает в формирующее заготовку валковое устройство 16 индук5 ционной электропечи. Этим же устройством заготовку направляют в тигель 17 первого индуктора 18, в котором ее нагревают до образования на поверхности спекшейся корки.

Через фурменное устройство 19 на опекшуюся

10 корку губчатого железа подают природный газ, предварительно нагретый в охладителе

20 заготовки и в охлаждаемой рубашке тигля

21. Природный газ, попадая на губчатое железо с температурой свыше 950 С, подвергается

15 крекингу по реакции:

С„Н вЂ” пС+ — тН, — Q.

Выделившийся сажистый углерод является

20 дополнительным активным восстановителем и смазкой, позволяющей осуществлять свободную протяжку заготовки через тигель индуктора 18 или 22. Реакция крекинга природного газа — эндотермична, поэтому при подаче

25 природного газа на губчатое железо несколько снижается температура корки заготовки.

Благодаря этому и выделению сажистого углерода исключается,приваривание корки губчатого железа к тиглю и валкам.

ЗО

Формула изобретения

С пособ получения губчатого железа из тонкоизмельченных материалов, включающий их

35 предварительное уплотнение и термообработку газообразным восстановителем, о тл и ч аи щи и с я тем, что, с целью повышения степени металлизации и производительности установки, частично восстановленный материал

40 подвергают уплотнению в восстановительной атмосфере и затем одновременно iso зонам производят индукционный нагрев и науглероживание наружной корки при 950 — 1050 С.

4993О5

Опр : zmuиньй газ

Корректоры: Л. Брахнина и А. Галахова

Редактор Л Тюрина

Заказ 504)7 Изд. № 1015 Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Р

1.-7

Составитель A. Харитонов

Техред Е. Подурушина

k/