Способ восстановления мелкодисперсного железорудного материала в кипящем слое

Способ восстановления мелкодисперсного железорудного материала в кипящем слое

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О fl И С А Н И Е п11677670

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 03.03.76 (21) 2329950/22-02 (23) Приоритет — (32) 03.03.75 (31) 7502369-7 (33) Швеция (51) М. Кл.

С 21В 13/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (53) УДК 669.428 (088.8) по делам изобретений н открытнй (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (72) Автор изобретения

Иностранец

Пер Харальд Коллин (Швеция) Иностранная фирма

«Стора Коппарбергс Бергслагс Актиеболаг» (Швеция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО

ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МАТЕРИАЛА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Изобретение относится к способу восстановления в псевдоожиженном слое мелкодисперсного материала, содержащего окись железа, при производстве мелкодисперсной частично восстановленной смеси окиси железа и кокса с низким содержанием серы с помощью мелкодисперсных твердых углеродсодержащих материалов со сравнительно большим содержанием серы. Твердые мелкодисперсные углеродсодержащие 10 материалы частично могут быть заменены жидкими углеродсодержащими материалами, которые также могут содержать большое количество серы.

Псевдоожиженный слой для осуществле- 15 ния процесса восстановления может быть любого известного вида.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления мелкодисперсного железорудного материала в кипящем слое, включающий подачу его вокруг зон ввода твердого углеродсодержащего материала и вывод из слоя полученного продукта.

Недостатком способа является невозможность получения чистого по сере продукта при использовании сернистых восстановителей.

Целью изобретения является получение малосернистого железа при использовании сернистых восстановителей.

Для этого в слой вводят материал, содержащий окись кальция с последующим разделением получаемого продукта на малосернистую и сернистую фракции и рециркуляцией последней.

Для связи серы, которая вводится в псевдоожиженный слой вместе с углеродсодержащими материалами, со стороны внешних зон псевдоожиженного слоя, где частично газифицируются и коксуются летучие компоненты твердых углеродсодержащих материалов, вводится поток мелкодисперсного материала, содержащего СаО и/или СаСО> (например, гашеная известь, гашеный доломит, известняк, доломит) . Гашеная известь, вводимая или образующаяся в псевдоожиженном слое, в условиях течения восстановительных реакций связывает выделяющуюся из углеродсодержащих материалов серу, образуя соединение CaS. Предпочтительно вводить такое количество материала, содержащего СаО и/или СаСО>, чтобы содержание СаО не менее чем вдвое превышало эквивалентное количество серы, вводимое с потоком углеродсодержащих материалов. Следовательно, лишь 50% от всего количества СаО превращается в CaS, обеспечивая очень низкое содержание серы в получаемой смеси частично восстановленной окиси железа и кокса.

Согласно изобретению выпуск продуктов

677670

Изд. № 491

Заказ 1789/8

Типография, пр. Сапунова, 2 реакций восстановления в псевдоожиженном слое контролируется таким образом, чтобы состав материала в слое поддерживался примерно одинаковым. Выпускаемое после проведения реакций продукты представля1от "собои смесь частично восстановленной окиси железа и кокса в мпкроагрсгированном состоянии, а также неагрегированные частицы"данных компонентов и частицы, содержащие СаО/Са$.

Затем выпускаемые продукты охлаждаются при температуре ниже точки Кюри железа и подвергаются магнитной сепарации. В результате этих операций выделяются магнитные фракции с низким содержанием серы, в основном представляющие собой частично восстановленную окись железа и кокс в микроагрегированном и в неагрегированном состоянии и частично восстановленные элементы, содержащие окись железа. Магнитные фракции также могут быть в виде зольных компонентов, вводимых вместе с углеродсодержащими веществами, так как они содержат частично восстановленную окись железа, Немагнитные фракции представляют собой в основном материал, содержащий СаО/Са$, и кокс.

Магнитные фракции могут эффективно использоваться при производстве чугуна и стали, например в электродуговых плавильных печах.

Немагнитные содержащие серу фракции могут либо удаляться, либо после выделения серы использоваться в качестве веществ, содержащих СаО и/или СаСО> в псевдоожиженном слое.

Для обеспечения возможности многократного использования немагнитных содержащих серу фракций последние вводятся в псевдоожиженный слой обычным способом и участвуют в процессе при повышенных температурах порядка 500 — 750 С и давлениях, превышающих атмосферное, предпочтительно 5 — 20 атм, при этом псевдоожижение обеспечивается за счет непрерывного подвода газовой смеси, содержащей Н20 и

СО2 в объемном отношении, превышающем единицу, предпочтительно 3 — 4, Основная часть серы из немагнитных фракций выделяется в виде H2$. Необходимое охлаждение псевдоожиженного слоя обеспечивается за счет образования пара, целиком или частично образующегося в слое при введении воды. После конденсации водяного пара в газообразной среде основная часть серы выделяется в газообразную среду, образуя большое количество Н2$. Сера затем известным способом по методу Клауса выделяется из газовой смеси в виде элементарной серы.

Количество материала псевдоожижснного слоя при выделении из него серы поддер)

10 !

45 живается постоянным за счет контроля отводимого потока.

Отводимый таким образом поток компонентов содержит СаСО> и может также включать незначительное количество СаО, Са, кокса. Основная часть, предпочтительно более 90 /, отводимых из слоя продуктов, может использоваться повторно в псевдоожиженном восстановительном слое и участвовать в последующих реакциях для взаимодействия с серЬй. Меньшая часть, однако, должна удаляться, чтобы избежать накопления несгораемых немагнитных зольных продуктов в слое, служащем для отделения серы.

Потребность в СО> для удаления серы частично компенсируется за счет процесса

Клауса, а частично за счет другого источника СО2, Таким источником может служить псевдоожиженный слой, из которого выделяется газ, содержащий помимо других продуктов и СО2. После очистки от пыли и охлаждения регулируемого потока выходных газов основная часть СО2 выделяется известным способом с помощью абсорбирующего раствора, содержащего, например, поташ, этаноламин или другой подобный абсорбирующий элемент. Абсорбированный СО удаляется из абсорбирующего раствора известным способом с помощью пара, после чего раствор может быть использован повторно.

Газ, выделяющийся из абсорбирующего

СО2 компонента и в значительной степени освобожденный от содержания СО2 и НрО, является сильным восстановительным компонентом, содержащим СО и Н . Этот восстановительный газ используется для образования псевдоожиженного слоя и восстановления в нем соответствующих компонентов. Излишнее количество газа, образующее при восстановлении, выпускается и используется, например, для предварительной обработки сырья перед вводом его в печь для проведения восстановительных реакций или для производства электроэнергии.

Формула изобретения

Способ восстановления мелкодисперсного железорудного материала в кипящем слое, включающий подачу его вокруг зон ввода твердого углеродсодержащего материала и вывод из слоя полученного продукта, отличающийсяя тем, что, с целью получения малосернистого железа при использовании сернистых восстановителей, в слой вводят материал, содержащий окись кальция с последующим разделением получаемого продукта на малосернистую и сернистую фракции и рециркуляцией последней после отделения от нее серы.

Тираж 658 Подписное