Способ восстановления окислов железа

Способ восстановления окислов железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

P. Л. Шкляр, Г. В. Гребенщикова, С. П. Голгер

g М. И. Громов (72) Авторы изобретения

В

Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа в народном хозяйстве, подземного хранения нефти, нефтепродуктов н сжижецнь!х газов «ВНИИПРОМГАЗ» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛОВ ЖЕЛЕЗА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, например, для прямого восстановления железных руд.

Известен способ восстановления железных руд во врашакщейся трубчатой пе чи жидкими или газообразными углеводородами, по которому в слой руды вдувают воздух и углеводороды в таком количестве, чтобы иэ углеводорода в рв- . ! е эультате неполного горения образовался углерод в виде сажи. Сажа с газом удаляется иэ печи, улавливается и вновь используется в шихте.

3$

Указанный способ предотвращает сли» панне частиц материала в печи, однако восстановление проходит недостаточно быстро н получить высокую степень металлизацин руды нульэя, так как окислительные компоненты в продуктах напол» ного горения снижают скорость восстановления и смешают равновесие в сторону окисленного металла (1$, 2

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ восстановления окислов железа в атмосфере водорода, по которому в шихту вводит сажистое железо в стехяометрическом количестве, т. е. до концентрации в шнхте 10 вес.% углерода, что составляет около 14% от веса железа в шихте (2j.

Недостаток этого способе» малая скорость восстановления, в результате чего в промышленных условиях процесс длится около суток.

Целью изобретения является повышение скорости восстановления окислов железа.

Для достижения пели процесс ведут горячим восстановительным газом в присутствии углероде в виде сажистого железа, причем концентрацию углерода поддерживают в пределах 0,3-3,0% от веса жепеза в шихте.

Исследованиями было обнаружено, что при восстановлении окислов железа во3 70968 дородом и углеродом сажистого железа снижение концентрации сажистого железа в шихте в несколько раз по сравнению с известным способом оптимизирует процесс и он протекает существенно быстрее.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходные окислы тщательно смешивают с порошковым сажистым железом, . содержащим 20-40 вес.% углерода. Коли« чество сажистого железа выбирают так. чтобы концентрация углерода составляла

0,3-3,0% от веса железа в шихте. Полу

Характеристика

9 10

Добавка сажистого же0,02 0,034 0,04 0,1 0,19 0.325 0,635 0,9 1,52 лева, r

Количество углерода в сажистом желе0,008 0,0139 0,016 0,04 0,076 0,13 0,253 0,36 0,607 зе, r

Концентрация сажистого железа в щихте, вес.%

Концентрация углерода в шихте, Ъ

0,2 0,34 0,4 1,0 1,9 3,26 6,35 9,0 15,2

0,02 0,139 0,16 0,4 0,76 1,3

25 36 607

Отношение ко035 089 1,7 3,0 6,0 8,8 15 9

895 895 878 870 815 830 649

Опьггы проводят при следующих посто» янных параметрах: общий вес пробы, состоящейиэ исходного концентрата железной руды и добавки сажистого железа, 10 г (в контрольном опыте № 1 добавка сажистого железа отсутствует); содержание железа в форме Ге 0 в исходном концентрате 45%; концентрация углерода в сажистом же лезе 40 вес.%: продолжительность опьгга 10 мин; расход водорода за опыт 40 л; температура опыта (в печи) 900 С.

Иэ приведенных в таблице данных видно, что при прочих равных условиях при снижении концентрации углерода в

45 шихте менее 0,3 вес.% степень металлизами снижается„при повышении концентрации углерода в пределах от 0,3 до

3,0% достигает максимума, а затем постепенно снижается. Данные опыта ¹ 10, 11 проведенного в тех же условиях, но при увеличении концентрации углерода в шихте до стехиометрического (л 6%), показывают существенное снижение степени металлизации.

Технико-экономический эффект описываемого способа создается за счет ускорения процесса, а следовательно, увеличения производительности оборудования. личества углерода к количеству железа в шихте, % - О, 178 0,30

Степень металлизации, % 50,0 56,0 80,0

9 4 ченную смесь загружают в реактор, в котором при температуре около 900 С в неподвижном или псевдоожиженном слое проводят процесс восстановления газом, состоящим из водорода или его смеси с окисью углерода. Сажистое железо получают для процесса известным способом термокаталитического разложения метана на рециркулируемой части восстановленного продукта, Результаты опытов по восстановлению концентрата железной руды, через слой которой продувают водород, в присутствии различных количеств сажистого железа даны s таблице (опыт ¹ 1 — контрольный).

5 709689 6

Так, например, при переводе установ- присутствии углерода в виде сажнстого ки прямого восстановления окислов желе- железа, о т л и ч а ю m и Й с я тем, за в виде мелкодисперсного железоруд- что, с целью повышения скорости восстаного продукта водородом производитель- новления, концентращпо углерода поддерность@ 1 млн. т/год на ваботу по данно- живают в пределах 0,3-3,0% от веса му способу годовая экономия за счет железа в шихте. увеличения производительности установки Источники информации, более. 19,5 млн. р. принятые во внимание при экспертизе

Ф о р м у л а изобретения 1. Патент ФРГ Ио 1226126, Способ восстановления окислов желе- о кл. 18а 13/08, 1968. за горячим восстановительным газом в 2. Сталь 1973, N 5, с. 397-399.

Составитель Л. Панникова

Редактор Н, Корчжпсо Техред Э. Чужнк Корректор

H. CT

Заказ 8708/33 Тираж 008 Подписное

UHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4