Способ прямого получения губчатого железа и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК C21B13/00 

2,Способ по п. 1, отяичаЮ щ и и с я тем, что в контур циркуnshций добавляют газ из внешнего источника 3.Устройство цпя прямого получения губчатого железа, соцержащее . шахтную печь, узлы ц ля загрузки и выгрузки . продукта, герметизированную камеру, узеп цпя брикетирования, заключенный в герметичный контейнер, от1028 личающееся тем, что оно снабжено внешним контуром, состоящим из соециненнык межпу собой трубопроводом датчика давления, узлов ввода дополнительного количества газа и очистки, насоса и нагревателя, причем контур соединен патрубком с шахтной печью ниже места ввода восстановительного газа и с верхней частью герметизированной камеры.

1. Способ прямого попучения гу&чатого железа в шактной печи из цисперюных метаппическнх руц, включающий противоточное движение подаваемой свер ху руцы и циркулирующего восхзтановитепьного газа, охлаждение н выгрузку в гер метизированную емкость с. поспедующим брикетированием, отличающий с я тем, что, с целью предотвращения утечки газообразного восстановителя, в верхнюю часть зоны охлаждения под давлением выше атмосферного подают газ с температурой 65О-750с, отвод которого осуществляют из герметизирован ной емкости.

Изобретение относится к прямому восстановлению окислов металлов, руд и тому подобных материалов с получением металлического продукта, и этот п дукт выгружают при высокой температуре, что особенно удобно для осуществления процесса брикетирования или иных способов уплотнения. В промышленности широкое применение нашли печи с холодной выгрузкой, предназначенные для прямого восстановления железных руд до попучения железа губчатой структуры С 1 , Однако простым исключением охлаждающих устройств из печи для прямого восстановления нельзя получить хорошую печь с горячей выгрузкой. Обычно в противоточных шахтных печах и, в частности, в шахтных печах для прямого восстановления железа самое высокое давление в печи -создается всегда в ее нижней части с тем, чтобы осуществить восходящий поток газов. При прямом восстановлении железа газы в печи явля ются высокогорючими из-за большого содержания окиси углерода и водорода, которые необходимы для восстановления железа. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ прямого получения губчатого железа в шаХтной печи из дисперсных металлических руд, включающий противоточное движение подаваемой сверху руды и циркулирующего восстановительного газа, охлаждение, выгрузку в герметизированную емкость и последующее брикетирование, и устройство для осуществления способа, содержащее щахтную печь, узлы для загрузки и выгрузки продукта, герметизированную камеру и узел для брикетирования, заключенный в герметичный контейнер 23. Однако в шахтных печах, содержащих высокогорючие газы, существует опасность пожара в зоне выгрузки печи, из которой осуществляется выгрузка обработанных; твердых частиц. Она представляет опасность как для обслуживающего персонала, так и для самого оборудования. Эта опасность особенно велика, когда выгружаемые горючие материалы направляются для последующей обработки, например для горючего брикетирования железа после прямого восстановления. Таким образом, основная проблема , которая требует своего решения, заключается в том, что выпускное отверстие для разгрузки печи должно быть снабжено устройством дпя предотвращения утечки печного газа. Для этого применяют в печах прямого восстановления с горячей выгрузкой механические клапаны или запоры. Однако указанные механические . устройства залипают, поскольку происходит размягчение и налипание горячего восстановленного железосодержащего продукта. Обычно это обуславливает утечку-через такие клапаны. Целью изобретения является устранение утечки газообразного восстановителя. Цель достигается тем, что согласно способу прямого получения губчатого железа в шахтной печи из дисперсных металлических руд, включающему противоточное движение подаваемой сверху руды и циркулирующего восстановительного газа, охлаждение и выгрузку в герметизированную емкость с последующим брикетированием, в верхнюю часть зоны охлаждения под давлением выше атмсюферного подают газ с температурой 650 , отвод которого осуществляют из герметизированной емкости. В контур циркуп5щии добавляют газ из внешнего источника. Устройство цпя прямого получения гу чатого железа, содержащее шактную печь, узпы дгтя загрузки и выгрузки про дукта, герметизированную камеру, узел для брикетирования, заключенный в герметичный контейнер, снабжено внешним контуром, состоящим из соединенных между собой трубопроводом датчика давления, узлов ввода дополнительного количества газа и очистки, насоса и нагревателя, причем контур соединен патрубком с шахтной печью ниже места ввода восстановительного газа и с верхней частью герметизированной камеры. В соответствии с изобретение шахтна печь для прямого восстановления железа с горячей выгрузкой работает совмес но с машиной горячего брикетирования, в которой осуществляют уплотнение прямо восстановленного железосодержащ&го продукта. Хотя машина горячего брик тйрования непосредственно связана с и 1грузкой печи, она отделена от высокогорючих газов, находящихся при относительно высоком давлении в восстановительной печи, запорной газовой сиотемой, помещенной в нижней зоне печи. Эта запорная газовая система гарантирует невозможность воспламенения газов которые выделяются при разгрузке очень высокую огн& чи, несмотря на опасность. Предлагаемая печь на имеет механических запоров, предназначенных для ограничения утечки газообразного восстановителя или топочных газов через окно выгрузки продукта. На фиг. 1 показана печь, связанная с брикетирующим аппаратом, вертикальный разрез; на фиг. 2 - схема предлагаемой печи в сочетании с горячим разгрузочным контейнером. Вертикальная шахтная печь 1 включает питающую воронку 2, у становленную на печи сверху. Через указанную воронку осуществляется загрузка печи гранулированной окисью железа 3 или иным измельченным сырьем, таким как штифна руда. Под действием собственной тяжеоти гранулы через одну или несколько питающих пиний 4 поступают в слой 5 или шихту измельченного материала, содержащего окись железа. В центре шахт ной печи расположена система подачи горячего газа - фурма 6. Эта система содержит газовые каналы 7,через которые поступает горячий газ - восстановитель. OOTOK восстанавливающего газа направлен вверх и находится в противотоке по отношению к движению шихты 5. Отработанный газ сверку отводят через газоотводную линию 8. В днище печи 1 располагается ли-. ВИЯ 9 для выгрузки гранул, которая сое диняет внутреннюю полость печи с малой воронкой 1О или газозЬтворной разделяющей камерой. Воронка или камера заполняется горячими гранулами, которые поступают под действием собственной тяжести из нижней зоны печи. Линия 9 разгрузки входит в воронку 10, образуя газовую разъединяющую емкость 11. Поскольку диаметр воронки больше диаметра линии 9 выгружа&мые гранулы образуют угол 12 естественного откоса, через который запирающий газ поступает в воронку 10. Из попости 11 поток газов газового затвора отводят по выходному канапу 13. Для удаления твердых и конденсируемых материалов из газов газового затвора и подогрева этих газов до требуемой температуры перед подачей в соответствук щую зону печи используется контур газоочистки и рециркуляции. Отходящие газы газового затвора по отводной линии 14 поступают в охлаждающий газоочиститель 15, в котором осуществляется удаление конденсируемых и измельченных материалов. Очищенный газ газового затвора насосом или компрессором 16 подается в нагреватель 17, в котором этот газ нагревают до входной темпе ратуры, равной 60О-80О С, предпочтительно 65О-75О°С. Эта температура является предпочтительной для выгрузки гранулированного продукта. Из нагревателя газ возвращают в печь 1 по линии 18 подачи через газораспределитель газозатво ра 19. Нагреватель 17 нагревают с помощью горелок 20, питаемых от иоточника воздуха и топливного источника 21. Под воронкой 10 находится машина орячего брикетирования 22, включающая вращающиеся . навстречу один другому алы 23 и 24, которые прессуют гор$ьие восстановленные гранулы в брикетиованный продукт. Горячий брикетированный родукт может выгружаться в холоципь