УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА Советский патент 1973 года по МПК C21B13/14 

Изобретение касается установок для прямого восстановления железа из тонко измельченных руд природным конвертированным газом в тормозящем потоке.

Особенность предлагаемой установки заключается в том, что, с целью предварительной сортировки частиц восстанавливаемого концентрата по их аэродинамическим свойствам, ускорения процесса восстановления, предварительного подогрева восстанавливаемого материала и осушения газа, установка выполнена в виде нескольких восстановительных и газосортировочных камер с применением мультициклона и газового лифта.

На фиг. 1 показана установка, вертикальный разрез; на фиг. 2 - технологическая схема расстановки вспомогательного оборудования, используемого в процессе прямого получения железа.

Описываемая установка состоит из двух камер 1 а 2, в которых осуществляется газовая аэродинамическая сортировка восстанавливаемого концентрата, пятикольцевых концентрично расположенных камер 3-7, в которых происходит процесс восстановления железа, камеры 8 нисходящего газового потока, камеры 9 колпакообразной формы для вторичной аэродинамической сортировки концентрата и газового лифта 10, при помощи которого газ транспортируется в вертикальном направлении.

Шихтовой материал (концентрат) из бункера при помощи шнека поступает в мультициклон 11 через трубу 12. В мультициклоне концентрат подогревается и поступает в сортировочные камеры.

В нижней части камер восстановления имеются газовые распределители 13, которые обеспечивают проход газа на газовый лифт 10 и поступление свежего газа в камеры. Кроме того, внизу установки под камерами восстановления для отбора осаждающихся частиц восстановленного продукта имеется устройство 14, выполненное в виде вращающихся кольцевых столов, с которых восстановленный продукт поступает на пластинчатый конвейер 15. Привод вращающихся столов и газовые распределители размещены в помещении 16. Внизу газового лифта сделаны газовые питатели 17, обеспечивающие поступление возвратных газов из камер восстановления в лифт.

В описываемой установке прямое восстановление железа осуществляют при 600-900°С с предварительной газовой сортировкой восстанавливаемого материала по его аэродинамическим свойствам. При этом восстанавливаемый концентрат с влажностью 9-10% предварительно сушится и подогревается в слое тепла отработанных газов, выходящих из мультициклона при 450-500°С. Сушка и подогрев восстанавливаемого концентрата способствуют улучшению использования восстановительной и тепловой способности газа и ускорению процесса восстановления.

Оснащение установки газовым лифтом и мультициклоном позволяет осуществлять процесс восстановления равномерно с регулируемым подогревом частиц концентрата и более полно использовать тепловую способность отработанного газа.

В камерах 1, 2 и 9 производится газовая сортировка частиц концентрата по их крупности, причем самые крупные частицы остаются в центре установки, а дальше от центра выпадают более мелкие.

Камеры восстановления расположены под мультициклоном и представляют собой цилиндрические кольцевые трубы высотой 20-30 м. Внизу каждая камера восстановления переходит в камеру для подачи свежего конвертированного газа. Подача необходимого и строго регулируемого количества газа производится под определенным давлением при 900-950°С через сопла, расположенные внизу каждой восстановительной камеры. Стенки камер выполняются из плит жаропрочного чугуна. Зазоры между плитами заполняются чугунной замазкой. Внутренняя поверхность камер футеруется огнеупорным кирпичом. Вся установка закрыта сварным металлическим кожухом.

Частицы концентрата после восстановления падают на вращающиеся кольцевые столы. Столы имеют стальной охлаждаемый каркас, вращающийся на роликах. Сверху столы футерованы огнеупорным кирпичом. Вращение столов производится от звездочек, привод которых находится в отдельном помещении. Восстановленный продукт со столов снимается разгрузочными ножами на пластинчатые конвейеры. Отверстие для выхода готового продукта перекрывается газовым затвором.

Восстановленный продукт может быть использован для нужд порошковой металлургии или как шихта для электросталеплавильных печей.

В технологическую схему расстановки вспомогательного оборудования, используемого в общем потоке прямого восстановления железа, входят (см. фиг. 2) собственно установка 18, газогенераторы 19 для конверсии газа, устройство 20, обеспечивающее грубую очистку отработанного газа, устройство 21 для осуществления полутонкой очистки этого газа, скруббер 22 для сушки газа, подаваемого в установку, бункерная эстакада 23 для хранения концентратов, подготовленных к восстановлению, конвейеры 24 для подачи концентрата в установку 18 и устройство 25, в котором осуществляется подогрев концентрата отработанными газами.

1. Установка для прямого восстановления железа из тонко измельченных руд, концентратов, окалины в тормозящем газовом потоке природного газа, отличающаяся тем, что, с целью предварительной сортировки частиц восстанавливаемого материала по их аэродинамическим свойствам и ускорения процесса восстановления, установка выполнена в виде нескольких (пять-шесть) концентрично расположенных кольцевых восстановительных камер, двух трубчатых и одной колпакообразной камер для предварительной сортировки материала.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предварительного подогрева шихтового материала перед поступлением его в сортировочные камеры, применен мультициклон с бункером и шнеком, подающим материал в сортировочные камеры.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью осушения и подогрева газа, в установке применен трубчатый газовый лифт с вращающимся столом-питателем, снабженным колосниковой решеткой.