Способ получения чугуна в горизонтальном реакторе Советский патент 1989 года по МПК C21B13/00 

Изобретение относится к металлургии, к способам получения чугуна в удлинительном реакторе, содержащем донные форсунки и продувочные устройства.

Цель изобретения - сокращение потерь чугуна.

На чертеже представлен реактор с присоединенными резервуаром для охлаждения газон, продольный разрез.

В горизонтальном реакторе 1 с новой футеровкой 2 и внутренним объемом 150 м находится жидкий чугун 3 массой 50-120 т, содержащий около 2,5% углерода и имектл;ии температуру 1550 С. Через фурмы 4, питаемые турбопроводом 5 горячего воздуха, подают горячий воздух на поверхность расплава с температурой 1 200°С и pa(:xo;i,oM 2000 им /мин. Б поток горячего воздуха непосредственно перед входом в фурму 4 добавляют смесь, состоящую из кокса, извести и восстановленной в вюсит мелкой руды. Смесь, имеющая тепратуру 800 с, по трубопроводу 6 поступает в трубопровод 5 горячего воздуха. Подводимые количества отдельных компонентов составляют 1350 кг/мин частично восстановленной руды, 400 кг/мин кокса и 90 кг/мин извести. Через донные форсунки 7 с внутренним диаметром 18 мм продувают 200 кг/мим газового угля и ванну жидкого металла и, тем самым, одновременно получают достаточное перемешивание ванны.

Таким образом получают около 1 т жидкого чугуна в 1 мин. 01ходящий газ с температурой около 1680 С кратчайшим путем подается по трубопроводу

СМ

8горячего воздуха в резервуар 9 охлаждения газа, в котором его охлаждают посредством подачи порошкообразны материалов приблизительно до 800- 900 С до соприкосновения газового потока с противоположной стенкой резервуара 9.

Мелкую руду подают к нагнетательным отверстиям 13 по подводящему трубопроводу 10, Мелкая руда поступает в количестве 1600 кг/мин в резервуар

9для охлаждения газов, где она нагревается и восстанавливается в FeO, В нисходящем потоке осуществляется подача около 200 кг/мин известняковой муки через нагнетательные отверстия 14 соответствующей питающей линии 11. В потоке горячих отходящих газов осуществляется нейтрализация, т.е. расщепление известняка на СаО и СОд . Наконец, в резервуар 9 для охлаждения газов по нагнетательным отверстиям 15, сообщающимся с питающей линией 12, подают газовый уголь

в количестве 520 кг/мин, который коксуется в потоке горячих отходящих газов,

Резервуар 9 для охлаждения газов в зоне подводящих отверстий для по- рощкообразных материалов имеет футеровку 16, а примыкакщая стенка 17 охлаждается водой в зоне, в которой поток отходяшдх газов может прикасаться с ней.

Смесь отходящих газов, пыли и от- реагировавщих порошкообразных материалов собирается в горячем циклоне 18, из которого по трубопроводу 6 к месту подачи транспортируется подаваемая в реактор смесь кокса, FeOи СаО Очищенный отходящий газ выходит из горячего циклона 18 по трубопроводу 19 и частично служит для получения горячего воздуха. Оставшаяся часть около 1900 Нм /мин с теплотой сгорания 840 ккал/Нм используется для внещних делей.

Если применяют вытянутый реактор, например горизонтальный конвертер, то отверстие для отходящих газов выполняют смещенным относительно реакционной зоны углеродсодержащего топлив и, таким образом, расположенным вне зоны выплескивания и разбрызгивания.

В реакторе отходящие г азы захватывают с собой большое количество мелких капелек чугуна размером около 0,1 мм, что составляет около 100200 кг/т поданного угля, в большинстве случаев иидентифицируемые капельки имеют диаметр 0,01-0,1 мм. Увеличенные потоком отходящих газов капельки могут оседать в трубопроводе для отходящих газов и после относительно короткого времени работы приводят к его закупорке.

Отложения можно предотвратить, увеличивая температуру затвердевания капелек чугуна, увеличенных потоком отходящих газов.

Полость выполняют цилиндрической

формы, причем диаметр цилиндра кратный диаметру трубопровода для горячего воздуха.

Отходяядае газы при выходе из канала для отходящих газов или после перемешивают с холодными газами, жидкостями и/или порошкообразными материалами для уменьшения температуры потока отходящих газов до величины, ниже максимальной температуры 1000°С. Кроме того, порошкообразные материалы имеют то преимущество, что захватываемые отходящим потоком газов капельки чугуна осаживаются на этих материалах. В качестве порошкообразных веществ можно применять, например, руды, известь, известняк, необожен ный магнезит, уголь, кокс по отдельности или в любой смеси материалы. Например, для железной руды размер зерен должен быть менее 0,1 мм, для восстановления частиц до стадии вюс- тита в течение времени пребывания, равном 1 с,

В качестве газа, содержащего кислород, применяют подогретый воздух. Если подогретый до 1000-1200°С воздух, т,е, горячий, вдувать на поверхность ванны таким образом, что газообразные продукты реакции всасываются в газовое пространство реаютора, сжигаются и высвобождаемая при этом энергия передается в расплав, то в процессе можно использовать около 40-50% энергии, получаемой в результате окисления угля в

.

На

пример, при этих условиях достаточно 700 кг угля для получеьшя 1 т жидкого чугуна.

При применении предлагаемого способа .значительно сокращаются потери чугуна с отходящими газами и повышается надежность работы установки.

формула из

1. Способ получения чугуна в горизонтальном реакторе, включающий донную продувку расплава через форсунки, подачу в расплав углерод- содержащего топлива, железной руды и/или предварительно восстановленной руды, дожигание в одно-или многоступенчатом процессе отходящих реакционных газов кислосодержашим га.зом, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь чугуна, отходящие газы отводят вьше реакционной зоны в смежную по длине реактора зону, в К торой температуру отводи мых затем по трубопроводу газов под- держивйют выще температуры затвердевания уносимых капель чугуна и затем газы охлаждают в примыкаицей полости до 800-900°С.

515283246

обретения 2, Способ по п.1, отличающий с я тем, что отходящие газы в зоне непосредственно после выхода из трубопровода перемешивают с холодными газами, жидкостями и/или порошкообразны10

15

20

ми материалами до понижения температуры в интервале800-900°С.

3,Способ по пп, 1 и 2, о т л и - чающийся тем, что, с целью

осаждения уносимых капель гуна и/или окислов металла, в качестве порошкообразного материала, смешиваемого с потоком отходящих газов, ис- подьзуют мелкую руду, известь, известняк, необоженный магнезит, уголь, кокс по отдельности или в любых смесях.

4,Способ по п. 4, отличающийся тем, что вдувают в газовый поток руду, измельченную до крупности менее 0,1 мм и восстанавливают до вюстита.

ми материалами до понижения температуры в интервале800-900°С.

3,Способ по пп, 1 и 2, о т л и - чающийся тем, что, с целью

осаждения уносимых капель гуна и/или окислов металла, в качестве порошкообразного материала, смешиваемого с потоком отходящих газов, ис- подьзуют мелкую руду, известь, известняк, необоженный магнезит, уголь, кокс по отдельности или в любых смесях.

4,Способ по п. 4, отличающийся тем, что вдувают в газовый поток руду, измельченную до крупности менее 0,1 мм и восстанавливают до вюстита.

Изобретение относится к металлургии, к способам получения чугуна в удлиненном реакторе, содержащем донные форсунки и продувочные устройства. Цель изобретения - сокращение потерь чугуна. Способ осуществляется в конвертере с жидким чугуном, куда подают уголь и руду, а также кислород через форсунки донной части. Отходящие газы дожигают над поверхностью ванны и отводят выше реакционной зоны в смежную, в которой поддерживают температуру газов выше температуры затвердевания уносимых капель чугуна. Затем газы охлаждают в примыкающем пространстве перемешиванием с холодными газами, жидкостями, порошками до 800-900°С. При этом порошкообразными материалами являются руда, измельченная до 0,1 мм, известь, необожженный магнезит, уголь. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Jt

9

ГМг

ц

t-K yy liyj