СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА Советский патент 1972 года по МПК C21B13/06 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к прямому получению железа.

Известен способ получения губчатого железа из тонкоизмельченных железорудных материалов в фонтанирующем слое в реакторе с диафрагменной решеткой.

Недостатком такого способа является слипание частиц восстаиавливаемого материала и прекращение процесса исевдоожнжения (кипения) слоя.

Предлагаемый способ позволяет использовать склонность мелких частиц к слнпаиию в процессе их восстановления в псевдоол-сиженном слое.

Для этого восстаиовление ведут водяным газом при 650-880°С, а отношение скоростей газа в диафрагме и рабочей зоне реактора поддерживают в пределах от 8 до 15. Водяной газ получают при кислородной конверсии углеводородного газа в слое материала.

Па чертеже показана технологическая схема процесса.

В качестве исходного сырья используют тонкоизмельчеиные высокосортные железорудные материалы (концентрат или богатая руда). В начальной стадии процесса псевдоожижеиный слой создают путем псевдоожижения комков губчатого железа, подаваемых

в реактор с фонтанирующим слоем 1 «з бункера 2.

Псевдоожижение осуществляют смесью предварительно подогретых до 350-550°С метана и кислорода. Процесс конверсии метана происходит в условиях иедостатка кислорода непосредственно в фонтанирующем слое.

Образующийся водяной газ восстанавливает поступающий в реактор из бункера 3 исходный тонкоизмельчеиный железорудный материал.

Температуриый режим и расширение фонтанирующего слоя устанавливают с таким расчетом, чтобы ироисходило слипание частиц восстанавливаемого материала и налипание их на комки губчатого железа, для чего отношение скорости газа в диафрагме и рабочей зоне реактора поддерживают в пределах от 8 до 15.

Температура восстаиовлеиия составляет 650-880°С в зависимости от размера частиц восстанавливаемого материала.

По мере того, как сила тяжести комков

вследствие увеличения их массы превысит

подъемпую силу газового потока, происходит

верхней части фонтанирующего слоя возможно также слипание частиц между собой и образование зародышей, новых комков, на которые в дальнейшем налинают частицы восстановленного материала.

Отходящий из реактора газ с темнературой порядка 650-850°С поступает в пылеуловитель 4, где происходит очистка газа от пыли. Уловленный пылевидный материал подается обратно в реактор, а газ направляют в теплообменники 5 и 6, где за счет тепла отходящего газа происходит подогрев метана и кислорода до температуры 500-550°С и 300-350°С, соответственно.

Предварительно лодогретые метан и кислород вдувают в реактор через фурмы.

Часть отработанного газа по выходе из теплообменника 6 через влагоотделитель 7 просасывают газодувкой 8 и используют для пневмотранспорта исходного материала и комков губчатого железа в реактор. Остальное количество отработанного газа может быть использовано в качестве топлива на стороне.

Предметизобретения

1.Способ получения губчатого железа из онкоизмельченньгх железорудных материалов в фонтанирующем слое в реакторе с диафрагменной решеткой, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и обеспечения слипания частиц восстанавливаемого материала, восстановление ведут при 650-880°С, а отношение скоростей

газа в диафрагме и рабочей зоне реактора поддерживают в пределах от 8 до 15.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, восстановление ведут путем ввода природного газа

с недостатком кислорода в слой псевдоожиженного материала.