Способ получения губчатого железа

(45) Дата опубликования описания 07,08,78 Гасударственный ноннтет Совета Инннотров СССР ао делом нзооретвннй н открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО го во но р ффнНа+ ст К +аиг нг н Известны способы получения губчато- железа в кипящем слое с применениемсстановителя, подаваемого нри повышенм давлении с пониженной температурой, Однако при низких температурах восстановителя (400-600 С) и повышенных давлениях восстановление окислов железа водородом пимитируется адсорбционно-десорбционными процессами.Бель изобретения - интенсификация те процесса восстановления.Йля этого предлагаемый способ получения губчатого железа предусматривает создание ультоаэвуковых колебаний в кипящем слое. Источники ультразвуковых т 5 колебаний устанавливают в боковых стен ках иля вверху реактора, при атом колебания передаются подводнмому восстановительному газу ипи непосредственно кипящему слою одновременно и раздельно. 20Исследования процессов прямого получения железа в кипящем слое показали, .то количество газа, пропускаемого через восстановительный реактор, ограничивается предельной скоростью газа, при 25 которой не наблюдается вынос тонкихфракций, а поддержание рипения слоя пригемпературах выше 650 С невозможноиз-эа склонности богатых тонкоизмепьченных руд к слипанию в процессе восстановления, В то же время отказ от высоких температур резко снижает скоростьвосстановления, Применение водорода приповышенных давлениях и низких температурах в процессе цопучения губчатогожелезав кипящем слое ускоряет процесс восстановпения,Однако ускоряющее влияние давленияна скорость восстановления ограничено,так как согласно адсорбционно-каталитической теории,реакция,восстановленияокислов железа водородом протекает вкинетической области в условиях равновесия адсорбционно-десорбционных процессов. Скорость реакции восстановленияопределяется уравнением:142664 4не зависящая от давления, ибо согпасно. литературным данным, скорость восстановления перестаетзависеть от скорости газа при достижении величины порад 5ка нескольких см/с, в проведенных опытах скорость газа была значительно выше.Следовательно, можно сделать вывод, что скорость восстановпениа окио: пов железа водородом в кинящэм слоепри повышенных давпениах пимитируетса.адсорбционно-десорбционными процессами.Такой вывод нодтверждаетса и тем, что, при высоких давлениях, когда адсорбция газа достигла предельного значения, скорость реакции перестает зависеть от давления. гдеМн + ндо мольные допи водорода и водяного пара,ЬМ - избыточная коицентрапия водорода по сравнению с равновесной:с 1 и Ф - коэффициент адсорбпни во,кдероЬ и водяного пара,Р -,давленявПроведенные опыты ло восстановпенйю окисиов железаЪ йшщщвм слое водородом при повышенных давлениях и относительно низких температурах (дпя руды ,до 560 С и прокатной окалины до 680показали, что скорость реакции восстано- ления при повышенных даиениах может . быть выражена вышеприведенным уравнением при условии, что коэффициент адсорбции водяного пара при.этих темпе" ратурах значительно превышает коэффищь, ент адсорбции водорода; в газах, выходя щих из кипящего слои при давпении 30 атм , содержится 4,5% воды, хоти по термо, динамическому равновесию систеьиа желе,зо водород - вода при температурах опыта газовая фаза может содержать 29% воды, и что,.начиная с некоторого давления, дальнейшее его увеличение (при пос,. :тоянной весовой скорости подачи водорода) неускоряет процесса восстановления.Йельзя предложить, что нрн повыше- нии давления процесс смещается в диффузионную область,и звеном, лимитирующим сио роСть процесса, становится внешняя диффузия формула изобретениа 20Способ получения губчатого железакипящем слое восстановлением водородом при повышенном давлении и низкихтемпературах (400-650 С), о т и ич а ю щ и Й с а тем что с Мелью ицтенсификации процесса восстановления,подводимому восстановитепьному газу ипинепосредственно кипящему спою сообщают,са ультразвуковые колебания от источниов, установленных в боковых стенках,или вверху реактора и действующих одновременно или раздельно.Редактор Е, Месропова Техредя,Бабурка КорректорЛ. ВеселовскаяЗаказ 5226/50 Тираж 7 18 ПодписноеЦНИИПИ Государствейного, комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, уп. Проектная, 4