Способ получения железного порошка из железорудного концентрата

СОЮЗ СОВЕ СКИСОЦИАЛИСТИЧЕ СРЕСПУБЛИК 5 В 22 Г 9/ ЕЛЕЗНОГНОГО КОН ся к порошковоик способу получеиз железорудного является повыше- ения, производи- хранении безопаследующим об омещают в одают газоакционный электронов.учком ускот два пара)ок пучка,ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт горного дела СО АН СССР;Белгородский технологический институтстроительных материалов им. И. А. Гришманова и Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР(56) Аракелян С, Б, и др. Физикохимия прямого получения железа. - М,: Наука, 1977,с, 174,Патент США 1 ч 4005956, кл. В 22 Р 1/00,опублик, 1977,Изобретение относи металлургии, в частности ния железного порошка концентрата,Целью изобретения ние скорости восстанов тельности процесса при со ных условий труда. Способ осуществляюзом,Железорудный концентратгерметичный обьем, в который иобразный восстановитель. В робьем вводят пучок ускоренныхПри нагревании концентрата иренных электронов контролируметра - энергию электронов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Ж О ПОРОШКА ИЗ ЖЕЛЕЗОРУДЦЕНТРАТА(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения железного порошка из железорудно о концентрата, Цель - повышение скорости восстановления, и роизводительности процесса при сохранении безопасных условий труда. Железорудный концентрат помещают в герметичный обьем, в который подают газообразный восстановитель-водород под давлением 1,333 10 -5,066 10 Па, обрабатывают концентрат пучком ускоренных электронов с энергией 0,4-10 МэВ при мощности дозы 0,2 - 3 М рад/с. Нагрев пучком электронов осуществляется до температуры 350 - 900 С. Способ обеспечивгет повышение скорости восстановления железорудного концентрата, повышение произ, водительности процесса, 3 табл. которые в конечном счете определяют мощность поглощенной дозы. Энергия электронов при этом выбирается в соответствии с массовой толщиной облучаемого материала, Сначала нагревают концентрат до заданной температуры, нагрев при этом осуществляют с максимальной скоростью, При достижении заданной температуры уменьшают ток пучка и устанавливают его таким, чтобы температура концентрата соответствовала заданной. Затем концен трат выдерживают при этой температуре в течение времени, необходимомдля полного восстановления.В качестве исттронов используютель электронов. очника ускоренных алек т промышленныи уск )ри Э пер) ия алек ) 1) он в д1699719 Таблица 1 П р и м е ч а н и е, Энергия злектрнов.1.7 МэВ,пучке 0,4 - 10 МэВ, массовая толщина облучаемого концентрата изменялась в зависимости от энергии: при энергии 0,4 МэВона составляла 0,2 г/см, а при энергииг10 МэВ - 5 г/см, В качестве газа-восстановителя применяли водород, Концентрат нагревали до 350 - 900 С,Облучение электронами с начальнойэнергией менее 0,4 МэВ нецелесообразно,так как потери энергии электронов в атмосфере газа-восстановителя при давлении выше 1,333 10 Па достигают величины,зблизкой к начальной энергии электронов.Электроны теряют энергию в газе и не достигают поверхности концентрата,15При энергиях выше 10 МэВ в облучае-,мом материале и окружающей среде возникает наведенная активность, представляющая опасность для здоровья людей,Дальнейшее увеличение энергии при этом 20нецелесообразно, так как скорость процесса восстановления не зависит от энергии электронов (при увеличении энергииувеличивается толщина облучаемого слоякон центрата), 25При температуре выше 900 С наблюдается спекание восстановленного железа,при этом возникают диффузионные затруднения как для восстановителя, так и длягазообразного продукта восстановления, 30скорость восстановления при этом падает.Так, при 950 С за 25 мин степень восстановления достигает 95 . Повышение температуры выше 900 С приводит к увеличениюзатрат энергии на восстановление и снижение скорости восстановления, т. е, к снижению производительности процесса.Сравнительные данные предложенногои известного способов приведены в табл. 1и 2. 40Данные, приведенные в табл, 1, свидетельствуют, что предложенный способ позволяет увеличить скорость восстановления в 40 - 60 раз, если восстановление проводить при давлении водорода 1,0133 10 Па 760 мм рт, ст.), При увеличении давления до 5,066 10 Па (5 атм) скорость по сравнению с прототипом увеличивается в 120 раз (табл. 2),Из данных, приведенных в табл. 2, следует, что существует верхний предел давления газа-восстановителя 5,066 10 Па, так5 как дальнейшее повышение давления не приводит к увеличению скорости процесса,Данные влияния энергии электронов на процесс восстановления приведены в табл, 3.При энергии ниже 0,4 МэВ электроны в результате потери энергии в газовой среде не достигают поверхности восстанавливаемого материала, Нагревание материала при этом происходит при передаче тепла из газовой среды и скорость восстановления уменьшается, так при 0,3 МэВ она снижается в 3 раза, В интервале энергии 0,4 - 10 МзВ скорость процесса остается постоянной и не зависит от энергии. Формула изобретения Способ получения железного порошка из железорудного концентрата, включающий его восстановление газом-восстановителем при одновременном облучении потоком электронов,отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения скорости восстановления, производительности процесса при сохранении безопасных условий труда, восстановление осуществляют приздавлении газа-восстановителя 1,333 10 - 5,066 10 Па, температуре 350 - 900 С, а поток электронов используют с энергией 0,4 - 10 Мэ В при мощности дозы 0,2-3 Мрад/с,-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 10 роизводс аказ 4427 ВНИИПИ Го Тиражтвенного комитета 113035, Москва, Ж Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ ССРаушская наб., 4/5