Способ получения губчатого железа в шахтной печи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 173182 51)5 С 21 В 13/ Е о-исследовательллургии и Оскольеский комбинат троух, Ю.Л.Добро- а, А,А.Юртаев, гин, В,Е,Попов, ,П.Зюбан 5 11.ьство СССР /02, 1988,аномия природержания углероГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Центральный научнский институт черной метский электрометаллургич(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА В ШАХТНОЙ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к процессам прямого Изобретение относится к черной металлургии, к процессам прямого получения железа из руд путем их газового восстановления в шахтной печи,Цель изобретения - экного газа и повышение содда в губчатом железе.Указанная цель достигается тем. что науглероживание металлизованных окатышей происходит в нижней части зоны восстановления, промежуточной зоне и в зоне охлаждения посредством подачи в промежуточную зону природного газа и смеси охлаждающего и конвертированного газов в нижнюю часть зоны охлаждения, причем при повышении температуры восстановительного газа сверх 840 С на каждые 10 С расход природного газа,получения железа из руд путем газового восстановления в шахтной печи. Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет рационального перераспределения природного газа между зонами и увеличение содержания углерода в губчатом железе, Способ включает перераспределение подачи природного газа из зоны восстановления в промежуточную зону и в зону охлаждения, При этом подача природного газа в зону восстановления снижена на 9 - 15 м при увеличении температу 3ры конвертированного газа от 840 на каждые 10 С, 0,58 - 0,7 снижаемого количества подают в промежуточную зону и 0,083 - 0,25 в зону охлаждения. Использование изобретения экономит 1 м /т газа при увеличении на каждые 10 С температуры и повышает науглероживание, 1 ил,подаваемого в зону восстановления, снижают на 9 - 15 м на 1 т металлизованных оказтышей при одновременном увеличении расхода природного газа, подаваемого в промежуточную зону, на величину, равную 0,58 - 0,75 снижения расхода природного газа, расход природного газа, подаваемого в зону охлаждения, увеличивают на величину, равную 0,083 - 0,25 от величины его снижения в зону восстановления,На чертеже показана схема установки для реализации предлагаемого способа,Установка содержит шахтную печь, оборудованную фурменным подводом восстановительного газа , который получают смешением горячего конвертированного газа 3 и смесью холодного конвертированного газа 4 и природного газа 1.45 50 55 Кроме того, в промежуточную зону печи через фурмы подается регулируемое количество чистого природного газа,Охлаждение окатышей организовано в специальной зоне (зоне охлаждения), имеющей замкнутый газовый цикл, оборудованный скруббером и компрессором. Газовый цикл зоны охлаждения предусматривает возможность регулируемого ввода природного газа 1 и холодного конвертированного газа 4,Коррекция охлаждающего газа по химическому составу метаном позволяет достичь следующих преимуществ, определяющих положительный эффект:ограничить развитие реакции метанирования 2 СО + 2 Н 2 = СН 4+ СО 2+ О, снизив тепловыделения в зоне охлаждения;повысить теплоемкость охлаждающего газа (теплоемкость СН 4 в 1,5 - 2 раза выше остальных газов), что дает возможность вывести из зоны охлаждения большее количество тейла с единицей объема охлаждающего газа;сохранить неизменной подачу холодного конвертированного газа в зону охлаждения с увеличением содержания углерода на 0,3 - 0,4% за счет этого мероприятия;увеличить степень использования метана, так как этот газ также перетекает из эоны охлаждения в промежуточную зону и через осевую часть зоны металлизации в колошниковый газ, т.е, двигается по пути, более длинному, чем природный газ, подаваемый непосредственно в зону восстановления.Регламентирование пределов доли природного газа, вводимого в охлаждающий газ, связана с тем, что при значении ее менее 0,083 получает развитие реакция метанирования, наблюдаются локальные разогревы брони, ухудшение условий охлаждения, при увеличении этой величины более 0,25 содержание углерода в продукте несколько снижается, уменьшается степень его использования.Способ осуществляют следующим образом,Производят металлизацию окисленных железорудных окатышей фабрики окомкования (ТУ 14-9-280-84), Железорудное сырье подается непосредственно с фабрики окомкования или из штабеля расходного склада по системе транспортеров в промежуточный бункер шахтной печи. Из промежуточного бункера окисленные окатыши поступают через центральную загрузочную и 12 распределительных труб в верхнюю часть зоны восстановления шахтной печи, Процесс металлизации проводят 5 10 15 20 25 30 35 40 в шахтной печи в противотоке с горячим восстановительным газом, содержащим 86% водорода и окиси углерода и не более 7,5% окислительных газов, После металлизации окатыши поступают в промежуточную зону, которая обеспечивает газодинамическое разделение циклических газопотоков зон восстановления и охлаждения, Состав газа в промежуточной зоне определяют направлением перетока газов из технологических зон. В промежуточной зоне и еще на двух нижних горизонтах происходят разрушение спеков, образовавшихся в зоне восстановления, движением полых водоохлаждаемых валов с наваренными на них секторами, Затем производится охлаждение губчатого железа в противоточной зоне с независимым циклом охлаждающего газа (чертеж, позиция 5), Металлизованные окатыши выгружаются из печи маятниковым разгрузочным устройством.Колошниковый газ (чертеж, позиция 6) очищают от пыли, охлаждают и делят на два потока в отношении 2:1 - технологический газ и газ для отопления реформера. Технологический газ контролируют до 0,22 МПа, смешивают с природным газом, нагревают до 400 С за счет отходящих из реформера газов и подают на конверсию, Конверсия природного газа проходит в 288 трубах и обеспечивается теплом сжигания топливного газа. Температура конвертированного газа 900 - 920 С. Перед подачей в печь для регулирования температуры часть потока охлаждают в холодильнике конвертированного газа и корректируют по содержанию метана (чертеж, позиция 4).Производительность печи при степени металлизации губчатого железа 922 % поддерживают равной 60 т/ч, изменяя число качаний маятникового разгрузочного устройства. Повышают температуру восстановительного газа с 840 до 880 С. При этом расход природного газа на коррекцию конвертированного газа снижают с 4360 м /ч доз 1960, 1500 и 1000 м /ч что соответствуетзснижению 10, 12 и 14 м /т на каждые 10 С повышения температуры восстановительного газа. Кроме того, повышают расход природного газа в промежуточную зону шахтной печи с 400 м /ч до 1400, 1679 из2950 м /ч соответственно, что составляетз0,42, 0,583 и 0,75 от снижения расхода природного газа на коррекцию конвертированного газа, Повышают также расход природного газа в зону охлаждения до 600, 480 и 280 м /ч соответственно, что составзляет 0,25, 0,167 и 0,083 от снижения расхода1731822 Составитель Л.ПанникоТехред М,Моргентал едактор Н рек роль Заказ 1557 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 природного газа на коррекцию конвертированно;о газа.При увеличении температуры восстановительного газа с 840 до 880 С с описанным выше перераспределением природного газа по зонам увеличилось содержание углерода в губчатом железе на 0,3%. Кроме того, за счет увеличения степени использования природного газа при науглероживании достигается его экономия 9 - 19 м /т,зИспользование предлагаемого способа позволяет при объеме производства 1600 тыс,т в год сэкономить на каждые 10 С повышения температуры 1 м /т природногозгаза,Формула изобретения Способ получения губчатого железа в шахтной печи, включающий металлизацию окисленных окатышей в зоне восстановления восстановительным газом, представляющим смесь конвертированного и природного газов с температурой не ниже 840 С и науглерокивание металлизованных окатышей в нижней части зоны восстанов.ления, промежуточной зоне и зоне охлаждения посредством подачи в промежуточную зону природного газа и смеси охлаждающе го и конвертированного газов в нижнюючасть зоны охлаждения, причем при повышении температуры восстановительного газа свыше 840 С на каждые 10 С расход природного газа, подаваемого в зону вос становления, снижают на 10 - 14 м на 1 тзметаллизованных окатышей при оформленном увеличении подачи природного газа в промежуточную зону на 0,58 - 0,75 величины снижения природного газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет рационального перераспределения природного газа между зонами и повышения содержания углерода в губчатом железе, при повышении темпе ратуры сверх 840 С на каждые 10 С в зонуохлаждения увеличивают подачу природного газа на величину, равную 0,083 - 0,25 величины его снижения в зону восстановления.25