Установка для прямого восстановления железа и стали из руды

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО ВА ИЗОБРЕТЕНИЕ. ОПИСАНИЕ установки для прямого восстановления железа и стали из руды.О выдаче авторского свидетельства опубликовано 28 февраля 1934 года. Изобретение касается установки для прямого восстановления железа и стали из руды путем продувания руды в пыле- видном состоянии вместе с восстанавливающими газами через обогреваемые снаружи реторты,ф предлагаемой установке применены слуйащие для сушки руды и подогрева ее до температуры восстановления горизонтальные реторты и служащие их продолжением вертикальные реторты, пред. назначенные для непосредственного восстановления руды во взвешенном состоянии.На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез ретортной печи и схему всей установки и фиг. 2 в соединен реторт, изготовленных из диабаза.В предлагаемой установке, предназначенной для прямого восстановления железа и стали, предварительно измельченная до однородного пылевидного состояния железная руда в смеси с пыле- видным топливом (или с восстановительными газами, напр., метаном и др.)продувается в звешенном состоянии в реторты, обо греваемые снаружи топочными газами при температуре, не превышающей спекания руды (750 - 850), В ретортах углерод топлива за счет кислорода руды окисляется в СО и частично в СО 2, и далее смесь восстановленного пылевидного железа с-;иустой породой и газами разделяется иа специальных сепараторах.Железная руда проходит размольную установку 1, где измельчается до пыле- видного состояния, далее транспортером 2 и питателем 3 взводится в трубу 4, по которой транспортируется в взвешенном состоянии в потоке газов, засасываемых вентилятором 5 из трубы б. Газы, поступающие по трубе б, не должны содержать О, при возможно меньшем содержании СО 2; лучше всего использовать часть отработанных газов из реторт, кокосовый газ, метан и др.В ту же трубу 4 помощью транспортера 8 и питателя 9 вводится пылевидное топливо (уголь, торф и др.), измелчаемое на размольной установке 7. При данной схеме, размол угля и руды можно вести совместно, смешав их в нужной пропорции перед размольной установкой,По трубе 4 взвешенные в потоке газов пылевидные руда и топливо направляются в узкие реторты (трубы) 10, гладкие или ребристые, Реторты 10 лежат на опорах 11, допускающих свобод. ное тепловое расширение их. Наилучшим материалом для реторт является плавленный диабаз (базальт), но возможно применение других огнеупорных материалов, напр хромированная со стороны, топочных газов сталь и т. д.В местах изменений направления дви.жущейся в ретортах пыли ставятся легкосменяемые на случай износа части l2.Назначением реторт 70 является подогрев пыли руды и топлива до температуры, примерно, 750 в 8 и испарение всей содержащейся в руде и топливе воды, Реторты обогреваются снаружи топочными газами.Нагретая в ретортах 70 пыль потрубе 73 транспортируется в реторты 14для восстановления,В том случае, если желатель.ю вестинагревание руды без угля (напр желателен обжиг руды в ретортах 10), угольная пыль вводится из размольной установки 7 транспортером 75 и питателем 7 б. непосредственно к горячей руде в трубу 13 перед ретортами 74,Наилучшей конструкцией реторт 14является вертикальная, расширяющаясякверху труба, составленная из отдель.ных звеньев, Вход пыли снизу, черезсуженный конец реторты 14; выходвверху через съемную крышку реторты,по трубе 79.Отдельные звенья реторты 74 могутбыть соединены на резьбе (фиг. 2 длядиабазовых реторт), что позволяет подвешивать реторту на лапах 17 к балкам 18.При базальтовых диабазовых) ретортах нарезка на трубах изготовляется приотливке реторты.Таккак реторты 74 не заполняютсяматериалом, то вес их невелик, и напряжения в стенках висящей ретортызначительно меньше допустимых дажепри высоте ее 30 м.; наилучшая высотареторты 15 - 25 м. Скорость газов в вертикальных ретортах 14 должна несколькопревышать скорость осаждения наибо лее крупных частиц взвешенной пылируды и топлива, для. предупреждениязакупоривания реторт 14. При мелкойпыли реторты 74 могут быть расположены горизонтально или наклонно,В том случае, если в одной реторте 74восстановление руды полностью не сможет закончиться, пыль по трубе 23 проходит в нижнюю часть следующей реторты 24.Чтобы уменьшить размеры реторты24, а также чтобы отделить газы, содер.жащие СО, и пары воды, между ретортами 14 и 24 устанавливается на трубе 23 сепаратор 20, отделяющий некоторое количество образовавщихся в ретортах 14 и 70 газов, уходящих по трубе 22, В зтом случае в реторту 24 с пылью проходит уже меньшее количество газов, что позволяет уменьшить ее диаметр. Количество уходящих по трубе 22 газов регу. лируется задвижкой 27.Если в реторте 24 восстановление не закончено, то пыль проходит по тру. бам 25 и 29 в следующую реторту 30 и т. д. Отделения избытка газа производится на сепараторе 2 б, и очищенные от пыли газы уходят, минуя задвижку 27, в трубу 28, вместе с газами из трубы 22.Окончательно восстановленная пыль железа (и стали) вместе с пустой породой и газами уходит из реторт по трубе 37 и напрявляется в магнитный сепаратор 32, где железная пыль притягивается к вращающемуся кольцу 33 и сбрасывается им в воронку 34 к прессу 35,откуда выходят первые брикеты Зб железа или стали. Для полного отделения от металла пыли пустой породы служит продувка газом, поступающим по трубе 37 на магнитный сепаратор 32. Смесь пу- стой породы с газами уходит по трубе 38 и поступает в сепаратор 39, где отделяется пустая порода, уходящая по трубе 40, от газов, уходящих по трубе 47.В свою очередь газы, отделившиеся на сапараторах 20 и 2 б, по трубе 28 проходят через магнитный сепаратор 42, причем захваченная железная пыль отделяется и уходит по трубе 48 к прессу 35, а газы по трубе 44 вместе с газами из сепа ратора 39 проходят теплообменник 45, где ониохлаждаются и по трубе 4 б направляются на тонкую пылеочистку 47, откуда засасываются вентилятором 48 и по трубе 49 нагнетаются либо на обогрев ретортной печи, либо на плавку брикетов в мартеновскую печь Можно обойтись без теплообменника 45 и вентилятора 48, направляя горячие газы непосредственно на обогрев печей, при работе реторт под давлением,Ретортную печь для восстановления стали можно обогревать любым топливом. В случае пылевидного,топлива для обогрева реторт служит топка 50, куда горелкой 57 вдувается пылевидное топливо. Воздух для горения нагнетаетсявентилятором 52 через воздушный подогреватель 53, трубу 54, камеру 55 и каналы 5 б в топку, 50. Горячие газы из топки через окна 57 проходят для обогрева реторт 14, 24, 30 и 10. Для понижения температуры газов втопке 50 часть газов циркулирует обратно в топку через нижние окна 58. Далее газы обогревают реторты 10 и воздушный подогреватеть 53 и уходят через окна.Зола топлива удаляется через воронку б 0. Продувка реторт при засорении производится через трубку б 1.На фиг. 2 изображено соединение реторт, изготовленных из диабаза (или керамики), где 1 и 2 - .реторты, 3 - раструб, 4 - резьба, 5 - прилив, б - прокладка,ребра для увеличения теплообмена, Можно также восстановленную же. лезную пыль непосредственно с магнитного сепаратора направлять на плавку в электропечь или же вдувать в пылевидном состоянии в мартеновскую печь. Если магнитный сепаратор 32 и 42 может работать только с холодной рудой, можно газы, уходящие из реторт 14, 24 и 30, пропускать предварительно че. рез холодильные реторты и затем уже направлять на сепоратор.Предмет изобретения.Установка для прямого восстановления железа и стали из руды путем продувания руды в пылевидном состоянии вместе с восстанавливающими газами через обогреваемые снаружи реторты, отличающаяся тем, что она состоит из горизонтальных, последовательно соеди ненных, гладких или ребристых реторт 10, служащих для сушки руды и подогрева ее до температуры восстановления и являющихся продолжением реторт 10 вертикальных, последовательно соединенных между собой, реторт 14, служащих для непосредственного восстановления руды во взвешенном состоянии.