Способ получения губчатого железа из тонкоизмельченных железорудных материалов в фонтанирующем слое

11 516745 Союз Советских Социалистических Республик(21) 2102938,10заявкиГосударственный комитет (23 ори тет Совета 1 йинистров СССРло делам изобретений 53) УДК 669.181.4(72) Авторы изобретени Махорин, В. А, Шурхал и А. Г, БоборыкиИнститут газа АН Украинской ССР 1 Заявитель(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГОТОНКОИЗМЕЛЪЧЕННЫХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ В ФОНТАНИРУЮЩЕМ СЛОЕ ЛЕЗАМАТЕРИАЛО асти металлуролучению желедные ма В начальноный слой созков металлииз бункераразогретый п ала пршениекомковенногоподдервенно оНа хема В ка онкоиИзобретение относится к облгии, в частности к прямому пза из руд.По основному авт. св. 343999 известен способ получения губчатого железа из тонкоизмельченных железорудных материалов в фонтанирующем слое, по которому процесс ведут при 650 в 8 С и при отношении скоростей газа в диафрагме и рабочей зоне реактора в пределах 8 - 15.Недостатком такого способа является то, что при высоком содержании в слое мелко- дисперсных фракций может быть нарушено псевдоожиженное состояние в результате слипания материала во всей массе слоя. При малом относительном количестве мелкодисперсного материала процесс является малопроизводительным. лью предотвращения слипания материедложен способ, по которому соотновесовых количеств металлизованных крупностью 3 - 5 мм и тонкоизмельжелезорудного материала в реакторе кивают в пределах 2 - 5, преимущссттЗдо 4.чертеже представлена технологическая предложенного способа.честве исходного сырья используют змельченные высокосортные железопалы (концентрат плн богатую й стаднп процесса псевдоожнжендают путем псевдоожиження комованного материала, подаваемых 1 в реактор 2, предварительно ри помощи горелок 3. Псевдоожиженпе осуществляют смесью по О догретых до 350 - 550 С метана и кислорода.Процесс конверсии метана происходит вусловиях недостатка кислорода непосредственно в фонтанирующем слое. Образующш 1 ся водяной газ восстанавливает поступающий в 15 реактор нз бункера 4 исходный тонконзмсльченный железорудный материал.Чтобы предотвратить слипание комков вовсем объеме, в реактор 2 непрерывно вводят такое количество тонкоизмельченного железо рудного материала, чтобы на одну его весовую часть приходилось 2 - 5 частей комков, при этом из реактора непрерывно выгружают соответствующее количество комков мсталлпзованного продукта.25 Температурный режим н расширенис фонтанирующего слоя поддерживают с таким расчетом, чтобы происходило слипание частиц материала и налипание их на комки металлпзованного продукта, для чего отношение ско рости газа в диафрагме и рабочей зоне реактора поддерживают в пределах от 8 до 15, а температуру восстановления 650 - 880 С.По мере того как силы тяжести комков вследствие увеличения их массы превысят подъемную силу газового потока, комки выпадают из фонтанирующего слоя в нижнюю часть реактора.Отходящий из реактора газ с температурой порядка 650 - 850 С поступает в пылеуловитель 5, где он очищается от пыли. Уловленный пылевидный материал подается обратно в реактор, а газ направляют в теплообменники 6 и 7, где за счет его тспла подогревают метан и кислород, смесь которых вдувают в реактор через фурмы.Часть отработанного газа по выходе пз теплообменника 6 через влагоотделитель 8 просасывают газодувкой 9 и используют для пневмотранспорта исходного материала в реактор. Остальное количество отработанного газа используют в качестве топлива для технических целей.П р и м ер 1, Процесс ведут при следующем режиме: температура в рабочей зоне реактора 880 С; отношение скоростей газа в диафрагме и рабочей зоне 8; отношение весовых количеств металлизованных комков и топкоизмельченного материала в реакторе 2.В разогретый реактор с поперечными сечениями диафрагмы и рабочей зоны соответственно 0,1 и 5 м вводят со скоростью 10100 мм в час смесь подогретых до 500 С природного газа (5650 нм) и кислорода (4450 нм) и загружают 2400 кг металлизованных комков крупностью 3 - 5 мм.В результате неполного сгорания метана образуется 17500 нм в час конвертированного газа. В созданный фонтанирующий слой вдувают 1440 кг (с учетом 20 уноса газовым потоком) железорудного концентрата магнитного обогащения. После вывода реактора на заданный технологический режим концентрат вдувают в реактор непрерывно со скоростью 8650 кг в час, для чего расходуют 5500 нм в час возвратного газа, и выводят из реактора металлизованные комки со скоростью 6750 кг в час.5 П р и м е р 2. Процесс ведут при температурном и газовом режимах, указанных в примере 1, но при отношении весовых количеств мсталлизованных комков и тонкоизмельченного железорудного материала, равном 5.10 В разогретый реактор загружают 600 кгметаллизованных комков, а после создания фонтанирующего слоя вдувают 1440 кг концентрата магнитного обогащения. После вывода на заданный режим в реактор непре рывно вдувают концентрат со скоростью8650 кг в час и выводят из реактора металлизованные комки со скоростью 6700 кг в час.В обоих примерах слипания материала вслое не наблюдается.20 В известных способах получения металлизованных материалов в качестве исходного сырья используют железорудные окатыши.На их изготовление затрачивают значительное количество тепловой энергии, требуются 25 капитальные вложения на сооружение фабрикдля производства окатышей. Поэтому реализация предложенного способа позволит существенно снизить себестоимость металлизованного материала. Для этого необходимо прове сти испытания на укрупненной пилотной установке, что позволит получить исходные дан пые для проектирования опыто-промышлен ной установки.35 Формула изобретенияСпособ получения губчатого железа из тон.коизмельченных железорудных материалов в фонтанирующем слое по авт. св, 343999, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвра щения слипания материала, весовое соотношение металлизованных комков крупностью 3 - 5 мм и тонкоизмельченного железорудного материала поддерживают в пределах 2 - 5,516745 Составитель Л. Панннкова Корректоры: Л, Брахиина и Е. Хмелева Редактор Е. Братчикова Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 822/12 Изд, Мо 302 Тираж 653 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5