Способ получения жидкого чугуна

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Своз СоветскихСоциалистическихРеспублик 6 ОДД 9 1) Дополиительиы атенту) 06, 12.74 Государственный намитет Соввтв Министров СССР но делам наооретеннй н открытий(45) Дата опубликования описания 1 б.Я, 9(72) Авторы изобретен Иностранцыец и А допьф фабе(54) Б ПОЛУЧЕНИЯ ЖИЧУГУНА Изобретение относится к области получения расплавленного черного металла при одновременном выходе газовой смеси, которая используется для предварительного восстановления загруженной руды.Наиболее близким к описываемому изобре- б тению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения расплавленного материала, включающий загрузку в печь предварительно восстановленной железной руды и флюса, подачу кислорода и углерод- содержащего материала, вдуваемого в рас О плав под углом к его поверхности 11),Недостаток указанного способа - отсутствие возможности регулирования состава чугуна и газовой смеси.Целью изобретения является повышение точности регулирования состава чугуна и газовой фазы. Это достигается тем, что предварительно восстановленную железную руду вводят в расплав в центр зоны кислородного дутья, а углеродсодержаший материал вдувают нагретым газом, 20Руду и флюс вводят в расплав концентричными потоками. В качестве носителей углерода могут быть использованы все вилы ископаемого топлива, но целесообразно при менять твердые топлива, например не пригодный для коксования каменный уголь, антрацит и лигниты, 25 без связанной с дополнительными затратами предварительной обработки в необлагороженном бесформенном виде. Топливо в измельченном вплоть до пылеобразього состояния вие вводят в расплав в реакционной среде, в качестве которой берут водяной пар, двуокись углерода и другой содержащий в большом количестве двуокись углерода отходящий газ или углеволород. При этом углерод переходит в расплав, и его содержание в жидком металле, по мень шей мере, составляет 3%, в то время как летучие компоненты угля расщепляются и вместе с продуктами деления и реакции реактивной среды превращаются в отходящий газ.На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа.Правильная печь 1 включает принимающий расплавленный продукт под 2, а также связанный с газоотводом 3 свод 4, Компоненты шихты вводятся в реакционное пространство, например, через имеющее форму трубки для ввода кислорода в ванну жидкого металла устройство, Первая охлаждаемая водой труба 5 проходит через заднюю боковую стенку печи и доходит непосредственно до поверхности днища. Она расположена наклонно, так что вдуваемые про. лукты имеют направленную к выпускному отверстию 6 составляющую движения. Высота этой трубы за счет глубины ее ввода можетФприводиться в соответствие с колебаниями зеркала ванны. Кроме циркулирующей во внеш. иех. кольцевом проводе 7 воды охлаждения к трубе 5 подводится еще содержащий углерод материал и состоящая в данном случае из газовой смеси СО/СО/Н вдуваемая в расплав среда. Тонкоиэмельченный уголь из запасной емкости 8 посредством установленного с возможностью непрерывного регулирования скорости подачи дозирующего барабана 9 вводится в центральную трубу 10, проходящую 3 Ф концентрически в трубе 5. Впускаемый в цен. тральную трубу 10 в регулируемом количестве гаэ захватывает с собой частицы угля, вследствие чего как газ, так и уголь достаточно глубоко проникают в расплав, Вторая охлаждаемая водой труба 1 проходит вертикально через свод 4 пеци и проникает в зону расплава между трубой с я выпускным отверстием б.Подвод предварительно восстановленного материала осуществляетсяв данном случае через расположенную в тубе 11 загрузочную тру. .з бу 12, при атем загрузка горячего материала производится непосредственно нли через за. васиой бункер; Между центральной трубой 12 и внешним, проводящим воду охлаждения коль. цевым проводом 3 имеетсяпромежуточный кольцевой провод 14, во которому под большим Ф давлением подается кислород в ванну жидкого металла, Кроме того, может производиться присадка, например, извести для связывания угольной эолы и серы, а также при необходимости рудного концентрата для контроля тем. пературы, причем добавка может производиться непрерывно или периодически.Обе трубы 5 н 11 установлены, с иозмож. постыл регулирования по высоте и в соответствии с целесообразным исполнением снабжены газоизоляцией относительно стенок печи,Предварительно восстановленная под действием горячей смеси СО/Нв руда вводится в реактор для плавки и газогенерации. Засыпка производится прямо в зону вдувания кислорода или в непосредственной близости к этой эояе, в которой имеется необходимый для процесса плавки избыток тепла. Содержащаяся еще в предварительно восстановленном продукте, а также дополнительно образующаяся прн вдувании кислорода окись железа в перемешивающемся расплаве практически сводится на нет действием растворенного в нем углерода, Необходимое веремешивание жидкого металла в большинстве случаев может быть обеспечено за счет кинетичсской энергии вдуваемых сред через установленные с соответствующим наклоном продувочные трубы,В связи с тем. что содержание углерода в расплавленном продукте за счет регулирования подачи топлива и кислорода можег соответствовать типичному для чугуна показателю, температура в зоне плавления остается на относительно низком уровне, вследствие чего ие сугцествугт проблем, связанных со стойкостью огнеупорной футеровки реакционной камеры,как это имеет место при всех прямых процессах получения стали нз руды или из предварительно восстановленных продуктов.Кроме того, содержание серы в расплаве даже при применении низкокачественного каменного угля с высоким содержанием серы может быть настолько снижено за счет присадки тонконзмельченных, связывающих серу шлакообразующих добавок, что чугун обычно можно перерабатывать в сталь без дополнительной десульфурации, При использовании топлив с высоким содержанием золы рекомендуется с учетом объема шлака внутри реактора проводить частичную десульфурацию в разделительном сосуде,Описываемый способ применяется в особенности для непрерывного производственного процесса. Подача компонентов шихты, а также спуск расплава и шлаков производятся непрерывно,Таким образом, во предлагаемому способу за счет образования различных зон реакции и соответствующего предварительного введения в расплав избытка углерода создаются оптимальные условия для протекания реакции, н за счет применения дешевых и низкокачественных топлив и газообразующих продуктов обес. печивается образование высококачественного восстановительного газа, а также возможность производства жидкого металла с регулируемым содержанием углерода . путем пря мой переработки продукта, полученного за счет восстановления руды реакционным газом. В связи с тем, что рабочая температура в предлагаемом способе по сравнению с известными способами плавки с восстановлением может быть значительно ниже, износ жаропрочной футеровки находится в приемлемых границах. Формила изобретения1. Способ получения жидкого чугуна, включающий загрузку в печь предварительно вос. становлеиной железной руды и флюса, подачу кислорода и углеродсодержащего материала, вдуваемого в расплав под угломк его поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования состава чугуна и газовой фазы, предварительно восстановленную железную руду вводят в расплав в центр зоны кислородного дутья, а углеродсодержащий материал вдувают. нагретым газом,2 Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют пйлевидиое твердое топливо,3; Сйособ пои. 1; .отличающийся тем, что .руду.и флюс вводят в расплав концентричными йотоками,. Источники информации, принятые во внимзние.при экспертизе:1. Патент ФРГ Рй 1433375, кл, 18 А, 1 Ц 08, 1972КорректоПодннсное рстеенного комитета Сове делам изобретений и о Москва, )К-З 5, Раушская П еПатент, г. Ужгород,ктор Н. Корченкоз 1680/63ЫНИИПИ Госудоо1 13035,филиал ПП Составйтель Л. ПавииТехред О. ЛуговачТираж 71 б а Министровткрьч в айнаб. ь. 46Проектнав Мельннченк СС