Способ получения губчатого железа

ей%;ъ,чцлпятен",нс 1 е нн онаяб ивт к М Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. С 21 В 13/14 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Д. И. Рыжонков, Т. С. Ыишханов, В. Д. Томлянович,А. М, Жбанов, В, И, Андрюшин, И, В, Мелентьев,П, И, Черкун и А. Н. Панфилов Научно-производственное объединение Тулачермети Московский ордена Трудового Красного Знамениинститут стали и сплавов(71) Заявители 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА Изобретение относится к области металлургии и, в частности, к процессам прямого получения железа.Известен способ получения губчатого железа восстановлением сырых окатышей смесью Н и СО на ленточной конвейерной машине с подвижной решеткой 1. Сырые окатыши загружаются на подвижную колосниковую решетку паллеты) и при ее непрерывном движении проходят зоны сушки, подогрева, предварительного и окончательного восстановления и охлажцения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 способ восстановления железорудного материала на конвейерной машине 2, Сырые рудные или рудноугольные окатыши поступают в загрузочный бункер конвейерной машины, из которого они 2 О тарельчатым питателем подаются на виброгрохот и отсеянные от мелочи 8 мм укладываются на паллеты слоем до 300 мм.По мере движения конвейера паллет под горновым укрытием машины окатыши подвергаются сушке, нагреву, восстановлению и охлаждению.указанные способы имеют существенный недостаток, который обусловлен неупорядоченной укладкой окатышейразличного размера на колосниковуюрешетку.Известно, что при восстановленииединичного окатыша реакционная зонаравномерно перемещается от перифериик центру и, следовательно, скоростьвосстановления окатышей пропорциональна их размеру диаметру, радиусу) .Кроме того, по мере прохождениявосстановительного газа через слойокатышей, его химический потенциал снижается и поэтому интегральная величина степени металлиэации каждогоподслоя снижается по мере снижениявосстановительного потенциала газа.Таким образом, оба эти фактора приводят к тому, что мгновенные величины степени металлиэации крупных и мелких окатышей, а также окатышей, располагающихся в подслоях, сильно разнятся.Например, при восстановлении не- упорядоченно уложенного слоя окатышей размером 8-15 мм высотой 300 мм через 20 мин от начала процесса степень металлиэации окатышей верхней подзоны составляет 92, средней 73 и нижней ,41, через 40 мин эти величины соответственно составляют 95, 84 и 58,При необходимости получения высокой степени металлиэации и однородного качества окатышей по всему слоюдлительность всего процесса нужновыбирать, исходя иэ длительности восстановления крупных окатышей в нижнем по ходу газа подслое. В вышеприреденном примере необходимое выравнивание степени металлизации по всейвысоте слоя произошло только через65 мин от начала процесса. Все этоприводит или к снижению производительности восстановительного агрегата илик получению губчатого железа пониженного качества,Известно также, что при неупорядоченной укладке окатышей различногоразмера снижается порозность слоя иухудшается его газопроницаемость.Поэтому процесс восстановления окатышей в слое с неупорядоченной укладкой протекает в ухудшенных условиях тепло- и массообменаЦель изобретения - повышение производительности процесса и снижениерасхода технологических газов.Указанная цель достигается тем,что при загрузке на паллеты окатыширазличного размера укладываются наколосниковую решетку пофракционносо снижением размера фракци,. в подслоях по ходу восстановительного газа, При этом более крупные фракциивоспринимают свежий поток газов, анижележащие фракции обрабатываютсяуже частично использованными газами.Исходя из Фактора неравномерностискоростей восстановления в зависимости от размера окатышей и от качествавосстановительного газа, соотношениесреднего размера окатышей в двухконтактирующих фракциях не должнопревысить 1,5, и, исходя из условийсоздания хорошей газопроницаемостислоя, соотношение размера окатышейв отдельных фракциях не должно превысить также 1,5. Рассев окатышей может производиться непосредственноперед укладкой их на паллеты машины,с помощью двух- или трехдечного грохота. В этом случае весовое соотно,шение окатышей по фракциям не регламентируется. Это соотношение можетрегулироваться, если рассев окатышейосуществляется предварительно, а напаллеты машины фракции загружаютсяиз отдельных независимых друг от друга бункеров.П р и м е р , Осуществляют восстановление на конвейерной машинеполезной плошадью 5,2 м партии ока 2тышей из лебединского концентратадиаметром 10-20 мм. Загрузка окатышей на паллеты машины производитсяв одном случае без рассева на фрак -ции (неорганизованная укладка), вдругом - с рассевом на две фракции10-15 и 15-20 мм, причем сверху укладывают фракцию 15-20 мм. Просостехнологических газов производитсясверху вниз. Высота слоя составляет280 мм в обоих случаях.Производительность конвейерноймашины изменяют от 0,06 до 0,09 м/мин,Одинаковой степени металлиэацииокатышей с неорганизованной укладкой их в слой и с пофракционной достигают в первом случае при скоростидвижения конвейера паллет 0,07 м/мин,а во втором - 0,08 м/мин, Таким образом, за счет пофракционной укладкислоя производительность конвейерноймашины повышается на 14.5При такой укладке улучшается гаэопроницаемость шихты и получается равномерное по химсоставу губчатое железо, что повышает технико-экономические показатели процесса, кроме того, пофракционная загрузка исходныхокатышей в слой обеспечивает увеличение производительности конвейерноймашины на 10-30 (в зависимости отназначения губчатого железа) .Использование предлагаемого изобретения обеспечивает повышение технико-экономических показателей конвейерной машины по удельной производительности, расходу технологическихгазов и эксплуатационным затратам,При фактическом объеме производства губчатого железа на конвейерноймашине от 2,0 до 3,0 тыс . т в годдля порошковой металлургии ( - 75) идля электродугового переплава ( 25)35 повышение производительности конвейерной машины составляет в среднем15,Себестоимость губчатого железапри, работе с неорганизованной эагруз 40 кой на машину составляла 240 руб.При внедрении предполагаемогоизобретения себестоимость губчатогожелеза снизится за счет снижения расхода технологических газов на 82,07:45 .0,15 = 12 руб, 30 коп.За счет снижения доли условнопостоянных расходов снижение себестоимости губчатого железа составит240 х 0,4 х 0,15 = 14 руб. 40 коп., где500,4 - доля условно-постоянных расходов.Суммарное снижение себестоимостисоставит 26 руб. 70 коп а годовойэкономический эффект от 53,4 до80 тыс. руб. в год (в зависимости отобъема производства).Аналогичный расчет на планируемоевнедрение технологии с объемом производства 80 тыс. тонн железного порошка в год дает величину ожидаемого60 экономического эФфекта 1,77 млн. руб.формула изобретенияСпособ получения губчатого железа,включающий укладку, сушку, нагрев,восстановление окатышей смесью водоро.65 да и окиси углерода и охлаждение в697567 Составитель Ю. ШишкинРедактор Л, Веселовская Техред ,чужик КоРРектоР Е. Папп 6548/9 Тираж 653 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 агрегатах с колосниковой решеткой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительностипроцесса и снижения расхода технологических газон, окатыши укладываются на колосниковую решетку лослойнои пофракпионно от более крупной кболее мелкой по направлению движениявосстановительного газа, при этомотношение максимального и минимального диаметров окагьпаей н каждом иэслоев и средних диаметрон окатышейв прилегающих слоях поддержинаютравным 1,1-1,5,Источники информации,5 принятые во внимание при экспертиэе1. Патент ФРГ Р 1173497,кл. С 21 В 13/14, 1971,2. Авторское свидетельстве СССРР 241468, кл. С 21 В 13/14, 1974.