Устройство для получения железоуглеродистого расплава

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоейккнкСоциалистнческикРеспублик(53) УДК 669.18. .002.5 (088,8) аа лацм нзабретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТОГО РАСПЛАВА10Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при бескоксовом получении чугуна или стали.Известны устройства для восстановления расплавленной руды, содержащие ванну для металла, фурмы для ввода реагентов, воздуха и кислорода, установленные в боковых стенках и в верхней части ванны 11. Однако наличие одной камеры не делает возможным отделение металла от шлака, кроме того, стойкость фурм в этих устройствах низкая.Известно также устройство для получения железоуглеродистого расплава, включающее две камеры, соединенные каналами. и имеющие окна для ввода шихтовых материалов и отвода шлака и металла 2 .При таком конструктивном исполнении устройства не обеспечиваются устойчивая циркуляция металла и стабильность состава получаемого продукта,Целью изобретения является устойчивое отделение шлака от металла и интенсификация процесса восстановления.Это достигается тем, что фурмы для ввода железосодержащих материалов и окна для отвода продуктов реакции расположены в различных камерах, а каналы, соединяющие камеры, установлены один над другим. Причем высота нижнего канала составляет 0,05 - ;0,20, а верхнего - 0,1 - 0,25 общей высоты камеры.На чертеже дана функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит ванну для металла 1 с реакционной камерой 2, в донной части которой установлены фурмы 3, и отстойной камерой 4 со сливным порогом 5 для металла перекрываемым крышкой 6, каналом 7 для отвода газов, отверстием 8 для выпуска шлака и топливно-кислородной фурмой 9. Устройство работает следующим образом, Перед началом процесса в отстойную камеру 4 загружают твердый чушковый чугун (или стальной лом) и включают топливно-кислородную фурму 9, обеспечивающую расплавление металла в отстойной камере. В то же время через фурмы 3 подают в реакционную камеру угольную пыль и кислород, обеспечивая прогрев реакционной камеры 2, нагрев и науглероживание поступающего в реакционную камеру через нижний канал расплавленного металла, По мере расплавления всего металла благодаря тому, что в реакционной камере 2 при горении угольной пыли образуется большое количество газов СО и СОметалл вспучивается и переливается через верхний канал в отстойную камеру 4; в то же время через нижний канал в реакционную камеру из отстойной поступают новые порции металла, т. е. устанавливается циркуляция металла между камерами.После того, как металл подогреется до достаточной температуры (1450 - 1600 С) через фурмы 3 наряду с подачей кислорода и угольной пыли включают подачу железорудного концентрата и флюсов. Подача топлива через фурму 9 сокращается или прекращается вовсе и подается лишь кислород, обеспечивающий дожигание окиси углерода и неусвоившейся угольной пыли. Железорудный концентрат, вдуваемый внутрь такого расплава, частично оплавляется и тут же внутри газового пузыря восстанавливается за счет твердого углерода, Основная же часть окислов железа восстанавливается за счет углерода расплава в процессе подъема в реакционной зоне. Здесь же происходит и повторное насыщение металла углеродом. Учитывая высокую температуру расплава (1450 в 16 С) можно рассчитывать на высокую скорость восстановления окислов, при этом сами окислы непосредственно с футеровкой не соприкасаются (в реакционной камере, как в эрлифте, устанавливается центральный поток газо- жидкостной эмульсии, а стенки камеры защищены пленкой стекающего вниз металла), чем обеспечивается стойкость ее.10 Благодаря тому, что сечение отстойной камеры значительно больше реакционной (в 3 - 5 раз и более) здесь происходит устойчивое отделение шлака от металла.Шлак удаляется через отверстие 8, металл - через сливной порог 5, уровень сливного носка установлен исследованиями на холодных гидродинамических моделях и равен 0,4 - 0,7 высоты реакционной камерыПрименение устройства для получения железоуглеродистого расплава позволит повысить технико-экономические показатели процесса при высоком качестве продукта. Формула изобретения1 ЭУстройство для получения железоуглеродистого расплава, содержащее реакционную и отстойные камеры, соединенные верхним и нижним каналами, и окно для отводашлака и металла, отличающееся тем, что,20 с целью интенсификации процесса и восстановления и обеспечения устойчивого отделения металла от шлака, фурмы для вводажелезосодержащих шихтовых материаловвстроены в днище реакционной камеры, аокна для отвода продуктов реакции выполнены в отстойной камере, причем высотанижнего канала составляет 0,05 - 0,20, аверхнего - 0,10 - 0,25 высоты камеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3305350, кл, 75-40,1965.2. Похвиснев А. Н. и др. Внедоменноеполучение железа за рубежом. М., Металлургия, 194, с. 257 - 260.Составитель Л. Панин а Техред К, Шуфрич Тираж 608 ЦН ИИ ПИ Государственного комит по делам изо 5 ретений и от13035, Москва, Ж - 35, Раушская илиал ППП с Патент, г. Ужгород, у