Способ восстановления железорудныхматериалов b кипящем слое

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет - (32) 20) 5.74 (31) 7406695-2 (33) Швеция С 21 В 13/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийерн Бид Иностранная фирмаСтора Коппарбергс Бергслагс Акти г"е амтел вец(5 Я ЖЕЛЕЗО СОБ ВОССТАНОВЛЕ В КИПЯЩЕМХ МАТЕРИАЛО способам езорудны относится овления ж длагаемому достигаеспособ вос материалов ючающий каменного становгазомввод вугля Однако для дальнейшего повышения степени восстановления железорудных материалов требуется увеличение тем" пературы до 900 еС, что в известном способе невозможно из-эа процесса слипания материалов.Цель изобретения - устранение слипания продукта восстановления,Цель достигается тем, что материалы и уголь вводят смежными потоками, из которых один состоит из угля с минимальным содержанием летучих равным 15.При этом в горячем кипящем слое образуются связи между частицами железорудных материалов (концентрации пористыми частицами кокса, образующегося из каменного угля), Посколькушинство частиц концентрата соеди с частицами кокса, слипание болькено 3 Изобретениеямого восстантериалов.ления железоруднв кипящем слое,слой материалов Наиболее близким к и по технической сущности мому результату являетс полностью устраняется при высокой температуре восстановления, даже если расход угля является небольшим по отношению к количеству концентрата железной руды, участвующего в восстановлении.При этом в указанных зонах летучие ве;дества угля удаляются, частично превращаются в газ и коксуются. Когда новые порции материала вводятся в горячий кипящий. слой, состоящий, например, из частиц кокса и концентрата, то его частицы быстро нагреваются и превращаются в смолообраэные вещества, которые осаждаются и аккумулируются на поверхности рудных частиц. Такие смолообразные вещества, покрывающие поверхность частиц, обладают способностью склеивать частицы концентратов. Причина этого заключается в том, что период, во время которого слой смолообразных вещЕств является клейким, прежде чем они газифицируются, является настолько коротким, что частица не имеет времени вступить в соприкосновение больше, чем с несколькими частицами концентрата. Для того, чтобы достичь высокой степени образования соединений частиц означающей, что значительп,н часть частиц концентрата соединилась с частицами кокса, уголь должен иметь более, ч ем 15 летучих веществ. Наилучшие результаты получаются при более высоком содержании летучих веществ, например в таких углях, как битумный и бурый. Размеры частиц угля зависят от свойств кипящего слоя При этом материал, содержащий окислы железа, должен иметь меньший размер частиц, чем углеродсодержащий материал, так как он имеет больший удельный вес.На фиг. 1 изображен обычный кипя-щий слой, на фиг. 2 - циркулирующий кипящий слой.Реактор для кипящего слоя, состоя щий иэ камеры 1 реактора, в которой расположено дно 2, распределяющее поток газа; подающей трубы 3 для восстановительного газа и выходной трубы 4 для отходящих газов. Восстанов ленный материал выводится через выходную трубу 5.Восстанавливаемый материал подают через входную трубу б. Порошок угля с высоким. содержанием летучих веществ 25 непрерывно подают в виде регулируемого потока через трубу 7. У выхода подающей трубы 7 образуется зона 8, которой указанные летучие вещества воэгоняются, частично газифицируются и коксуются. Труба б для материала, содержащего окислы железа расположена так, что материал подается в укаэанную зону 8, в результате чего обраэуются микрочастицы кокса и концентрата. В дне камеры реактора 2 имеют,ся отверстия 9.На фиг. 2 изображено устройство, в котором используется циркулирующий кипящий слой, т.е. слой, в котором скорость газа поддерживается на таком 40 уровне, что слой полностью заполняет камеру реактора и гаэ, удаляемый из указанной камеры, с высоким содержанием твердых частиц, очищается в циклоне, а частицы затем возвращаются в 45 камеру реактора. Размеры частиц материала, обрабатываемого в циркулирующем кипящем слое, меньше, чем размеры частиц в обычном слое.Реактор (фиг. 2) состоит иэ камеры с секциями 10,11 и 12, верхняя секция 10 которой соединена с циклоном 13, имеющим возвратную трубу 14 для возврата отделенных в циклоне твердых частиц в центральную часть 11 камеры реактора. В нижней секции 12 материал, содержащий окислы железа, восстанавливается при помощи восстановительного газа, подаваемого снизу. Когда указанный газ попадает в центральную часть реактора, он час тично сжигается вместе с углем при помощи воздуха, подаваемого через ряд форсунок 15, что обеспечивает приход тепла для проведения восстановительного процесса. Уголь с высоким содержанием летучих веществ подается в центральную часть 11 через трубу 16, Летучие вещества возгоняются в зоне 17 вокруг входных отверстий. Материал, содержащий окислы железа, подается в виде пропорционального потока в укаэанные зоны через подающую трубу 18.Таким образом, образуются микро- частицы кокса и концентрата, которые переносятся газом через верхнюю часть камеры реактора в циклон 13 и возвращаются в центральную часть 11 реактора через трубу 14. После одного иэ нескольких кругооборотов в верхней части реактора частицы, которые уже нагрелись и частично восстановились, попадают в нижнюю часть 12 реактора, где происходит дальнейшее восстановление при помощи восстановительного газа, после чего они удаляются через трубу 19. Поток твердого материала, подаваемого в реактор, и поток материала, удаляемого из реактора, регулируются таким образом, что количество твердого материала в реакторе остается постоянным. Отходящий газ из реактора попадает в до 1 затор 20, в котором смешивается с необработанным материалом, подаваемым течкой 21. Этот материал предварительно нагревается еще при помощи газов, отобранных в двух циклонах 22 и 23. Часть газа, удаляемого из циклона 23, очищается от СО и НО в устройстве 24 и после теплообмена и предварительного нагрева использу" ется в качестве восстановительного газа в нижней части реактора 12), в то время, как оставшаяся часть 25 используется как промышленное топливо.Предложенный способ позволяет обеспечить восстановление частиц в слое без слипания при температурах до 9000 С.формула изобретенияСпособ восстановления-железорудных материалов в кипящем слое, включающий ввод в слой материалов и каменного угля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью устранения слипания продукта восстановления, материалы и уголь вводят смежными потоками, из которых один состоит иэ угля с минимальным содержанием летучих, равным 15%.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Кожевников И,Ю. Бескоксовая металлургия железа. М., "Металлургия", 1970, с. 53-55.