Способ восстановления пылевидных окислов в шахтном реакторе

) 8004313(33) Швеция Опубликовано 07.12.82, Бюллетен делам нзоаратенн и открытий УДК 669.18 .27(088,Дата опубликования описания 07. 12,8 ИностранецСвен Сантен второбретения юстранная фил Инджиниринг(Швеция) явител актиебола ГЬ СК 54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЫЛЕВИДНЫХ ОКИСЛОВ В ШАХТНОМ РЕАКТОРЕ бразуютеталло бре авк витые ения тяжель У Изо тение относится к способамперепл и мелкозернистой металлической руды в обогреваемом реакторе,заполненном твердым восстановителем,Известен способ, предназначенныйдля переплавки металлической руды,в частности железной руды. Зта рудадолжна быть измельчена до пылевидного состояния, и предварительно восстановленной вдувается в шахтную печьчерез сопла, к которым одновременноподводятся кислород и газообразныеглеводороды,Однако восстановление нелетучихметаллов из пылевидных частиц, которые определяются, например, приоцистке электрофильтров,.невозможнос помощью известных средств.Кроме того, такие мелкие частицыоксидов металлов выделяются при рефинге металлических расплавов, и ихколичество составляет 50000-60000 тв год только в северных отранах Европы. Зти частицы представляют источник загрязнения окружающей среды и м в.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления пылевидных окислов в шахтном реакторе, заполненном твердым углеродом, вклюцающий вдувание с помощью несущего газа исходного материала в зону восстановления, образованную плазменными горелками в нижней часцасти реактора, восстановление, расплавление и выпуск жидкого металла 1,.Однако указанный способ недостаточно полно использует энергию отходящих газов и не дает возможности восстановления трудновосстановленных окислов.Цель изобретения - эффективное восстановление металлов в виде пыле- видных окислов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстановления нелетучих металлов в виде пылевидных окислов в шахтном реакторе, заполненном твердым восстановителем, вклюют для работы пплазменных горелок. На чертеже представлена схема, поясняющая изобретение. На схеме имеется шахтная печь или реактор 1, загружаемый твердым восстановителем, например коксом через газоплотный колошниковый затвор 2. Температура в реакторе регулируется с помощью одной или нескольких плазменных горелок.Пылевидный исходный материал вводится с помощью газа-носителя через трубопровод 3 непосредственно в ниж 20 нюю часть реактора. Плазменная горел ка или несколько горелок подключенык питающему трубопроводу 4 для транспортирующей среды плазменный газ).Часть восстановительного газа,получаемая в реакторе, .улавливаетсяи применяется в качестве газа-носителя или плазменного. Этот газ выходит из реактора через выводной патрубок 5 и направляется после этого целесообразным способом для регулирования его температуры через теплообмен- З 5ник 6.На представленной схеме способав циркуляционную систему возвращается около 20 реакционного газа, про 4 Отекающего через теплообменник, в качестве газа-носителя или плазменного газа, через газоочистительное устройство 7, подключенный нагнетательи, возможно, через компрессор,Остальные 804 реакционного газа,о 45выходящего из теплообменника, содержащего монооксид углерода и водород,могут использоваться для других целей, например для получения электроэнергии.Трубопровод для газа-носителя расположен таким образом, что он взаимодействует с загрузочным устройством8, например пневматическим загрузоч-.ным устройством, подключенным к загрузочному шнеку 9, соединенномус бункерами 10-12, содержащими пылевидный исходный материал, а также 3 98062 чающему вдувание с помощью несущего газа исходного материала в зону восстановления, образованную плазменными горелками в нижней части реактора, восстановление, расплавление и отвод жидкого металла, пылевидные окислы вдувают в зону восстановления посредством газа, отходящего от колошника реактора, при этом к окислам добавляют углерод и/или шлакообраэующие добавки, а колошниковый газ использу 9 4угольный порошок и шлакообразующиедобавки.Вдуваясь в реактор, пыль мгновенно восстанавливается, а в нижнейчасти реактора происходит расплавление. Расплав стекает на дно реактораи удаляется оттуда через выпускнойканал 13, в то время как шлак непрерывно или дискретно сливается черезвыпускной канал 14,Требуемая температура в воссстановительной зонереактора, лежащаяв диапазоне 1500-1600 ОС, без трударегулируется . с помощью плазменнойгорелки, Реактор и коксовая постельмогут в этом случае настраиватьсятаким образом, что пылевидный исходный материал, содержащий оксиды металлов, удерживается в нижней частикоксовой постели 15, а гаэ, выходящий иэ реактора, состоит из монооксида углерода и водорода,П р и м е р. 1 т фильтровальнойпыли, содержащей оксиды металлов, вчастности оксид хрома, соскребаетсясо стенок фильтра для отходящих газов в процессе получения нержавеющейстали и собирается. Первоначальныйразмер частиц пыли составляет 26 мкм, и пыль имеет следующий состав,о:СгО 13Ре О 38й 6ИоО 1,2Остатком являются шлаки, такиекак СаО, О и им подобные. Эта пыльсмешивается с 320 кг угольного порошка и 12 кг О шлакообразующая добавка . После этого смесь непрерывновдувается в восстановительную зонуреактора, Потребление энергии дляподдержания в восстановительной зонетемпературы около 1550 ОС составляетоколо 2600 кВтч, причем температурасоздается с помощью плазменной горелки,Получают 475 кг с чугуна,с содержанием, 4: хрома 21, никеля 11, молибдена 2,3Далее: 620 м реакционного газа,состоящего иэ, 4: СО 70, Н 2 20, смеси азота, оксида углерода и воды 10.Теплота сгорания восстановительного газа составляет около 2700 ккал/м,Формула изобретенияСпособ восстановления пылевидных окислов в шахтном реакторе, заполненСоставитель Л. ПанниковаРедактор А. Фролова Техред С,Мигунова Ко ректор В, Бутягар Подписного комитетаний и открытииРаушская наб,ое СС тираж 587 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жказ 9398/ Патент", г. Ужгород, ул. Пооектная, Ц илиал ПП 5 980629 6ном твердым восстановителем, включаю- вом газа, отходящего от колошника щий вдувание с помощью несущего газа реактора, при этом к окислам добависходного материала в зону восстанов- ляют углерод и/или шлакообразующие ления, образованную плазменными горел добавки, а колошниковый газ испольками в нижней части реактора, восста зуют для работы плазменных горелок. новление, расплавление и выпуск жид- Источники информации, кого металла, о т л и ч .а ю щ и й -, принятые во внимание при экспертизе с я тем, что, с целью повышения 1. Патент ФРГ йф 2403708,эффективности восстановления нелету- кл. С 07 О 39/30, 1975.чих металлов, пылевидные окислы вду в 2. Патент Швеции Р 388210, вают в зону восстановления посредст- кл, С 21 В 11/02, 1971