Способ прямого получения губчатого железа и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕВСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 3/00 51) С 2 5 ч п МилтонША) оменноМ.у56.О) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Похвиснев Л. Н. Внепопучение жепеза за рубежом( 4) СПОСОБ ПРЯМОГО ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1, Способ прямого попучения губатого жепеза в шахтной печи из цисперсх метаппических руц, вкпючающий ротивоточное цвижение поцаваемой свер ху руцы и циркупирующего восстановитепь ного газа, охпажцение и выгрузку в герметизированную емкость с поспецующим брикетированием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью прецотвращения утечки газообразного восстановитепя, в верхнюю часть зоны охпажцения поц цавпением выше атмосферного поцают газ с температурой 650-750 С, отвоцокоторого осуществпяют из герметизированной емкости.1082328: 2, Способ по п. 1, о т и и ч а ющ и й с я тем, что в контур циркупяции добавпяют газ иэ внешнего источника.3. Устройство цля прямого попучения губчатого железа, содержащее шахтную печь, узлы цпя загрузки и выгрузки.процукта, герметизированную камеру, узеп цпя брикетирования, закпюченный в герметичный контейнер, о т 1Изобретение относится к прямомувосстановпению окиспов метаппов, руци тому поцобных материапов с попучкием метапцического процукта, и этот продукт выгружают при высокой температу 5ре, что особенно удобно цпя осуществиния процесса брикетирования ипи иныхспособов уппотнения,В промышпенности широкое применение нашли печи с хопоцной выгрузкой,прецназначенные цпя прямого восстановпения жепезных руц цо поцучения жепеэагубчатой структуры13Оцнако простым искпючением охпажцающих устройств из печи цпя прямоговосстановпения непьзя подучить хорошуюпечь с горячей выгрузкой. Обычно впротивоточных шахтных печах и, в частности, в шахтных печах цпя прямоговосстановпения жепеза самое высокоецавпение в печи соэцается всегда в еенижней части с тем, чтобы осуществитьвосхоцящий поток газов, При прямомвосстановпении женеза газы в печи явпяются высокогорючими из-за бопьшогосоцержания окиси угпероца и воцороца,которые необхоцимы цпя восстановпенияхсепеза.Наибопее бпизким к изобретению потехнической сущности и цостигаемомурезупьтату явпяется способ прямого позопучения губчатого жепеэа в шахтнойпечи из цисперсных метаппических руц,"вкнючающий противоточное движение поцаваемой сверху руцы и циркупирующеговосстановительного газа, охпажцение,выгрузку в герметиэированную емкостьи поспецующее брикетирование, и устройство цпя осуществпения способа, соцержащее шахтную печь, уэпы цпя загрузки и выгрузки процукта, герметипичающееся тем,чтооноснабжено внешним контуром, состояяимиз соециненных между собой трубопровоцом цатчика цавпения, узлов ввоца цопопнитепьного количества газа и очистки, насоса и нагреватепя, причем контур соецинен патрубком с шахтной печью нижеместа ввода восстановитепьного газа и сверхней частью герметизированной камеры. 2зированную камеру и узеп цпя брикетирования, эакпюченный в герметичный контейнер 23Однако в шахтных печах, соцержащих высокогорючие газы, существует опасность пожара в зоне выгрузки печи, из которой осуществляется выгрузка обработанных тверцых частиц. Она прецставпяет опасность как цпя обспуживающего персонаца, так и цпя самого оборудования.Эта опасность особенно веника, когда выгружаемые горючие материапы направляются цпя поспедующей обработки, например цпя горючего брикетирования жепеза поспе прямого восстановпения.Таким образом, основная пробпема, которая требует своего решения, закпючается в том, что выпускное отверстие цпя разгрузки печи цопжно быть снабжено устройством цпя предотвращения утечки лечного газа. Дпя этого применяют в печах лрямого восстановпения с горячей выгрузкой механические кпапаны ипи запоры, Оцнако указанные механические устройства запипают, поскопьку происхоцит размягчение и напипание горячего восстановпенного жепеэосоцержащего продукта. Обычно это обуспавпивает утечку через такие кпапаны.Целью изобретения явпяется устранение утечки газообразного восстановитепя.Цепь достигается тем, что согпасно способу прямого попучения губчатого жепеэа в шахтной печи иэ дисперсных мета пических руц, вкпючающему противо- точное цвижение подаваемой сверху руцы и циркупирующего восстановитепьного газа, охпажцение и выгрузку в герметиэированную емкость с поспецуюшим брикетированием, в верхнюю часть зоны охпажцения поц цавпением выше атмос 3 1082 ферного лопают газ с температурой 650- 750 С, отвоц которого осуществляют иэ герметизированной емкости.В контур циркуляции цобавляют газ из внешнего источника.Устройство цля прямого получения губ. чатого железа, соцержашее шахтную печь, узлы цля загрузки и выгрузки процукта, герметизированную камеру, узел цля брикетирования, заключенный в гер О метичный контейнер, снабжено внешним контуром, состоящим из соециненных межцу собой трубопровоцом цатчика цавления, узлов ввоца цополнительного количества газа и очистки, насоса и нагревателя, причем контур соецинен патрубком с шахтной печью ниже места ввоца восстановительного газа и с верхней частью герметизированкой камеры.В соответствии с изобретение шахтная о печь цля прямого восстановления железа с горячей выгрузкой работает совместно с машиной горячего брикетирования, в которой осушествляют уплотнение пря мо восстановленного железосоцержашего процукта. Хотя машина горячего брикетирования непосрецственно связана с выгрузкой печи, она отцелена от высокогорючих газов, нахоцящихся при относительно высоком цавлении в восстановительной печи, запорной газовой системой, помещенной в нижней зоне печи. Эта запорная газовая система гарантирует невозможность воспламенения газов, которые выцеляются при разгрузке пе 35чи, несмотря на их очень высокую огне- опасность. Прецлагаемая печь не имеет механических запоров, прецназначенных цля ограничения утечки газообразного вос становителя или топочных газов через окно выгрузки процукта.На фиг. 1 показана печь, связанная с брикетируюшим аппаратом, вертикальный разрез; на фиг. 2 - схема прецлагаемой 45 печи в сочетании с горячим разгрузочным контейнером.Вертикальная шахтнаяпечь 1 включа ет питаюшую воронку 2, установленную на печи сверху, Через указанную воронку 50 осуществляется загрузка печи гранулированной окисью железа 3 или иным измельченным сырьем, таким как штифная руца. Поц цействием собственной тяжести гранулы через оцну ипи несколько 55 питаюших пиний 4 поступают в спой 5 или шихту измельченного материала, соцержашего окись железа. В центре шахт 328 4ной печи расположена система поцачигорячего газа - фурма 6. Эта системасоцержит газовые каналы 7,через ко-торые поступает горячий газ - восстановитель, Цоток восстанавливающегогаза направлен вверх и нахоцится в противотоке по отношению к цвижению шихты 5,Отработанный газ сверху отвоцятчерез газоотвоцную пинию 8,В цнище печи 1 располагается линия 9 цля выгрузки гранул, которая соециняет внутреннюю полость печи с малой воронкой 10 или газозатворной раэцеляюшей камерой. Воронка или камеразаполняется горячими гранулами, которые поступают поц цействием собственной тяжести из нижней зоны печи.Линия 9 разгрузки вхоциг в воронку 10,образуя газовую разъециняюшуюемкость 11. Поскольку циаметр воронки больше циаметра пинии 9 выгружаемые гранулы образуют угол 12 естественного откоса, через который запирающийгаз поступает в воронку 10. Из полости 11 поток газов газового затвораотвоцят по выхоцному каналу 13. Дляуцаления тверцых и конценсируемых материалов из газов газового затвора ипоцогрева этих газов цо требуемой температуры перец поцачей в соответствующую зону печи используется контур газоочистки и рециркуляции. Отхоцящие газыгазового затвора по отвоцной пинии 14поступают в охлажцаюший газоочиститепь 15, в котором осуществляетсяуцаление конценсируемых и измельченных материалов. Очищенный газ газовогозатвора насосом или компрессором 16поцается в нагреватель 17, в которомэтот гаэ нагревают цо вхоцной темпеоратуры, равной 600-800 С, прецпочтительно 650-750 С. Эта температураявляется прецпочтительной цля выгрузкигранулированного процукта. Иэ нагревателя газ возвращают в печь 1 по пинии 18.поцачи через газораспрецелитепь газозатвора 19, Нагреватель 17 нагревают спомощью горелок 20, питаемых от источника возцуха и топливного источника 21.Поц воронкой 10 нахоцится машина горячего брикетирования 22, включающая вращающиеся . навстречу оцин цругому валы 23 и 24, которые прессуют горячие восстановленные гранулы в брикетированный процукт. Горячий брикетированный процукт может выгружаться в хопоциль10823 Заказ 1580/54Подписное ВНИИПИТираж 540 3ный резервуар 25, пибо может охпажцаться пюбым иным поцхоцящим способом, например путем возцушного охпажц ения.Машина горячего брикетирования представпяет собой хороший вопьюметрический питатепь и используется в качестве механизма, регупирующего разгрузку печи. Скорость разгрузки непосрецственно связана со скоростью вращения бри кетирующих вапов.В качестве иного варианта возможно применение механизма,регупирования разгрузки, такого как цвижущегося затвора, устанавпиваемого на цне разгрузоч ной воронки 10. При этом процукт может выгружаться прямо в емкость 26, как этот изображено на фиг.2. Эту емкость герметизируют поспе залопнения и направпяют в эпектроцуговую стапеппавипь ную печь, куца выгружают горячие гранупы, Это снижает затраты энергии и уменьшает время, требуемое цпя нагрева загрузки цо точки ппавпения в эпектрической печи. 25Датчик 27 цавнения, который регупирует цавпение, чтобы оно быпо немного выше атмосферного в газозапорной разцепяющей камере, распопожен, как показано на фиг. 2, на вхоцной пинии 14 зО подачи газа газозапора. Этот цатчик, который может нахоциться точно ипи выше угпа естественного откоса, поццерживает в камере очень низкое цавпение, управпяя работой кпалана 28 регупирования потока в системе рециркупяпии газа газового затвора. Давпение запирающего газа в распрецепитепе газозатвора 19 цостаточно, чтобы прецотвратить поток вниз газа - восстановитепя из впускного канапа 7 в нижнюю часть печи.Таким образом, в процукте поццерживается минимальным количество газа- восстановителя.При работе отработанный газ, отвоцимый из печи через выпускной канап, в основном прецставпяет собой рециркупируемый газ газового затвора пишь с небопьшим копичеством окиси угпероца и воцороца - газообразного восстановитепя, Небопьшое копичество запорного газа поцается через трубопровоц 29. В качестве запорного газа прецпочтитепьно используется газ, обогащенный азотом, например процукты сгорания, не соцержащие свобоцного киспороца. Прецпагаемый способ и устройство цпя получения горячего метаппизированного жепезосоцержащего процукта, который восстанавпивается цо высокого соцержания метаппа в шахтной печи прямого восстановпения, и выгружаемый горячим в тверцой форме цпя поспецующей обработкиявпяются без какой-пибо значитепьной опасности,Филиал ППП "Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4