Способ восстановления мелких железосодержащих материалов

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к бескоксовому получению железа, и может быть использовано в порошковой металлургии,Цель изобретения - повышение интенсивности процесса восстановления.На фиг, 1 представлен график изме" ,нения степени восстановления от температуры; на фиг. 2 - график изменения скорости восстановления от содержания оксида углерода в водороде,Способ осуществляется следующим образом.Кинетическая эффективность процес са достигается при восстановлении в области температур несколько ниже температуры спекания данного материала (фиг. 1). За оптимальную область температур принимают такую, в которой 20 конечная степень восстановления отличается от максимально достигнутой на величину ошибки методики ее определения ( 4,0%). Для богатых магнетитовых концентратов (содержание общего желе за Ре=69-72 ) оптимальная областьоБЩ фо находится в пределах 625-680 С, а для титано-магнетитовых концентратово (Ре =60-627) - в пределах 840-925 С.йвь,Обобщив опытные данные можно заклюФчить, что оптимальная область для восстановления по температуре находится в пределах 0,9-0,98 Т(фиг,1). Ниже 0,90 Ткинетика восстановления описывается уравнением Аррениуса, поэтому для этой области, чем выше температура, тем интенсивнее процесс. Если температура выше 0,98 Т,., то интенсивность восстановления падает, хотя спеков частиц между собой не 40 наблюдают при восстановлении до с= =0,92 и температуре 0,99 Т , Отсутствию спеков способствует интенсивное перемешивание частиц в условиях псевдоожижения, число псевдоожижения в опытах М =6-20. Как следует из фиг, 2, максималь" ная скорость восстановления соответствует концентрации оксида углерода в водороде от 2 до 127. Дальнейшее увеличение концентрации СО (до 327) снижает эффективность добавок, хотя скорость восстановления не ниже, чем в чистом водороде, Таким образом, можно сделать вывод об эффективности добавления к водороду оксида, углерода в количестве 2,5-12%, способствующего интенсификации восстановления,что приведет к увеличению производительности печи.При определении эффективности добавок оксида углерода к водороду оптимальной области восстановления соответствует изменение кажущейся константы скорости К не менее, чем на 10-12%, что соответствует ошибке методики по определению 1,На основании экспериментов можно заключить, что при металлизации мел" ких частиц существует оптимальная область по температуре восстановления 0,90-0,98 Тп . Кроме этого, добавление 2,5-10% СО к водороду (соотношение 7,3Н/СО39,0 обеспечивает интенсификацию процесса. Причем максимальная скорость восстановления соответствует добавлению 6-77. оксида углерода к водороду и она возрастает в 1,3 раза.П р и м е р. Для осуществления способа берут концентрат, средневзвешенный размер частиц которого составляет 0,062 мм, а температура спекания в условиях псевдоожижения в аргоне 940 С. Металлизацию концентрата осуществляют при 850 С (0,9 Т). Число псевдоожижения 10В качестве восстановителя используют смесь водорода и оксида углерода Н/СО=15,67 м/м (94+ 6% соответственно). Время восстановления концентрата сокращается в 1,3 раза по сравнению с восстановлением в чистом водороде при достижении одинаковой степени восстановления =0,9, прочие условия одинаковы). удельная производительность агрегата кипящего слоя на чистом водороде составляет 2,17 т/м .сут, а при восстановлении смесью она увеличивается до 2,83 т/м 2 сут. Расчеты предлагаемого способа восстановления выполнены на основании экспериментально найденных констант скорости реакции для смеси водорода с добавками оксида углерода, При осуществлении технологии по предлагаемому способу необходим цикл рециркуляции отработанного газа с очисткой от продуктов реакции. Расход водорода составляет около 500- 650 м/т метал. материала. Количество циркулирующего водорода составляет 3760 м /метал. материала, Конечная степень восстановления 0,85.Применение изобретения обеспечивает повышение производительностивосстановительного реактора при температуре ниже температуры спекания в заданйой области температур и давлении, близком к атмосферному,5 Формула изобретения Способ восстановления мелких железосодержащих материалов, включающий псевдоожижение слоя подачей горячего восстановительного газа из смеси водорода и оксида углерода, восстановление продукта при температуре нижетемпературы спекания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса восстановления,температуру восстановления поддерживают в интервале,0,90,98 температуры спекания, а объемное соотношениеводорода к оксиду углерода 7,339,0.б 4/23 Тираж 545 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., дака 4 5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна 0,06 л Фол 0 Ю.й Ю М У Ю Содержание овсида углерода Фиа 2