Способ непрерывного получения стали

О П -И 6 А.Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоввтсннхСоциалнстнцескнхРеспублик) Дата опубликования описания ИностращыХанс Гюнтер Гек и Ханс Юрген Лангхаммер (фРГ) остранная фирмалекнер-Верке АГ(Щ Заявител СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПУЧЕНИЯ СТАЛИ Изобретение относится к металлургии, а именно к способам непрерывного производства стали из руды, окатышей агломератов или аналогичного сырья путем прям ого восстановления исходного материала в губчатое (пористое) железо в печи шахтного типа.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывного получения стали нз железосодержащих материалов путем их прямого восстановления в печи шахтного типа с последующим расплавлением его в нижней части и отводом отходящего газа на редиркуащив ВВ этом случаенизкий тепловой кдействии, посколькулявтся из областипогружается в жидкисильно расширеннойи поэтому от жидкося большое колнчестате чего очень затр обеспечивается очень Оэффидиеит полезногоотходящие гази удаплавки и столб шнхтый металл, и нижней части шахтной печи го металла отбирает тво тзмищ в реэульввуднена фиксация температуры расплава, необходимой для еговыпуска, В течение сравнительно продолжительного времени жидкий металл находится в шахтной печи н собирается на еедне, поэтому происходит значительноеокисление металла и, кроме того, проявляется высокая нагрузка на огнеупорныйматериал иэ-за дискретного способа работы. Причем поры получаемого губчатого железа оказываются закупоренными,в результате чего сквозного прохождениягаза не происходит,Целью изобретения является сокращение тепловых потерь.,Иля этого расплавление столба шихтыосуществляют прн подаче кислорода горючего в количестве, необходимом для получения восстановительной атмосФеры, иотводом отходящих газов нз нижней части столба шихты.Процесс расплавления шихты можетосуществляться либо при количественномсоотношении, меньшем стехиометрического, за счет чего гор 1 очий материал, например масла, лишь частично сгорает, адоля кислорода отходящих газов во вре:мя плавки поддерживается незначительной, либо беэ подвода вторичного воздуха, в результате чего отходяшне газыпроцессе плавки имеют высокое содержание СО. Благодаря етому устраняетсядвухступенчатость применяемого до сихпор способе, причем производство сталивследствие непрерывно осуществляем огопроцесса плавки является полностью непрерывным.На чертеже показано устройство дляосуществления предлагаемого способа,Шахтная печь 1 в своем верхнем отверстии имеет тарелку 2 для загрузкируды или аналогичных веществ, а такжедля введения легируюших элементов иприсадок, Через дно 3 печи введено топливное копье 4 горелки для созданияфакела тарельчатообразной формы сцельювоздействия на столб 5 шихты, Междукопьем 4 горелки и дном печи 1 имеется кольцевой зазор, через котор:ый можно вводить обычные восстановительныегазы, нагревающиеся факелом 6 горелкии поступающие в противотоке через столб5 шихты. Через боковые отверстия 7можно отводить отходящие (отработанные)газы процесса плавки, которые используются зв счет их дожигания, для предварительного обогрева восстановительныхгазов, вводимых в ступень восстановления, В восстановительной зоне печи Хразмещены кольцевые щели или отверстия8, распределенные по объему емкости,с помощью которых восстановительныйгаз, например СО, необходимый для восстановления руды или подобных веществ,вводится в различные ступени восстановленин. Через выпускной гвэопровод 9отводится весь отработанный гвз, обогащается и затем через отверстия 8 вновьвводится в качестве восстановительногогаза в печь 1, Жидкая сталь, собирающаяся на дне печи 1, стекает из отверстия 1 О в дне емкости, Копье горелкиокружено барьерным возвышением нв днепечи, в результате чего жидкая стальне может проникать в кольцо 1 Х междукопьем горелки и дном печи,При осуществлении способа целесообразно установить кратковременный промежуток пребывания расплавленного материала в емкости с тем, чтобы осуществить его перегрев, Это можно достичьодновременно путем соответствукмцегорасположения горелок над расплавляемымматериалом под столбом загруженной шихты и/или за счет дополнительных средствв целях осуществления теплового притока для жидкого расплава на дне емкости загружаемого столба шихты, Далее реакцию восстановления можно проводить при сравнительно высоких температурах, примероно ОООО С, (преимущественно выше этого значения), что ранее вследствие эффекта слипвния, заключающегося в том, что загружаемые материалы совместно спеквются и лишь с большим трудом удг. - ляются из емкости для реакции восстановления, не представлялось возможным. Вследствие опускания загруженного стол-. ба шихты, состоящего из восстанавливаемого губчатого железа, упомянутый эффект не играет при этом существенной роди, поскольку взаимное спекание загруженного материала не оказывает вредного воздействия нв последующий процесс плавки, а, наоборот, положительное, твк как благодаря этому куски губчвтого железа сввриваются один с другим под влиянием нарастающей снизу температуры непосредственно в соответствующих точках контактироввния с тем, чтобы нв нижнем конце загруженного столба шихты образовывать сворЭтот свод поддерживается соответственно формой факела со стороны дна емкости, т, е, в центрально расположенном факеле по периферии и и кольцеобрвэном факеле посередине, в ре = зультвте чего передача тепла между загруженным столбом шихты и расплавленным продуктом очень ограничена, В сьоде располагается Факел, с помощью которого загружаемый столб шихты непрерывно оплввляется по мере опускания материала.Кроме того, целесообразно отходящие газы процесса плавки в ступени прямого восстановления использовать для предварительного подогрева восстановительных газов или непосредственно для процесса восстановления с целью поддержания энер-: гетического баланса или же реакции вос- становления.В данном случае имеет место незначительная нагрузка нв огнеупорный материал, поскольку стекающий жидкий продукт поддерживается подошвой печи, в столб шихты фиксируется стенками емкостямиЗв счет непрерывности способа обеспечивается очень высокая производительность в,пересчете нв диаметр и объем плавильной емкости, причем вта производительность обеспечивается при сравнительно малой емкости. Печи и тем самым обуславливает незначительные капиталь ные и эксплуатационные затраты, Непре рывный отвод расплава обуславливаетлишь незначительную нагрузку на огнеупорный материал. Кроме того, не возникает проблемы, касающейся повторного окисления; поскольку губчатое железо выдерживается при усповиях восстанов пения в восходящем потоке кислорода и при етом оно выплавляется непосредст венно после восстановления. Количество используемых приспособлений выгрузки и загрузки, которые обычно требуются для выгрузки губчатого железа нэ вос 1 О становительной ступени и для загрузки последнего в ступенЬ процесса плавки, уменьшается удается добиться экономического аффекта, поскольку отпадает необ 5 ходнмость в применении промежуточных транспортных средств. Также при эагрузе руды можно частично в виде окислов вводить присадки, необходимые для получения окончательного химического состава стали Предлагаемый способ является экономичным, так как для его реализации используется дешевая энергия,формула изобретенияСпособ непрерывного получения сталииэ железосодержащих материалов путемих прямого восстановления в губчатоежелезо в печи шахтного типа с последующим расплавлением его в нижней частии отводом отходящего газа на рецнркуляцию,отличающийся тем,что, с целью сокращения тепловых потерь,расплавление столба шихты осуществляютподачей кислорода горючего в количестве,необходимом для получения восстановительной атмосферы, и отводом отходящихгазов иэ нижней части столба шихты,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1,Авторское свидетельство СССРйу 489462, кл, С 21 В 13/02, 1972,( остера. Геяь Л Пйнинковяе Техреду ". Райрон Корректор С. ГарвснквхюФ 4 МВЮЮЙЪВФЙЙСФ 4 Ф"МЬФ ,3 ВЬВЛИНЗТараи 7 Хб Подиксноерсюзеиного комитета Совета Маннстроь Сеиим Бзобретеянй а открытыйЖ ЗБРВйсхен набам дэ 4/5