Установка для получения железныхзаготовок непосредственно изконцентратов

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,з С 21 В 13/14 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(53) УДК 669.046. 464 (088,Щ Дата опубликования описания 2 3.05.81(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательски институт вторичных цветных металло(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ЗАГОТОВОК НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ КОНЦЕНТРАТОВ Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению железных заготовок непосредственно иэ концентратов для последующего их переплава.Известно устройство для восстановления окислов железа из тонкоизмельченных руд во взвешенно-фонтанирующем слое, включающее реакционную камеру, снабженную периферийным кольцом с решеткой в нижней части, газогорелочное устройство и бункер для готового продукта 1.Недостатком устройства является ограниченная степень,металлизации 15 полученного железа (неф выше 80) . При попытке получения большей степени металлизации резко падает производи-, тельность и экономичность процесса.Наиболее близкой к предлагаемой по 20 технической сущности и достигаемому, результату является установка для по.лучения губчатого железа, включающая реактор для предварительного восстановления тонкоизмельченных кон,центратов, средства транспортировки частично восстановленного концентрата в зугрузочный бункер, валковое устройство, формирующее концентрат в заготовку, индукторы для нагрева 30 формируемой заготовки, фурменноеустройство для .подачи газа-восстановителя йа поверхность заготовки иохладитель. Установка позволяет получить восстановленное свыше 98губчатое железо в виде заготовки 2),Недостатки установки - сравнительно низкая интенсивность восстановле" .ния металла, а следовательно, и низкая производительность установки вцелом вследствие низкой интенсивности нагрева центральных зон заготовки, так как нагрев этих зон осуществляется теплопередачей от йериферййных зон, где выделяется основноетепло от индуктируемых токов. Низкаяинтенсивность нагрева центральныхзон обуславливает скорость металлизации в этих зонах и прочность свя"эей между частицами, т.е. прочностьФормируемой заготовки в ц чом,Цель изобретения - улучшение качества заготовки и повышение производительности.Поставленная цель достигается тем,что установка снабжена средствомпредварительного уплотнения концентрата,выполненным в виде отжимных плит,установленных на шарнирах внутри бункера с воэможностью перемещения в го 831793Богатый желеэнорудный концентратпредварительно сушат, нагревают ивЬсстанавливают на 70-80 при темпе- .Ратуре, исключающей налипание восстановленных частиц на стенки обору 5 дования (550-750 С) в восстановительном реакторе 1. Частично восстановленный, науглероженный продуктамикрекинга природного газа, подаваемогов реактор совместно с газом-восстановителем, концентрат средствами транспортировки направляется в загрузочный бункер 7, где предварительно уплотняется при помощи обжимных плит 4,а затем при помощи пуансона 2 продавливается через систему матриц 3. Приэтом частички концентрата эа счет действия углерода, осажденного при крекинге природного газа, и под воздействием тепла, выделяющегося при прохождении тока, подведенного к заго товке посредством пуансона 2 и холо-:дильника 9, интенсивно довосстанавливаются до 98 и более и, по мере движения материала вниз, спекаются иформируются в заготовку. Под воздей ствием индуктированных в поверхностных слоях заготовки токов образуетсякожух заготовки. С целью цементацииповерхности кожуха, повышения прочности, улучшения скольжения при проталкивании и протяжке заготовки через матрицы, на ее поверхность наносится сажа путем подачи на заготовкучерез фурменное устройство 8 подогретого природного газа.Таким образом, под воздействиемкомбинированного нагрева - кондуктивного за счет тока, подводимогопосредством пуансона 2 и холодильника 9,и индуктивного,обеспечиваемого индукторами 5 - восстанавливаемый 40 материал эФфективно прогревается ивосстанавливается по всему объему,а под воздействием сил обжатия, обеспечиваемых пуансоном 2 и матрицами 3,формируется в прочную заготовку заи 45 данного диаметра, которая охлаждается при помощи средств 9 охлаждения.Валковым устройством 10 обеспечивается дополнительное уплотнение иупрочнение заготовки с вытяжкой чея Рез матрицу, чтобы снять расширяющиеусилия на стенки индуктора, которыевозникают под воздействием пуансона .2.Применение в промышленности производства железных заготовок непосред ственно из концентратов путем их высокой степени восстановления на предлагаемых установках с последующимпереплавом в ВДП или ЭШП позволяетзначительно увеличить производствоособо чистого металла для нужд спе О циальных отраслей, народного хозяйства. риэонтальной плоскости,и матриц,распо- ложенных соосно одна над другой ниже обжимных плит, и пуансоном, установленным над обжимными плитами с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а средство охлаждения заготовки выполнено из двух попружиненных полуцилиндров, причем пуансон и средство охлаждения соединены с разными фазами источника тока.На фиг, 1 изображена установка, поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на Фиг. 1.Установка состоит из восстановительного реактора 1, пуансона 2, матриц 3, обжимных плит 4, индукторов 5 с 1 диэлектрическими стаканами б, бункера 7, фурменного устройства 8, . средства 9 охлаждения и валкового устройства 10 для вытяжки заготовки,Восстановительный реактор 1 представляет собой устройство для предварительного нагрева и восстановления тонкоизмельченных концентратов, Пуансон 2 выполнен в виде стального стержня, поперечное сечение которого определяется производительностью установки, и снабжен контактным узлом 11 для подвода тока и наконечником 12 из материала, исключающего налипание металлизированных частиц, например из хром и титаносодержащих сталей. Матрицы 3 изготовляются из стали в виде расширенных в верхней части конусов, зафутерованных в кладку, причем рабочее сечение нижестоящей матрицы меньше сечения вышестоящей на величину, пропорциональную коэффициенту обжатия, а диаметр верхней расширенной части матрицы равен рабочему диаметру вышестоящей,Обжимные плиты 4 изготовлены из стали и устанавливаются в загрузочном бункере 7, футерованном извне огнеупорным материалом и снабженном средствами 13 очистки и уплотнения пуансона от губчатого железа. Индук-. торы 5 устанавливаются между матрицам3, а от потока восстанавливаемого ма" териала отделены огнеупорными диэлектрическими стаканами б. Фурменное устройство 8 предназначено для подачи на формируемую заготовку природного газа и устанавливается под .обжимными плитами, Средство 9 охлаждения состоит иэ двух полуцилиндров, изготовленных иэ меди, с полостями 14 для циркуляции охладительной среды, например воды, и снабжено пружинами 15 для обеспечения плотного контакта с заготовкой и контактным приспособлением для присоединения токо- подводящих шин. Средство 13 очистки и уплотнения выполнено в виде металлических уплотняющих колец, установленных между бункером и пуансоном с воэможностью периодической разборки.Установка работает следующим образом. Формула изобретения Установка для получения железныхзаготовок непосредственно из концентратов, содержащая реактор предварительного восстановления и науглероживания концентрата, средства доставки концентрата в зугруэочный бункер,валковое устройство, индуктор длянагрева образующейся заготовки, фурменное устройство и средство охлаждения заготовки, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения качества заготовки и повышения производительности, установка снабженасредством предварительного уплотнения концентрата, выполненным в видеобжимных плит, установленных на шарнирах внутри бункера с возможностьюперемещения в горизонтальной плоскости, и матриц, расположенных соосно одна над другой ниже обжимных плит,и пуансоном, установленным над обжимными плитами с воэможностью Возвратно-поступательного перемещения,а средство охлаждения заготовки выполнено из двух подпружиненных полуцилиндров, причем пуансон и средствоохлаждения соединены с различными фазами источника тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 334253, кл. С 21 В 13/Об, 1970,2. Авторское свидетельство СССРР 499305, кл. С 21 В 13/14 1972.831793Составитель А. Прусс Редактор И. Николайчук Техред Н. Келушак Корректор М.Коста Заказ 3573/63Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий,113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4