RU2026375C1

RU2026375C1 - Method of application of metal coating of dispersed material and plant for its accomplishment

Info

Publication number: RU2026375C1
Authority: RU
Inventors: С.М. Тлеугабулов; К.Г. Носов; С.Д. Урюпин; Ю.А. Литвиненко
Original assignee: Тлеугабулов Сулейман Мустафьевич
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: dispersed material and carbon - containing material are charged in immiscible layers at a rate of load of the charge gasified oxygen (O_sh) on carbon (C) within O_sh/ C = 1.44...1.57, 2/3 of the coal mass being placed below and 1/3 above the layer of dispersed material; the gaseous reaction products are brought out on the side of the charging zone, burnt up for supply of fuel admixtures, and the obtained high-temperature complete combustion products are brought in the hollow walls of the working chamber on the side of charging and brought out on the side of discharging. The plant for application of metal coating of dispersed material has a two-deck oven, with the containers return chamber positioned on the lower deck, and the working chamber - on the upper deck. The walls of the working chamber are made as hollow semi-cylinders with gas inlets and outlets. Platforms for return of containers adjoin the ends of the upper and lower decks that carry pushers with a step equal to the container length, and a receiving bin with a device for removal of metallized plates is connected to the end of the working chamber. EFFECT: facilitated procedure. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прямому восстановлению дисперсного сырья. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the direct recovery of dispersed raw materials.

Как известно, восстановление железа, газами, особенно из дисперсного сырья, происходит с низким коэффициентом использования тепла и восстановительного потенциала газа. Например, оксид углерода в любом случае работает со степенью использования, не превышающей уровня 0,45. В этом случае на газификацию кислорода шихты расход углерода в виде СO составляет 2,0-2,2 кг/кг кислорода. Если использовать в качестве восстановителя твердый углерод, то его расход как восстановителя составляет в пределах 0,55-0,7 кг/кг кислорода. Дополнительный расход углерода в качестве источника тепла при использовании тепла вырабатываемого газа составляет порядка 0,15-0,2 кг/кг кислорода. Суммарный расход углерода в сравниваемых условиях восстановления во втором случае в 2,0-2,5 раза меньше, чем в первом случае, что и определяет актуальность технических решений с прямым использованием углерода для металлизации дисперсного сырья. As is known, the reduction of iron by gases, especially from dispersed raw materials, occurs with a low coefficient of heat utilization and the reduction potential of the gas. For example, carbon monoxide in any case works with a degree of utilization not exceeding the level of 0.45. In this case, the carbon consumption in the form of CO for gasification of charge oxygen is 2.0-2.2 kg / kg of oxygen. If solid carbon is used as a reducing agent, then its consumption as a reducing agent is in the range of 0.55-0.7 kg / kg of oxygen. The additional carbon consumption as a heat source when using the heat of the produced gas is about 0.15-0.2 kg / kg of oxygen. The total carbon consumption in the compared conditions of reduction in the second case is 2.0-2.5 times less than in the first case, which determines the relevance of technical solutions with the direct use of carbon for metallization of dispersed raw materials.

Наиболее близким к предлагаемым устройству и способу по технической сущности и достигаемому результату являются способы прямого восстановления тонкоизмельченных железорудных концентратов, а также Хоганес-процесс. Closest to the proposed device and method in terms of technical nature and the achieved result are methods for the direct recovery of finely ground iron ore concentrates, as well as the Hoganes process.

Недостатком первых является многостадийность, связанная с низкой степенью использования энергии и восстановление железа газом до степени 0,7 и довосстановление железа углеродом. Недостаток Хоганес-процесса заключается в чрезмерной продолжительности процесса (в пределах 90-120 ч), связанной с низкой скоростью металлизации уплотненных или спрессованных блоков концентрата, высоком расходе энергии и углерода, недостаточной герметичности агрегата, что приводит к вторичному окислению железа. Целью изобретения является снижение расхода энергии и выбросов газа в атмосферу. The disadvantage of the former is multi-stage, associated with a low degree of energy use and the reduction of iron by gas to a degree of 0.7 and the additional reduction of iron by carbon. The disadvantage of the Hoganes process lies in the excessive duration of the process (within 90-120 hours), associated with the low metallization rate of the compacted or pressed blocks of the concentrate, high energy and carbon consumption, insufficient tightness of the unit, which leads to secondary oxidation of iron. The aim of the invention is to reduce energy consumption and gas emissions into the atmosphere.

Поставленная цель достигается путем загрузки дисперсного сырья и угля несмешивающимися слоями из расчета нагрузки газифицируемого кислорода (O_ш) шихты на углерод (С) в пределах O_ш/С = 1,44...1,57, причем 2/3 массы угля укладывают ниже и 1/3 выше слоя сырья, газообразные продукты реакций выводят со стороны зоны нагрева, сжигают в камере с возможностью подачи топливных добавок, высокотемпературные продукты полного горения вводят в полые стены рабочей камеры со стороны зоны завершающего восстановления и выводят со стороны загрузки шихты. Горизонтальная печь по высоте разделена на два яруса - верхней рабочей камеры и нижней камеры возврата. Стены рабочей камеры выполнены в виде полых полуцилиндров с входными и выходными патрубками, которые соединены соответственно с камерой горения и дымоотводом. На торцах верхнего и нижнего ярусов установлены горизонтальные толкатели, имеющие шаг, равный длине контейнера, концевые платформы с механизмами возвратно-поступательного перемещения, к рабочей камере примыкают приемные бункера со съемным устройством для съема металлизованных плит c контейнеров.This goal is achieved by loading dispersed raw materials and coal with immiscible layers based on the calculation of the load of gasified oxygen (O _W ) of the charge on carbon (C) within O _W / C = 1.44 ... 1.57, with 2/3 of the mass of coal being laid below and 1/3 above the raw material layer, gaseous reaction products are discharged from the side of the heating zone, burned in the chamber with the possibility of supplying fuel additives, high-temperature products of complete combustion are introduced into the hollow walls of the working chamber from the side of the final recovery zone and removed from the charge loading side. The horizontal furnace is divided in height into two tiers - the upper working chamber and the lower return chamber. The walls of the working chamber are made in the form of hollow half-cylinders with inlet and outlet pipes, which are connected respectively to the combustion chamber and the chimney. At the ends of the upper and lower tiers, horizontal pushers are installed, having a step equal to the length of the container, end platforms with reciprocating movement mechanisms, receiving hoppers with a removable device for removing metallized plates from containers are adjacent to the working chamber.

На чертеже показана предлагаемая установка. The drawing shows the proposed installation.

Горизонтальная нагревательная печь состоит из двух ярусов: верхнего яруса 1, который является реакционной камерой; нижнего яруса 2, являющегося камерой для возврата опорожненных контейнеров. Загруженные контейнеры в реакционной камере и опорожненные контейнеры в камере возврата перемещаются по соответствующим подинам 3 и 4. Загрузка контейнеров или поддонов 6 осуществляется из бункеров 5 несмешивающимися слоями угля и концентрата (дисперсного материала). При перемещении загруженных поддонов в реакционной камере шихта постепенно нагревается и при 700-800^оС начинается выделение газа за счет восстановления железа из его оксидов углеродом. Образующаяся газовая смесь, состоящая из CO₂ и CO, накапливается в реакционной камере и направляется по газоотводу 14 в камеру 12 горения, куда одновременно через патрубок 13 поступает воздух для горения газа. Высокотемпературные продукты горения из камеры горения через патрубок 11 поступают в полость ячеистых блоков 10, являющихся одновременно огнеупорной футеровкой и нагревателем реакционной камеры. Для повышения коэффициента утилизации тепла между блоками 10 и металлическим корпусом печи 8 имеется теплоизоляционная прокладка 9. В полости блоков имеется шаровидная насыпная насадка, которая аккумулирует тепло горячих газов. Отработанные продукты горения из блоков отводятся в газоотвод 7. Торцы горизонтальной печи герметически закрыты фланцами 15, в которых встроены патрубки для подачи азота в печь 16, и толкатели 17, которые осуществляют перемещение поддонов по подинам реакционной камеры и камеры возврата. Передача поддонов с одной камеры в другую осуществляется механизмами 18 подъема и опускания на соответствующих концах печи.The horizontal heating furnace consists of two tiers: the upper tier 1, which is the reaction chamber; the lower tier 2, which is a chamber for the return of emptied containers. The loaded containers in the reaction chamber and the empty containers in the return chamber are moved along the respective pockets 3 and 4. The loading of containers or pallets 6 is carried out from the bins 5 with immiscible layers of coal and concentrate (dispersed material). When moving the loaded pallets in the reaction chamber, the charge gradually heats up and at 700-800 ^о С gas evolution begins due to the reduction of iron from its oxides by carbon. The resulting gas mixture, consisting of CO ₂ and CO, accumulates in the reaction chamber and is directed through the gas outlet 14 to the combustion chamber 12, where air for gas combustion enters simultaneously through the pipe 13. High-temperature combustion products from the combustion chamber through the pipe 11 enter the cavity of the cellular blocks 10, which are both a refractory lining and a heater of the reaction chamber. To increase the coefficient of heat recovery between the blocks 10 and the metal casing of the furnace 8 there is a heat-insulating gasket 9. In the cavity of the blocks there is a spherical bulk nozzle that accumulates the heat of hot gases. Exhaust combustion products from the blocks are discharged to the gas outlet 7. The ends of the horizontal furnace are hermetically sealed by flanges 15, in which nozzles for supplying nitrogen to the furnace 16, and pushers 17, which move the pallets along the heights of the reaction chamber and the return chamber, are integrated. The transfer of pallets from one chamber to another is carried out by mechanisms 18 of raising and lowering at the respective ends of the furnace.

В конце зоны металлизации дисперсного сырья из шихты образовываются пирог металлизованного продукта и зола угля, которая сдувается с поддона в боковой бункер, а в противоположно расположенный боковой бункер выталкивается пирог. Опорожненный поддон при очередном перемещении устанавливается на платформу механизма опускания. В это же время в конце нижней камеры поддон устанавливается на платформу механизма подъема. Таким образом, поддоны перемещаются в режиме бесконечного конвейера. At the end of the metallization zone of the dispersed raw materials, a pie of a metallized product and coal ash are formed from the charge, which is blown from the pallet into the side hopper, and the cake is pushed into the opposite side hopper. The emptied pallet at the next movement is installed on the platform of the lowering mechanism. At the same time, at the end of the lower chamber, the pallet is mounted on the platform of the lifting mechanism. Thus, the pallets move in an endless conveyor mode.

Загрузка насыпных масс концентрата и угля несмешивающимися слоями в контейнер обеспечивает высокую макропористость слоя, уменьшает диффузионное сопротивление. Выдержка нагрузки газифицируемого кислорода шихты на углерод в угле в пределах O/C = 1,44...1,60 основывается балансом фактически взаимодействующего с оксидами железа углерода. Нижний предел ограничивается реальным составом газа по минимуму концентрации CO₂ над фазами при восстановлении магнетита до металла, верхний предел ограничивается реальным составом газа по максимум концентрации CO₂ над фазами при восстановлении гематита до металла. Распределение массы угля 2/3 ниже и 1/3 выше слоя концентрата объясняется тем, что такое расположение слоев в два раза увеличивает реакционную поверхность слоев, чем одностороннее расположение. Образующийся газовый поток при движении снизу вверх пронизывает слой концентрата. Поэтому нижний слой угля совершает больше работы чем верхний слой, в соответствии с чем увеличивается масса нижнего слоя. Распределение массы угля в соотношении 2/3 и 1/3 по обе стороны слоя концентрата основано на экспериментальных данных.The loading of bulk masses of concentrate and coal with immiscible layers into the container provides a high macroporosity of the layer and reduces diffusion resistance. Exposure to the load of gasified oxygen of the charge on carbon in coal in the range of O / C = 1.44 ... 1.60 is based on the balance of carbon actually interacting with iron oxides. The lower limit is limited by the actual composition of the gas to a minimum concentration of CO ₂ above the phases during the reduction of magnetite to metal, the upper limit is limited by the actual composition of the gas by the maximum concentration of CO ₂ above the phases during the reduction of hematite to the metal. The distribution of the mass of coal 2/3 below and 1/3 above the concentrate layer is explained by the fact that such an arrangement of the layers doubles the reaction surface of the layers than a one-sided arrangement. The resulting gas flow when moving from the bottom up penetrates the layer of concentrate. Therefore, the lower layer of coal does more work than the upper layer, in accordance with which the mass of the lower layer increases. The mass distribution of coal in a ratio of 2/3 and 1/3 on both sides of the concentrate layer is based on experimental data.

Вывод газообразных продуктов процесса со стороны конца зоны нагрева объясняется необходимостью использования шихтой теплосодержания газа, идущего из зоны восстановления. Отработанный газ обладает высокой теплотворной способностью, которая выделяется при сжигании. Поэтому продукты сжигания с высокой температурой снова вводят в насадку со стороны зоны восстановления для того, чтобы компенсировать дефицит тепла в зонах восстановления и нагрева путем теплопередачи через стены печи. The output of the gaseous products of the process from the side of the end of the heating zone is explained by the need to use the charge of the heat content of gas coming from the recovery zone. The exhaust gas has a high calorific value that is released during combustion. Therefore, high temperature combustion products are again introduced into the nozzle from the side of the reduction zone in order to compensate for the heat deficiency in the reduction and heating zones by heat transfer through the walls of the furnace.

Разделение горизонтальной печи на верхний и нижний ярусы обосновано необходимостью организации непрерывного процесса металлизации дисперсного сырья. В верхней рабочей камере огнеупорные контейнеры с шихтой циклически перемещаются толкателями со стороны загрузки в зону восстановления. Торцовой толкатель перемещает опорожненные контейнеры обратно к головной части печи. Таким образом создается замкнутое конвейерное движение контейнеров. The separation of the horizontal furnace into upper and lower tiers is justified by the need to organize a continuous process of metallization of dispersed raw materials. In the upper working chamber, refractory containers with a charge are cyclically moved by pushers from the loading side into the recovery zone. The end pusher moves the emptied containers back to the furnace head. This creates a closed conveyor movement of containers.

Необходимость установки толкателей на торцах ярусов обоснована тем, что введение в рабочую зону приводных механизмов в конструкции ограничено высокой температурой. Толкатели периодически перемещают в ряд расположенные контейнеры с шагом лишь на длину одного контейнера, поэтому находятся в "холодных" зонах печи и не подвергаются температурным воздействиям. The need to install pushers at the ends of the tiers is justified by the fact that the introduction of drive mechanisms into the working area in the structure is limited by high temperature. Pushers periodically move located containers in a row in increments of only the length of one container, so they are located in the "cold" zones of the furnace and are not exposed to temperature effects.

Механизмы подъема и опускания расположены на концах зон и предназначены для замыкания конвейера. Механизм подъема в головной части печи поднимает контейнер, установленный на платформу от уровня пола нижнего яруса на уровень пола верхнего яруса. Механизм опускания в концевой части печи опускает платформу с контейнером с уровня пола верхнего яруса на уровень пола нижнего яруса. Торцовые толкатели захватывают эти контейнеры и перемещают их в горизонтальном направлении. The lifting and lowering mechanisms are located at the ends of the zones and are designed to close the conveyor. The lifting mechanism in the head of the furnace raises the container mounted on the platform from the floor level of the lower tier to the floor level of the upper tier. The lowering mechanism at the end of the furnace lowers the platform with the container from the floor level of the upper tier to the floor level of the lower tier. End pushers grab these containers and move them horizontally.

Необходимость боковых карманов (бункеров) со съемным устройством обоснована тем, что для обеспечения движения контейнеров в режиме бесконечного конвейера требуется их опорожнить, затем перевести в нижний ярус. В конце зоны восстановления в контейнере остаются металлизованные плиты и зола угля, которые необходимо раздельно выгрузить в промежуточные бункера. С открытого контейнера плита легко может быть сдвинута в проем бункера, а зола может быть сдута потоком азота в противоположный бункер. The need for side pockets (bins) with a removable device is justified by the fact that to ensure the movement of containers in the endless conveyor mode, they need to be emptied, then transferred to the lower tier. At the end of the recovery zone, metallized stoves and coal ash remain in the container, which must be separately unloaded into the intermediate bins. From an open container, the stove can easily be moved into the hopper opening, and the ash can be blown off by a stream of nitrogen into the opposite hopper.

П р и м е р 1. Желоб с несмешивающимися слоями концентрата угля вводили в герметическую реакционную трубку в горизонтальной печи, нагревали со скоростью 5-10^оС/мин, выдерживали при температурах 1000, 1100 и 1200^оС. После выдержки во времени соответственно 250, 130 и 60 мин при указанных температурах получали спеченные металлические стержни и золу, которые легко отделялись друг от друга механическим перемещением или обдувкой инертным газом.EXAMPLE EXAMPLE 1. The trough with the immiscible layers coal concentrate was introduced into the reaction tube in a hermetic horizontal furnace, heated at a rate ^of 5-10 C / min, kept at temperatures of 1000, 1100 and 1200 ^o C. After exposure time, respectively 250, 130 and 60 minutes at the indicated temperatures, sintered metal rods and ash were obtained, which were easily separated from each other by mechanical displacement or by blowing with an inert gas.

П р и м е р 2. При восстановлении железа из гематита до металла по фазам Fe₂O₃ ->> Fe₂O₄; Fe₃O₄ ->> FeO; FeO ->> Fe тепловые эффекты реакции восстановления углеродом с учетом образования CO₂ и CO, близких к равновесному составу, составят соответственно 97, 838 и 4773 кДж/кг Fe. Суммарный отрицательный тепловой эффект реакций составит 3380 кДж/кг Fe. На нагрев до 1200-1250^оС концентрата и угля при их удельных расходах соответственно 1,67 кг и 0,34 кг/кг Fe расход тепла составит 2000-2500 кДж/кг Fe. Теплотворная способность газа, получаемого из собственного процесса, при изменении концентрации CO₂ от 20 до 30% составит соответственно 10120 - 8900 кДж/м³ газа. Выход газа составит 0,482-0,52 м³/кг Fe. Суммарный расход тепла составит 3380 - 2200 = 5580 кДж/кг Fe. От сжигания газа получаем приход тепла с учетом потерь.PRI me R 2. When reducing iron from hematite to metal by phases Fe ₂ O ₃ - >> Fe ₂ O ₄ ; Fe ₃ O ₄ - >>FeO; FeO - >> Fe the thermal effects of the carbon reduction reaction, taking into account the formation of CO ₂ and CO close to the equilibrium composition, will be 97, 838 and 4773 kJ / kg Fe, respectively. The total negative thermal effect of the reactions will be 3380 kJ / kg Fe. On heating to 1200-1250 ^C concentrate and carbon at their specific flow respectively 1.67 kg and 0.34 kg / kg Fe heat consumption amount of 2000-2500 kJ / kg Fe. The calorific value of the gas obtained from its own process, when changing the concentration of CO ₂ from 20 to 30%, will be 10120 - 8900 kJ / m ^{3 of} gas, respectively. The gas output will be 0.482-0.52 m ³ / kg Fe. The total heat consumption will be 3380 - 2200 = 5580 kJ / kg Fe. From the combustion of gas we get the heat input taking into account losses.

Q_пр = 0,5 ˙9000 η_т= 450˙0,85 = 3825 кДж/кг Fe, где η_т - коэффициент, учитывающий потери тепла. Как видно, приход тепла составляет 2/3 части расхода тепла, т.е. 3825/5580 = 0,68 2/3. Недостающая 1/3 часть тепла покрывается за счет сжигания дополнительного топлива.Q _ave = 0.5 ˙9000 η _t = 450˙0,85 = 3825 kJ / kg Fe, where η _m - coefficient taking into account heat losses. As you can see, the heat input is 2/3 of the heat consumption, i.e. 3825/5580 = 0.68 2/3. The missing 1/3 of the heat is covered by burning additional fuel.

П р и м е р 3. Контейнер, расположенный на платформе, с нижнего яруса поднимается на уровень пола верхнего яруса. Сигнал от установки на уровень подается на командоаппарат, который включает привод толкателя, расположенный в торце верхнего яруса, передняя опора оси толкателя перемещает контейнер вглубь камеры на расстояние длины одного контейнера. Затем ось толкателя возвращается в исходное положение. Этому моменту соответствует подача опорожненного контейнера на другом конце печи на подвижную платформу. От установки контейнера на платформу включается привод механизма подъема, контейнер опускается вниз. От установки контейнера с платформой на уровень пола нижнего яруса включается торцовой толкатель, который перемещает его в обратном направлении на длину конвейера. Затем ось толкателя возвращается в исходное положение. Этому моменту соответствует установка конечного контейнера в головной части печи тоже на подвижную платформу, что приводит к включению подъемного механизма. Платформа достигает уровня пола верхнего яруса и операция повторяется. Так происходит движение контейнеров по принципу бесконечного конвейера. PRI me R 3. The container located on the platform, from the lower tier rises to the floor level of the upper tier. The signal from the installation to the level is fed to the command device, which includes a pusher drive located at the end of the upper tier, the front support of the pusher axis moves the container into the chamber to a depth of one container. Then the axis of the pusher returns to its original position. This moment corresponds to the supply of an empty container at the other end of the furnace to a movable platform. From the installation of the container on the platform, the drive of the lifting mechanism is turned on, the container is lowered down. From the installation of the container with the platform to the floor level of the lower tier, a mechanical pusher is turned on, which moves it in the opposite direction to the length of the conveyor. Then the axis of the pusher returns to its original position. This moment corresponds to the installation of the final container in the head of the furnace also on a movable platform, which leads to the inclusion of a lifting mechanism. The platform reaches the floor level of the upper tier and the operation is repeated. This is how containers move on the principle of an endless conveyor.

П р и м е р 4. Контейнер с металлизованной шихтой выходит из зоны окончательного восстановления и устанавливается напротив бокового бункера и поперечно расположенного толкателя. Включается толкатель, который захватывает металлизованную плиту и перемещает ее в бункер. При подходе к горловине бункера включается сжатый азот в патрубки, направленные на поверхности плиты и контейнера, чем и сдувается вся зола. Очищенная плита поступает в бункер со шлюзовым устройством, а контейнер перемещается дальше. PRI me R 4. The container with a metallized charge leaves the zone of final recovery and is installed opposite the side hopper and the transverse pusher. The pusher is turned on, which captures the metallized plate and moves it into the hopper. When approaching the neck of the hopper, compressed nitrogen is included in the nozzles directed to the surface of the stove and container, which blows off all the ash. The cleaned plate enters the hopper with a gateway device, and the container moves on.

П р и м е р 5. Массовое отношение O/C при восстановлении железа с образованием только CO составит 16/12 = 1,33, что является минимально возможным. Но процесс протекает по смешанным реакциям с образованием CO₂ и CO. При восстановлении магнетита и вьюстита содержание CO₂ в реальной газовой фазе колеблется в пределах 12-40%. Минимум 15% CO₂ дает суммарное отношение При восстановлении гематитового концентрата реальное содержание CO₂ в конечном составе газа достигает 30% , остальное CO. Тогда отношение O/C = 0,4O/C= 0,15 ·

+ 0,85 ·

= 1,53. + +0,6O/C=0,4 ·

+ 0,6 ·

= 1,60. = 1,60.PRI me R 5. The mass ratio O / C during the reduction of iron with the formation of only CO will be 16/12 = 1.33, which is the minimum possible. But the process proceeds according to mixed reactions with the formation of CO ₂ and CO. During the reduction of magnetite and wustite, the CO ₂ content in the real gas phase ranges from 12–40%. A minimum of 15% CO ₂ gives the total ratio. When recovering the hematite concentrate, the actual CO ₂ content in the final gas composition reaches 30%, the rest is CO. Then the ratio O / C = 0.4O / C = 0.15

+ 0.85

= 1.53. + + 0.6O / C = 0.4

+ 0.6

= 1.60. = 1.60.

П р и м е р 6. Экспериментально получены результаты восстановления слоя обжиг- магнитного концентрата при расположении несмешивающихся слоем концентрата и угля в следующих массовых соотношениях: верхний слой угля 1/4 1/3 1/2; нижний слой угля 3/4 2/3 1/2; продолжительность полной металлизации при 1100^оС, мин, 118 105 128.PRI me R 6. Experimentally obtained results of the restoration of the layer of firing magnetic concentrate with the location of immiscible layer of concentrate and coal in the following mass ratios: the upper layer of coal 1/4 1/3 1/2; bottom layer of coal 3/4 2/3 1/2; full length metallization at 1100 ^{° C,} min 118 105 128.

Как видно из данных, в первом случае процесс ограничивается дефицитом углерода в верхнем слое угля, в третьем случае - дефицитом углерода в нижнем слое. Оптимальным распределением является второй случай. As can be seen from the data, in the first case, the process is limited by a carbon deficit in the upper layer of coal, in the third case, by a carbon deficit in the lower layer. The optimal distribution is the second case.

П р и м е р 7. В зоне восстановления температура поддерживается в пределах 1000-1250^оС. С такой температурой и вырабатывается газ. Для использования его теплосодержания шихтой газ направляется в сторону загрузки шихты и выходит из камеры между участком загрузки и зоной нагрева. Выходящий газ поступает в газовую горелку и сжигается. Высокотемпературные продукты горения через насадку тепло передают к поверхности шихты. В насадках воздухонагревателей используется 80-85% теплосодержания газа.PRI me R 7. In the recovery zone, the temperature is maintained in the range of 1000-1250 ^about C. With this temperature, gas is produced. To use its heat content, the charge of the gas is directed towards the charge loading and leaves the chamber between the loading section and the heating zone. The exhaust gas enters the gas burner and is burned. High-temperature combustion products through the nozzle transfer heat to the surface of the charge. The nozzles of air heaters use 80-85% of the heat content of gas.

В условиях предложенного агрегата начальная температура продуктов может быть поднята до 1500-1550^оС, что еще больше повысит коэффициент теплопередачи и использования тепла.In the conditions of the proposed unit, the initial temperature of the products can be raised to 1500-1550 ^about C, which will further increase the coefficient of heat transfer and heat utilization.

Суммарный расход энергии на получение горячего металлизованного продукта по предлагаемому варианту составит 5500 МДж/т Fe. С учетом переплава расход энергии на получение жидкого металла составит 6680 МДж/т жидкого железа. На тонну железа в жидком чугуне суммарный расход энергии в среднем составляет 7520 МДж/т Fe. Разница расходов энергии 7520-6680 = =840 МДж/т в пересчете на условное топливо составит 840:8000 = 0,105 т или 105 кг/т Fe. На получение жидкого металла из концентрата по предложенному варианту суммарный расход угля при С = 60% составит 500 кг плюс 350-380 кВт˙ч электроэнергии. The total energy consumption for obtaining a hot metallized product according to the proposed option will be 5500 MJ / t Fe. Taking into account remelting, the energy consumption for producing liquid metal will be 6680 MJ / t of liquid iron. On a ton of iron in liquid iron, the total energy consumption is on average 7520 MJ / t Fe. The difference in energy consumption 7520-6680 = = 840 MJ / t in terms of equivalent fuel will be 840: 8000 = 0.105 t or 105 kg / t Fe. For the production of liquid metal from concentrate according to the proposed option, the total consumption of coal at C = 60% will be 500 kg plus 350-380 kWh of electricity.

Себестоимость получаемого металла составит
С₁ = 0,5 ˙12 + 1,67 ˙11,5 + 0,02 ˙380 + +У = 6 + 19,2 + 7,6 + 15 = 47,8 руб/т Fe, где 12 - цена 1 т угля, руб/т; 1,67 - расход концентрата на 1 т Fe; 11,5 - его цена, руб/т; 0,02 - цена электроэнергии, руб/кВт˙ч; 380 - расход электроэнергии; У - условно постоянные расходы, руб/т.The cost of the resulting metal will be
С ₁ = 0.5 ˙12 + 1.67 ˙11.5 + 0.02 ˙380 + + Y = 6 + 19.2 + 7.6 + 15 = 47.8 rub / t Fe, where 12 is the price 1 ton of coal, rub / t; 1.67 - concentrate consumption per 1 t of Fe; 11.5 - its price, rub / t; 0,02 - the price of electricity, rubles / kW˙h; 380 - power consumption; U - conditionally fixed costs, rub / t.

Себестоимость чугуна составляет 80-82 руб/т или стали 110-115 руб/т. Как видно, снижение себестоимости в 2,0-2,4 раза происходит за счет исключения процессов агломерации, окомкования шихты и использования кокса. Выбросы газов сокращаются с 2000-2500 до 500-700 м³/т.The cost of pig iron is 80-82 rubles / ton or steel 110-115 rubles / ton. As you can see, the cost reduction of 2.0-2.4 times occurs due to the exclusion of sintering processes, pelletizing of the charge and the use of coke. Gas emissions are reduced from 2000-2500 to 500-700 m ³ / t.

Claims

METHOD FOR METALIZING DISPERSED RAW MATERIALS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION.

1. The method of metallization of dispersed raw materials, including loading the dispersed raw materials and carbon-containing material with immiscible layers, heating and restoring them in the working chamber with the formation of gaseous products and removal of gaseous reduction products, characterized in that, in order to reduce energy consumption and gas emissions into the atmosphere, dispersed raw materials and carbon-containing material are loaded at a mass ratio of gasified oxygen and carbon in them of 1.44 - 1.57, with 2/3 of the mass of carbon-containing material having They are lowered below the dispersed raw material layer, and 1/3 higher, the gaseous reduction products are diverted from the side of the loading zone and compressed when additional fuel is supplied, and the resulting combustion products are sent to the hollow walls of the working chamber from the discharge side and removed from the loading side.

2. Installation for metallization of dispersed raw materials, containing a horizontal furnace, a pipe for supplying gases and a pipe for exhausting gases connected to the chimney, containers, the mechanism of their movement, characterized in that, in order to increase productivity and reliability in operation, it is equipped with a receiving hopper with a removable device for removing metal plates from containers, platforms for returning containers with vertical movement mechanisms, pushers with a step equal to the length of the container, while the furnace is made in two osna with the container return chamber located on the lower tier, and the working chamber on the upper tier, the walls of which look like hollow half-cylinders with gas supply and exhaust pipes located at the end and at the beginning of the working chamber, respectively, at the ends of the upper and lower tiers, of which pushers are installed, platforms for returning containers are adjacent, and a receiving hopper is attached to the end of the working chamber.