RU2139940C1 - Method for making metallized pellets and installation for performing the same - Google Patents
Method for making metallized pellets and installation for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139940C1 RU2139940C1 RU98115793A RU98115793A RU2139940C1 RU 2139940 C1 RU2139940 C1 RU 2139940C1 RU 98115793 A RU98115793 A RU 98115793A RU 98115793 A RU98115793 A RU 98115793A RU 2139940 C1 RU2139940 C1 RU 2139940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pellets
- brick
- gas
- furnace
- shaft
- Prior art date
Links
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 46
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- MRHSJWPXCLEHNI-UHFFFAOYSA-N [Ti].[V].[Fe] Chemical compound [Ti].[V].[Fe] MRHSJWPXCLEHNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GFNGCDBZVSLSFT-UHFFFAOYSA-N titanium vanadium Chemical compound [Ti].[V] GFNGCDBZVSLSFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001519451 Abramis brama Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства металлизованных железотитанованадиевых окатышей в шахтных печах с использованием газообразного восстановителя. The invention relates to the production of metallized iron-titanium-vanadium pellets in shaft furnaces using a gaseous reducing agent.
Известны способы получения металлизованных окатышей в шахтных печах с использованием газообразного восстановителя, вдуваемого в печь при 850-950oC и получаемого путем углекислотной /1/ и паровой /2/ конверсии природного газа.Known methods for producing metallized pellets in shaft furnaces using a gaseous reducing agent, injected into the furnace at 850-950 o C and obtained by carbon dioxide / 1 / and steam / 2 / conversion of natural gas.
Общими недостатками этих способов является низкая температура восстановительного газа, необходимость ведения процесса при высоком (4-6 ати) давлении газа для обеспечения равномерности металлизации скатышей, что снижает срок службы оборудования, а также невысокая степень использования газа. Common disadvantages of these methods are the low temperature of the reducing gas, the need to conduct the process at a high (4-6 ati) gas pressure to ensure uniform metallization of the pellets, which reduces the service life of the equipment, as well as the low degree of gas use.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является процесс металлизации окатышей в шахтной печи с циклической загрузкой шихты и вдуванием восстановительного газа, получаемого путем паровой конверсии природного газа в регенеративных конвертерах. Насадка регенераторов выполнена из высокоглиноземистого кирпича марки 01 (более 65% Al2О3 + TiО2), пропитанного никелевым катализатором на 2/3 высоты насадки /3/. Closest to the invention in technical essence is the process of metallization of pellets in a shaft furnace with a cyclic loading of the charge and the injection of reducing gas obtained by steam conversion of natural gas in regenerative converters. The regenerator nozzle is made of high-alumina brick grade 01 (more than 65% Al2О3 + TiО2), impregnated with a nickel catalyst at 2/3 of the nozzle height / 3 /.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является низкая степень использования (26%) восстановительного газа из-за большого угла (86 град. 55 мин.) наклона стен шахты печи, а также низкая степень металлизации железотитанованадиевых окатышей. The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is the low degree of use (26%) of reducing gas due to the large angle (86 degrees. 55 minutes) of the inclination of the walls of the shaft of the furnace, as well as the low degree of metallization of iron-titanium-vanadium pellets.
Технической задачей предложенного способа является устранение указанных недостатков известных способов, повышение степени использования восстановительного газа, регулирование процесса металлизации окатышей, переоборудование малых доменных печей для процесса металлизации окатышей. The technical objective of the proposed method is to eliminate these disadvantages of the known methods, increasing the degree of use of reducing gas, regulating the process of metallization of pellets, re-equipment of small blast furnaces for the process of metallization of pellets.
Указанная техническая задача решается тем, что в способе производства металлизованных окатышей, преимущественно тугоплавких железотитанованадиевых, включающем загрузку сырых окатышей в печь, вдувание горячего восстановительного газа, восстановительного газа, восстановление, охлаждение и выгрузку металлизованных окатышей, восстановление осуществляют в реконструированной доменной печи, горн которой переоборудуют в разгрузочный узел с установкой на нем средств для отбора окатышей и контроля степени их металлизации, а воздухонагреватели доменной печи переоборудуют в регенеративные конвертеры для производства горячего восстановительного газа путем конверсии природного газа. The specified technical problem is solved by the fact that in the method for the production of metallized pellets, mainly refractory iron-titanium-vanadium pellets, comprising loading raw pellets into a furnace, blowing hot reducing gas, reducing gas, recovering, cooling and unloading metallized pellets, the reduction is carried out in a reconstructed blast furnace, the furnace of which is being converted in the unloading unit with the installation on it of means for the selection of pellets and control the degree of metallization, and air heating The furnaces of the blast furnace are converted into regenerative converters for the production of hot reducing gas by converting natural gas.
Указанная техническая задача решается также тем, что для увеличения производительности печи путем увеличения температуры восстановительного газа в восстановительный газ дополнительно вводят кислород в количестве 10-50 м3/т металлизованных окатышей.The indicated technical problem is also solved by the fact that in order to increase the furnace productivity by increasing the temperature of the reducing gas, oxygen is additionally introduced into the reducing gas in an amount of 10-50 m 3 / t of metallized pellets.
Для решения указанной технической задачи загрузку сырых окатышей в печь осуществляют отраженным от стенки потоком при угле наклона стенки, равном 50-53o.To solve this technical problem, the loading of raw pellets into the furnace is carried out by a stream reflected from the wall at an angle of inclination of the wall equal to 50-53 o .
Устройство для производства металлизованных окатышей, преимущественно тугоплавких железотитанованадиевых, содержит шахтную печь с колошниковой, восстановительной и фурменной зонами, оборудованную загрузочным и разгрузочным узлами, и конвертеры для углекислотной конверсии природного газа с насадкой из огнеупорного кирпича. Угол наклона стенок шахты печи αш = 88-89 o при отношениях диаметра колошниковой зоны dк и высоты восстановительной зоны Hв к диаметру фурменной зоны Dф (dк/Dф и Hв/Dф), равных соответственно 0,92 и 2,05 - 2,28. Боковая поверхность кирпича насадки конвертеров выполнена с вертикальными, наклонными и горизонтальными каналами с пересечением осей наклонных каналов и осей двух смежных вертикальных каналов, а одна из его боковых стенок выполнена с прогибом.A device for the production of metallized pellets, mainly refractory titanium-vanadium, contains a shaft furnace with blast furnace, reduction and tuyere zones, equipped with loading and unloading units, and converters for carbon dioxide conversion of natural gas with a nozzle made of refractory bricks. The angle of inclination of the walls of the shaft of the furnace α W = 88-89 o with the ratio of the diameter of the top zone d to and the height of the recovery zone H in to the diameter of the tuyere zone D f (d to / D f and H in / D f ), respectively 0.92 and 2.05-2.28. The lateral surface of the converter nozzle brick is made with vertical, inclined and horizontal channels with the intersection of the axes of the inclined channels and the axes of two adjacent vertical channels, and one of its side walls is deflected.
Суммарная площадь поверхности каналов составляет 77-83% от общей площади поверхности насадки. The total surface area of the channels is 77-83% of the total surface area of the nozzle.
Каналы в кирпиче насадки выполнены с шагом, равным 1/4 длины кирпича, а величина прогиба в боковой стенке кирпича составляет 7-8% от толщины кирпича. The channels in the nozzle brick are made with a step equal to 1/4 of the length of the brick, and the deflection in the side wall of the brick is 7-8% of the thickness of the brick.
Сущность изобретения заключается в следующем. Переоборудование малых доменных печей в печи для металлизации окатышей позволяет использовать их более эффективно в условиях дефицита кокса, когда многие из таких печей законсервированы и не работают. The invention consists in the following. Re-equipment of small blast furnaces in a furnace for pellet metallization allows using them more efficiently in conditions of coke deficiency, when many of these furnaces are mothballed and do not work.
Загрузка сырых окатышей в печь отраженным от стенки потоком с углом стенки 50o и более обеспечивает 100% скольжения по стальной стенке окатышей. Применение угла наклона стенки более 53o нецелесообразно, что установлено практикой работы конусных загрузочных устройств доменных печей.The loading of raw pellets into the furnace by a stream reflected from the wall with a wall angle of 50 ° or more provides 100% slip on the steel wall of the pellets. The use of an angle of inclination of the wall of more than 53 o impractical, which is established by the practice of conical loading devices of blast furnaces.
Использование угла наклона стен шахты 88-89o способствует устойчивому сходу окатышей без излишнего разрыхления слоя, что обеспечивает высокую степень использования газа в печи.The use of the angle of inclination of the walls of the shaft 88-89 o contributes to the stable descent of the pellets without excessive loosening of the layer, which provides a high degree of gas use in the furnace.
Отношение диаметра колошниковой зоны и высоты восстановительной зоны к диаметру фурменной зоны (dk/Dф и Hb/Dф), равное 0,92 и 2,05 - 2,28, обеспечивает стандартизацию металлоконструкций и огнеупорных блоков фурм.The ratio of the diameter of the top zone and the height of the reduction zone to the diameter of the tuyere zone (d k / D f and H b / D f ), equal to 0.92 and 2.05 - 2.28, provides standardization of metal structures and refractory tuyere blocks.
Применение для изготовления насадки регенеративных конвертеров ребристого огнеупорного кирпича с вертикальными, наклонными и горизонтальными каналами, выполненными с шагом, равным 1/4 длины кирпича, одна из стенок которого выполнена с прогибом 7-8% от толщины кирпича, когда суммарная площадь поверхности каналов составляет 77-83% общей площади поверхности насадки, обеспечивает высокую удельную поверхность (574 м2/м3) насадки и, следовательно, высокую температуру (1100-1200oC) получаемого при конверсии восстановительного газа. Указанный размер шага между каналами обеспечивает также оптимальную толщину ребер и самого кирпича с точки зрения их прочности и удельной поверхности насадки.The use for the manufacture of nozzles of regenerative converters of ribbed refractory bricks with vertical, inclined and horizontal channels made in increments equal to 1/4 of the brick length, one of the walls of which is made with a deflection of 7-8% of the brick thickness, when the total surface area of the channels is 77 -83% of the total surface area of the nozzle, provides a high specific surface area (574 m 2 / m 3 ) of the nozzle and, therefore, a high temperature (1100-1200 o C) obtained during the conversion of the reducing gas. The indicated step size between the channels also provides the optimal thickness of the ribs and the brick itself in terms of their strength and specific surface of the nozzle.
Изобретение иллюстрируется фиг. 1 - 7. The invention is illustrated in FIG. 1 - 7.
На фиг. 1 представлены разрезы доменной печи (а) и шахтной печи для металлизации окатышей (б). Доменная печь имеет колонны 1. При ее реконструкции убираются части фундамента 2 и лещади 3, образующие поддоменник для проезда чугуновозных ковшей, убираются также стены горна 4 и заплечики 5. В соответствии с изобретением реконструируются стены шахты 6, колошниковая защита 7 и загрузочный аппарат 8. В нижней части зоны восстановления из огнеупорного кирпича выкладывают газовый коллектор 9 и устанавливают блоки с фурмами 10, расположенными через 5o. Верхнюю половину зоны охлаждения футеруют огнеупорным кирпичом, а нижнюю изготавливают из металлического листа 11. В среднюю часть этой зоны врезают патрубок 12 для монтажа оборудования, а в нижней устанавливают колосниковую решетку с разгрузочным устройством 13 и патрубком 14 для вдувания охлаждающего газа. Металлизованные окатыши выгружают в бункера 15, имеющие запорную арматуру 16, охлаждающий кольцевой коллектор 17 и устройство для выдачи готовой продукции 18.In FIG. 1 shows sections of a blast furnace (a) and a shaft furnace for metallizing pellets (b). The blast furnace has
На фиг. 2 представлена технологическая схема устройства для производства металлизованных окатышей. Устройство содержит регенеративные конвертеры 19, регенератор-выравнитель температур 20, шахтную печь 21, рекуператор 22, газоочистку 23, каплеуловитель 24, бункера-охладители 25, газодувку 26, смеситель 27 типа трубы Вентури, рекуператор 28, дымовую трубу 29. In FIG. 2 shows a process diagram of a device for the production of metallized pellets. The device contains
На фиг. 3-5 представлен насадочный кирпич размером 230х130х57,5 мм с вертикальными 30, горизонтальными 31 и наклонными 32 каналами, выполненными с шагом 1/4 длины кирпича. Оси наклонных каналов пересекаются с осями двух смежных вертикальных каналов. Одна из боковых поверхностей кирпича имеет прогиб, равный 0,07 толщины (57,5 мм) кирпича. In FIG. 3-5 shows packed brick measuring 230x130x57.5 mm with vertical 30, horizontal 31 and inclined 32 channels, made in steps of 1/4 of the length of the brick. The axes of the inclined channels intersect with the axes of two adjacent vertical channels. One of the side surfaces of the brick has a deflection equal to 0.07 thickness (57.5 mm) of the brick.
На фиг. 6 - 7 представлены фрагменты насадки, выполненной из насадочного кирпича с вертикальными 30, горизонтальными 31 и наклонными 32 каналами. In FIG. 6 - 7 show fragments of a nozzle made of packed brick with vertical 30, horizontal 31 and inclined 32 channels.
Устройство для производства металлизованных окатышей работает следующим образом. Пуск устройства начинают с разогрева регенеративных конвертеров 19 (фиг. 2). При достижении температуры дымовых газов 350-400oC в рекуператор 22, расположенный в дымовом борове, подается холодный воздух. При достижении температуры подкупольного пространства 1250-1400oC конвертер переводится в режим паровой конверсии. При этом парогазовая смесь в соотношении пар/газ = 1,1, подогретая в рекуператоре 28 до температуры 450-500oC, подается в поднасадочное пространство конвертера. На разогретой активной части насадки конвертера идет реакция
CH4 + H20 = CO + 3H2. (1)
Восстановительный газ (H2 = 71%, CO = 22%) через холодный регенератор-выравниватель температур 20 подают в холодную шахтную печь, предварительно загруженную окатышами до уровня фурм. После этого загружают печь до нормального уровня, засыпая окатыши по 5-6 порций и поддерживая температуру колошникового газа не ниже 150oC. В этом режиме разгрузочный аппарат работает на 30-35% своей мощности, а колошниковый газ с низким содержанием CO2 сбрасывается в атмосферу.A device for the production of metallized pellets works as follows. The start of the device begins with the heating of regenerative converters 19 (Fig. 2). When the flue gas temperature reaches 350-400 o C in the
CH 4 + H 20 = CO + 3H 2 . (1)
Reducing gas (H 2 = 71%, CO = 22%) is fed through a
После заполнения печи окатышами и достижения температуры колошникового газа 250-300oC переходят с паровой конверсии природного газа на углекислотную. Для этого колошниковый газ с содержанием CO2 10-12% подают в систему газоочистки, запускают газодувку 26 и прекращают подачу пара на конверсию природного газа. Оборотный колошниковый газ в смесителе 27 смешивают с природным газом, полученную смесь подогревают в рекуператоре 28 и подают в поднасадочное пространство конвертера. На разогретой до температуры более 1000oC насадке конвертера, пропитанной катализатором (содержит 2,5 - 3,0% NiO), идет реакция
CH4 + CO2 = 2CO + 2H2, (2)
полнота которой составляет не менее 80%.After filling the furnace with pellets and reaching a top gas temperature of 250-300 o C switch from steam conversion of natural gas to carbon dioxide. For this, blast furnace gas with a CO 2 content of 10-12% is supplied to the gas purification system, gas blowing 26 is started and steam supply to the conversion of natural gas is stopped. The circulating top gas in the
CH 4 + CO 2 = 2CO + 2H 2 , (2)
the completeness of which is at least 80%.
Из конвертера восстановительный газ поступает в регенератор 20 с активной насадкой, в котором элиминируются колебания температуры восстановительного газа и содержания окислителей, вызываемые поочередной работой конвертеров и восстановлением катализатора, а также происходит доконверсия содержащегося в газе метана избытком CO2. Для науглероживания металлизованных окатышей предусмотрена подача природного газа в регенератор 20. Восстановительный газ (примерный состав в %: H2 - 49, CO - 43, CO2 - 2, CH4 - 2, H20 - 4) из регенератора 20 поступает в кольцевой газовый коллектор, а затем через наклонные фурмы (фиг. 1) - в шахтную печь 21 (фиг. 2).From the converter, the reducing gas enters the
Восстановление высших оксидов железа (Fe2O3 и Fe3O4) происходит в верхней части шахты при температуре до 700oC. В средней части шахты восстанавливается FeO с достижением степени металлизации 80%. В нижней части шахты протекает процесс науглероживания железа (образование Fe3C) до содержания углерода в окатышах 1,27 - 2,91%, что обеспечивает их защиту от вторичного окисления.The reduction of higher iron oxides (Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 ) occurs in the upper part of the mine at temperatures up to 700 o C. In the middle part of the mine FeO is recovered with a metallization degree of 80%. In the lower part of the mine, the process of carbonization of iron proceeds (formation of Fe 3 C) to a carbon content of 1.27 - 2.91% in the pellets, which ensures their protection against secondary oxidation.
Колошниковый газ (примерный состав в %: H2 - 38, CO - 17, CO2 - 15, CH4 - 4, H20 - 21, N2 - 2) поступает в рекуператор 22, в котором подогревается воздух, идущий на отопительные горелки регенераторов 19. После этого колошниковый газ очищается от пыли в газоочистке 23 и охлаждается для конденсации и удаления в каплеуловителе 24 воды, образующейся в шахтной печи в реакциях восстановления оксидов железа водородом. Очищенный и охлажденный колошниковый газ разделяется на три потока. Основной поток колошникового газа направляется на конверсию через смеситель 27. Перед смесителем в этот поток подается природный газ в количестве, равном количеству CO2 в потоке колошникового газа. Смесь газов подогревается в рекуператоре 28 и подается в конвертеры 19.Top gas (approximate composition in%: H 2 - 38, CO - 17, CO 2 - 15, CH 4 - 4, H 20 - 21, N 2 - 2) enters the
Второй поток оборотного газа подается в бункера-охладители 25, а из них - в общий газопровод колошникового газа на выходе из печи 21. The second stream of circulating gas is fed into the silo-
Третий поток выводится из процесса для предотвращения накопления серы и азота в газе и используется для отопления регенеративных конвертеров. The third stream is removed from the process to prevent the accumulation of sulfur and nitrogen in the gas and is used to heat regenerative converters.
Предложенный способ может быть реализован на любой переоборудованной согласно изобретению доменной печи небольшого объема на предприятиях, удаленных от угольных бассейнов и снабжаемых природным газом. The proposed method can be implemented on any blast furnace of small volume converted according to the invention at enterprises remote from coal pools and supplied with natural gas.
Изобретение иллюстрируется следующим примером. The invention is illustrated by the following example.
В таблице 1 представлены полезный объем Vп, внутренний объем Vвн, диаметр колошника dk, диаметр горна dг, диаметр распара Dp, полезная высота Нп, внутренняя высота Нвн, угол наклона шахты αш, угол наклона заплечиков αз ряда уральских металлургических заводов: Алапаевского (АМЗ), Верхне-Синечихинского (ВСМЗ), Нижне-Салдинского (НСМЗ), Чусовского (ЧусМЗ) и Нижне-Тагильского металлургического комбината (НТМК).Table 1 presents the usable volume V p , the internal volume V vn , the diameter of the top d k , the diameter of the furnace d g , the diameter of the steam D p , the usable height H p , the internal height N vn , the angle of inclination of the shaft α w , the angle of the shoulders α s a number of Ural metallurgical plants: Alapaevsky (AMZ), Verkhne-Sinechikhinsky (VSMZ), Nizhne-Salda (NSMZ), Chusovsky (ChusMZ) and Nizhne-Tagilsky metallurgical plant (NTMK).
В таблице 2 представлены следующие основные размеры существующей шахтной печи для металлизации (способ-прототип) Белорецкого металлургического комбината (БМК) и шахтных печей для металлизации окатышей, которые можно создать путем переоборудования представленных в таблице 1 доменных печей: внутренний объем Vв, диаметр колошника dк, диаметр фурменной зоны Dф, диаметр зон охлаждения Do и do, высота зоны восстановления Hв, отношения к диаметру фурменной зоны высоты зоны восстановления (Hв/Dф) и диаметра колошника (dк/Dф), число фурм nф, высота зон охлаждения Ho и ho, угол наклона шахты αш, угол наклона стенок зоны охлаждения αo, диаметр и число бункеров для выгрузки металлизованных окатышей dΣ и nΣ.
Процесс прямого легирования стали по ванадийсодержащими металлизованными окатышам наиболее эффективен при подаче их в электродуговые печи во время восстановительного периода плавки. Сквозной коэффициент извлечения ванадия из руды в сталь составляет при этом 60-63%, что в 2 раза выше чем по схеме руда - феррованадий - сталь. Срок окупаемости затрат на реконструкцию составит 6-12 месяцев.Table 2 presents the following main dimensions of the existing shaft furnace for metallization (prototype method) of the Beloretsk Metallurgical Plant (BMK) and shaft furnace for metallization of pellets, which can be created by re-equipment of blast furnaces shown in table 1: internal volume V in , top diameter d k , the diameter of the tuyere zone D f , the diameter of the cooling zones D o and d o , the height of the recovery zone H in , the ratio to the diameter of the tuyere zone of the height of the recovery zone (H in / D f ) and the diameter of the top (d to / D f ), tuyere n f , high from the cooling zones H o and h o , the angle of inclination of the shaft α w , the angle of inclination of the walls of the cooling zone α o , the diameter and number of bins for unloading metallized pellets d Σ and n Σ .
The process of direct alloying of steel through vanadium-containing metallized pellets is most effective when they are fed into electric arc furnaces during the recovery period of the smelting. The through coefficient of vanadium extraction from ore to steel is 60-63%, which is 2 times higher than the ore – ferrovanadium – steel scheme. The payback period for reconstruction costs will be 6-12 months.
По сравнению с существующими известными способами предложенный способ производства металлизованных окатышей обеспечивает более высокую степень использования CO и реализуется с меньшим расходом тепла на 1 т продукта (таблица 3). Compared with existing known methods, the proposed method for the production of metallized pellets provides a higher degree of CO utilization and is realized with a lower heat consumption per 1 ton of product (table 3).
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98115793A RU2139940C1 (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Method for making metallized pellets and installation for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98115793A RU2139940C1 (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Method for making metallized pellets and installation for performing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2139940C1 true RU2139940C1 (en) | 1999-10-20 |
Family
ID=20209722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98115793A RU2139940C1 (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Method for making metallized pellets and installation for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2139940C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2282665C2 (en) * | 2004-09-20 | 2006-08-27 | Региональное Уральское Отделение Академии Инженерных Наук им. А.М. Прохорова | Recuperative method of coke-free reworking of vanadium-containing ore raw material with direct alloying of steel with vanadium |
| RU2287017C2 (en) * | 2004-11-19 | 2006-11-10 | Региональное Уральское Отделение Академии Инженерных Наук им. А.М. Прохорова | Method of coke-free processing of vanadium-containing ore material for making vanadium-alloyed steel, hot metallized pellets and vanadium slag |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4376648A (en) * | 1980-12-04 | 1983-03-15 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing reduced iron |
-
1998
- 1998-08-19 RU RU98115793A patent/RU2139940C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4376648A (en) * | 1980-12-04 | 1983-03-15 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing reduced iron |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Тулин Н.А. и др. Развитие бескоксовой металлургии./Под редакцией Н.А. Тулина и К.М. Майера - М.: Металлургия, 1987, с. 51-62. 2. Экономические преимущества и конструктивные особенности установки для прямого получения железа методом ХИЛ-III. - Промсырьеимпорт, 1984, с. 36. 3. Гиммельфарб А.И. и др. Металлизация и электроплавка железорудного сырья. - М.: Металлургия, 1981, с. 65-72. 4. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2282665C2 (en) * | 2004-09-20 | 2006-08-27 | Региональное Уральское Отделение Академии Инженерных Наук им. А.М. Прохорова | Recuperative method of coke-free reworking of vanadium-containing ore raw material with direct alloying of steel with vanadium |
| RU2287017C2 (en) * | 2004-11-19 | 2006-11-10 | Региональное Уральское Отделение Академии Инженерных Наук им. А.М. Прохорова | Method of coke-free processing of vanadium-containing ore material for making vanadium-alloyed steel, hot metallized pellets and vanadium slag |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1641945B1 (en) | Method and apparatus for improved use of primary energy sources in integrated steel plants | |
| AU2011309835B2 (en) | Method and apparatus for producing direct reduced iron utilizing a source of reducing gas comprising hydrogen and carbon monoxide | |
| US4054444A (en) | Method for controlling the carbon content of directly reduced iron | |
| CA1118211A (en) | Method for the direct reduction of iron using gas from coal | |
| JP2011514443A (en) | Process for melting pig iron with recirculation of blast furnace gas and addition of hydrocarbons | |
| CA1148744A (en) | Impact bed gasifier-melter | |
| US4201571A (en) | Method for the direct reduction of iron and production of fuel gas using gas from coal | |
| CN114045373A (en) | Gas-based shaft furnace direct reduction method | |
| SU1138036A3 (en) | Method of operation of blast furnace and system for producing molten iron and reducing gas | |
| US4316739A (en) | Method for producing molten iron | |
| RU2139940C1 (en) | Method for making metallized pellets and installation for performing the same | |
| CN1030775C (en) | Method and equipment for reducing sponge iron based on shaft furnace coal | |
| EA036649B1 (en) | Direct reduction process and shaft furnace utilizing an extended flow diverter cone | |
| CN100451133C (en) | Method and equipment for producing direct reduced iron using coke oven gas | |
| RU2299244C2 (en) | Modular furnace | |
| US4234169A (en) | Apparatus for the direct reduction of iron and production of fuel gas using gas from coal | |
| US4225340A (en) | Method for the direct reduction of iron using gas from coal | |
| US4179280A (en) | Direct-reduction process carried out in a rotary kiln | |
| US6197088B1 (en) | Producing liquid iron having a low sulfur content | |
| US4205830A (en) | Apparatus for the direct reduction of iron using gas from coal | |
| CN1073212A (en) | Integral downstream continuous ironmaking and steelmaking method and equipment | |
| CN87103111A (en) | A kind of novel process of sponge iron smelting and the type of furnace | |
| WO2006135984A1 (en) | Production of iron | |
| KR20240098653A (en) | Apparatus for manufacturing molten iron and method for manufacturing molten iron | |
| RU2319749C2 (en) | Method of the direct production of iron, in particular steels, and installation for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090820 |