[go: up one dir, main page]

RU2511419C2 - Method for liquid-phase obtaining of direct-reduced iron - Google Patents

Method for liquid-phase obtaining of direct-reduced iron Download PDF

Info

Publication number
RU2511419C2
RU2511419C2 RU2012135608/02A RU2012135608A RU2511419C2 RU 2511419 C2 RU2511419 C2 RU 2511419C2 RU 2012135608/02 A RU2012135608/02 A RU 2012135608/02A RU 2012135608 A RU2012135608 A RU 2012135608A RU 2511419 C2 RU2511419 C2 RU 2511419C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon
iron
bath
reduction
metal
Prior art date
Application number
RU2012135608/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012135608A (en
Inventor
Генрих Алексеевич Дорофеев
Сергей Гаврилович Мурат
Татьяна Николаевна Одородько
Александр Анатольевич Протопопов
Александр Алексеевич Стецурин
Павел Рудольфович Янтовский
Original Assignee
Генрих Алексеевич Дорофеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Генрих Алексеевич Дорофеев filed Critical Генрих Алексеевич Дорофеев
Priority to RU2012135608/02A priority Critical patent/RU2511419C2/en
Publication of RU2012135608A publication Critical patent/RU2012135608A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2511419C2 publication Critical patent/RU2511419C2/en

Links

Landscapes

  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to obtaining of direct-reduced iron in electric-arc furnaces as per one-stage procedure. Molten metal bath is used as a reaction medium and a reduction zone, solid carbon-containing material and iron-ore raw material in the form of particles of maximum 6 mm and flux is supplied to the metal bath volume, and technical gaseous oxygen is blown. Heating of carbon-containing material and gasification of its organic part is performed; heating of particles of iron-ore raw material is performed till molten state so that transition of carbon to molten state and interaction of liquid iron oxides with carbon is provided and iron and CO is obtained. The molten bath is bubbled with gas obtained as a result of gasification and oxidation of carbon so that its boiling and mixing and rise of gas bubbles to the bath surface is provided. CO is additionally burnt above the surface with an oxidation gas, thus transmitting additional burning heat to the molten bath. Formed process gasses are removed, and liquid metal and slag is tapped.
EFFECT: reduction of power consumption and enlargement of a range of produced direct-reduced iron.
7 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлурги, конкретно к получению железа прямого восстановления в электродуговых электропечах и агрегатах восстановления по одностадийной технологии с использованием неокускованного железорудного сырья и углеродсодержащего материала.The invention relates to ferrous metallurgy, and specifically to the production of direct reduction iron in electric arc furnaces and reduction units according to a one-stage technology using unexcited iron ore raw materials and carbon-containing material.

Известны одностадийные способы прямого получения железа прямого восстановления в жидком состоянии [1, 2]. В этом случае в одном агрегате совмещаются стадии нагрева, восстановления, плавления и рафинирования металла. Восстановление железорудных материалов в них протекает при высоких температурах, что увеличивает скорость реакции и производительность агрегата.Known single-stage methods for direct production of iron direct reduction in the liquid state [1, 2]. In this case, the stages of heating, reduction, melting and refining of metal are combined in one unit. The reduction of iron ore materials in them proceeds at high temperatures, which increases the reaction rate and unit productivity.

Одностадийные способы прямого получения жидкого металла разделяются на два вида [2]. К первому виду относятся процессы, в которых восстановление железорудных материалов протекает в твердой фазе с последующим плавлением и довосстановлением оксидов железа по схеме восстановление - плавление.Single-stage methods for the direct production of liquid metal are divided into two types [2]. The first type includes processes in which the reduction of iron ore materials proceeds in the solid phase, followed by melting and additional reduction of iron oxides according to the reduction-melting scheme.

Наиболее типичным примером таких процессов является процесс Корекс, уже нашедший промышленное применение. В этом процессе восстановителем и источником тепла является уголь. Основным конструктивным элементом этого способа является реактор, в котором производят газификацию угля путем сжигания его в токе вдуваемого кислорода с получением температур до 2500°С. Данные температуры обеспечивают быструю газификацию частиц углеродсодержащего материала и образование синтез-газа, состоящего преимущественно из СО и Н2. Этот газ далее поступает в шихту, где восстанавливает железорудные окатыши с получением твердого железа. Затем это железо направляется в нижнюю часть газификатора, где оно расплавляется и науглероживается, образуя жидкий передельный чугун.The most typical example of such processes is the Corex process, which has already found industrial application. In this process, coal is the reducing agent and source of heat. The main structural element of this method is a reactor in which coal gasification is carried out by burning it in a stream of injected oxygen to obtain temperatures up to 2500 ° C. These temperatures provide a quick gasification of particles of carbon-containing material and the formation of synthesis gas, consisting mainly of CO and H 2 . This gas then enters the charge, where it reduces iron ore pellets to produce solid iron. Then this iron is sent to the lower part of the gasifier, where it is melted and carbonized, forming liquid pig iron.

Недостатком процесса Корекс является относительно медленная скорость восстановления железа, обусловленная весьма длительным процессом металлизации, занимающим много времени - 7-9 ч. Основной причиной этого является твердофазное состояние железорудных материалов во время их восстановления, что ограничивает скорость реакции восстановления.The disadvantage of the Korex process is the relatively slow rate of iron reduction, due to the very long metallization process, which takes a lot of time - 7-9 hours. The main reason for this is the solid-state state of iron ore materials during their reduction, which limits the rate of reduction reaction.

Другим существенным недостатком процесса Корекс является узкий сортамент получаемого металла, ограниченного жидким чугуном, и невозможность получения железоуглеродистых расплавов с пониженным содержанием углерода типа чернового железа. Эти принципиальные недостатки свойственны и другим аналогичным процессам [3-8].Another significant drawback of the Korex process is the narrow range of the resulting metal, limited to molten iron, and the impossibility of producing iron-carbon melts with a low carbon content such as crude iron. These fundamental shortcomings are also characteristic of other similar processes [3-8].

Второй тип одностадийных способов прямого получения жидкого металла в отличие от первого базируется на предварительном плавлении железорудных материалов с последующим восстановлением железа из его оксидов в расплавленном состоянии углеродом по схеме плавление-восстановление. В качестве восстановителя могут быть использованы твердый углерод, вдуваемый в расплав, либо углерод, растворенный в металлической ванне, а также газы (СО, Н2, СН4). Основным преимуществом таких процессов является возможность существенного увеличения скорости восстановления оксидов железа благодаря их жидкому состоянию и, следовательно, производительности процессов прямого получения жидкого металла. Эти процессы исключают необходимость подготовки исходных материалов, что снижает энергозатраты, улучшают экологическое состояние окружающей природной среды, уменьшают капитальные вложения. К сожалению, технологические сложности не позволили довести эти способы до широкого промышленного применения и обеспечить им заметную роль в производстве железа прямого восстановления [2, 5].The second type of one-stage methods for the direct production of liquid metal, in contrast to the first, is based on the preliminary melting of iron ore materials with the subsequent reduction of iron from its oxides in the molten state by carbon according to the melting-reduction scheme. As a reducing agent, solid carbon injected into the melt or carbon dissolved in a metal bath, as well as gases (CO, H 2 , CH 4 ) can be used. The main advantage of such processes is the possibility of a significant increase in the rate of reduction of iron oxides due to their liquid state and, consequently, the productivity of the processes of direct production of liquid metal. These processes eliminate the need for preparation of raw materials, which reduces energy consumption, improves the ecological state of the natural environment, and reduces capital investments. Unfortunately, technological difficulties did not allow to bring these methods to wide industrial use and to provide them with a significant role in the production of direct reduction iron [2, 5].

Наиболее близко к промышленной реализации способа одностадийного жидкофазного получения железа прямого восстановления из неокускованного железорудного сырья и угля подошли в процессе ROMELT [6-8]. Процесс базируется на использовании в качестве реакционной среды и зоны восстановления жидкой шлаковой ванны, барботируемой кислородсодержащим газом, располагающейся внутри водоохлаждаемых кессонов. В шлак подают уголь и железорудное сырье, где и происходит восстановление оксидов железа углеродом. В данном процессе уголь выполняет одновременно роль восстановителя и энергоносителя. Основным источником тепла в процессе ROMELT является сжигание СО и Н2 над поверхностью шлака кислородсодержащим газом. Некоторую роль в тепловом балансе играет окисление части углерода до СО кислородсодержащим газом. Тепло горючих газов частично возвращается в шлак и через него в металлическую ванну, обеспечивая потребности в энергии. В качестве окислительного дутья используют смесь сжатого воздуха и газообразного кислорода.Closest to the industrial implementation of the method of single-stage liquid-phase production of direct reduced iron from unskilled iron ore and coal came in the ROMELT process [6-8]. The process is based on the use of a liquid slag bath sparged with an oxygen-containing gas as a reaction medium and a recovery zone, located inside water-cooled caissons. Coal and iron ore are fed to the slag, where iron oxides are reduced by carbon. In this process, coal simultaneously plays the role of reducing agent and energy carrier. The main heat source in the ROMELT process is the burning of CO and H 2 above the surface of the slag with an oxygen-containing gas. The oxidation of part of carbon to CO by an oxygen-containing gas plays a role in the heat balance. The heat of combustible gases partially returns to the slag and through it to the metal bath, providing energy requirements. A mixture of compressed air and gaseous oxygen is used as an oxidizing blast.

Восстановление оксидов железа происходит в слое шлака. Далее жидкие частицы железа науглероживаются и опускаются через слой шлака вниз на подину печи, где формируют металлическую ванну из высокоуглеродистого расплава. Благодаря этому продуктом реакции между углеродом и оксидами железа в шлаке является раствор углерода в железе - чугун. Другим продуктом реакции являются отходящие дымовые газы, обладающие высокими запасами физического и химического тепла и пригодные для производства из них электрической и тепловой энергии.The reduction of iron oxides occurs in the slag layer. Further, liquid iron particles are carburized and lowered down through the slag layer to the bottom of the furnace, where a metal bath is formed from a high-carbon melt. Thanks to this reaction product between carbon and iron oxides in the slag is a solution of carbon in iron - cast iron. Another reaction product is flue gases, which have high reserves of physical and chemical heat and are suitable for the production of electric and thermal energy from them.

Способ жидкофазного получения железа прямого восстановления ROMELT включает использование в качестве реакционной среды и зоны восстановления жидкой шлаковой ванны, вдувание в нее окислительного газа из смеси воздуха и газообразного кислорода, подачу частиц углеродсодержащего материала, железорудного сырья, флюса, окисление (сжигание) углерода в объеме шлаковой ванны до СО, передачу выделяющегося тепла окисления углерода из шлака в металл, нагрев углеродсодержащего материала, газификацию его органической части, преимущественно, до СО и Н2, нагрев частиц железорудного сырья до расплавленного состояния, взаимодействие жидких оксидов железа с углеродом в шлаковой ванне, восстановление оксидов железа углеродом с получением железа и СО, барботаж расплавленной ванны пузырьками газа, ее кипение и перемешивание, всплывание пузырьков, в частности СО и Н2 на поверхность ванны, дожигание их над поверхностью шлаковой ванны, передачу тепла дожигания вначале шлаковой, а затем металлической ванне, расплавление и/или растворение в шлаке флюса, минеральных компонентов углеродсодержащего материала, пустой породы железорудного сырья, отвод из печи образующихся технологических газов в энергоустановку, последующее их использование для выработки электрической и тепловой энергии, выпуск жидкого металла и шлака.The liquid-phase method for producing ROMELT direct reduction iron involves the use of a liquid slag bath as a reaction medium and a reduction zone, blowing oxidizing gas into it from a mixture of air and gaseous oxygen, feeding particles of carbon-containing material, iron ore, flux, oxidizing (burning) carbon in the volume of slag baths to СО, transfer of heat of carbon oxidation from slag to metal, heating of carbon-containing material, gasification of its organic part, mainly to СО and Н 2 , heating the iron ore particles to a molten state, the interaction of liquid iron oxides with carbon in a slag bath, the reduction of iron oxides with carbon to produce iron and CO, bubbling the molten bath with gas bubbles, its boiling and mixing, bubbling, in particular CO and H 2 to the surface of the bath, afterburning them above the surface of the slag bath, transferring the heat of afterburning, first to the slag and then to the metal bath, melting and / or dissolving the carbon-containing mineral components in the slag its material, waste rock of iron ore raw materials, the removal of the resulting process gases from the furnace to the power plant, their subsequent use to generate electric and thermal energy, the release of liquid metal and slag.

Основными недостатками известного способа являются:The main disadvantages of this method are:

- использование в качестве реакционной среды и зоны восстановления жидкой шлаковой ванны. При подаче в нее железосодержащее сырье расплавляется и переходит в шлак. Это снижает активность оксидов железа, повышает температуру их восстановления и уменьшает скорость восстановления железа;- use as a reaction medium and recovery zone of a liquid slag bath. When fed into it, the iron-containing raw material is melted and passes into slag. This reduces the activity of iron oxides, increases the temperature of their reduction and reduces the rate of reduction of iron;

- негативное влияние оказывает использование шлака также на углеродсодержащий материал. В отличие от железа шлак не обладает способностью к переводу углерода в атомарно-дисперсное состояние, то есть в раствор углерода в железе. Поэтому частицы угля в шлаке, хотя и уменьшаются в размере, однако сохраняют свойства отдельной твердой фазы. С позиции кинетики данный фактор уменьшает скорость восстановления оксидов железа углеродом по сравнению с углеродом, перешедшим в растворенное состояние и находящимся в жидкой среде в виде отдельных атомов;- the use of slag also has a negative effect on the carbon-containing material. Unlike iron, slag does not have the ability to transfer carbon into an atomically dispersed state, that is, into a solution of carbon in iron. Therefore, coal particles in the slag, although they are reduced in size, however, retain the properties of a separate solid phase. From the point of view of kinetics, this factor reduces the rate of reduction of iron oxides by carbon in comparison with carbon that has passed into a dissolved state and is in the form of separate atoms in a liquid medium;

- жидкий шлак, выполняющий помимо прочих задач функции теплоносителя по отношению к получаемому железу прямого восстановления, обладает по сравнению с железоуглеродистым расплавом значительно более высоким значением теплового критерия Прандтля, определяющим интенсивность переноса тепла из шлака в металлическую ванну. Это означает, что расплав шлака выступает в качестве эффективной термоизоляционной прослойки, именно по этой причине скорость теплообмена шлака с металлом оказывается ниже возможной, вызывая дефицит тепла;- liquid slag, which performs, in addition to other tasks, the coolant with respect to the direct reduction iron obtained, has a significantly higher Prandtl thermal criterion, which determines the rate of heat transfer from the slag to the metal bath, in comparison with the iron-carbon melt. This means that the slag melt acts as an effective heat-insulating layer, it is for this reason that the rate of heat transfer of slag with metal is lower than possible, causing a heat deficit;

- барботаж шлаковой ванны кислородсодержащим газом вызывает вспенивание верхнего слоя шлака, оставляя нижнюю часть его, прилегающую непосредственно к металлической ванне, неподвижной. Оба этих фактора существенно снижают интенсивность переноса тепла окисления углерода до СО в шлаковой ванне и тепла дожигания СО до СО2 над поверхностью шлака в объем металлической ванны. Это увеличивает расход угля, играющего роль доминирующего энергоносителя и соответственно повышает энергозатраты на восстановление железа;- bubbling of the slag bath with oxygen-containing gas causes foaming of the upper layer of slag, leaving its lower part, adjacent directly to the metal bath, stationary. Both of these factors significantly reduce the intensity of heat transfer of oxidation of carbon to CO in the slag bath and the heat of afterburning of CO to CO 2 above the surface of the slag into the volume of the metal bath. This increases the consumption of coal, which plays the role of the dominant energy carrier and, accordingly, increases the energy consumption for the reduction of iron;

- окисление углерода до СО смесью воздуха и кислорода резко по сравнению с чистым кислородом снижает количество тепла, поступающего в шлак и металл и негативно влияет на энергоемкость процесса восстановления, вызывая необходимость увеличения расхода угля;- oxidation of carbon to CO by a mixture of air and oxygen sharply compared with pure oxygen reduces the amount of heat entering the slag and metal and negatively affects the energy intensity of the recovery process, causing the need to increase the consumption of coal;

- использование шлаковой ванны в качестве зоны восстановления вместо металла приводит к отделению очага тепловыделения, каким является верхняя часть шлаковой ванны, от места потребления энергии - нижней части шлаковой ванны и жидкого металла. Это, естественно, снижает степень усвоения тепла, выделяющегося при окислении (сжигании) углерода до СО и дожигании СО до СО2, также увеличивая тем самым расход угля;- the use of a slag bath as a reduction zone instead of metal leads to the separation of the heat source, which is the upper part of the slag bath, from the place of energy consumption - the lower part of the slag bath and liquid metal. This, of course, reduces the degree of assimilation of the heat released during the oxidation (burning) of carbon to CO and afterburning of CO to CO 2 , thereby also increasing the consumption of coal;

- восстановление железа из его оксидов углеродом, содержащимся в шлаке в сверхстехиометрическом количестве, неизбежно сопровождается науглероживанием капелек железа и превращением их в чугун. Поэтому данный процесс ограничивает сортамент железа прямого восстановления одним материалом - чугуном, отличаясь от последнего только меньшим содержанием кремния и марганца;- reduction of iron from its oxides by carbon, contained in slag in superstoichiometric amounts, is inevitably accompanied by carburization of iron droplets and their transformation into cast iron. Therefore, this process limits the assortment of direct reduced iron to one material - cast iron, differing from the latter only in a lower content of silicon and manganese;

- ограниченные возможности использования вдуваниия в шлаковую ванну кислородсодержащего газа как по количеству, так и окислительному потенциалу. При чрезмерном количестве кислорода в дутье будет происходить процесс, обратный восстановлению железа, а именно - окисление FeO шлака до Fe2O3, а свежевосстановленного железа - до FeO. Ограничения по количеству вдуваемого кислорода, в свою очередь, уменьшают скорость окисления углерода кислородом дутья и ограничивают поступление тепла в процесс восстановления, носящему эндотермический характер и сопровождающемуся высокими затратами энергии.- limited possibilities of using blowing oxygen-containing gas into the slag bath both in quantity and in oxidation potential. With an excessive amount of oxygen in the blast, the process will be reverse to the reduction of iron, namely, the oxidation of FeO slag to Fe 2 O 3 , and freshly reduced iron to FeO. Limitations on the amount of oxygen injected, in turn, reduce the rate of carbon oxidation by blast oxygen and limit the flow of heat into the recovery process, which is endothermic in nature and is accompanied by high energy costs.

Отмеченные выше факторы вызывают значительное повышение удельного расхода тепла на восстановление железа, проявляющееся в высоком расходе энергетического угля, достигающем 1031 кг/т, по данным публикации [9], и 1345-1375 кг/т согласно источнику [5].The factors noted above cause a significant increase in the specific heat consumption for iron reduction, which manifests itself in a high consumption of steam coal, reaching 1031 kg / t, according to the publication [9], and 1345-1375 kg / t according to the source [5].

В сочетании с узким сортаментом выплавляемого железа, ограниченного только чугуном, эти факторы являются причиной снижения конкурентоспособности известного способа и аналогичных ему одностадийных процессов получения первичного металлического сырья, не позволивших им до сих пор получить широкое применение в черной металлургии.In combination with a narrow range of smelted iron, limited only by cast iron, these factors are the reason for the decrease in the competitiveness of the known method and the similar one-stage processes for the production of primary metal raw materials, which have not yet allowed them to be widely used in ferrous metallurgy.

Задача, решаемая настоящим изобретением и достигаемый технический результат, заключаются в создании экономичного способа получения железа прямого восстановления в электродуговых электропечах и агрегатах восстановления по одностадийной технологии с использованием неокускованного железорудного сырья и углеродсодержащего материала, снижении энергозатрат на основе более эффективного использования потенциала углерода как энергоносителя и расширение сортамента производимого железа прямого восстановления, включая весь диапазон возможных содержаний углерода в железе - от 0,05% в черновом железе и до 4,5% в чугуне.The problem solved by the present invention and the technical result achieved is to create an economical method for producing direct reduction iron in electric arc furnaces and reduction units using a single-stage technology using unrated iron ore and carbon-containing material, reducing energy consumption based on more efficient use of carbon potential as an energy carrier and expanding assortment of iron produced direct reduction, including the entire range of likely impacts of carbon content in the iron - 0.05% in the crude iron and up to 4.5% iron.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в способе жидкофазного получения железа прямого восстановления в электродуговой печи, характеризующемся тем, что используют в качестве реакционной среды и зоны восстановления расплавленную металлическую ванну, подают в объем металлической ванны твердый углеродсодержащий материал и железорудное сырье в виде частиц не более 6 мм, флюс и вдувают окислительный газ, осуществляют нагрев углеродсодержащего материала и газификацию его органической части, нагрев частиц железорудного сырья до расплавленного состояния с обеспечением перехода углерода в расплав и взаимодействия жидких оксидов железа с углеродом и получения железа и СО, барботаж расплавленной ванны пузырьками газа, полученного в результате газификации и окисления углерода, с обеспечением ее кипения, перемешивания и всплывания пузырьков газа на поверхность ванны, дожигание СО над поверхностью окислительным газом с обеспечением передачи тепла дожигания расплавленной ванне, расплавление и/или растворение в шлаке флюса, минеральных компонентов углеродсодержащего материала, пустой породы железорудного сырья и золы углеродсодержащего материала, отвод из печи образующихся технологических газов, в том числе газифицированной органической части углеродсодержащего материала, и выпуск жидкого металла и шлака, при этом частицы углеродсодержащего материала и железорудного сырья вводят непосредственно в объем металлической ванны и производят в ней восстановление железа из оксидов частью поступающего углерода с получением монооксида углерода, причем в качестве окислительного газа в металлическую ванну вдувают параллельно и одновременно с подачей исходных материалов и восстановлением железа технический газообразный кислород с удельной интенсивностью 0,1-5м3/(т·мин) и осуществляют окисление остальной части вводимого углерода, при этом удельные расходы углерода и кислорода выбирают из соотношенияTo solve the problem and achieve the claimed technical result in the method of liquid-phase obtaining direct reduced iron in an electric arc furnace, characterized in that it is used as a reaction medium and a reduction zone metal a bath, solid carbon-containing material and iron ore raw materials in the form of particles of not more than 6 mm are fed into the volume of the metal bath, the oxidizing gas is injected into the flux and the carbon-containing material is heated and the organic part is gasified, the iron ore particles are heated to the molten state to ensure the transition of carbon into the melt and the interaction of liquid iron oxides with carbon and the production of iron and CO, bubbling the molten bath with gas bubbles resulting from gasification and oxidation of carbon, both by boiling it, mixing and bubbling gas bubbles on the surface of the bath, burning CO over the surface with oxidizing gas to ensure heat transfer from the burning of the molten bath, melting and / or dissolving in the slag of the flux, mineral components of the carbon-containing material, waste rock of iron ore and ash of carbon-containing material, removal from the furnace of the resulting process gases, including the gasified organic part of the carbon-containing material, and the release of liquid metal and slag, while Particles of carbon-containing material and iron ore are injected directly into the volume of the metal bath and iron is reduced therefrom from the oxides with part of the incoming carbon to produce carbon monoxide, and technical gas is blown into the metal bath as an oxidizing gas simultaneously and simultaneously with the supply of starting materials and iron reduction oxygen with a specific intensity of 0.1-5m3/ (t · min) and carry out the oxidation of the rest of the input carbon, while the specific consumption of carbon and oxygen is selected from the ratio

(mC-321)/ m O 2

Figure 00000001
=0,5-1,5,(m C -321) / m O 2
Figure 00000001
= 0.5-1.5,

гдеWhere

mC - удельный расход углерода, вводимого с углеродсодержащим материалом на одну тонну железа, кг/т;m C is the specific consumption of carbon introduced with the carbon-containing material per ton of iron, kg / t;

321 - удельный расход углерода на восстановление из Fе2О3 одной тонны железа, кг/т;321 — specific carbon consumption for reduction from Fe 2 O 3 of one ton of iron, kg / t;

m O 2

Figure 00000002
- удельный расход газообразного кислорода, вводимого с дутьем на одну тонну железа, кг/т, m O 2
Figure 00000002
- specific consumption of gaseous oxygen introduced with blast per ton of iron, kg / t,

а за 0,5-10,0 мин до выпуска из печи полученного железа прямого восстановления из него удаляют 5-95 % углерода путем его дополнительного окисления, вдуваемым в металл газообразным кислородом с удельной интенсивностью 0,1-5,0 нм3/(т·мин).and 0.5-10.0 minutes before the direct reduction iron obtained from the furnace is removed, 5-95% of carbon is removed from it by additional oxidation, gaseous oxygen injected into the metal with a specific intensity of 0.1-5.0 nm 3 / ( caraway).

Кроме этого:Besides:

- для восстановления железа используют углерод одновременно в растворенном и свободном состояниях при его суммарной концентрации в металлической ванне 3-15%, при этом соотношение концентраций растворенного и свободного углерода по ходу восстановительной плавки поддерживают в пределах 1:(0,1÷3);- to restore iron, carbon is used simultaneously in dissolved and free states with its total concentration in the metal bath of 3-15%, while the ratio of the concentrations of dissolved and free carbon in the course of reduction smelting is maintained within the range of 1: (0.1 ÷ 3);

- в металлической ванне поддерживают температуру, равную или большую 1400°С;- in a metal bath maintain a temperature equal to or greater than 1400 ° C;

- для восстановления железа используют электродуговую печь с удельной электрической мощностью, равной или большей 0,8 мВт на одну тонну вместимости печи;- to reduce iron, an electric arc furnace is used with a specific electric power equal to or greater than 0.8 mW per ton of furnace capacity;

- по ходу восстановления железа в электропечь дополнительно подают электроэнергию в количестве 30-200 мВт в минуту на одну тонну железорудного сырья;- during the reduction of iron, an additional 30–200 mW per minute of electric energy is supplied to the electric furnace per ton of iron ore;

- горючие компоненты технологических газов направляют в энергетическую установку для выработки электрической и/или тепловой энергии;- combustible components of the process gases are sent to a power plant to generate electrical and / or thermal energy;

- горючие компоненты технологических газов дожигают над поверхностью расплавленной металлической ванны со степенью дожигания не более 20%.- combustible components of the process gases are burned above the surface of the molten metal bath with a degree of afterburning of not more than 20%.

Таким образом, способ жидкофазного получения железа прямого восстановления в электродуговой печи из неокускованного железорудного сырья и углеродсодержащего материала характеризуется использованием в качестве реакционной среды (или объема) и зоны восстановления расплавленной металлической ванны, дальнейшей подачей в объем ванны углеродсодержащего материала, железорудного сырья, флюса, вдуванием в нее окислительного газа, в качестве которого используют технический газообразный кислород с содержанием кислорода 95 % и менее, окислением (сжиганием) углерода в объеме ванны до СО, передачей выделяющегося тепла обезуглероживания расплавленной ванне, нагревом углеродсодержащего материала, газификацией его органической части, переходом углерода в раствор с железом, нагревом частиц железорудного сырья до расплавленного состояния, взаимодействием (или реакцией) жидких оксидов железа с углеродом, с получением железа и СО, барботажем расплавленной ванны пузырьками газа (СО, Н2, N2), ее кипением и перемешиванием, всплыванием пузырьков газа на поверхность ванны, дожиганием СО и Н2 над поверхностью окислительным газом, передачей тепла дожигания ванне, расплавлением и/или растворением в шлаке флюса, минеральных компонентов углеродсодержащего материала, пустой породы железорудного сырья и золы углеродсодержащего материала, отводом из печи образующихся технологических газов - продуктов газификации органической части угля (СО, Н2, воздух, азот), продуктов восстановления железа углеродом (СО и СО2), продуктов прямого окисления газообразным кислородом (СО и СО2), - и выпуском жидкого металла и шлака, при этом частицы углеродсодержащего материала или вещества (различные виды твердого органического топлива - энергетический уголь, кокс, графит, антрацит, древесный уголь, их смесь и их отходы) и железорудного сырья (железорудный концентрат, измельченную железную руду, окалину, частично восстановленное железо и их смеси, а также железосодержащие отходы (плавильную пыль, шлам, мелочь губчатого железа) и др.) вводят непосредственно в объем металлической ванны и производят в ней восстановление оксидов железа углеродом с получением монооксида углерода по эндотермической реакции 3[C]+(Fe2O3)=2[Fe]+3{CO}, сопровождающейся окислением углерода, причем в металлическую ванну параллельно и одновременно с подачей исходных материалов и восстановлением железа вдувают газообразный кислород с содержанием кислорода 50-95% с удельной интенсивностью 0,1-5 м3/(т.мин) и осуществляют окисление (сжигание) вводимого углерода по экзотермической реакции [C]+1/2{O2}={CO}, за исключением его части, идущей на восстановление железа из Fe2O3, при этом удельные расходы углерода и кислорода выбирают из соотношенияThus, the method of liquid-phase production of direct reduction iron in an electric arc furnace from un-bunched iron ore and carbon-containing material is characterized by using a molten metal bath as a reaction medium (or volume) and a further zone of carbon-containing material, iron ore, flux, injection into the bath volume in it oxidizing gas, which is used as technical gaseous oxygen with an oxygen content of 95% or less, oxidation m (burning) carbon in the bath volume to CO, transferring the released heat of decarburization of the molten bath, heating the carbon-containing material, gasifying its organic part, converting carbon into a solution with iron, heating the iron ore particles to a molten state, by the interaction (or reaction) of liquid iron oxides with carbon, to produce iron and CO, bubbling the molten bath with gas bubbles (CO, H 2 , N 2 ), boiling and stirring it, floating gas bubbles on the surface of the bath, afterburning CO and Н 2 above the surface with oxidizing gas, transferring the heat of afterburning to the bath, melting and / or dissolving in the slag of flux, mineral components of carbon-containing material, waste rock of iron ore and ash of carbon-containing material, removal from the furnace of the resulting process gases - gasification products of the organic part of coal (СО, H 2 , air, nitrogen), products of iron reduction by carbon (CO and CO 2 ), products of direct oxidation by gaseous oxygen (CO and CO 2 ), and the release of liquid metal and slag, with particles carbon-containing material or substance (various types of solid fossil fuels - steam coal, coke, graphite, anthracite, charcoal, their mixture and their waste) and iron ore raw materials (iron ore concentrate, ground iron ore, scale, partially reduced iron and mixtures thereof, and also iron-containing wastes (smelting dust, sludge, fines of sponge iron), etc.) are introduced directly into the volume of the metal bath and reduction of iron oxides by carbon is carried out in it to obtain carbon monoxide by endo thermal reaction 3 [C] + (Fe 2 O 3 ) = 2 [Fe] +3 {CO}, accompanied by oxidation of carbon, moreover, gaseous oxygen with an oxygen content of 50- is blown into the metal bath in parallel with the supply of starting materials and reduction of iron 95% of the specific intensity of 0.1-5 m 3 / (m. min) and carry out the oxidation (burning) of the introduced carbon by the exothermic reaction [C] +1/2 {O 2 } = {CO}, with the exception of its part, which goes to the reduction of iron from Fe 2 O 3 , while the specific consumption of carbon and oxygen is selected from the ratio

(mС-321)/mO2=0,5÷1,5,(m C -321) / m O2 = 0.5 ÷ 1.5,

где mС - удельный расход углерода, вводимого с углеродсодержащим материалом на одну тонну железа, кг/т;where m C is the specific consumption of carbon introduced with the carbon-containing material per ton of iron, kg / t;

321 - удельный расход углерода на восстановление из Fe2O3 одной тонны железа, кг/т;321 — specific carbon consumption for reduction from Fe 2 O 3 of one ton of iron, kg / t;

mO2 - удельный расход газообразного кислорода, вводимого с дутьем на одну тонну железа, кг/т,m O2 is the specific consumption of gaseous oxygen introduced with blast per ton of iron, kg / t,

а за 0,5-10,0 мин до выпуска из печи полученного железа прямого восстановления из него удаляют от 5% до 95% углерода, путем его дополнительного окисления, вдуваемым в металл газообразным кислородом с удельной интенсивностью 0,1-5,0 нм3/(т·мин).and 0.5-10.0 minutes before the direct reduction iron obtained from the furnace is removed, 5% to 95% of carbon is removed from it by additional oxidation by gaseous oxygen injected into the metal with a specific intensity of 0.1-5.0 nm 3 / (t min).

Для восстановления железа используют углерод одновременно в растворенном и свободном состояниях при его суммарной концентрации в металлической ванне от 3% до 15%, при этом соотношение концентраций растворенного и свободного углерода по ходу восстановительной плавки поддерживают в пределах 1:(0,1÷3), а в металлической ванне поддерживают температуру, равную или большую 1400°С.To restore iron, carbon is used simultaneously in the dissolved and free states with its total concentration in the metal bath from 3% to 15%, while the ratio of the concentrations of dissolved and free carbon during the reduction smelting is maintained within the range of 1: (0.1 ÷ 3), and in a metal bath maintain a temperature equal to or greater than 1400 ° C.

Для восстановления железа используют электродуговую печь с удельной электрической мощностью, равной или большей 0,8 мВт на одну тонну вместимости печи, а по ходу восстановления железа в электропечь дополнительно подают электроэнергию в количестве 30-200 мВт в минуту на одну тонну железорудного сырья.To restore iron, an electric arc furnace is used with a specific electric power equal to or greater than 0.8 mW per ton of furnace capacity, and along with the reduction of iron, electric energy is additionally supplied to the electric furnace in an amount of 30-200 mW per minute per ton of iron ore.

Технологические газы, в том числе их горючие компоненты и газифицированную органическую часть углеродсодержащего материала направляют за пределы печи в энергетическую установку для выработки электрической и/или тепловой энергии или дожигают над поверхностью расплавленной металлической ванны из железоуглеродистого расплава с передачей ей выделенного тепла.Process gases, including their combustible components and the gasified organic part of the carbon-containing material, are sent outside the furnace to a power plant to generate electric and / or thermal energy or burned over the surface of a molten metal bath from an iron-carbon melt with the transfer of the released heat to it.

Для осуществления предлагаемого способа могут быть использованы жидкофазные агрегаты самого различного типа - от процесса ROMELT до процессов ДИОС и Хайсмелт, а также процессы, базирующиеся на использовании электродуговой печи (Элред, Эксторт-Валлак, Инред, Плазма-ред и др.).For the implementation of the proposed method, liquid-phase aggregates of various types can be used - from the ROMELT process to the DIOS and Haysmelt processes, as well as processes based on the use of an electric arc furnace (Elred, Extra-Wallak, Inred, Plazma-red, etc.).

Необходимость использования электродуговой печи для жидкофазного получения железа прямого восстановления обосновывается следующим образом. Электродуговые процессы обеспечивают формирование жидкой металлической ванны из железоуглеродистого расплава перед началом подачи (вдувания) железорудного сырья и угля. Также применение электропечи позволяет обеспечить потребности восстановления процесса в энергии, т.к. тепла окисления углерода кислородом и тепла дожигания может не хватить для процесса восстановления. Дополнительно электродуговой нагрев позволяет создать на поверхности ванны высокотемпературные локальные зоны, ускоряющие восстановление железа из оксидов. Таким образом, для реализации процесса достаточно иметь электродуговую печь с удельной электрической мощностью, равной или большей 0,8 мВт на одну тонну вместимости печи.The need to use an electric arc furnace for liquid-phase production of direct reduction iron is justified as follows. Electric arc processes provide the formation of a liquid metal bath from an iron-carbon melt before starting supply (injection) of iron ore and coal. Also, the use of an electric furnace makes it possible to meet the energy recovery needs of the process, since heat of oxidation of carbon by oxygen and heat of afterburning may not be enough for the recovery process. Additionally, electric arc heating allows you to create high-temperature local zones on the surface of the bath, accelerating the reduction of iron from oxides. Thus, for the implementation of the process, it is sufficient to have an electric arc furnace with a specific electric power equal to or greater than 0.8 mW per ton of furnace capacity.

Процесс осуществляют следующим образом. По окончании выпуска части металла и части или всего конечного шлака в оставленный от предыдущей плавки жидкий металл непрерывно подают железорудное сырье и углеродсодержащий материал в виде частиц с размерами не более 6 мм, а также флюс (известняк или известь). В случае необходимости жидкий металл подогревают с помощью электрических дуг.The process is as follows. At the end of the production of part of the metal and part or all of the final slag, iron ore and carbon-containing material in the form of particles with a size of not more than 6 mm, as well as flux (limestone or lime) are continuously fed into the liquid metal left from the previous smelting. If necessary, the liquid metal is heated using electric arcs.

Углеродсодержащий материал нагревается в металлической ванне, газифицируется с образованием синтез-газа, состоящего, преимущественно из СО и Н2. Углерод растворяется в металлической ванне, образуя железоуглеродистый расплав. Содержание углерода в расплаве поддерживают на уровне не ниже 2%. Переход углерода из твердого в растворенное состояние и сохранение его концентрации выше 2% увеличивает скорость взаимодействия его с оксидами железа по сравнению с твердым углеродом [10], находящимся в виде отдельной фазы.The carbon-containing material is heated in a metal bath, gasified with the formation of synthesis gas, consisting mainly of CO and H 2 . Carbon dissolves in a metal bath, forming an iron-carbon melt. The carbon content in the melt is maintained at a level of at least 2%. The transition of carbon from solid to dissolved state and maintaining its concentration above 2% increases its rate of interaction with iron oxides compared to solid carbon [10], which is in the form of a separate phase.

Оксиды железа, попадая внутрь жидкой металлической ванны, нагреваются, диссоциируют на газообразный кислород и монооксид железа. Последний образует с пустой породой железорудного сырья легкоплавкую фазу, которая благодаря этому быстро переходит в расплавленное состояние. Переход исходных твердых оксидов железа в жидкий расплав резко повышает их кислородный потенциал и сродство кислорода к углероду [11].Iron oxides, getting inside a liquid metal bath, heat up, dissociate into gaseous oxygen and iron monoxide. The latter forms a low-melting phase with an empty rock of iron ore raw materials, which, due to this, quickly passes into a molten state. The transition of the initial solid iron oxides to a liquid melt sharply increases their oxygen potential and oxygen affinity for carbon [11].

Благодаря этим факторам использование металлической ванны из железоуглеродистого расплава вместо шлаковой ванны создает необходимые и достаточные условия для повышения скорости взаимодействия углерода металлической ванны с жидкими капельками оксидов железа и в целом скорости восстановления [10, 11]. Данная реакция в общем случае имеет вид (Fe2O3)+[C]=2[Fe]+3{CO} и имеет сильно выраженный эндотермический характер. Тепловой эффект этой реакции составляет 1570 кВт·ч/т железа [11]. С учетом неизбежных потерь при термическом КПД печи 0,7 фактический расход тепла составит 2242,80 кВт·ч/т железа.Due to these factors, the use of a metal bath from an iron-carbon melt instead of a slag bath creates the necessary and sufficient conditions for increasing the rate of interaction of carbon in a metal bath with liquid droplets of iron oxides and, in general, the reduction rate [10, 11]. This reaction in the general case has the form (Fe 2 O 3 ) + [C] = 2 [Fe] +3 {CO} and has a strongly pronounced endothermic character. The thermal effect of this reaction is 1570 kW · h / t of iron [11]. Taking into account the inevitable losses during the thermal efficiency of the furnace 0.7, the actual heat consumption will be 2242.80 kWh / t of iron.

В отличие от способа одностадийного жидкофазного получения железа прямого восстановления из неокускованного железорудного сырья и угля в процессе ROMELT источником тепла для обеспечения потребностей процесса восстановления, одновременно с электроэнергией, получаемой из технологических газов в предлагаемом способе, является энергия, выделяемая при окислении углерода, поступающего с углеродсодержащим материалом чистым газообразным кислородом. В связи с этим для энергообеспечения процесса восстановления параллельно и одновременно с подачей расходных компонентов шихты в металлическую ванну вместо смеси воздуха и кислорода вдувают газообразный кислород с удельной интенсивностью 0,1-5,0 м3/(т·мин) и осуществляют окисление углерода по экзотермической реакции [C]+1/2{O2}={CO}. При этом удельные расходы кислорода и углерода выбирают из соотношенияIn contrast to the method of one-stage liquid-phase production of direct reduction iron from unskulled iron ore and coal in the ROMELT process, the heat source for meeting the needs of the reduction process, simultaneously with the electricity obtained from the process gases in the proposed method, is the energy released during the oxidation of carbon coming from carbon-containing material with pure gaseous oxygen. In this regard, for energy recovery process in parallel and simultaneously with the supply of expendable components of the charge in the metal bath, instead of the mixture of air and oxygen is injected oxygen gas with a specific intensity of 0.1-5.0 m 3 / (min · m), and carried out the oxidation of carbon exothermic reaction [C] +1/2 {O 2 } = {CO}. The specific consumption of oxygen and carbon is selected from the ratio

(mС-321)/mO2=0,5÷1,5, (m C -321) / m O2 = 0.5 ÷ 1.5,

откудаwhere from

mO2=(mС-321)/(0,5÷1,5).m O2 = (m C -321) / (0.5 ÷ 1.5).

Тем самым достигается полное окисление всего вдуваемого углерода и восстановление всего железа, а также одновременное сохранение концентрации углерода в металлической ванне по ходу восстановления.Thus, complete oxidation of all injected carbon and reduction of all iron is achieved, as well as the simultaneous preservation of the concentration of carbon in the metal bath during recovery.

Данная реакция в интервале температур 1400-1600°С обеспечивает передачу тепла металлической ванне в количестве примерно 3,07 кВт·ч на 1 кг окисленного углерода [12,13]. Эта величина значительно - в 1,56 раза превышает тепловой эффект при окислении углерода смесью воздуха и кислорода в соотношении 50:50 в известном процессе, равном 1,97 кВт·ч/кг углерода. Это существенно увеличивает приход тепла от окисления углерода в предлагаемом способе и улучшает тепловой баланс, создавая тем самым условия для снижения расхода теплоносителя - угля.This reaction in the temperature range of 1400-1600 ° C provides heat transfer to the metal bath in an amount of about 3.07 kW · h per 1 kg of oxidized carbon [12,13]. This value is significantly - 1.56 times higher than the thermal effect during the oxidation of carbon with a mixture of air and oxygen in a ratio of 50:50 in the known process, equal to 1.97 kWh / kg of carbon. This significantly increases the heat gain from oxidation of carbon in the proposed method and improves the heat balance, thereby creating conditions for reducing the flow of heat carrier - coal.

Одновременное протекание в металлической ванне двух реакций, отличающихся противоположными знаками, а именно эндотермической реакции восстановления оксидов железа углеродом, сопровождающейся одновременно окислением части поступающего в ванну углерода, с одной стороны, и другой реакции, носящей экзотермический характер, а именно окисления углерода, растворенного в металлической ванне кислородным дутьем позволяет повысить приход тепла от окисления углерода кислородом, снизить дефицит тепла, сократить расход топлива и, в конечном счете, уменьшить энергозатраты на получение железа.The simultaneous occurrence of two reactions in a metal bath with opposite signs, namely, the endothermic reaction of the reduction of iron oxides with carbon, accompanied by the oxidation of part of the carbon entering the bath, on the one hand, and another reaction of an exothermic nature, namely, the oxidation of carbon dissolved in metal bath with oxygen blast can increase the heat input from the oxidation of carbon by oxygen, reduce heat shortages, reduce fuel consumption and, ultimately ie, to reduce the energy consumption for producing iron.

Дополнительным и весьма существенным преимуществом заявляемого способа является более высокий термический КПД при окислении углерода кислородом в металлической ванне по сравнению со шлаковой ванной. Как известно [11-13], тепло, выделяющееся в объеме жидкого металла при окислении углерода кислородным дутьем, практически полностью усваивается металлической ванной, так как зона выделения тепла и зона поглощения тепла совмещена во времени и пространстве. Поэтому величина теплового КПД в данном случае приближается к 100%.An additional and very significant advantage of the proposed method is a higher thermal efficiency in the oxidation of carbon by oxygen in a metal bath compared to a slag bath. As is known [11–13], the heat released in the volume of liquid metal during the oxidation of carbon by oxygen blasting is almost completely absorbed by the metal bath, since the heat release zone and the heat absorption zone are combined in time and space. Therefore, the value of thermal efficiency in this case approaches 100%.

В известном способе одностадийного жидкофазного получения железа прямого восстановления в процессе ROMELT окисление (сжигание) углерода происходит в шлаковой ванне, состоящей из двух частей - верхнего слоя вспененного шлака и нижнего слоя неподвижного шлака. С позиций переноса тепла как вспененное состояние жидкой среды, так и отсутствие перемешивания внутри жидкой среды существенно ограничивают теплопередачу через слой шлака к металлической ванне. В результате этого термический КПД снижается и не превышает 0,50.In the known method of single-stage liquid-phase production of direct reduced iron in the ROMELT process, the oxidation (burning) of carbon occurs in a slag bath consisting of two parts - the upper layer of foamed slag and the lower layer of stationary slag. From the standpoint of heat transfer, both the foamed state of the liquid medium and the lack of mixing inside the liquid medium significantly limit the heat transfer through the slag layer to the metal bath. As a result of this, the thermal efficiency decreases and does not exceed 0.50.

Аналогичная ситуация имеет место и с процессом передачи тепла, образующегося при дожигании СО над слоем шлака в металле.A similar situation occurs with the process of transfer of heat generated during the afterburning of CO over a slag layer in a metal.

В предлагаемом способе пузырьки СО, возникающие при окислении углерода металлической ванны, всплывают через слой металла и шлака, интенсивно барботируя их и вызывая интенсивное перемешивание. Благодаря этому облегчается перенос тепла из зоны дожигания над поверхностью шлака через слой барботируемого шлака в металлическую ванну. В результате лучшей организации теплопереноса в заявляемом способе коэффициент усвоения тепла дожигания по сравнению с известным существенно увеличивается. Соответственно этому улучшается эффективность использования энергопотенциала углерода и снижаются энергозатраты.In the proposed method, the bubbles of CO arising from the oxidation of carbon in a metal bath float through a layer of metal and slag, actively sparging them and causing intense mixing. This facilitates the transfer of heat from the afterburning zone above the surface of the slag through a layer of bubbling slag into a metal bath. As a result of the better organization of heat transfer in the inventive method, the absorption coefficient of the afterburning heat is significantly increased compared to the known one. Accordingly, the efficiency of using the carbon energy potential is improved and energy consumption is reduced.

Соотношение удельного количества углерода, подаваемого в ванну в виде углеродсодержащего материала, и удельного количества газообразного кислорода по ходу плавки поддерживают на уровне 0,5-1,5, что близко к стехиометрическим значениям этого параметра по реакции углерод-кислород, равного 0,75. Поскольку точное значение параметра выдержать достаточно трудно, отклонения в сторону 0,5 и 1,5 являются допустимыми. Благодаря этому в металлической ванне сохраняется постоянная концентрация углерода в металле и одновременно происходит непрерывное окисление углерода, поступающего с вдуваемым углеродсодержащим материалом. Реакция окисления углерода, растворенного в металлической ванне кислородом дутья, носит экзотермический характер и позволяет нагревать металл до заданной температуры при минимальном расходе электроэнергии.The ratio of the specific amount of carbon supplied to the bath in the form of a carbon-containing material and the specific amount of gaseous oxygen in the course of melting is maintained at a level of 0.5-1.5, which is close to the stoichiometric values of this parameter for the carbon-oxygen reaction, equal to 0.75. Since the exact value of the parameter is difficult to maintain, deviations in the direction of 0.5 and 1.5 are permissible. Due to this, a constant concentration of carbon in the metal is maintained in the metal bath and at the same time there is a continuous oxidation of carbon coming from the injected carbon-containing material. The oxidation reaction of carbon, dissolved in a metal bath with oxygen of the blast, is exothermic and allows you to heat the metal to a predetermined temperature with minimal energy consumption.

После наплавления определенного количества железа прямого восстановления и достижения заданной вместимости печи по жидкому металлу производят удаление от 5% до 99% углерода, содержащегося в металле перед выпуском, для чего за 0,5-10,0 мин до выпуска из печи полученного железа прямого восстановления в ванну вдувают газообразный кислород с удельной интенсивностью 0,1-5,0 нм3/(т.мин). Скорость окисления углерода и температура металла на выпуске при этом регулируются изменением соотношения количеств подаваемого углерода и кислорода в пределах (95÷5):(5÷95), соответственно. Данное соотношение обеспечивает получение железа прямого восстановления с любым содержанием углерода - от 0,05 % в черновом железе до 4,5 % в чугуне, а также достижение заданной степени перегрева и температуры конечного металла в зависимости от содержания углерода. Далее производят выпуск металла и шлака.After depositing a certain amount of direct reduction iron and achieving a given furnace capacity for liquid metal, 5% to 99% of the carbon contained in the metal is removed before release, for which 0.5-10.0 minutes before the direct reduction iron obtained from the furnace is removed gaseous oxygen with a specific intensity of 0.1-5.0 nm 3 / (t . min.) is blown into the bath. The rate of carbon oxidation and the temperature of the metal at the outlet are regulated by changing the ratio of the amounts of carbon and oxygen supplied in the range (95 ÷ 5) :( 5 ÷ 95), respectively. This ratio ensures the production of direct reduction iron with any carbon content - from 0.05% in crude iron to 4.5% in cast iron, as well as the achievement of a given degree of overheating and the temperature of the final metal, depending on the carbon content. Next, produce metal and slag.

В процессе плавки производят частичное - не более 20%, - дожигание горючих компонентов технологических газов. Тепло дожигания при этом через шлак частично передается металлической ванне. Общая степень усвоения того тепла по сравнению с известным процессом возрастает, так как теплоносителем в предлагаемом способе является расплав углерода в железе, обладающий лучшими теплофизическими свойствами по сравнению со шлаком.During the smelting process, partial — not more than 20% —– afterburning of the combustible components of the process gases is performed. The afterburning heat is partially transmitted through the slag to the metal bath. The overall degree of assimilation of that heat in comparison with the known process increases, since the coolant in the proposed method is a carbon melt in iron, which has better thermophysical properties compared to slag.

Изложенное выше показывает, что использование металлической ванны из железоуглеродистого расплава в предлагаемом способе в качестве реакционной среды и зоны восстановления вместо шлаковой ванны и ввод в толщу металлической ванны исходных компонентов принципиально изменяет в лучшую сторону механизм, кинетику и энергетику основной реакции карботермического восстановления оксидов железа углеродом.The above shows that the use of a metal bath of iron-carbon melt in the proposed method as a reaction medium and a reduction zone instead of a slag bath and the introduction of the starting components into the thickness of the metal bath fundamentally changes for the better the mechanism, kinetics and energy of the main carbothermal reduction of iron oxides by carbon.

Восстановление железа при этом происходит непосредственно в объеме железоуглеродистого расплава и протекает с высокими скоростями. Это обусловлено увеличенным восстановительным потенциалом углерода, растворенного в железе, с одной стороны, и увеличенным кислородным потенциалом оксидов железа, перешедших в расплавленное состояние, с другой стороны [10]. В результате этого исходные компоненты шихты - углерод и оксиды железа приобретают значительное химическое сродство друг к другу. В сочетании с развитой поверхностью реагирования металл-оксиды железа и интенсивным перемешиванием металлической ванны под преимущественным влиянием пузырьков СО, образующихся при окислении углерода, это значительно увеличивает скорость восстановления и снижает энергозатраты.The reduction of iron in this case occurs directly in the volume of the iron-carbon melt and proceeds at high speeds. This is due to the increased reduction potential of carbon dissolved in iron, on the one hand, and the increased oxygen potential of iron oxides that have transferred to the molten state, on the other hand [10]. As a result of this, the initial charge components — carbon and iron oxides — acquire significant chemical affinity for each other. In combination with a developed metal-iron oxide reaction surface and intensive mixing of the metal bath under the predominant influence of CO bubbles formed during carbon oxidation, this significantly increases the reduction rate and reduces energy consumption.

Значительную роль в ускорении восстановления железа в предлагаемом способе играют высокие теплофизические свойства жидкого металла, характеризующиеся весьма малой величиной теплового критерия Прандтля [12]. Это позволяет интенсифицировать процессы переноса тепла и вещества по сравнению со шлаковой ванной. Благодаря этому достигается ускоренный подвод тепла в зону восстановления, в которой протекает эндотермическая реакция взаимодействия углерода и оксидов железа. Поэтому использование металлической ванны вместо шлаковой ускоряет перенос тепла как из зоны окисления углерода кислородом дутья, так из зоны дожигания СО до СО2 над поверхностью шлака.A significant role in accelerating the reduction of iron in the proposed method is played by the high thermophysical properties of the liquid metal, characterized by a very small value of the Prandtl thermal criterion [12]. This allows you to intensify the processes of heat and substance transfer compared to a slag bath. Thanks to this, an accelerated supply of heat to the reduction zone is achieved, in which the endothermic reaction of the interaction of carbon and iron oxides proceeds. Therefore, the use of a metal bath instead of slag accelerates heat transfer both from the zone of carbon oxidation by oxygen in the blast and from the afterburning zone of CO to CO 2 above the surface of the slag.

Наиболее полно преимущества металлической ванны проявляются при окислении углерода металла газообразным кислородом вместо смеси воздуха и кислорода. При этом одновременно работают два фактора. Во-первых, увеличивается количество тепла, получаемое металлом от окисления углерода до величины 3,07 вместо 1,97 кВт·ч/кг углерода в известном способе. Во-вторых, коэффициент усвоения тепла обезуглероживания благодаря объемному характеру окисления углерода и совмещению во времени и пространстве зон выделения тепла и зон поглощения тепла приближается к предельно возможному значению, близкому к 100%. Следовательно, эффективность использования углерода как источника энергии в предлагаемом способе по сравнению с известным получается существенно больше.The advantages of a metal bath are most fully manifested when metal carbon is oxidized by gaseous oxygen instead of a mixture of air and oxygen. In this case, two factors work simultaneously. Firstly, the amount of heat received by the metal from the oxidation of carbon to a value of 3.07 increases instead of 1.97 kWh / kg of carbon in the known method. Secondly, the coefficient of assimilation of heat of decarburization due to the volumetric nature of carbon oxidation and the combination in time and space of the zones of heat generation and heat absorption zones approaches the maximum possible value close to 100%. Therefore, the efficiency of using carbon as an energy source in the proposed method in comparison with the known one is obtained significantly more.

Это обеспечивается созданием в металлической ванне зон окисления углерода кислородом вместо смеси воздуха и кислорода, дающих большее количество тепла. Появление дополнительного источника тепла внутри металлической ванны увеличивает приход тепла, улучшает энергетику восстановления и способствует снижению энергозатрат и расхода углерода.This is ensured by the creation of zones of carbon oxidation by oxygen in a metal bath instead of a mixture of air and oxygen, giving a greater amount of heat. The appearance of an additional heat source inside the metal bath increases the heat input, improves the recovery energy and helps to reduce energy and carbon consumption.

Очередным достоинством предлагаемого способа является возможность изменения в широких пределах количества углерода, вводимого в ванну, и окисляемого с помощью кислородного дутья. Расход углерода на восстановление железа ограничен стехиометрией реакции - 321 кг углерода на 1 т железа. Поэтому увеличение расхода углерода сверх этого значения повышает абсолютное и относительное количество тепла, получаемое ванной от окисления углерода. Это открывает возможности одновременного снижения удельных расходов тепла и соответственно углерода на получение железа прямого восстановления, а также увеличивает энергопотенциал отходящих газов и выработку из них энергии, в том числе электрической.Another advantage of the proposed method is the possibility of changing over a wide range the amount of carbon introduced into the bath and oxidized by oxygen blasting. The carbon consumption for iron reduction is limited by the reaction stoichiometry - 321 kg of carbon per 1 ton of iron. Therefore, an increase in carbon consumption in excess of this value increases the absolute and relative amount of heat received by the bath from carbon oxidation. This opens up the possibility of simultaneously reducing the specific heat and carbon consumption for the production of direct reduction iron, and also increases the energy potential of the exhaust gases and the generation of energy from them, including electricity.

Таким образом, перевод реакции взаимодействия углерода с оксидами железа в металлическую ванну, состоящую из железоуглеродистого расплава, вместо шлаковой кардинальным образом изменяет механизм, кинетику, термодинамику и энергетику процесса восстановления оксидов железа углеродом, находящимся в железе в растворенном состоянии, ускоряя ход данной реакции и снижая энергозатраты. Особую роль в этом играет вдувание газообразного кислорода в металлическую ванну и замена им окислительного газа в виде смеси воздуха и кислорода. Подача кислорода внутрь железоуглеродистого расплава создает в металлической ванне новый фронт окисления углерода газообразным кислородом, отличающийся экзотермическим характером. Этот фронт дополняет окисление углерода кислородом оксидов железа, приводящее к восстановлению оксидов железа и удалению углерода и которое носит сильно выраженный эндотермический характер. Возникновение нового фронта окисления углерода газообразным кислородом, дающего значительное количество тепла, коренным образом улучшает энергетику всего процесса восстановления, создавая дополнительный приток тепла в зоне этой реакции. В результате этого существенно возрастает тепловой эффект реакции обезуглероживания (с 1,97 до 3,07 кВт·ч/кг углерода) и соответственно увеличивается поступление тепла в металлическую ванну. Помимо этого, совмещение зоны выделения тепла и зоны восприятия тепла, достигаемое в данном случае, повышает коэффициент усвоения энергии окисления углерода до предельно возможного значения, близкого к 100%.Thus, the conversion of the reaction of the interaction of carbon with iron oxides in a metal bath consisting of an iron-carbon melt, instead of slag, radically changes the mechanism, kinetics, thermodynamics and energy of the process of reduction of iron oxides by carbon in the dissolved state, accelerating the course of this reaction and reducing energy costs. A special role is played by the injection of gaseous oxygen into a metal bath and its replacement of oxidizing gas in the form of a mixture of air and oxygen. The supply of oxygen into the iron-carbon melt creates in the metal bath a new front of carbon oxidation by gaseous oxygen, which is distinguished by an exothermic character. This front complements the oxidation of carbon with oxygen from iron oxides, leading to the reduction of iron oxides and carbon removal and which has a pronounced endothermic character. The emergence of a new front of carbon oxidation by gaseous oxygen, which gives a significant amount of heat, radically improves the energy of the entire reduction process, creating an additional heat influx in the zone of this reaction. As a result of this, the thermal effect of the decarburization reaction significantly increases (from 1.97 to 3.07 kWh / kg of carbon) and, accordingly, the heat input to the metal bath increases. In addition, the combination of the heat liberation zone and the heat perception zone, achieved in this case, increases the absorption coefficient of carbon oxidation energy to the maximum possible value close to 100%.

Одновременно с этим использование металлической ванны вместо шлаковой улучшает условия дожигания СО до СО2, происходящее над поверхностью шлака, интенсивно барботируемого пузырьками СО, а также усиливает перенос тепла из зоны дожигания в шлак и через него в металлическую ванну. Благодаря этому суммарный коэффициент усвоения тепла дожигания металлом существенно возрастает. В свою очередь это снижает энергозатраты и расход углерода, вносимого углеродсодержащим материалом.At the same time, the use of a metal bath instead of a slag improves the conditions of afterburning of CO to CO 2 , which occurs above the surface of the slag, which is intensively bubbled by CO bubbles, and also enhances the transfer of heat from the afterburning zone to the slag and through it to the metal bath. Due to this, the total absorption coefficient of the afterburning heat of the metal increases significantly. In turn, this reduces the energy consumption and consumption of carbon introduced by the carbon-containing material.

По ходу восстановления железа в электропечь при необходимости дополнительно к энергии обезуглероживания подают (вводят) электроэнергию в количестве 30-200 мВт в минуту на одну тонну железорудного сырья. Настоящую потребность в дополнительном тепле и замыкании теплового баланса можно удовлетворить, в том числе, утилизацией реально производимой из технологических газов в процессе восстановления железа электроэнергии.In the course of iron reduction, if necessary, in addition to decarburization energy, electric energy is supplied (injected) in an amount of 30-200 mW per minute per ton of iron ore. The real need for additional heat and closing the heat balance can be met, among other things, by recycling the electricity actually produced from process gases in the process of iron recovery.

Рассмотрим возможность практической реализации изобретения.Consider the possibility of practical implementation of the invention.

Удельную интенсивность вдувания газообразного кислорода в металлическую ванну поддерживают равной 0.1-5 м3/(т.мин), что обеспечивает скорость окисления углерода на уровне кислородно-конвертерного процесса в пределах 0,1-0,8%С/мин. В случае снижения данного параметра ниже нижнего значения указанного предела - 0,1 м3/(т.мин) интенсивность окисления углерода снижается, что увеличивает продолжительность цикла восстановления и вызывает увеличение расхода тепла и соответственно углерода.The specific intensity of the injection of gaseous oxygen into the metal bath is maintained equal to 0.1-5 m 3 / (t . Min . ), Which ensures the rate of carbon oxidation at the level of the oxygen-converter process in the range of 0.1-0.8% C / min. If this parameter decreases below the lower value of the indicated limit — 0.1 m 3 / (t . Min), the intensity of carbon oxidation decreases, which increases the duration of the reduction cycle and causes an increase in heat consumption and, accordingly, carbon.

Превышение верхнего значения удельной интенсивности продувки более 5 м3/(т.мин) увеличивает интенсивность образования СО как продукта реакции окисления углерода кислородным дутьем. Вследствие этого наблюдается чрезмерное вспенивание шлака и ухудшается суммарная степень усвоения тепла дожигания.Exceeding the upper value of the specific purge intensity of more than 5 m 3 / (t . Min . ) Increases the rate of CO formation as a product of the carbon oxidation reaction by oxygen blast. As a result of this, excessive foaming of the slag is observed and the total degree of absorption of the afterburning heat is worsened.

Соотношение удельных расходов углерода и газообразного кислорода, идущего на окисление (сжигание) углерода, выбирают из выраженияThe ratio of the specific consumption of carbon and gaseous oxygen going to the oxidation (burning) of carbon is selected from the expression

(mС-321)/mO2=0,5÷1,5.(m C -321) / m O2 = 0.5 ÷ 1.5.

Если данное соотношение ниже величины 0,5, то количества кислорода оказывается недостаточным для окисления всего углерода, поступающего с вдуваемым углеродсодержащим материалом. В результате этого происходит чрезмерное науглероживание металла. Если это соотношение превышает 1,5, то расход поступающего кислорода превышает количество окислителя, требуемое для окисления углерода, вносимого углеродсодержащим материалом. Вследствие избытка кислорода по отношению к углероду происходит дополнительное окисление части углерода, растворимого в металлической ванне, что снижает эффективность предлагаемого способа. По этой причине соотношение расходов углерода и газообразного кислорода в пределах 0,5-1,5 является наиболее рациональным. Оно обеспечивает одновременное окисление всего поступающего в ванну углерода и полное восстановление оксидов железа, а также сохранение концентрации углерода в металлической ванне по ходу восстановления.If this ratio is lower than 0.5, then the amount of oxygen is insufficient to oxidize all the carbon coming in with the injected carbon-containing material. As a result of this, excessive carburization of the metal occurs. If this ratio exceeds 1.5, then the flow rate of the incoming oxygen exceeds the amount of oxidizing agent required to oxidize the carbon introduced by the carbon-containing material. Due to the excess of oxygen with respect to carbon, additional oxidation of part of the carbon soluble in the metal bath occurs, which reduces the effectiveness of the proposed method. For this reason, the ratio of the consumption of carbon and gaseous oxygen in the range of 0.5-1.5 is the most rational. It provides the simultaneous oxidation of all carbon entering the bath and the complete reduction of iron oxides, as well as maintaining the concentration of carbon in the metal bath during recovery.

Количество вдуваемого в металлическую ванну кислорода определяется из расчета окисления всего углерода, вносимого в ванну углеродсодержащим материалом, за исключением части углерода, расходуемого на восстановление железа и равной для оксида железа Fe2O3 321 кг на одну тонну железа, что отвечает стехиометрии реакции восстановления железа из его оксида. Если эта цифра окажется меньше 321 кг/т, то часть оксидов железа окажется недовосстановленной из-за недостатка восстановителя. Поэтому снижение величины этого параметра ниже 321 кг/т железа нежелательно. В случае, когда этот показатель будет выше стехиометрической величины 321 кг/т железа, то часть углерода, превышающая указанное значение, перейдет в металл и не будет окислена кислородом дутья. Избыток углерода, образовавшийся при этом, останется в ванне и будет накапливаться в ней, повышая концентрацию углерода в металле. Кроме того, ванна при этом не дополучит соответствующее количество тепла, что ухудшит тепловой баланс плавки и повысит расход углерода. Вследствие этого увеличение параметра свыше 321 кг/т железа снижает эффективность способа.The amount injected into a metal oxygen bath is determined by the rate of oxidation of all carbon contributed to the bath carbonaceous material except the part of the carbon consumed in reduction of iron and equal to iron oxide Fe 2 O 3 321 kg per tonne of iron, which meets the stoichiometry of the reaction of iron reduction from its oxide. If this figure turns out to be less than 321 kg / t, then part of the iron oxides will be unreduced due to the lack of a reducing agent. Therefore, a decrease in the value of this parameter below 321 kg / t of iron is undesirable. In the case when this indicator is higher than the stoichiometric value of 321 kg / t of iron, the part of the carbon exceeding the indicated value will pass into the metal and will not be oxidized by oxygen in the blast. The excess carbon generated during this will remain in the bath and will accumulate in it, increasing the concentration of carbon in the metal. In addition, the bath will not receive the corresponding amount of heat, which will worsen the heat balance of the heat and increase the consumption of carbon. As a result, an increase in the parameter above 321 kg / t of iron reduces the efficiency of the method.

Таким образом, в обобщенном виде, с поправкой на приведенные выше конкретные технологические параметры, способ жидкофазного получения железа прямого восстановления выглядит следующим образом.Thus, in a generalized form, adjusted for the above specific technological parameters, the method of liquid-phase production of direct reduction iron is as follows.

В электродуговой печи, например, с удельной электрической мощностью, равной или большей 0,8 мВт на одну тонну вместимости, формируют реакционную среду (объем), она же и зона восстановления железа, в виде расплавленной металлической ванны.In an electric arc furnace, for example, with a specific electric power equal to or greater than 0.8 mW per ton of capacity, a reaction medium (volume) is formed, it is also an iron reduction zone, in the form of a molten metal bath.

Непосредственно в объем металлической ванны подают углеродсодержащий материал (вещество), железорудное сырье, флюс, вдувают окислительный газ. Параллельно этому в металлическую ванну вдувают газообразный кислород.A carbon-containing material (substance), iron ore, flux are fed directly into the volume of the metal bath, oxidizing gas is blown. In parallel, gaseous oxygen is blown into the metal bath.

При этом в металлической ванне одновременно происходят две реакции. Первая - восстановление железа из его оксидов с образованием железа и СО, носящая эндотермический характер и сопровождающаяся расходом углерода. Вторая - окисление (сжигание) вводимого углерода газообразным кислородом по экзотермической реакции, за исключением его части, идущей на восстановление железа из Fe2O3. Выделяющееся при этом тепло обезуглероживания передается расплавленной ванне, углеродсодержащий материал нагревается и происходит газификация его органической части. Углерод переходит в раствор с железом, частицы железорудного сырья нагреваются до расплавленного состояния, происходит реакция жидких оксидов железа с углеродом, итогом чего является получение Fe и СО. За счет интенсивного образования пузырьков газа - СО, Н2 и N2, - происходит барботаж расплавленной ванны, ее кипение и перемешивание, при этом пузырьки газа всплывают на поверхность ванны. В объеме кипящего шлака плавится и растворяется флюс, минеральные компоненты углеродсодержащего материала, пустая порода железорудного сырья и зола углеродсодержащего материала. В результате происходящих металлургических процессов в нижней части на подине печи собирается восстановленное железо, из которого практически непосредственно перед выпуском удаляют избыток углерода, для чего в металлическую ванну дополнительно вдувают необходимое количество газообразного кислорода.In this case, two reactions occur simultaneously in a metal bath. The first is the reduction of iron from its oxides with the formation of iron and CO, which is endothermic in nature and is accompanied by a consumption of carbon. The second is the oxidation (burning) of the introduced carbon by gaseous oxygen by an exothermic reaction, with the exception of its part, which is used to reduce iron from Fe 2 O 3 . The decarburization heat released during this is transferred to the molten bath, the carbon-containing material is heated and its organic part is gasified. Carbon passes into a solution with iron, particles of iron ore are heated to a molten state, liquid iron oxides react with carbon, resulting in the production of Fe and CO. Due to the intense formation of gas bubbles — CO, H 2, and N 2 — bubbling of the molten bath occurs, it boils and mixes, while gas bubbles float to the surface of the bath. In the volume of boiling slag, flux melts and dissolves, the mineral components of the carbon-containing material, waste rock of iron ore and ash of the carbon-containing material. As a result of the ongoing metallurgical processes, reduced iron is collected in the lower part on the bottom of the furnace, from which excess carbon is removed almost immediately before the release, for which the required amount of gaseous oxygen is additionally blown into the metal bath.

Также из печи отводятся технологические газы, которые направляют за пределы печи в энергетическую установку для выработки электрической и/или тепловой энергии. Часть их в количестве не более 20% дожигают над поверхностью расплавленной металлической ванны из железоуглеродистого расплава с передачей ей выделенного тепла.Process gases are also diverted from the furnace, which are sent outside the furnace to a power plant to generate electrical and / or thermal energy. Part of them in an amount of not more than 20% is burned over the surface of the molten metal bath from the iron-carbon melt with the transfer of the generated heat to it.

В таблице приведены реальные примеры осуществления способа жидкофазного получения железа прямого восстановления в восстановительной печи с различными технологическими параметрами по предлагаемому способу и известному способу ROMELT одностадийного жидкофазного получения железа прямого восстановления.The table shows real examples of the method of liquid-phase production of direct reduction iron in a reduction furnace with various technological parameters according to the proposed method and the well-known ROMELT method of single-stage liquid-phase production of direct reduction iron.

При анализе показателей предлагаемого способа принимали их следующие значения: степень дожигания СО до СО2 - 0,55, степень передачи тепла дожигания металлической ванне - 0,67, суммарный коэффициент использования тепла дожигания - 0,37, количество тепла, получаемого ванной при окислении (сжигании) 1 кг углерода газообразным кислородом - 3,07 кВт·ч, коэффициент усвоения тепла окисления (сжигания) углерода газообразным кислородом - 1,0.When analyzing the performance of the method we take them following values: a degree of afterburning of CO to CO 2 - 0.55, a degree of afterburning heat transfer metal bath - 0.67, the total heat utilization afterburning - 0.37, the amount of heat produced in the oxidation bath ( burning) 1 kg of carbon by gaseous oxygen - 3.07 kWh, the coefficient of assimilation of heat of oxidation (burning) of carbon by gaseous oxygen - 1.0.

При определении показателей известного способа одностадийного жидкофазного получения железа прямого восстановления из неокускованного железорудного сырья и угля ROMELT использованы материалы исследований [4-9]. Степень дожигания СО до СО2 принималась равной 0.55, степень передачи тепла дожигания шлаку - 0,60, степень передачи этого тепла от шлака к металлу - 0,8, результирующей коэффициент использования тепла дожигания металлической ванны - 0,26, термический КПД при сжигании природного газа - 0.45, тепло, полученное шлаковой ванной при окислении 1 кг углерода окислительным газом в виде смеси воздуха и кислорода в соотношении 50:50 - 1,97 кВт·ч. Коэффициент усвоения тепла окисления углерода окислительным газом был условно принят равным максимальной величине - 1,0. Показатели предлагаемого и известного способа относятся к одинаковому температурному интервалу 1400-1600оС.In determining the parameters of the known method of one-stage liquid-phase production of direct reduced iron from unrated musk ore and ROMELT coal, research materials were used [4-9]. The degree of afterburning of CO to CO 2 was taken equal to 0.55, the degree of transfer of heat to the afterburning to slag was 0.60, the degree of transfer of this heat from slag to metal was 0.8, the resulting utilization of heat from the afterburning of a metal bath was 0.26, and the thermal efficiency during natural combustion gas - 0.45, the heat obtained by the slag bath during the oxidation of 1 kg of carbon by oxidizing gas in the form of a mixture of air and oxygen in a ratio of 50:50 - 1.97 kWh. The coefficient of assimilation of heat of oxidation of carbon by oxidizing gas was conventionally assumed equal to the maximum value of 1.0. The indicators of the proposed and known method relate to the same temperature range of 1400-1600 about C.

В оптимальных вариантах примеров 3-7 благодаря использованию металлической ванны в качестве среды и реакционной зоны, вдувания в металлическую ванну газообразного кислорода и окисления углерода жидкого металла этим окислителем обеспечивается поступление необходимого количества тепла для восстановления железа во всем диапазоне значений расхода угля, превышающих 816,7 кг/т железа. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает сокращение удельного расхода по сравнению с известным [9] с 1031,0 до 817.7 кг/т или на 214,3 кг/т железа. Это отвечает снижению расхода углерода с 742,3 до 588,0 кг/т или на 154,3 кг/т железа. Эффект снижения расхода угля возрастает, если использовать для сопоставления данные, приведенные в работах [4, 5, 7], согласно которым удельный расход угля в процессе ROMELT составляет 1345-1375 кг/т железа. Снижение расхода энергоносителя в предлагаемом процессе по сравнению с прототипом достигает 443,7 кг/т. Приведенные в работах [9, 5] показатели расхода угля - 1031 и 1360 кг/т железа, соответственно, являются минимальными. Согласно [14] расход угля в процессе ROMELT значительно выше этих цифр. При одинаковых удельных расходах угля и углерода, составляющих соответственно 1031 и 742,3 кг/т в предлагаемом и известном способе (примеры 6 и 8), первый обеспечивает получение дополнительного количества тепла, составляющего около 850 кВт·ч/т железа. Достигнутый показатель снижения энергозатрат показывает преимущества предлагаемого процесса над известным.In the optimal embodiments of Examples 3-7, by using a metal bath as a medium and a reaction zone, by injecting gaseous oxygen into the metal bath, and by oxidizing carbon of the liquid metal, this oxidizing agent provides the necessary amount of heat to recover iron over the entire range of coal consumption values exceeding 816.7 kg / t of iron. Thus, the proposed method provides a reduction in specific consumption compared with the known [9] from 1031.0 to 817.7 kg / t or 214.3 kg / t of iron. This corresponds to a decrease in carbon consumption from 742.3 to 588.0 kg / t or 154.3 kg / t of iron. The effect of reducing coal consumption increases if we use for comparison the data given in [4, 5, 7], according to which the specific coal consumption in the ROMELT process is 1345-1375 kg / t of iron. The reduction in energy consumption in the proposed process compared to the prototype reaches 443.7 kg / t The coal consumption indicators presented in [9, 5] are 1031 and 1360 kg / t of iron, respectively, are minimal. According to [14], the coal consumption in the ROMELT process is significantly higher than these figures. With the same specific consumption of coal and carbon, respectively 1031 and 742.3 kg / t in the proposed and known method (examples 6 and 8), the first provides additional heat, amounting to about 850 kW · h / t of iron. The achieved reduction in energy consumption shows the advantages of the proposed process over the known.

Кроме более высокой энергоэффективности, предлагаемый процесс обеспечивает (примеры 3-7) получение железа прямого восстановления с заданным содержанием углерода в диапазоне 0,05-4,5%. Это расширяет сортамент выплавляемого металла от чернового железа до передельного чугуна. Некоторое ухудшение показателей процесса в примере 1 и 2 объясняется отсутствием окисления углерода газообразным кислородом (пример 1) либо относительно невысокой долей углерода, окисляемого с помощью кислородного дутья (пример 2). Следствием того является недостаточное количество тепла, поступающего в ванну и необходимость его компенсации за счет получения тепла из других источников.In addition to higher energy efficiency, the proposed process provides (examples 3-7) the production of direct reduced iron with a given carbon content in the range of 0.05-4.5%. This expands the range of smelted metal from crude iron to pig iron. Some deterioration in the process indicators in examples 1 and 2 is explained by the absence of carbon oxidation by gaseous oxygen (example 1) or the relatively low proportion of carbon oxidized by oxygen blasting (example 2). The consequence of this is the insufficient amount of heat entering the bath and the need to compensate for it by receiving heat from other sources.

В результате реализации изобретения снизились энергозатраты на получения железа прямого восстановления в электродуговых электропечах и агрегатах восстановления по одностадийной технологии с использованием неокускованного железорудного сырья и углеродсодержащего материала, более эффективно использован потенциала углерода как энергоносителя, расширился сортамент производимого железа прямого восстановления, включая весь диапазон возможных содержаний углерода в железе - от 0,05% в черновом, до 4,5% в чугуне.As a result of the invention, the energy consumption for producing direct reduction iron in electric arc furnaces and reduction units using a single-stage technology using underexposed iron ore raw materials and carbon-containing material was reduced, the carbon potential as an energy carrier was used more efficiently, the range of direct reduction iron produced was expanded, including the entire range of possible carbon contents in iron - from 0.05% in draft, to 4.5% in cast iron.

Список документов, цитированных в описании изобретенияList of documents cited in the description of the invention

1. Похвистнев А.Н., Кожевников И.Ю., Спектор А.Н., Ярхо Е.Н. Внедоменное получение железа за рубежом. - М.: Металлургия. 1964. - 364 с.1. Pokhvistnev AN, Kozhevnikov I.Yu., Spector A.N., Yarkho E.N. Instantaneous iron production abroad. - M.: Metallurgy. 1964 .-- 364 p.

2. Юсфин Ю.С., Гиммельфарб А.А., Пашков Н.Ф. Новые процессы получения металла (металлургия железа). Учебник для вузов. - М.: Металлургия. 1994. - 320 с.2. Yusfin Yu.S., Gimmelfarb A.A., Pashkov N.F. New metal production processes (iron metallurgy). Textbook for high schools. - M.: Metallurgy. 1994 .-- 320 p.

3. Weber S., Nose D. Hismelt Process. International Meeting on Ironmaking. September 234 to 26, 2001, Belo Horizonte/MG - Brazil. - c. 319-322.3. Weber S., Nose D. Hismelt Process. International Meeting on Ironmaking. September 234 to 26, 2001, Belo Horizonte / MG - Brazil. - c. 319-322.

4. Абраменков Ю.Я., Стригунов Н.А. К вопросу о тепловом дефиците процесса жидкофазного восстановления «ROMELT». Металлургiйна теплотехнiка: Збiрник науковых процессов НМетАУ У двух книгах. - Книга друга. - Днiпропетровськ: Пороги. 2005. - 460 с.4. Abramenkov Yu.Ya., Strigunov N.A. On the issue of heat shortage of the liquid phase reduction process “ROMELT”. Metallurgy heating technology: A collection of science processes NMetAU Two books. - Friend's book. - Dnipropetrovsk: Thresholds. 2005 .-- 460 s.

5. Абраменков Ю.Я., Стригунов Н.А. Сравнение технико-экономических характеристик процессов жидкофазного восстановления железа//Металургiйна теплотехнiка: Зб. Наук. пр. Нацiональноi академii Украiни. Днiпропетровськ. 2008. - с. 3-215. Abramenkov Yu.Ya., Strigunov N.A. Comparison of technical and economic characteristics of the processes of liquid-phase reduction of iron // Metallurgyna teplotekhnika: Zb. Science. pr. National Academy of Ukraine. Dnepropetrovsk. 2008. - p. 3-21

6. Роменец В.А. Новые процессы производства металла. Состояние и перспективы. Москва, МИСИС, изд-во «Учеба», 2001, с. 37.6. Romenets V.A. New metal production processes. Status and prospects. Moscow, MISIS, publishing house "Study", 2001, p. 37.

7. Соловьев А.Н., Левин М.Я., Валавин В.С., Вандарьев С.В., Чайкин Б.С. Инженерные аспекты установок ROMELT//Сталь. - 2001. - № 2. - с. 60-64.7. Soloviev A.N., Levin M.Ya., Valavin V.S., Vandaryev S.V., Chaykin B.S. Engineering aspects of ROMELT plants // Steel. - 2001. - No. 2. - p. 60-64.

8. Роменец В.А. Процесс жидкофазного восстановления железа: разработка и реализация//Сталь. - 1990. - № 8. - с.20-27.8. Romenets V.A. The process of liquid-phase reduction of iron: development and implementation // Steel. - 1990. - No. 8. - p.20-27.

9. Лисиенко В.Г., Лаптева А.В., Пареньков А.Е.. Оценка эффективности альтернативных бескоксовых металлургических технологий//Сталь. - № 2. - 2009. - с. 72-77.9. Lisienko VG, Lapteva AV, Parenkov AE. Evaluation of the effectiveness of alternative cokeless metallurgical technologies // Steel. - No. 2. - 2009. - p. 72-77.

10. Шахпазов Е.Х., Дорофеев Г.А. Новые синтетические композиционные материалы и технология выплавки стали с их использованием. - М.: Интерконтакт Наука. 2008. - 272 с.10. Shakhpazov E.Kh., Dorofeev G.A. New synthetic composite materials and steel smelting technology using them. - M .: Intercontact Science. 2008 .-- 272 p.

11..Меджибожский М.Я. Основы термодинамики и кинетики сталеплавильных процессов. - Киев; Донецк: Вища шк. Головн. изд-во. 1986. - 280 с.11..Medzhibozhsky M.Ya. Fundamentals of thermodynamics and kinetics of steelmaking processes. - Kiev; Donetsk: Vskha school Golovn. publishing house 1986.- 280 s.

12. Явойский В.И., Дорофеев Г.А., Повх И.Л. Теория продувки сталеплавильной ванны. - М.: Металлургия. 1974. - 496 с.12. Yavoysky V.I., Dorofeev G.A., Powkh I.L. Theory of purge steelmaking bath. - M.: Metallurgy. 1974.- 496 p.

13. Металлургия стали. Явойский В.И., Левин С.Л., Баптизманский В.И. и др. - М.: Металлургия. 1973. - 816 с.13. Metallurgy of steel. Yavoysky V.I., Levin S.L., Baptismansky V.I. et al. - M.: Metallurgy. 1973.- 816 p.

14. Юсфин Ю.С., Черноусов П.И., Травянов А.Я.. Расход топлива на жидкофазное восстановление железорудных материалов//Сталь. - № 5. - 1995. - с. 20-25.14. Yusfin Yu.S., Chernousov PI, Travyanov A.Ya .. Fuel consumption for liquid-phase reduction of iron ore materials // Steel. - No. 5. - 1995. - p. 20-25.

Таблица. Примеры осуществления способа жидкофазного получения железа прямого восстановления в восстановительной печиTable. Examples of the method of liquid-phase production of direct reduced iron in a reduction furnace

№п/пNo. Удельный расход, кг/т железаSpecific consumption, kg / t of iron Доля угле-рода, окисляемо-го (сжи-гаемого) газообраз-ным ки-слородом, от общего его расхо-да углеро-да, % отн.The share of carbon oxidized (burned) by gaseous oxygen, of its total carbon consumption,% rel. Суммарное удельное количество тепла, об-разуемого в процессе восстанов-ления же-леза угле-родом, кВт·ч/т же-лезаThe total specific amount of heat generated in the process of iron recovery by carbon, kW · h / t iron Удельный приход тепла в металлическую ванну из различных источников энергообразования, кВт·ч/т железаThe specific heat input to the metal bath from various sources of energy generation, kW · h / t of iron Баланс прихо-да и расхода тепла в про-цессе восста-новления же-леза углеро-дом, кВт·ч/т железа «-» - недоста-ток тепла «+» - избыток теплаThe balance of heat input and consumption during the recovery of iron-carbon iron, kWh / t of iron “-” - heat deficiency “+” - excess heat Доля тепла, полученного от окисления (сжигания) углерода газообраз-ным кисло-родом, в об-щем расходе тепла на восстановле-ние 1 т желе-за, % отн.The proportion of heat obtained from the oxidation (burning) of carbon by gaseous oxygen in the total heat consumption for the reduction of 1 ton of iron,% rel. Концен трация угле-рода в железе на вы-пуске, % масс.The carbon concentration in the iron at the outlet,% mass. угляcoal в том числе углеродаincluding carbon от дожига-ния СО про-цесса вос-становления железаfrom afterburning of the process of iron reduction от окисления (сжигания) углерода до СО газооб-разным ки-слородомfrom oxidation (burning) of carbon to CO with gaseous oxygen от дожига-ния СО, образующе-гося при окислении (сжигании) углерода газообраз-ным кисло-родомfrom the afterburning of CO, which is formed during the oxidation (burning) of carbon by gaseous oxygen от сжигания природного газаfrom burning natural gas ВсегоTotal 1one 445,8445.8 321321 -- 777,90777.90 777,90777.90 -- -- -- 777,90777.90 -1464,90-1464.90 35,535.5 3,13,1 22 648,6648.6 467467 32,132.1 3507,073507.07 777,90777.90 448.22448.22 353,83353.83 -- 1579,951579.95 -662,85-662.85 70.470.4 4,04.0 33 816,7816.7 588588 45,445.4 46-71,0946-71.09 777,90777.90 819,69819.69 647,07647.07 -- 2244,672244.67 +1,86+1.86 100.1100.1 0.120.12 4four 833,3833.3 600600 46,546.5 4786,634786.63 777,90777.90 894,00894.00 676,16676.16 -- 2312,592312.59 +69,79+69.79 103,1103.1 3.53.5 55 972,2972.2 700700 54,154.1 5748,535748.53 777,90777.90 1163,521163.52 918,51918.51 -- 2859,842859.84 +617,14+617.14 127.5127.5 0,90.9 66 1031,01031.0 742,3742.3 56,856.8 6025,596025.59 777,90777.90 1293,391293.39 1021,021021,02 -- 3092,313092.31 +849,51+849.51 137,9137.9 2,12.1 77 1180,61180.6 850850 62,262,2 7191,537191.53 777,90777.90 1624,031624.03 1282,031282.03 -- 3683,963683.96 +1441,16+1441.16 164,3164.3 4,34.3 8
(процесс
ROMELT)
8
(process
ROMELT)
1031,01031.0 742,3742.3 56,856.8 6008,206008,20 555,07555.07 830,00830.00 728,54728.54 142,00142.00 2213,61 2255,612213.61 2255.61 -12,92 +12,81-12.92 +12.81 94,2 100,694.2 100.6 4,1-4,54.1-4.5

Примечание по примеру 8 - В дробных показателях в числителе приведены сведения без учета тепла сжигания природного газа, а в знаменателе - с учетом этого тепла.Note on example 8 - In fractional indicators, the numerator shows information excluding the heat of combustion of natural gas, and the denominator shows information taking into account this heat.

Claims (7)

1. Способ жидкофазного получения железа прямого восстановления в электродуговой печи, характеризующийся тем, что используют в качестве реакционной среды и зоны восстановления расплавленную металлическую ванну, подают в объем металлической ванны твердый углеродсодержащий материал и железорудное сырье в виде частиц не более 6 мм, флюс и вдувают окислительный газ, осуществляют нагрев углеродсодержащего материала и газификацию его органической части, нагрев частиц железорудного сырья до расплавленного состояния с обеспечением перехода углерода в расплав и взаимодействия жидких оксидов железа с углеродом и получения железа и СО, барботаж расплавленной ванны пузырьками газа, полученного в результате газификации и окисления углерода, с обеспечением ее кипения, перемешивания и всплывания пузырьков газа на поверхность ванны, дожигание СО над поверхностью окислительным газом с обеспечением передачи тепла дожигания расплавленной ванне, расплавление и/или растворение в шлаке флюса, минеральных компонентов углеродсодержащего материала, пустой породы железорудного сырья и золы углеродсодержащего материала, отвод из печи образующихся технологических газов, в том числе газифицированной органической части углеродсодержащего материала, и выпуск жидкого металла и шлака, при этом частицы углеродсодержащего материала и железорудного сырья вводят непосредственно в объем металлической ванны и производят в ней восстановление железа из оксидов частью поступающего углерода с получением монооксида углерода, причем в качестве окислительного газа в металлическую ванну вдувают параллельно и одновременно с подачей исходных материалов и восстановлением железа технический газообразный кислород с удельной интенсивностью 0,1-5м3/(т·мин) и осуществляют окисление остальной части вводимого углерода, при этом удельные расходы углерода и кислорода выбирают из соотношения
(mC-321)/ m O 2
Figure 00000001
=0,5-1,5,
где mC - удельный расход углерода, вводимого с углеродсодержащим материалом, на одну тонну железа, кг/т;
321 - удельный расход углерода на восстановление из Fе2О3 одной тонны железа, кг/т;
m O 2
Figure 00000002
- удельный расход газообразного кислорода, вводимого с дутьем, на одну тонну железа, кг/т,
а за 0,5-10,0 мин до выпуска из печи полученного железа прямого восстановления из него удаляют 5-95 % углерода путем его дополнительного окисления газообразным кислородом, вдуваемым в металл с удельной интенсивностью 0,1-5,0 нм3/(т·мин).
1. The method of liquid-phase production of direct reduced iron in an electric arc furnace, characterized in that the molten metal is used as a reaction medium and a reduction zone metal a bath, solid carbon-containing material and iron ore raw materials in the form of particles of not more than 6 mm are fed into the volume of the metal bath, the oxidizing gas is injected into the flux and the carbon-containing material is heated and the organic part is gasified, the iron ore particles are heated to the molten state to ensure the transition of carbon into the melt and the interaction of liquid iron oxides with carbon and the production of iron and CO, bubbling the molten bath with gas bubbles resulting from gasification and oxidation of carbon, both by boiling it, mixing and bubbling gas bubbles on the surface of the bath, burning CO over the surface with oxidizing gas to ensure heat transfer from the burning of the molten bath, melting and / or dissolving in the slag of the flux, mineral components of the carbon-containing material, waste rock of iron ore and ash of carbon-containing material, removal from the furnace of the resulting process gases, including the gasified organic part of the carbon-containing material, and the release of liquid metal and slag, while Particles of carbon-containing material and iron ore are injected directly into the volume of the metal bath and iron is reduced therefrom from the oxides with part of the incoming carbon to produce carbon monoxide, and technical gas is blown into the metal bath as an oxidizing gas simultaneously and simultaneously with the supply of starting materials and iron reduction oxygen with a specific intensity of 0.1-5m3/ (t · min) and carry out the oxidation of the rest of the input carbon, while the specific consumption of carbon and oxygen is selected from the ratio
(mC-321) / m O 2
Figure 00000001
= 0.5-1.5,
where mC - specific consumption of carbon introduced with carbon-containing material per ton of iron, kg / t;
321 - specific carbon consumption for recovery from Fe2ABOUT3 one ton of iron, kg / t;
m O 2
Figure 00000002
 - specific consumption of gaseous oxygen introduced with the blast per ton of iron, kg / t,
and 0.5–10.0 min before the direct reduction iron obtained from the furnace is removed, 5–95% of carbon is removed from it by additional oxidation with gaseous oxygen injected into the metal with a specific intensity of 0.1–5.0 nm3/(caraway).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для восстановления железа используют углерод одновременно в растворенном и свободном состояниях при его суммарной концентрации в металлической ванне 3-15%, при этом соотношение концентраций растворенного и свободного углерода по ходу восстановительной плавки поддерживают в пределах 1:(0,1÷3).2. The method according to claim 1, characterized in that for the reduction of iron, carbon is used simultaneously in the dissolved and free states with its total concentration in the metal bath of 3-15%, while the ratio of the concentrations of dissolved and free carbon in the course of reduction smelting is maintained within 1: (0.1 ÷ 3). 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в металлической ванне поддерживают температуру, равную или большую 1400°С.3. The method according to claim 1, characterized in that in a metal bath maintain a temperature equal to or greater than 1400 ° C. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для восстановления железа используют электродуговую печь с удельной электрической мощностью, равной или большей 0,8 мВт на одну тонну металлической ванны в печи.4. The method according to claim 1, characterized in that for the reduction of iron using an electric arc furnace with a specific electric power equal to or greater than 0.8 mW per ton of metal bath in the furnace. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что по ходу восстановления железа в электропечь дополнительно подают электроэнергию в количестве 30-200 мВт в минуту на одну тонну железорудного сырья.5. The method according to claim 4, characterized in that, in the course of reducing iron, an additional electric power is supplied to the electric furnace in an amount of 30-200 mW per minute per ton of iron ore. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что горючие компоненты технологических газов направляют за пределы печи в энергетическую установку для выработки электрической и/или тепловой энергии.6. The method according to claim 1, characterized in that the combustible components of the process gases are sent outside the furnace to a power plant to generate electrical and / or thermal energy. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что горючие компоненты технологических газов дожигают над поверхностью расплавленной металлической ванны со степенью дожигания не более 20%. 7. The method according to claim 1, characterized in that the combustible components of the process gases are burned above the surface of the molten metal bath with a degree of afterburning of not more than 20%.
RU2012135608/02A 2012-08-21 2012-08-21 Method for liquid-phase obtaining of direct-reduced iron RU2511419C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012135608/02A RU2511419C2 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Method for liquid-phase obtaining of direct-reduced iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012135608/02A RU2511419C2 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Method for liquid-phase obtaining of direct-reduced iron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012135608A RU2012135608A (en) 2014-02-27
RU2511419C2 true RU2511419C2 (en) 2014-04-10

Family

ID=50151542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135608/02A RU2511419C2 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Method for liquid-phase obtaining of direct-reduced iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2511419C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180305778A1 (en) * 2015-08-10 2018-10-25 Genrikh Alekseevich Dorofeev Method for making steel in an electric arc furnace
RU2757772C2 (en) * 2020-01-27 2021-10-21 Адель Талгатович Мулюков Method for direct extraction of metals from oxide forms of metal-containing raw materials, various types of ores, man-made waste and a device for direct extraction of metals from various forms into metal or other oxide phases

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999018245A1 (en) * 1997-10-07 1999-04-15 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Method for smelting fine grained direct reduced iron in an electric arc furnace
RU2261922C2 (en) * 1998-08-28 2005-10-10 Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лтд. Method of production of metals and metal alloys
UA94252C2 (en) * 2006-02-01 2011-04-26 Смс Зимаг Акциенгезелльшафт METHOD For PRODUCING a foamed slag on METAL MELT

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999018245A1 (en) * 1997-10-07 1999-04-15 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Method for smelting fine grained direct reduced iron in an electric arc furnace
RU2261922C2 (en) * 1998-08-28 2005-10-10 Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лтд. Method of production of metals and metal alloys
UA94252C2 (en) * 2006-02-01 2011-04-26 Смс Зимаг Акциенгезелльшафт METHOD For PRODUCING a foamed slag on METAL MELT

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУРУНОВ И.Ф. и др. Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа. - М.: Черметинформация, 2002, с.с.129-138. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180305778A1 (en) * 2015-08-10 2018-10-25 Genrikh Alekseevich Dorofeev Method for making steel in an electric arc furnace
RU2757772C2 (en) * 2020-01-27 2021-10-21 Адель Талгатович Мулюков Method for direct extraction of metals from oxide forms of metal-containing raw materials, various types of ores, man-made waste and a device for direct extraction of metals from various forms into metal or other oxide phases

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012135608A (en) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE32247E (en) Process for the direct production of steel
CN101665848B (en) Direct steel making process for iron ore
JPS622602B2 (en)
CN101665849B (en) Continuous steel making process for iron ore
CN101684507A (en) Direct steel making technique by reducing iron ore with gas
WO2022194285A1 (en) Comprehensive utilization method for columbite
Rippy et al. Chemical and electrochemical pathways to low-carbon iron and steel
RU2511419C2 (en) Method for liquid-phase obtaining of direct-reduced iron
CA2513814C (en) An improved smelting process for the production of iron
US5542963A (en) Direct iron and steelmaking
US3734717A (en) Production of phosphorus and steel from iron-containing phosphate rock
Shatokhin et al. New method for processing metallurgical wastes
RU2194781C2 (en) Method of processing raw materials containing nonferrous metals and iron
RU2542050C1 (en) Method for pyrometallurgical processing of iron-containing materials
SU997610A3 (en) Process for producing carburized spongy iron
Chatterjee Hot metal production by smelting reduction of iron oxide
JP2023140706A (en) Manufacturing method and equipment for carbon dioxide-free and energy-saving manganese alloy
US3511644A (en) Process for reducing and carburizing melting of metallic material in a rotary furnace
Ahmadi et al. Optimization of direct reduction in tunnel furnace using different resources of ferrous oxides
Cavaliere Hydrogen Ironmaking
Ren et al. Effect of H2O (g) on the hydrogen reduction of iron ore in fluidized bed
US2865733A (en) Smelting process
GB2281311A (en) Metallurgical processes and apparatus
RU2448164C2 (en) Melting method of oxide materials in fluidised slag bed
JPH0826378B2 (en) Method for producing molten iron containing chromium

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190219