Claims (33)
1. Способ восстановления и плавления металла, который включает нагрев шихты (15), состоящей из содержащего металл компонента и содержащего углерод компонента, в индукционной печи (11) канального типа для восстановления содержащего металл компонента, и который включает утилизацию по меньшей мере части газообразных продуктов для предварительного нагрева шихты (15), отличающийся тем, что шихту (15) подают в печь (11) в по меньшей мере одну камеру (20, 29), в которой предусмотрен один или несколько каналов, (30), проходящих вокруг камеры (20, 29) или через нее, по одному из которых или каждому каналу (23, 30) упомянутые газообразные продукты поступают для предварительного нагрева шихты (15) в камеру (20, 29), причем одна или каждая камера (20, 29) и один или каждый канал (30) изолированы один относительно другого так, чтобы газообразные продукты не могли проникать между ними.1. A method for reducing and melting a metal, which comprises heating a charge (15), consisting of a metal-containing component and a carbon-containing component, in a channel-type induction furnace (11) for recovering a metal-containing component, and which includes utilizing at least a portion of the gaseous products for pre-heating the charge (15), characterized in that the charge (15) is fed into the furnace (11) in at least one chamber (20, 29), in which one or more channels (30) are provided, passing around the chamber ( 20, 29) or through it, about one of which or to each channel (23, 30) the said gaseous products enter the chamber (20, 29) for preheating the charge (15), moreover, one or each chamber (20, 29) and one or each channel (30) are isolated one relative to the other so that gaseous products cannot penetrate between them.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть таких газообразных продуктов содержит газы, полученные при сгорании газов, образующихся в ходе [протекания] способа благодаря присутствию воздуха и/или кислорода в печи (11). 2. The method according to claim 1, characterized in that part of such gaseous products contains gases obtained by combustion of gases generated during the [flow] of the method due to the presence of air and / or oxygen in the furnace (11).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что один или каждый канал содержит кольцевую рубашку, которая проходит продольно вокруг одной или каждой камеры (20, 29). 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one or each channel contains an annular shirt, which runs longitudinally around one or each chamber (20, 29).
4. Способ по п.1 или 3, который выполняют таким образом, что образуют по меньшей мере одну насыпь (17) из шихты (15), которая плавает на поверхности ванны (16) расплавленного металла в печи (11), отличающийся тем, что первый, или нижний конец одной или каждой камеры (20, 29) вводят в печь (11) на такое расстояние, чтобы он соприкасался с насыпью (17) шихты (15) в печи (11). 4. The method according to claim 1 or 3, which is performed in such a way that at least one embankment (17) is formed from a charge (15), which floats on the surface of the molten metal bath (16) in the furnace (11), characterized in that the first or lower end of one or each chamber (20, 29) is introduced into the furnace (11) at such a distance that it is in contact with the bulk (17) of the charge (15) in the furnace (11).
5. Способ по любому одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что в одной или каждой камере (20, 29) поддерживают избыточное давление, с тем чтобы большая часть газообразных продуктов, образующихся в камере (20, 29), поступала в печь (11). 5. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that overpressure is maintained in one or each chamber (20, 29) so that most of the gaseous products formed in the chamber (20, 29) enter oven (11).
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что упомянутое давление создают при введении шихты (15) в камеру (20) с помощью запорной системы (22). 6. The method according to claim 5, characterized in that the said pressure is created by introducing the charge (15) into the chamber (20) using the locking system (22).
7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что упомянутое давление поддерживают посредством ввода инертного газа под давлением, такого как азот, в шихту (15) перед ее поступлением в одну или каждую камеру (20, 29). 7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that said pressure is maintained by introducing an inert gas under pressure, such as nitrogen, into the charge (15) before it enters one or each chamber (20, 29).
8. Способ по любому одному из пп.1 - 7, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из газообразных продуктов, образующиеся в шихте (15) в одной или каждой камере (29), перед введением шихты (15) в печь (11) удаляют из шихты (15) перед тем, как шихта (15) поступает в печь (11). 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least some of the gaseous products formed in the charge (15) in one or each chamber (29) before introducing the charge (15) into the furnace (11 ) is removed from the mixture (15) before the mixture (15) enters the furnace (11).
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из окислительных газов, таких как CO2 и пар Н2О, образующиеся в шихте (15), также удаляют из шихты (15).9. The method according to p. 8, characterized in that at least some of the oxidizing gases, such as CO 2 and H 2 O vapor generated in the charge (15), are also removed from the charge (15).
10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что упомянутые газообразные продукты удаляют из шихты (15) посредством удлиненного канала (31) с открытыми концами, который проходит продольно через упомянутую удлиненную камеру (29), так что первый, или нижний конец (34) канала (31) находится у нижнего конца камеры (29), а второй, или верхний конец (32) канала (31) соединен с соответствующей системой (33, 27, 28) выпуска газа, причем канал (31) имеет по его длине по меньшей мере одно отверстие (35) для газа, которое расположено на предварительно заданном уровне в камере (29). 10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the said gaseous products are removed from the mixture (15) by means of an elongated channel (31) with open ends, which extends longitudinally through said elongated chamber (29), so that the first or lower the end (34) of the channel (31) is located at the lower end of the chamber (29), and the second or upper end (32) of the channel (31) is connected to the corresponding gas exhaust system (33, 27, 28), and the channel (31) has along its length at least one hole (35) for gas, which is located at a predetermined level in the chamber (29).
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что упомянутое отверстие (35) для газа в канале (31) расположено в камере (29) на уровне, где шихта (15) имеет температуру, несколько ниже которой окислительные газы в шихте (15) начинают взаимодействовать с компонентами шихты (15), содержащими металл и углерод. 11. The method according to claim 10, characterized in that the said gas hole (35) in the channel (31) is located in the chamber (29) at a level where the charge (15) has a temperature slightly below which the oxidizing gases in the charge (15) ) begin to interact with the components of the mixture (15) containing metal and carbon.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что предпочтительный уровень расположения отверстия (35) для газа в канале (31) определяют посредством анализа газа, выходящего из канала (31), на предмет содержания в нем СО и CO2.12. The method according to claim 11, characterized in that the preferred location of the gas hole (35) in the channel (31) is determined by analyzing the gas leaving the channel (31) for the content of CO and CO 2 in it .
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что температуру [стенок] отверстия (35) для газа в канале (31) измеряют посредством термопары или подобного ей средства. 13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the temperature [walls] of the gas hole (35) in the channel (31) is measured by means of a thermocouple or the like.
14. Способ по любому одному из пп.1 - 13, отличающийся тем, что, как только предпочтительный уровень расположения отверстия (35) для газа в канале (31) определен, его положение фиксируют, а температуру шихты (15) в упомянутом положении [отверстия (35)] регулируют путем регулирования по меньшей мере одного из следующих [параметров]: скорости, при которой окислительные газы выходят из канала (31), скорости предварительного нагрева; скорости, с которой шихту (15) подают через камеру (29). 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that, as soon as the preferred location of the gas hole (35) in the channel (31) is determined, its position is fixed, and the temperature of the charge (15) in said position [ the holes (35)] are controlled by adjusting at least one of the following [parameters]: the speed at which oxidizing gases exit the channel (31), the preheating rate; the speed with which the mixture (15) is fed through the chamber (29).
15. Способ по любому одному из пп.10 - 14, отличающийся тем, что удаляемые газообразные продукты также используют где-то в другом месте или подают в упомянутый(е) канал(ы) для использования при предварительном нагреве шихты (15). 15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the gaseous products to be removed are also used elsewhere or fed into said channel (s) for use in preheating the charge (15).
16. Способ по любому из пп.10 - 15, отличающийся тем, что предварительно подогретый кислород и/или воздух вводят в канал (31) у его нижнего конца (34) для сжигания любого присутствующего количества СО, с получением CO2.16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the preheated oxygen and / or air is introduced into the channel (31) at its lower end (34) to burn any amount of CO present, to produce CO 2 .
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что температуру стенки камеры (29) непосредственно ниже отверстия (35) для газа поддерживают более низкой по сравнению с температурой [стенки] остальной камеры так, чтобы, по существу, весь СО превратить в CO2 до того, как газ достигнет отверстия (35) для газа.17. The method according to p. 16, characterized in that the temperature of the wall of the chamber (29) immediately below the gas hole (35) is kept lower than the temperature [wall] of the rest of the chamber so that essentially all CO is converted to CO 2 before the gas reaches the gas hole (35).
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что более низкую температуру получают благодаря теплоизоляции камеры (29) и/или посредством сдерживания скорости, при которой шихта (15) движется после этой части стенки камеры, путем, например, увеличения поперечного сечения камеры в этом участке. 18. The method according to 17, characterized in that a lower temperature is obtained due to the thermal insulation of the chamber (29) and / or by restraining the speed at which the charge (15) moves after this part of the chamber wall, by, for example, increasing the cross section of the chamber in this area.
19. Способ по любому одному из пп.10 - 18, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из летучих веществ, относящихся к компоненту шихты (15), содержащему углерод, циркулируют из шихты (15) через верхний конец (32) канала (31) к нижнему концу (34) канала (31), где они сгорают одновременно с любым присутствующим количеством СО за счет кислорода и/или предварительно подогретого воздуха. 19. The method according to any one of paragraphs.10 to 18, characterized in that at least some of the volatile substances related to the component of the charge (15) containing carbon circulate from the charge (15) through the upper end (32) of the channel ( 31) to the lower end (34) of the channel (31), where they burn simultaneously with any amount of CO present due to oxygen and / or preheated air.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что циркуляцию летучих веществ обеспечивают посредством удлиненного трубопровода (36) с открытыми концами, один конец (37) которой расположен на предварительно заданном уровне относительно верхнего конца (32) канала (31), таким образом, что он взаимодействует с шихтой (15), а другой конец (38) расположен у нижнего конца (34) канала (31). 20. The method according to p. 19, characterized in that the circulation of volatile substances is ensured by an elongated pipe (36) with open ends, one end (37) of which is located at a predetermined level relative to the upper end (32) of the channel (31), thus that it interacts with the charge (15), and the other end (38) is located at the lower end (34) of the channel (31).
21. Способ по любому одному из пп.3 - 21, отличающийся тем, что содержащий углерод компонент шихты (15) загружают в одну или каждую камеру (20, 29) таким образом, чтобы рассредоточить ее у стенки камеры (20, 29). 21. The method according to any one of claims 3 to 21, characterized in that the carbon-containing component of the charge (15) is loaded into one or each chamber (20, 29) so as to disperse it against the wall of the chamber (20, 29).
22. Способ по любому одному из пп.1 - 21, отличающийся тем, что содержащий железо компонент шихты (15) включает железную руду, а содержащий углерод компонент - уголь. 22. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the iron-containing component of the charge (15) includes iron ore, and the carbon-containing component is coal.
23. Устройство для предварительного нагрева шихты (15) в способе восстановления и плавления металла, который включает нагрев шихты (15), состоящей из компонента, содержащего металл, и компонента, содержащего углерод, в индукционной печи (11) канального типа для восстановления содержащего металл компонента, и который включает утилизацию по меньшей мере части газообразных продуктов, также образующихся в печи (11) для предварительного нагрева шихты (15), отличающееся тем, что оно содержит удлиненную камеру (20, 29) для подачи шихты (15) в печь 11, и один или несколько каналов, проходящих вокруг камеры (20, 29) или через нее, через каналы газообразные продукты, образующиеся в [ходе протекания] способа подают для предварительного подогрева шихты (15) в камере (20, 29), причем камера (20, 29) и один или каждый канал (23, 30) изолированы один относительно другого так, чтобы газообразные продукты не могли проникать между ними. 23. A device for preheating a charge (15) in a method for reducing and melting a metal, which comprises heating a charge (15) consisting of a component containing metal and a component containing carbon in a channel-type induction furnace (11) for recovering metal component, and which includes the utilization of at least part of the gaseous products also generated in the furnace (11) for preheating the charge (15), characterized in that it contains an elongated chamber (20, 29) for feeding the mixture (15) into the furnace 11 , and one or several channels passing around the chamber (20, 29) or through it, through the channels, the gaseous products formed during the course of the process are fed to preheat the charge (15) in the chamber (20, 29), the chamber (20, 29) and one or each channel (23, 30) is isolated from one another so that gaseous products cannot penetrate between them.
24. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что один или каждый канал входит в состав кольцевой рубашки (23, 30), которая проходит продольно вокруг камеры (20, 29). 24. The device according to p. 23, characterized in that one or each channel is part of the annular shirt (23, 30), which runs longitudinally around the camera (20, 29).
25. Устройство по п.23 или 24, отличающееся тем, что один конец одной или каждой камеры (20, 29) введен в печь (11) на такое расстояние, что он соприкасается с насыпью (17) шихты (15), плавающей на поверхности ванны (16) расплавленного металла в печи (11). 25. The device according to item 23 or 24, characterized in that one end of one or each chamber (20, 29) is introduced into the furnace (11) at such a distance that it is in contact with the embankment (17) of the charge (15) floating on the surface of the molten metal bath (16) in the furnace (11).
26. Устройство по любому одному из пп.23 - 25, отличающееся тем, что одна или каждая камера (20) включает запорную систему (22), [через] которую шихту (15) подают в камеру (20) так, чтобы поддерживать в камере (20) избыточное давление и чтобы основная часть газообразных продуктов, образующихся в камере (20), поступила в печь (11). 26. The device according to any one of paragraphs.23 to 25, characterized in that one or each chamber (20) includes a locking system (22), [through] which the charge (15) is fed into the chamber (20) so as to support the chamber (20) is overpressured and so that the main part of the gaseous products formed in the chamber (20) enters the furnace (11).
27. Устройство по любому одному из пп.23 - 25, отличающееся тем, что оно содержит средство (30.1) для введения инертного газа под давлением, такого как азот, в шихту (15) перед попаданием в камеру (29) для поддержания избыточного давления в камере. 27. Device according to any one of paragraphs.23-25, characterized in that it contains means (30.1) for introducing an inert gas under pressure, such as nitrogen, into the charge (15) before it enters the chamber (29) to maintain excess pressure in the camera.
28. Устройство по любому одному из пп.23 - 27, отличающееся тем, что оно содержит удлиненный канал (31) с открытыми концами, который проходит продольно через упомянутую удлиненную камеру (29), его первый, или нижний конец (34) расположен у нижнего конца камеры (29), а его второй, или верхний конец (32) соединен с соответствующей системой (33, 27, 28) удаления газа, причем канал (31) имеет по его длине по меньшей мере одно отверстие (35) для газа, которое расположено на предварительно заданном уровне в камере (29) и через которое по меньшей мере некоторые газообразные продукты, образующиеся в шихте (15) до ее ввода в печь (11), удаляют из шихты (15) перед ее вводом в печь (11). 28. The device according to any one of paragraphs.23 to 27, characterized in that it contains an elongated channel (31) with open ends, which extends longitudinally through said elongated chamber (29), its first or lower end (34) is located at the lower end of the chamber (29), and its second or upper end (32) is connected to the corresponding gas removal system (33, 27, 28), and the channel (31) has at least one gas hole (35) along its length which is located at a predetermined level in the chamber (29) and through which at least some gaseous products formed in the charge (15) before it is introduced into the furnace (11) are removed from the mixture (15) before it is introduced into the furnace (11).
29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что отверстие (35) для газа в канале (31) находится в камере (29) на уровне, где шихта (15) имеет температуру, несколько ниже которой окислительные газы в шихте начинают взаимодействовать с компонентами шихты (15), содержащими металл и углерод. 29. The device according to p. 28, characterized in that the gas hole (35) in the channel (31) is in the chamber (29) at a level where the charge (15) has a temperature slightly below which the oxidizing gases in the charge begin to interact with charge components (15) containing metal and carbon.
30. Устройство по п. 28 или 29, отличающееся тем, что одна или каждая камера (29) содержит средство для введения кислорода и/или предварительно подогретого воздуха в канал (31) у его нижнего конца (34) для сжигания любого присутствующего количества СО с образованием CO2.30. The device according to p. 28 or 29, characterized in that one or each chamber (29) contains means for introducing oxygen and / or preheated air into the channel (31) at its lower end (34) for burning any amount of CO present with the formation of CO 2 .
31. Устройство по п.30, отличающееся тем, что температуру стенки камеры (29) непосредственно ниже отверстия (35) для газа поддерживают более низкой по сравнению с температурой [стенки] остальной части камеры (29) так, чтобы, по существу, весь СО превратился в CO2 до того, как газ достигнет отверстия (35) для газа.31. The device according to p. 30, characterized in that the temperature of the wall of the chamber (29) immediately below the hole (35) for gas is kept lower than the temperature [wall] of the rest of the chamber (29) so that essentially all CO turned into CO 2 before the gas reaches the gas hole (35).
32. Устройство по п.31, отличающееся тем, что более низкую температуру получают благодаря подходящей теплоизоляции, нанесенной на стенку камеры. 32. The device according to p, characterized in that a lower temperature is obtained due to suitable thermal insulation applied to the wall of the chamber.
33. Устройство по любому из пп.23 - 32, отличающееся тем, что одна или каждая камера (29) содержит удлиненную трубу (36) с открытыми концами, первый конец (37) которой расположен на предварительно заданном уровне у верхнего конца (32) канала (31) таким образом, что он взаимодействует с шихтой (15), а ее другой конец (38) расположен у нижнего конца (34) канала (31), причем трубопровод (36) служит для циркуляции по меньшей мере некоторых летучих веществ, связанных с содержащим углерод компонентом шихты (15), от шихты (15) через второй конец (32) канала (31) к нижнему концу (34) канала (31), где они, одновременно с любым количеством присутствующего СО, сгорают за счет присутствия кислорода и/или предварительно нагретого воздуха. 33. Device according to any one of paragraphs.23 to 32, characterized in that one or each chamber (29) contains an elongated pipe (36) with open ends, the first end (37) of which is located at a predetermined level at the upper end (32) channel (31) so that it interacts with the charge (15), and its other end (38) is located at the lower end (34) of channel (31), and the pipeline (36) serves to circulate at least some volatile substances, associated with the carbon-containing component of the charge (15), from the charge (15) through the second end (32) of the channel (31) to the lower end (34) anal (31), where they, along with any amount of CO present, combusted due to the presence of oxygen and / or preheated air.