SK143698A3 - Metal containing compound reduction and melting process - Google Patents
Metal containing compound reduction and melting process Download PDFInfo
- Publication number
- SK143698A3 SK143698A3 SK1436-98A SK143698A SK143698A3 SK 143698 A3 SK143698 A3 SK 143698A3 SK 143698 A SK143698 A SK 143698A SK 143698 A3 SK143698 A3 SK 143698A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- metal
- batch
- containing compound
- charge
- vessel
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 29
- 238000010309 melting process Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000004890 malting Methods 0.000 abstract 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- -1 coal and iron oxide Chemical class 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
- F27B14/061—Induction furnaces
- F27B14/065—Channel type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/003—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
Vynález sa týka spôsobu redukcie a tavenia zlúčenín obsahujúcich kov, pri ktorom sa vykonáva zavádzanie vsádzky zahrňujúcej zmes zlúčeniny obsahujúcej kov a vhodné redukčné činidlo v časticovej forme do ohrievacej nádoby indukčnej pece kanálikového typu, ktorá obsahuje kúpeľ uvedeného kovu v kvapalnej forme tak, že sa aspoň jedna hromada vsádzky vytvára nad kovovým kúpeľom.
Doterajší stav techniky
Takýto spôsob je známy z US-A-5 411 570.
Najobvyklejšie spôsoby redukcie a tavenia zlúčenín obsahujúcich kov zahrňujú ohrev > zlúčeniny obsahujúcej kov (obvykle oxid kovu) v prítomnosti redukčného činidla ako napríklad vhodné zlúčeniny obsahujúce uhlík alebo podobne. Zlúčenina obsahujúca kov a redukčné činidlo sa obvykle súhrnne nazýva vsádzka.
Vo vyššie uvedených známych spôsoboch je rýchlosť, s ktorou tento ohrev prebieha, obvykle taká veľká, že aspoň podstatná časť vsádzky sa taví predtým, než je redukcia ukončená. V súlade s tým prebieha redukcia z podstatnej časti v kvapalnej fáze.
Na takto roztavenej vsádzke sa tvorí troska, ktorá nehľadiac na oxidy v zlúčenine obsahujúcej kov, obsahuje tiež oxidy iných kovov, ktoré môžu byť prítomné vo vsádzke.
Pre spätné získanie uvedenej zlúčeniny obsahujúcej kov z jeho oxidu v troske je treba ďalšie množstvo redukčných činidiel v reakcii, čo môže viesť ku kovovému výrobku s nežiadúcim vysokým obsahom uhlíka.
Tento vysoký obsah uhlíka vo výrobku sa obvykle následne redukuje oxidáciou, buď pridaním kyslíka vo forme plynného kyslíka alebo vzduchu
31084n&2 T 30.11.1998 k výrobku, alebo využitím vhodného oxidu kovu prítomného v reakčnom médiu. Tieto oxidačné reakcie v súlade s tým tiež prebiehajú v kvapalnej fáze.
Je potrebné si uvedomiť, že nehľadiac na požiadavku počiatočného zvyšku redukčných činidiel, ich následná oxidácia si vynucuje ďalší krok procesu.
Výsledkom oboch vyššie uvedených reakcií, redukcie a oxidácie, je vytváranie pomerne veľkých objemov nežiadúceho plynu pod povrchom kvapalného kovu a trosky, ktorý potom z kvapalného kovu a trosky uniká vo forme bublín.
Vo vyššie uvedenom dokumente US-A-5 411 570 je popísaný spôsob, v ktorom sa vsádzka pridáva do pece v dvoch hromadách, ktoré zostávajú navzájom oddelené vrstvou trosky, plávajúcej na povrchu kúpeľa kvapalného kovu. V tomto usporiadaní sa vsádzka môže dostať priamo do kovového kúpeľa alebo trosky, ktorá môže byť prítomná, takže aspoň redukcia vsádzky aspoň z časti prebieha v kvapalnej fáze, čo dáva možnosť vzniku nie len nežiadúcej tvorbe plynu v peci, ale tiež potenciálnym stratám produktu.
Cieľom vynálezu teda je poskytnúť spôsob redukcie kovu a tavenia, pomocou ktorého možno odstrániť alebo aspoň minimalizovať vyššie uvedené problémy.
Podstata vynálezu
Tento cieľ je podľa vynálezu dosiahnutý spôsobom popísaného druhu, pri ktorom sa vsádzka zavádza do nádoby takým spôsobom a rýchlosťou, že vytvára spojitú vrstvu vsádzky, ktorá sa rozprestiera na spôsob mosta cez celý kvapalný kúpeľ a všetku trosku, ktorá môže byť prítomná, takže sa vo vsádzke vytvára reakčná zóna, v ktorej sa všetka zlúčenina obsahujúca kov môže redukovať a pod zónou redukcie kovu sa vytvára taviaca zóna, v ktorej sa všetok redukovaný kov môže taviť; a riadením tohoto procesu takým spôsobom, že uvedená spojitá vrstva je udržovaná v podstate po celú dobu trvania procesu, a tak, že redukcia uvedenej zlúčeniny obsahujúcej kov môže
31084ns2 T 30.11.1998 prebiehať celkom v pevnej fáze.
Je potrebné si uvedomiť že v procese podľa vynálezu prakticky neprebiehajú reakcie v kvapalnej fáze, a preto je prakticky eliminované vyššie uvedené nežiaduce vytváranie plynu a v praxi je podstate neprítomnosť vytvárania bublín v kúpeli kvapalného kovu a vytváranej troske pokladané za indikáciu správneho riadenia procesu.
Ďalej je potrebné si uvedomiť, že z dôvodu, že sa spôsob môže vykonávať tak, že v podstate neexistuje potreba následne odstraňovať žiadne prebytočné redukčné činidlo, je znížený počet krokov spôsobu proti počtu krokov vo vyššie uvedených známych spôsoboch.
Ďalej sa podľa vynálezu vykonáva riadenie procesu riadením aspoň jedného z nasledujúcich parametrov:
(1) spôsobu a rýchlosti, akou sa vsádzka zavádza do nádoby;
, (2) veľkosť častíc vsádzky;
(3) stupne premiešavania vsádzky;
(4) rýchlosť, akou sa do nádoby privádza teplo.
Keďže sa podľa vynálezu vsádzka zavádza do nádoby takým spôsobom a takou rýchlosťou, že tvorí spojitú vrstvu vsádzky cez v podstate celý kvapalný kúpeľ a všetku trosku, ktorá môže byť prítomná, je zamedzené tomu, aby nezreagovaná vsádzka prichádzala priamo do styku s kvapalným kovom alebo troskou. Takéto „krátke spojenie“, ktoré by mohlo dovoliť reakcie vo fluidnej fáze je teda v podstate vylúčené.
Keď sa vsádzka zavádza do nádoby napríklad prostredníctvom v odstupoch umiestnených jednotlivých vstupných otvorov na vytvorenie vo vzájomnom susedstve umiestnených hromád vsádzky vnútri nádoby, spôsob zahrňuje krok zaistenia, že toto zavádzenie vykonáva takým spôsobom, že spodky hromád splývajú a určujú tak spojitú vrstvu vsádzky, ktorá sa rozprestiera na spôsob mosta cez kvapalinový kúpeľ a trosku. Tento most teda zabraňuje materiálu vsádzky padajúcemu z hromád, aby prišiel do styku s kvapalným kovom alebo troskou.
31084ns2 T 30.11.1998
Skutočnosť, že je takýto most vytvorený, môže byť zistená akýmkoľvek vhodným spôsobom, ako napríklad vizuálne a/alebo pomocou obrazového záznamového zariadenia, ako kamerou atď. V praxi môže byť takýto vizuálny záznam vykonávaný zasunutím tuhého prvku na spôsob „ponornej tyče“ z hornej časti nádoby do vsádzky.
Vytváranie uvedeného mosta sa môže vykonávať riadením veľkosti hromád vsádzky vnútri nádoby, alebo, alternatívne a/alebo prídavné sa môže vykonávať strategickým umiestnením otvorov, ktorými sa vsádzka zavádza do nádoby a/alebo riadením počtu týchto otvorov a rýchlosti, s ktorou sa nimi vsádzka zavádza.
Podľa vynálezu sa volí veľkosť častíc vsádzky tak, že môže prechádzať sitom 10 mm, s výhodou 6 mm, ešte výhodnejšie 3 mm.
Prihlasovateľ zistil, že keď sa použije vsádzka tak malej veľkosti častíc, redukuje sa každá častica v podstate celá na kov v reakčnej zóne a zostáva v pevnom stave dokiaľ sa teplota častíc nezvýši na teplotu, potrebnú na í ' . · tavenie nezredukovaných oxidov, ktoré môžu byť v častici prítomné.
Kvapalný kov vo forme oxidu kovu, taviaceho sa pri nižšej teplote než kov, má teda len malú tendenciu unikať z takýchto častíc do trosky.
Tak napríklad v prípade železa jadro častice obvykle obsahuje FeO, ktoré sa taví pri teplote 1 378 °C, zatiaľ čo krusta častice obsahuje Fe, ktoré sa taví až pri 1 535 °C. Pri použití väčších častíc, než je špecifikované vyššie, môže teplota jadra takejto častice dosiahnuť vyššie uvedené teploty 1 378 °C predtým, než sa Fe alebo FeO v častici redukuje, čo môže viesť k unikaniu kvapalného FeO z jadra.
Je potrebné si uvedomiť, že pretože uvedené reakcie v pevnej fáze sú riadené difúziou, je požadovaná maximálna rýchlosť vstupu tepla funkciou veľkosti častíc a stupňa premiešavania zložiek vsádzky, pričom stupeň premiešavania je s výhodou taký, že vsádzka zahrňuje homogénnu zmes.
Podľa vynálezu môže spôsob podľa vynálezu ďalej zahrňovať krok spaľovania CO, ktorý sa vytvára v priebehu redukcie zlúčeniny obsahujúcej
31084ns2 T 30.11.1998 kov a ktorý prechádza vsádzkou, nad vsádzkou.
Toto spaľovanie sa môže vykonávať napríklad pomocou vhodných kyslíkových a/alebo vzduchových horákov, umiestnených v nádobe nad vsádzkou.
Je potrebné si uvedomiť, že takto vytvárané teplo tiež slúži na zvýšenie teploty vnútri nádoby, najmä prostredníctvom radiácie zo stropu nádoby.
Reakčná nádoba s výhodou zahrňuje ohrievaciu komoru indukčnej pece kanálikového typu.
Prihlasovateľ zistil, že toto usporiadanie je zvlášť vhodné pre ľahkosť, s akou možno riadiť rýchlosť ohrevu v takejto peci.
Zariadenie podľa vynálezu na vykonávanie vyššie uvedeného spôsobu zahrňuje jedinú komoru indukčnej pece kanálikového typu, v ktorej sa vykonáva uvedená redukcia a tavenie, pričom komora je vybavená aspoň jedným zavádzacím otvorom vsádzky a aspoň jedným výstupným otvorom pre kvapalný kovový výrobok a/alebo pre trosku vytváranú pri reakcii, pričom aspoň jeden zavádzači otvor je umiestnený tak a má takú veľkosť, že vsádzka zavádzaná jeho prostredníctvom sa môže rozprestierať ako spojitá vrstva cez celý kúpeľ kvapalného kovu a trosku, ktorá môže byť v komore prítomná.
Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu zlúčenina obsahujúca kov s výhodou zahrňuje alebo obsahuje zlúčeninu obsahujúcu železo.
V inom uskutočnení vynálezu kov zlúčeniny obsahujúcej kov zahrňuje alebo obsahuje jeden alebo viac z nasledujúcich kovov: chróm a/alebo mangán
I a/alebo meď a/alebo zinok a/alebo olovo atď.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Jedno uskutočnenie vynálezu bude teraz popísané prostredníctvom príkladu uskutočnenia znázorneného na výkrese, ktorý predstavuje rez pecí podľa vynálezu.
31084ns2 T 30.11.199S
Príklady uskutočnenia vynálezu
V tomto uskutočnení vynálezu je použitá indukčná pec 10 kanálikového typu, ktorá zahrňuje pretiahnutú tubulárnu komoru 11, ktorá ma v reze kruhovú kofiguráciu a ktorá je vybavená pozdĺž svojho dna dvomi radmi elektricky ovládaných induktorov 12, pričom každý rad obsahuje päť takýchto induktorov s kapacitou radu 2,2 MW.
Komora 11 obsahuje dva paralelne sa tiahnúce rady zavádzacích otvorov, z ktorých sú znázornené len dva, 13 a 14, ktoré sa tiahnu pozdĺž protiľahlých pozdĺžnych stranách komory 11. Tieto otvory sa používajú na zavádzanie vsádzky 15 do pece 10 na vytvorenie dvoch pozdĺž sa tiahnúcich hromád 16 a 17. ktoré plávajú na kúpeli 18 kvapalného kovu. Ak je potrebné, kov môže byť zavedený do nádoby H prostredníctvom neznázorneného zavádzacieho otvoru.
Vsádzka 15 zahrňuje homogénnu zmes, vo forme častíc, zlúčeniny obsahujúcej uhlík ako napríklad uhlie a oxid železa, pričom zlúčenina obsahujúca uhlík je prítomná v koncentrácii trocha menšej, než je koncentrácia predstavujúca stechiometrické množstvá uhlíka nevyhnutného na redukciu rudy a pričom veľkosť častíc vsádzky 15 ie taká, že môže prechádzať sitom 3 mm.
Vsádzka 15 sa zavádza do nádoby 11 takým spôsobom a takou rýchlosťou, že spodky hromád 16 a 17 splývajú a vytvárajú tak most 19 vsádzkového materiálu rozprestierajúceho sa cez kvapalný kúpeľ 18.
Skutočnosť, že sa vytvára most 19, môže byť zisťovaná napríklad vizuálne pomocou „ponorenej tyče“, ktorá sa zasúva zhora do nádoby 11. alebo pomocou vhodného kontrolného okienka (neznázorneného) v stene nádoby TI. Môže byť zisťovaná tiež pomocou vhodného obrazového záznamového zariadenia (tiež neznázorneného) umiestneného vnútri nádoby
11.
Nádoba TI je tiež vybavená pozdĺž svojej hornej časti množstvom kyslíkových horákov, z ktorých len dva, 20 a 21, z ktorých sú znázornené len dva, prostredníctvom ktorých sa môže spaľovať CO vznikajúci pri reakcii a
31084ns2 T 30.11.1998 prenikajúci hornou vrstvou vsádzky 15.
Za prevádzky sa vo vsádzke 15 v hromadách 16 a 17 vytvára reakčná zóna, ktorá sa rozprestiera zdanlivo od spodnej časti hromád k jej horným koncom. Súčasne sa vytvára taviaca zóna 22. ktorá sa rozprestiera medzi spodkami hromád 16 a 17 a horným povrchom kvapalného kúpeľa 18. V priebehu reakcie sa redukovaná vsádzka 15 pohybuje vplyvom gravitácie z reakčnej zóny do taviacej zóny 22.
Troska, ktorá sa vytvára v priebehu tohoto tavenia, pláva na povrchu kúpeľa 18 v tuneli 23, ktorý sa tiež tiahne pod taviacu zónu 22. Tunel 23 vedie k výstupnému otvoru trosky (neznázornenému) v nádobe H a otvory 13 a 14 sú usporiadané vzhľadom k tomuto výstupnému otvoru tak, že troska v tuneli 23 smeruje proti nemu.
V priebehu procesu slúži most 19 na zabránenie padania vsádzkového materiálu 15 priamo z hromád 16 a 17 do trosky v tuneli 23, alebo do kvapalného kovu v kúpeli 18, čím zabraňuje akémukoľvek „krátkemu spojeniu“.
Teplo dodávané do kúpeľa 18 prostredníctvom induktorov 12 sa rozptyľuje do vsádzky 15 v hromadách 16 a 17 a spolu s teplom z CO, spaľovaného horákmi 20 a 21, umožňuje reakciu oxidu železa a uhlíka vo vsádzke 15, čo má za následok redukciu oxidu železa. Táto redukcia, ktorá teda prebieha v pevnej fáze, prebieha takmer úplne vo vrchnej 20 mm vrstve hromád 16 a 17. hlavne v dôsledku tepla dodávaného do tejto vrstvy spaľovaním CO pomocou horákov 20 a 21. Zároveň sa pevné redukované železo taví v zóne 22. z ktorej sa účinkom gravitácie dostáva do kúpeľa 18.
Je potrebné si uvedomiť, že nehľadiac na prekonanie problémov uvedených v úvode tejto prihlášky s ktorými je nutné počítať pri známych zariadeniach, je ďalšou výhodou spôsobu podľa vynálezu to, že z dôvodu, že môže pracovať so vsádzkou s tak malou veľkosťou častíc, môžu byť použité vsádzky, ktoré by normálne neboli použiteľné inak, než pri predbežnej peletizácii a/alebo sintrovaní.
Je potrebné si ďalej uvedomiť, že bez opustenia myšlienky a/alebo
31084na2 T 30.11.1998 rozsahu pripojených nárokov sú bezpochyby možné časté obmeny v jednotlivostiach spôsobu redukcie zlúčeniny obsahujúce kov a tavenia podľa vynálezu a zariadenia na vykonávanie tohoto spôsobu.
Claims (4)
1. Spôsob redukcie a tavenia zlúčeniny obsahujúcej kov, pri ktorom sa vykonáva zavádzanie vsádzky (15) zahrňujúcej zmes zlúčeniny obsahujúcej kov a vhodného redukčného činidla v časticovej forme do ohrievacej nádoby (11) indukčnej pece (10) kanálikového typu, ktorá obsahuje kúpeľ (18) uvedeného kovu v kvapalnej forme tak, že sa aspoň jedna hromada (16, 17) vsádzky (15) vytvára nad kovovým kúpeľom (18), vyznačujúci sa tým, že vsádzka (15) sa zavádza do nádoby (11) takým spôsobom a rýchlosťou, že vytvára spojitú vrstvu (19) vsádzky (15), ktorá sa rozprestiera na spôsob mosta cez celý kvapalný kúpeľ (18) a všetku trosku (23), ktorá môže byť prítomná, takže sa vo vsádzke (15) vytvára reakčná zóna, v ktorej sa všetka zlúčenina obsahujúca kov môže redukovať a pod zónou redukcie kovu sa vytvára taviaca zóna (22), v ktorej sa môže taviť všetok redukovaný kov, a že sa riadi takým spôsobom, že uvedená spojitá vrstva (19) môže byť udržovaná v podstate po celú dobu trvania procesu, a tak, že redukcia uvedenej zlúčeniny obsahujúcej kov môže prebiehať celkom v pevnej fáze.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa vsádzka (15) zavádza do nádoby (11) prostredníctvom v odstupoch umiestnených jednotlivých vstupných otvorov (13,14) na vytvorenie vo vzájomnom susedstve umiestnených hromád (16, 17) vsádzky (15) vnútri nádoby (11), ktorých spodky splývajú a určujú tak spojitú vrstvu (19) vsádzky (15).
3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že sa vytváranie súvislej vrstvy (19) vykonáva riadením veľkosti hromád (16, 17) vsádzky vnútri nádoby (11).
4. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa vytváranie súvislej vrstvy (19) vykonáva strategickým umiestnením otvorov (13, 14), ktorými sa vsádzka (15) zavádza do nádoby (11) a/alebo riadením počtu týchto otvorov (13, 14) a rýchlosti, s ktorou sa nimi
31084ns2 T 30.11.1998 vsádzka (15) zavádza a/alebo riadením hladiny kvapalného kovu (18) v nádobe (11).
5. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že uvedené riadenie procesu sa vykonáva riadením aspoň jedného z nasledujúcich parametrov:
(1) spôsobu a rýchlosti, akou sa vsádzka (15) zavádza do nádoby (11);
(2) veľkosti častíc vsádzky (15);
(3) stupňa premiešavania vsádzky (15);
(4) rýchlosti dodávania tepla do nádoby (11).
6. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že veľkosť častíc vsádzky (15) je taká, že môže prechádzať sitom 10 mm, s výhodou 6 mm, ešte výhodnejšie 3 mm.
7. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje kroky spaľovania všetkého CO, ktorý sa vytvára v priebehu redukcie zlúčeniny obsahujúcej kov a ktorý prechádza vsádzkou, nad vsádzkou, a využitie takto získaného tepla v reakcii.
8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že sa uvedené spaľovanie vykonáva kyslíkovými a/alebo vzduchovými horákmi (20,21) umiestnenými v nádobe (11) nad vsádzkou (15).
9. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že kov zlúčeniny obsahujúcej kov zahrňuje alebo obsahuje jeden alebo viac z nasledujúcich kovov: železo, chróm, mangán, meď, zinok, olovo.
10. Spôsob podľa niektorého z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že kov zlúčeniny obsahujúcej kov zahrňuje železo.
11. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa niektorého z nárokov 1 až 10, ktoré zahrňuje jedinú komoru indukčnej pece (10) kanálikového typu, v ktorej sa vykonáva uvedená redukcia a tavenie, pričom komora je opatrená aspoň jedným zavádzacím otvorom (13, 14) pre vsádzku (15), aspoň jedným výstupným otvorom pre kvapalný kovový výrobok a/alebo pre trosku vytváranú
31084ns2 T 30.11.1998 pri reakcii, vyznačujúci sa tým, že aspoň jeden zavádzači otvor (13, 14) je umiestnený tak a má takú veľkosť, že vsádzka zavádzaná jeho prostredníctvom sa môže rozprestierať ako spojitá vrstva (19) cez celý kúpeľ kvapalného kovu (18) a trosku (23), ktorá môže byť v komore prítomná.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA963126 | 1996-04-19 | ||
| PCT/EP1997/001999 WO1997040197A1 (en) | 1996-04-19 | 1997-04-17 | Metal containing compound reduction and melting process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK143698A3 true SK143698A3 (en) | 1999-05-07 |
| SK283464B6 SK283464B6 (sk) | 2003-08-05 |
Family
ID=25585647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1436-98A SK283464B6 (sk) | 1996-04-19 | 1997-04-17 | Spôsob redukcie a tavenia zlúčenín obsahujúcich kov a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu |
Country Status (26)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6146437A (sk) |
| EP (1) | EP0904420B1 (sk) |
| JP (1) | JP3657274B2 (sk) |
| CN (1) | CN1067112C (sk) |
| AR (1) | AR012819A1 (sk) |
| AT (1) | ATE206478T1 (sk) |
| AU (1) | AU712670B2 (sk) |
| BG (1) | BG63264B1 (sk) |
| BR (1) | BR9708694A (sk) |
| CA (1) | CA2251811C (sk) |
| CZ (1) | CZ288946B6 (sk) |
| DE (1) | DE69707128T2 (sk) |
| DK (1) | DK0904420T3 (sk) |
| ES (1) | ES2165051T3 (sk) |
| ID (1) | ID16640A (sk) |
| IN (1) | IN192927B (sk) |
| MY (1) | MY115238A (sk) |
| PL (1) | PL188820B1 (sk) |
| PT (1) | PT904420E (sk) |
| RU (1) | RU2180355C2 (sk) |
| SA (1) | SA97180162B1 (sk) |
| SI (1) | SI0904420T1 (sk) |
| SK (1) | SK283464B6 (sk) |
| TR (1) | TR199802101T2 (sk) |
| UA (1) | UA53645C2 (sk) |
| WO (1) | WO1997040197A1 (sk) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000004197A1 (en) * | 1998-07-17 | 2000-01-27 | Ipcor N.V. | Induction furnace for a metal reduction and melting process |
| RU2272849C1 (ru) * | 2004-07-19 | 2006-03-27 | Валентин Павлович Цымбал | Способ получения металлов из рудных материалов и агрегат для его осуществления |
| US7413721B2 (en) * | 2005-07-28 | 2008-08-19 | Battelle Energy Alliance, Llc | Method for forming ammonia |
| AP2010005222A0 (en) * | 2007-09-14 | 2010-04-30 | Barrick Gold Corp | Process for recovering platinum group metals usingreductants |
| RU2414812C1 (ru) * | 2010-03-22 | 2011-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Устройство для индукционного нагрева деталей при нанесении металлокерамического слоя спеканием |
| CN102764510B (zh) * | 2012-07-31 | 2014-11-19 | 黄艾连 | 玩具车空心轮胎及其制造方法 |
| US20160208350A1 (en) * | 2013-09-27 | 2016-07-21 | Nsgi | Smelting apparatus and method of using the same |
| US20230314076A1 (en) | 2020-02-26 | 2023-10-05 | Nsgi Steel Inc. | Smelting apparatus and metallurgical processes thereof |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US932459A (en) * | 1907-04-19 | 1909-08-31 | Otto Frick | Method of reducing and melting oxids and the like. |
| US1915243A (en) * | 1931-04-15 | 1933-06-20 | Heraeusvacuumschmelze A G | Method of producing chromium |
| US2102582A (en) * | 1932-04-14 | 1937-12-14 | Scovill Manufacturing Co | Electric induction furnace and method of operating the same |
| GB717576A (en) * | 1950-03-15 | 1954-10-27 | Forni Lubatti Soc | A process for reducing powdery ores without a previous agglomeration |
| GB781108A (en) * | 1954-03-20 | 1957-08-14 | Forni Lubatti Soc | Improvements in the reduction of metallic ores |
| FR1205446A (fr) * | 1957-04-19 | 1960-02-02 | Procédé de fabrication d'acier ou de fonte par réduction directe de minerai, et four pour sa réalisation | |
| SE393816B (sv) * | 1971-12-31 | 1977-05-23 | Stora Kopparbergs Bergslags Ab | Sett och anordning for framstellning av en kolhaltig metallsmelta ur metalloxid |
| SE360679C (sk) * | 1972-02-24 | 1975-08-18 | Allamanna Svenska Elektriska Ab | |
| SE389512B (sv) * | 1972-09-07 | 1976-11-08 | Asea Ab | Induktionsugn for smeltreduktion |
| SE389877B (sv) * | 1973-01-23 | 1976-11-22 | Asea Ab | Sett och anordning for framstellning av en kolhaltig metallsmelta genom smeltreduktion med undantag fran vad som er skyddat enligt patentet 7205211-1 |
| DE2326684C2 (de) * | 1973-05-25 | 1975-07-03 | Kloeckner-Werke Ag, 4100 Duisburg | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Stahl aus Erz oder dgl |
| SE424916B (sv) * | 1975-02-25 | 1982-08-16 | Asea Ab | Sett och anordning for verming av elektriskt icke ledande material i induktionsugn |
| US5411570A (en) * | 1993-06-16 | 1995-05-02 | Iscor Limited | Steelmaking process |
-
1997
- 1997-04-17 EP EP97920730A patent/EP0904420B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-17 BR BR9708694A patent/BR9708694A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-04-17 IN IN666CA1997 patent/IN192927B/en unknown
- 1997-04-17 CA CA2251811A patent/CA2251811C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-17 ID IDP971279A patent/ID16640A/id unknown
- 1997-04-17 JP JP53773197A patent/JP3657274B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-17 PL PL97329374A patent/PL188820B1/pl unknown
- 1997-04-17 PT PT97920730T patent/PT904420E/pt unknown
- 1997-04-17 ES ES97920730T patent/ES2165051T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-17 AU AU27006/97A patent/AU712670B2/en not_active Ceased
- 1997-04-17 AT AT97920730T patent/ATE206478T1/de active
- 1997-04-17 CN CN97194717A patent/CN1067112C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-17 US US09/171,457 patent/US6146437A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-17 AR ARP970101554A patent/AR012819A1/es active IP Right Grant
- 1997-04-17 DK DK97920730T patent/DK0904420T3/da active
- 1997-04-17 UA UA98115908A patent/UA53645C2/uk unknown
- 1997-04-17 WO PCT/EP1997/001999 patent/WO1997040197A1/en not_active Ceased
- 1997-04-17 DE DE69707128T patent/DE69707128T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-17 SI SI9730224T patent/SI0904420T1/xx unknown
- 1997-04-17 RU RU98120709/02A patent/RU2180355C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-04-17 CZ CZ19983367A patent/CZ288946B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-04-17 SK SK1436-98A patent/SK283464B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1997-04-17 TR TR1998/02101T patent/TR199802101T2/xx unknown
- 1997-04-19 MY MYPI97001700A patent/MY115238A/en unknown
- 1997-06-22 SA SA97180162A patent/SA97180162B1/ar unknown
-
1998
- 1998-10-14 BG BG102847A patent/BG63264B1/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TR199802101T2 (xx) | 2000-09-21 |
| SA97180162B1 (ar) | 2006-08-12 |
| PL188820B1 (pl) | 2005-04-29 |
| PT904420E (pt) | 2002-03-28 |
| ATE206478T1 (de) | 2001-10-15 |
| JP2000508714A (ja) | 2000-07-11 |
| AU712670B2 (en) | 1999-11-11 |
| JP3657274B2 (ja) | 2005-06-08 |
| RU2180355C2 (ru) | 2002-03-10 |
| CN1219207A (zh) | 1999-06-09 |
| DK0904420T3 (da) | 2002-01-07 |
| AU2700697A (en) | 1997-11-12 |
| SI0904420T1 (en) | 2002-04-30 |
| UA53645C2 (uk) | 2003-02-17 |
| DE69707128D1 (de) | 2001-11-08 |
| MY115238A (en) | 2003-04-30 |
| ES2165051T3 (es) | 2002-03-01 |
| CZ288946B6 (cs) | 2001-10-17 |
| BG102847A (en) | 1999-05-31 |
| CZ336798A3 (cs) | 1999-12-15 |
| EP0904420B1 (en) | 2001-10-04 |
| ID16640A (id) | 1997-10-23 |
| AR012819A1 (es) | 2000-11-22 |
| CN1067112C (zh) | 2001-06-13 |
| BR9708694A (pt) | 1999-08-03 |
| SK283464B6 (sk) | 2003-08-05 |
| BG63264B1 (bg) | 2001-07-31 |
| CA2251811A1 (en) | 1997-10-30 |
| DE69707128T2 (de) | 2002-07-11 |
| IN192927B (sk) | 2004-06-12 |
| US6146437A (en) | 2000-11-14 |
| PL329374A1 (en) | 1999-03-29 |
| CA2251811C (en) | 2010-06-22 |
| EP0904420A1 (en) | 1999-03-31 |
| WO1997040197A1 (en) | 1997-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR910006037B1 (ko) | 철광석의 용융환원방법 및 그 장치 | |
| AU718478B2 (en) | Production method of metallic iron | |
| JPH01139711A (ja) | 溶融金属浴への熱エネルギー供給方法 | |
| CN114182110B (zh) | 侧吹熔炼装置和熔炼方法 | |
| SK143698A3 (en) | Metal containing compound reduction and melting process | |
| PL205240B1 (pl) | Sposób wytwarzania metalicznego żelaza i żużlu poprzez wytop materiału wyjściowego zawierającego żelazo | |
| EP0427699B1 (en) | Method and apparatus for treating zinc concentrates | |
| KR102606028B1 (ko) | 금속성 공급원료 물질의 제련 방법 | |
| RU98120709A (ru) | Способ восстановления и плавки металлосодержащего соединения и устройство для его осуществления | |
| BG62940B1 (bg) | Метод за редукция и топене на метали | |
| RU2232364C2 (ru) | Индукционная печь и способ восстановления и выплавки металла с ее использованием | |
| KR20250028427A (ko) | 전기 용융기 내에서의 철 용융물의 생산 방법 | |
| KR100346288B1 (ko) | 휘발용이성금속의제조방법및노구조물 | |
| CA1086498A (en) | Furnace installation for the pyrometallurgical treatment of fine-grain ore concentrates | |
| MXPA98008606A (es) | Proceso de reduccion y fusion de un compuesto quecontenga metal | |
| RU2380633C1 (ru) | Дуплекс-печь для выплавки марганцевых сплавов из железомарганцевых бедных руд и концентратов и техногенных отходов металлургии | |
| US4168155A (en) | Process for smelting lead refinery dross | |
| SU1273394A1 (ru) | Способ выплавки стали | |
| US1358856A (en) | Process and apparatus for smelting volatile ores |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Assignment and transfer of rights |
Owner name: ALLOYSTREAM HOLDINGS /PROPRIETARY/ LIMITED, PR, ZA Free format text: FORMER OWNER: IPCOR NV, CURACAO, AN Effective date: 20091203 |
|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20160417 |