UA81984C2

UA81984C2 - Method for direct obtaining of iron-carbon alloys and a plant for realizing thereof

Info

Publication number: UA81984C2
Application number: UAA200604818A
Authority: UA
Inventors: Анатолий Тимофеевич Неклеса; Игорь Алексеевич Шиман; Сергей Михайлович Валявин
Original assignee: Анатолий Тимофеевич Неклеса
Priority date: 2006-05-03
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2008-02-25
Also published as: RU2342441C2; RU2007101141A

Abstract

The invention relates to ferrous metallurgy. A method for direct obtaining of iron-carbon alloys comprises supply of a piece iron-bearing material and a fine-graining iron-bearing concentrate separate streams in a melting furnace, followed by the melting in a smelting zone, and the piece iron-bearing material is introduced in the upper zone of the smelting furnace in quantity of 85-90 % of common working space of the furnace, blowing of piece material in the bottom part of the furnace reducing plasma jets which supplied by plasmatrons of indirect action, placed under identical corners to hearth of furnaces, and, at obtaining of a melting, additional loading of iron-bearing concentrate of the set quantity vibrotransportation on the channel is carried out, made in lining of the furnace, at that a concentrate is supplied at the channel on a plasma reducing jet of additional plasmatron and is blowed together with it into a tank melting so that the vector of supply of fine-graining concentrate crosses the jet axis, and concentrate is cooled in the channel of transportation up to the temperature of no more 900 °С by formation of a ring stream of air-gas mix around of the channel and along its length, and after completion of addition loading of the set volume of a concentrate the thermal action by reducing plasma jets on melting is continued before till complete reducing of iron-bearing material, then obtaining iron-carbon alloy and slag are poured. Additionally, a plant for the method implementation is claimed. The invention allows obtaining of iron-carbon alloy by direct method using fine-grained iron-bearing material.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Взаємозв'язана група винаходів належить до металургії, зокрема до способу прямого одержання 2 залізовуглецевих сплавів за допомогою плазмової технології із застосуванням дрібнозернистого залізовмісного матеріалу, а також до установки для здійснення способу.The interconnected group of inventions belongs to metallurgy, in particular to the method of direct production of 2 iron-carbon alloys using plasma technology with the use of fine-grained iron-containing material, as well as to the installation for the implementation of the method.

Відомий спосіб одержання металів і металевих сплавів з окислів металів у металургійному реакторі, що включає утворення ванни розплаву, що містить метал і шлак, інжектування несучого газу й твердого вуглецевовмісного матеріалу, і/або окислів металу, і/або іншого твердого матеріалу у ванну розплаву, 70 забезпечуючи викидання часток розплаву металу й шлаку у простір над поверхнею ванни розплаву для утворення перехідної зони, інжектування кисневмісного газу в простір над поверхнею ванни розплаву для допалення реакційних газів, що виділяються з ванни розплаву в перехідну зону, який відрізняється тим, що несучий газ і твердий вуглецевовмісний матеріал, і/або окисли металу, і/або інший твердий матеріал подають через ділянку в бічній стінці реактора, що контактує з ванною розплаву, і/або зверху над ванною розплаву, при 72 Цьому в якості вуглецевовмісного матеріалу використовують будь-який придатний вуглецевовмісний матеріал у твердій, рідкій або газоподібній формі, а в якості кисневмісного газу використовують повітря (Патент РосіїA known method of obtaining metals and metal alloys from metal oxides in a metallurgical reactor, which includes the formation of a melt bath containing metal and slag, injection of carrier gas and solid carbon-containing material, and/or metal oxides, and/or other solid material into the melt bath, 70 ensuring the ejection of particles of molten metal and slag into the space above the surface of the melt bath to form a transition zone, injecting oxygen-containing gas into the space above the surface of the melt bath for afterburning reaction gases released from the melt bath into the transition zone, which is characterized by the fact that the carrier gas and solid carbon-containing material, and/or metal oxides, and/or other solid material is fed through the area in the side wall of the reactor, which is in contact with the melt bath, and/or from above above the melt bath, in this case, any suitable carbon-containing material is used as carbon-containing material in solid, liquid or gaseous form, and as an oxygen-containing gas air is used (Patent of Russia

Мо2162108. кл. 7С21813/00, С21С5/32, Заявл. 04.04.1996, Опубл. Бюл. Мо2, 1997).Mo2162108. class 7С21813/00, С21С5/32, Appl. 04.04.1996, Publ. Bul. Mo2, 1997).

Однак у даному способі розкрита тільки концепція вдмухування окислів металу й вуглецевовмісного матеріалу в плавильну зону металургійного реактора без викладу й опису прийомів, що характеризують проблему уведення, зокрема дрібнодисперсної руди. Ефект тепломасообмінних процесів взаємодії часток матеріалу, що вдмухаються на поверхню розплаву, низький, оскільки частки відбиваються від поверхні розплаву.However, in this method, only the concept of blowing metal oxides and carbon-containing material into the melting zone of a metallurgical reactor is disclosed, without an explanation and description of techniques that characterize the problem of introduction, in particular of finely dispersed ore. The effect of heat and mass exchange processes of the interaction of material particles blown onto the surface of the melt is low, since the particles are reflected from the surface of the melt.

Відомий спосіб завантаження носіїв металу, що містять дрібнозернисту фракцію, і носіїв вуглецю в плавильний апарат, який має плавильну зону, що включає їхнє уведення вище рівня плавильної зони, опускання в плавильну зону й прохід через неї з одночасним утворенням у нижній частині апарата розплаву металу за с рахунок газифікації вугілля при подачі кисню в нижній частині плавильного апарата, при цьому носії вуглецю й ге) носії металу вводять у плавильний апарат по центру над плавильною ванною з формуванням центрального струменя носіїв металу, оточеного по периферії оболонковим струменем, утвореним носіями вуглецю, при цьому носії вуглецю й носії металу вводять у плавильний апарат гравітаційним шляхом (Патент Росії Мо2165984, кл. 7С21813/14, Заявл. 09.06.1997, Опубл. Бюл. Мо12, 20011. -There is a known method of loading metal carriers containing a fine-grained fraction and carbon carriers into a melting apparatus that has a melting zone, which includes their introduction above the level of the melting zone, lowering into the melting zone and passing through it with the simultaneous formation of molten metal in the lower part of the apparatus according to due to the gasification of coal during the supply of oxygen in the lower part of the melting apparatus, while carbon carriers and ge) metal carriers are introduced into the melting apparatus in the center above the melting bath with the formation of a central jet of metal carriers, surrounded on the periphery by a shell jet formed by carbon carriers, while carbon carriers and metal carriers are introduced into the melting apparatus by gravity (Russian Patent Mo2165984, class 7С21813/14, Application 06/09/1997, Publ. Bull. Mo12, 20011. -

Однак цей спосіб непридатний для переробки дрібнодисперсних носіїв металу (заліза), оскільки Через с сильний потік відновлювального газу, що утворюється в плавильній зоні, дрібнодисперсні носії заліза миттєво виносилися б із плавильного апарата. Віднесенню часток сприяє також температура у верхній частині печі, що Ме занадто низька, щоб забезпечити плавлення й агломерацію дрібних часток на ділянці завантаження з -- утворенням більших часток, які, незважаючи на висхідний потік відновлювального газу, могли б осідати в плавильну зону. соHowever, this method is unsuitable for processing finely dispersed metal (iron) carriers, because due to the strong flow of reducing gas formed in the melting zone, finely dispersed iron carriers would be instantly carried out of the melting apparatus. Particle entrainment is also facilitated by the temperature at the top of the furnace, which is too low to allow melting and agglomeration of fine particles in the loading area with the formation of larger particles, which, despite the upward flow of reducing gas, could settle in the melting zone. co

Найбільш близьким по технічній сутності та досягаємому результату прийнятий спосіб одержання рідкого чавуну або рідких сталевих напівпродуктів із дрібнозернистого залізовмісного матеріалу, що включає його подачу й розплавлення в зоні плавильної газифікації плавильного газифікатора, у якому при підведенні « вуглецевовмісного матеріалу й кисневмісного газу одночасно одержують відновлювальний газ у шарі із твердих носіїв вуглецю, який відрізняється тим, що дрібнозернистий залізовмісний матеріал подають у плавильний т с газифікатор за допомогою кисневого пальника з утворенням високотемпературної зони горіння, центрально з» вище шару із твердих носіїв вуглецю, але в безпосередній близькості від нього, а створюваний у високотемпературній зоні горіння струмінь плавлення направляють до поверхні шару із твердих носіїв вуглецю та з ним вдмухують залізовмісний матеріал, при цьому додатково в зону плавильної газифікації вводять кусковий вуглецевовмісний матеріал і кусковий залізовмісний матеріал через трубопроводи, які входять у верхню зону со плавильного газифікатора (Патент України Мо37264, кл. 7С21813/00, Заявл. 18.07.1996, Опубл. Бюл. Мо4, 20011. - Добавка дрібнодисперсної руди Через верхню частину плавильного газифікатора спричиняє значне пиловинесення із газами, що відходять, і внаслідок цього втрати заліза й вуглецю, що знижує ефективність ре) протікання фізико-хімічних і масообмінних процесів у ванні розплаву. Через налипання або відкладення бо 20 оксидовмісного матеріалу в каналі подачі, на стінках і інших частинах газифікатора виникають відмови, через які стає неможливою безперервна експлуатація устаткування. Видалення відкладень є дуже трудомістким їз» процесом, що збільшує як трудовитрати, так і ви і раї и через втрату продуктивності, вимірюваної кількістю виплавленого металу.The method of obtaining liquid cast iron or liquid steel semi-products from fine-grained iron-containing material, which includes its feeding and melting in the melting gasification zone of the melting gasifier, is the closest in terms of technical essence and achievable result, in which, when "carbon-containing material and oxygen-containing gas are introduced, reducing gas is simultaneously obtained in layers of solid carbon carriers, which is characterized by the fact that fine-grained iron-containing material is fed into the melting ts gasifier with the help of an oxygen burner with the formation of a high-temperature combustion zone, centrally above the layer of solid carbon carriers, but in the immediate vicinity of it, and created in in the high-temperature combustion zone, the melting jet is directed to the surface of the layer of solid carbon carriers and iron-containing material is blown in with it, while additionally lumpy carbon-containing material and lumpy iron-containing material are introduced into the melting gasification zone erez pipelines that enter the upper zone of the melting gasifier (Patent of Ukraine Mo37264, cl. 7C21813/00, Application 18.07.1996, Publ. Bul. Мо4, 20011. - Addition of finely dispersed ore Through the upper part of the melting gasifier causes significant dusting with the exhaust gases, and as a result of this loss of iron and carbon, which reduces the efficiency of re) flow of physico-chemical and mass exchange processes in the melt bath. Due to sticking or deposition of oxide-containing material in the supply channel, on the walls and other parts of the gasifier, failures occur, due to which continuous operation of the equipment becomes impossible. The removal of deposits is a very time-consuming process, which increases both labor costs and costs due to the loss of productivity, measured by the amount of molten metal.

Відома установка для одержання рідкого чавуну або сталевого напівпродукту, що включає плавильну 25 посудину з вогнетривкою футерівкою, отвори для завантаження сировини, випуску шлаку і металу, отвори для о уведення кисневмісного газу, виконані в стінках посудини в напрямку до її середини, і сопла для подачі вуглецю, яка відрізняється тим, що плавильна посудина постачена розташованими у верхній і/або середній ко частинах плазмовими пальниками, при цьому плазмові пальники виконані з можливістю повороту в горизонтальній і/або вертикальній площинах, а посудина постачена додатковими соплами для подачі реагентів, бо розташованими в днищі |Патент СРСР Мо1118292, кл. С21813/00, Заявл. 02.04.81, Опубл. Бюл. Мо37, 19841.A known installation for obtaining liquid cast iron or a steel semi-product, which includes a melting vessel 25 with a refractory lining, holes for loading raw materials, releasing slag and metal, holes for introducing oxygen-containing gas, made in the walls of the vessel towards its middle, and nozzles for feeding carbon, which differs in that the melting vessel is supplied with plasma burners located in the upper and/or middle parts, while the plasma burners are made with the possibility of rotation in the horizontal and/or vertical planes, and the vessel is supplied with additional nozzles for supplying reagents, because located in bottoms | USSR patent Mo1118292, cl. C21813/00, App. 02.04.81, Publ. Bul. Mo37, 19841.

Розташування в основі установки сопел, через які в плавильну зону подається вугільний й/або коксовий пил, кисень, інертні гази, природний газ або рідкий носій вуглецю, знижує міцність основи установки, яка, поряд із цим, піддається великому термічному навантаженню, що приводить до прогару дна. Це викликає підвищене зношення й, отже, підвищення витрат коштів і часу на ремонт установки. бо Найбільш близькою по технічній сутності та досягаємому результату прийнято установку для одержання рідкого чавуну або рідких сталевих напівфабрикатів, що містить плавильний газифікатор із трубопроводами для підведення вуглецевовмісного й залізовмісного матеріалів, для відсмоктування отриманого в ньому відновлювального газу й для підведення кисневмісного газу, а також з отвором для зливу шлаку і заліза, причому плавильний газифікатор має нижню ділянку для збору розплавленого чавуну й рідкого шлаку, розташовану над нею середню ділянку із шаром із твердих носіїв вуглецю й верхню ділянку в якості заспокійливого простору, яка відрізняється тим, що плавильний газифікатор постачений пальником для підведення в плавильний газифікатор кисневмісного газу й дрібнозернистого залізовмісного матеріалу, головка якого розташована в зоні переходу від середньої ділянки до верхньої ділянки, у центральній зоні поперечного /о перерізу заспокійливого простору, при цьому головка пальника спрямована до поверхні шару із твердих носіїв вуглецю й постачена трубками для підведення дрібного вугілля, випускні отвори яких розташовані в безпосередній близькості від головки пальника, причому трубки для підведення дрібного вугілля спрямовані у плавильний газифікатор збоку усередину, переважно під кутом вниз (Патент України Мо37264, кл. 7С21813/00,The location of the nozzles at the base of the installation, through which coal and/or coke dust, oxygen, inert gases, natural gas or a liquid carbon carrier are supplied to the melting zone, reduces the strength of the base of the installation, which, in addition, is subjected to a large thermal load, which leads to burnout of the bottom This causes increased wear and, therefore, increased costs and time to repair the installation. because the installation for the production of liquid cast iron or liquid steel semi-finished products, which contains a melting gasifier with pipelines for the supply of carbon-containing and iron-containing materials, for suction of the reducing gas obtained in it and for the supply of oxygen-containing gas, as well as with an opening for draining slag and iron, and the smelter gasifier has a lower section for collecting molten iron and liquid slag, a middle section above it with a layer of solid carbon carriers and an upper section as a stilling space, characterized by the fact that the smelter gasifier is provided with a feed burner into the melting gasifier of oxygen-containing gas and fine-grained iron-containing material, the head of which is located in the transition zone from the middle section to the upper section, in the central zone of the cross section of the calming space, while the burner head is directed towards the of a layer of solid carbon carriers and supplied with tubes for supplying fine coal, the outlets of which are located in the immediate vicinity of the burner head, and the tubes for supplying fine coal are directed into the melting gasifier from the side to the inside, preferably at an angle downwards (Patent of Ukraine Mo37264, cl. 7C21813/00,

Заявл. 18.07.1996, Опубл. Бюл. Мо4, 20011.Application 18.07.1996, Publ. Bul. Mo4, 20011.

При використанні вугілля як палива, що виділяє тепло, у пристрій попадає сірка. Це приведе до необхідності застосування дорогого устаткування для зменшення шкідливих виділень, а також до виключення сірки в одержуваному металі.When coal is used as a heat-generating fuel, sulfur enters the device. This will lead to the need to use expensive equipment to reduce harmful emissions, as well as to eliminate sulfur in the resulting metal.

В основу першого із групи винаходів поставлене завдання вдосконалення способу прямого одержання залізовуглецевих сплавів шляхом попереднього плавлення кускового залізовмісного матеріалу й додаткового використання дрібнозернистої залізної руди під час проведення плавильно-відновлювального процесу одержання розплавленого металу, відповідно до якого, дрібнозернисту руду вдмухують безпосередньо в розплав за допомогою плазмового відновлювального струменя в середовищі газоповітряної суміші зі співвідношенням об'ємного вмісту кисню повітря й природного газу ОО 25/СН.-0,3-0,5 і за рахунок цього запобігти злипанню часток, збільшити реакційну високотемпературну зону без зміни розмірів печі й підвищити с ов Коефіцієнт використання робочих газів.The basis of the first of the group of inventions is the task of improving the method of direct production of iron-carbon alloys by preliminary melting of lumpy iron-containing material and additional use of fine-grained iron ore during the smelting-reducing process of obtaining molten metal, according to which, fine-grained ore is blown directly into the melt using a plasma of a reducing jet in the medium of a gas-air mixture with a ratio of the volume content of oxygen in air and natural gas ОО 25/СН.-0.3-0.5 and due to this prevent particles from sticking together, increase the reaction high-temperature zone without changing the dimensions of the furnace and increase the Coefficient of use of working gases.

В основу другого із групи винаходів поставлене завдання вдосконалення установки для одержання о залізовугллецевих сплавів шляхом модифікації конструкції пристрою для підведення дрібнозернистого залізовмісного концентрату в плавильну піч. у якому додатково встановлений плазмотрон непрямої дії, до сопла якого примикає випускний отвір трубопроводу підведення дрібнозернистого концентрату, що дозволяє «г зо забезпечити подачу матеріалу у відновлювальному плазмовому струмені безпосередньо в розплав і необхідне його повне відновлення, і за рахунок цього зменшити енергетичні витрати на тонну виплавленого металу й со розмір плавильної печі при заданій продуктивності. бThe second of the group of inventions is based on the task of improving the installation for the production of iron-carbon alloys by modifying the design of the device for feeding fine-grained iron-containing concentrate into the melting furnace. in which an indirect action plasmatron is additionally installed, the nozzle of which is adjacent to the outlet of the fine-grained concentrate supply pipeline, which allows to ensure the supply of material in the reducing plasma jet directly into the melt and its complete recovery is necessary, and due to this, to reduce energy costs per ton of molten of metal and the size of the melting furnace at a given productivity. b

Перше поставлене завдання вирішується тим, що в способі прямого одержання залізовуглецевих сплавів, що включає подачу кускового залізовмісного матеріалу й дрібнозернистого залізовмісного концентрату роздільними (жеThe first task is solved by the fact that in the method of direct production of iron-carbon alloys, which includes feeding lumpy iron-containing material and fine-grained iron-containing concentrate separately (the same

Зз5 потоками в плавильну піч, наступне їхнє розплавлення в плавильній зоні, відповідно до винаходу, кусковий со матеріал вводять у верхню зону плавильної печі в кількості 85-9095 від загального обсягу робочого простору печі, продувають кусковий матеріал у нижній частині печі відновлювальними плазмовими струменями, що витікають із плазмотронів непрямої дії, які розташовують під однаковими кутами до поду печі, і, при утворенні розплаву, роблять дозавантаження залізовмісного концентрату заданого обсягу вібротранспортуванням по « 70 каналу, виконаному у футерівці печі, при цьому концентрат подають по каналу на плазмовий відновлювальний - с струмінь додаткового плазмотрона й вдмухують разом і ним у ванну розплаву таким чином, що вектор подачі . дрібнозернистого концентрату перетинає вісь струменя, причому концентрат охолоджують у каналі и? транспортування до температури не більше 90022 шляхом формування кільцевого потоку газоповітряної суміші навколо каналу й по його довжині, а після закінчення дозавантаження заданого обсягу концентрату, продовжують термічний вплив відновлювальними плазмовими струменями на розплав до повного відновлення35 streams into the melting furnace, their subsequent melting in the melting zone, according to the invention, the lumpy material is introduced into the upper zone of the melting furnace in the amount of 85-9095 of the total volume of the working space of the furnace, the lumpy material is blown in the lower part of the furnace with regenerative plasma jets, which flow from the indirect action plasmatrons, which are placed at the same angles to the bottom of the furnace, and, when the melt is formed, the iron-containing concentrate of a given volume is recharged by vibrating transport through the "70" channel made in the lining of the furnace, while the concentrate is fed through the channel to the plasma reducing jet of an additional plasmatron and blown together with it into the melt bath in such a way that the supply vector . fine-grained concentrate intersects the axis of the jet, and the concentrate is cooled in the channel i? transportation to a temperature of no more than 90022 by forming an annular flow of the gas-air mixture around the channel and along its length, and after the reloading of the given volume of the concentrate, continue the thermal effect of regenerating plasma jets on the melt until complete recovery

Го! залізовмісного матеріалу, після чого вливають метал і шлак, причому кусковий залізовмісний матеріал завантажують у ніч у вигляді окатишів, брикетів і інших матеріалів, а розмір часток залізовмісного - концентрату становить від 0,1 до б,Омм, при цьому співвідношення об'ємного вмісту кисню повітря й природного «с газу в газоповітряній суміші становить О5/СН.-0,3-0,5, а концентрат і газоповітряну суміш подають роздільноGo! of iron-containing material, after which metal and slag are poured in, and lumpy iron-containing material is loaded at night in the form of pellets, briquettes and other materials, and the particle size of the iron-containing - concentrate is from 0.1 to b, Ohm, while the ratio of the volume content of oxygen of air and natural gas in the gas-air mixture is О5/СН.-0.3-0.5, and the concentrate and the gas-air mixture are served separately

Через коаксіально розташовані канали усередині футерівки бічної стінки печі на відновлювальній плазмовий со струмінь податкового плазмо грона. ль Спосіб забезпечує використання й переробку дрібнозернистої залізної руди без її огрудкування, плавлення і остаточне відновлення дрібних часток концентрату.Through the coaxially located channels inside the lining of the side wall of the furnace on the regenerative plasma co jet of the tax plasma cluster. l The method ensures the use and processing of fine-grained iron ore without its coagulation, melting and final recovery of small particles of the concentrate.

Уведення залізовмісного концентрату по каналу у футерівці печі на плазмовий струмінь приводить до рівномірної поперечної взаємодії матеріалу із плазмовим струменем і плавним поворотом матеріалу в напрямку поздовжньої осі плазмового струменя, при цьому масообмін здійснюється за рахунок молекулярної дифузії (Ф; речовини струменя в потік матеріалу. т В умовах промислового процесу канал транспортування концентрату, розташований у футерівці печі, перебуває в інтервалі робочих температур порядку 900-10002С. Залізовмісний концентрат при транспортуванні в бо каналі піддають вібраційному впливу й охолодженню шляхом формування кільцевою потоку газоповітряної суміші навколо каналу й по його довжині зі співвідношенням об'ємного вмісту кисню повітря й природного газуThe introduction of iron-containing concentrate through a channel in the lining of the furnace into the plasma jet leads to a uniform transverse interaction of the material with the plasma jet and a smooth rotation of the material in the direction of the longitudinal axis of the plasma jet, while the mass transfer is carried out due to molecular diffusion (Ф; substances of the jet into the material flow. t V under the conditions of the industrial process, the concentrate transportation channel, located in the furnace lining, is in the range of operating temperatures of the order of 900-10002 C. Iron-containing concentrate during transportation in the bo channel is subjected to vibration and cooling by forming an annular flow of the gas-air mixture around the channel and along its length with a ratio of high content of air oxygen and natural gas

О2/СН.-0,3-0,5. При співвідношенні об'ємного вмісту кисню повітря і природного газу менш 0,3, відбувається інтенсивне виділення сажистого піровуглецю, а при співвідношенні більш 0,5 - утворення повних окислів. Подача газоповітряної суміші при зазначеному співвідношенні дозволяє знизити температуру в каналі транспортування 65 концентрату на 240-320260.O2/CH.-0.3-0.5. When the ratio of the volume content of oxygen in air and natural gas is less than 0.3, there is an intensive release of sooty pyrocarbon, and when the ratio is more than 0.5 - the formation of complete oxides. The supply of a gas-air mixture at the indicated ratio allows to reduce the temperature in the transport channel 65 of the concentrate by 240-320260.

Друге поставлене завдання вирішується тим. що в установці для одержання залізовуглецевих сплавів, що містить плавильну піч, завантажувальний пристрій для кускового залізовмісного матеріалу, розташований у пічному склепінні печі, і пристрій для підведення дрібнозернистого залізовмісного концентрату в плавильну піч, льотку для зливу металу й шлаку, вихідний отвір для газів, що відходять із печі, засоби дляThe second task is solved by that in a plant for the production of iron-carbon alloys, which includes a melting furnace, a charging device for lumpy ferrous material located in the furnace vault, and a device for supplying fine-grained iron-containing concentrate to the melting furnace, a flue for draining metal and slag, an outlet for gases that leaving the oven, means for

Високотемпературного нагрівання матеріалу, відповідно до винаходу, пристрій для підведення дрібнозернистого залізовмісного концентрату постачено плазмотроном непрямої дії, встановленим у бічній стінці печі, зріз сопла якого примикає в каналі футерівки до випускного отвору основного трубопроводу підведення дрібнозернистого залізовмісного концентрату, при цьому канал виконаний змінного поперечного перерізу, що збільшується в напрямку плавильної зони печі, а засоби для високотемпературного нагрівання матеріалу виконані у вигляді /о встановлених у бічних стінках печі на одному рівні пар плазмотронів непрямої дії, поздовжні осі яких спрямовані до центра поду, а сопла контактують із ванною розплаву, при цьому основний трубопровід підведення дрібнозернистого концентрату розташований у футерівці бічної стінки печі, верхній кінець якого з'єднаний із завантажувальним лотком, постаченим вібратором, причому пристрій для підведення дрібнозернистого концентрату включає коаксіально встановлені труби, що утворюють тракти подачі 7/5 дрібнозернистого концентрату й охолоджувача, а сопло плазмотрона, установленого в пристрої для підведення дрібнозернистого концентрату, розташовано вище передбачуваного рівня розплаву.For high-temperature heating of the material, in accordance with the invention, the device for supplying fine-grained iron-containing concentrate is provided with an indirect plasma plasmatron installed in the side wall of the furnace, the section of the nozzle of which is adjacent to the outlet of the main pipeline for supplying fine-grained iron-containing concentrate in the channel of the lining, while the channel is made of variable cross-section, which increases in the direction of the melting zone of the furnace, and the means for high-temperature heating of the material are made in the form of pairs of indirect action plasmatrons installed in the side walls of the furnace at the same level, the longitudinal axes of which are directed to the center of the floor, and the nozzles are in contact with the melt bath, while the main the fine-grained concentrate supply pipeline is located in the lining of the side wall of the furnace, the upper end of which is connected to the loading tray supplied with the vibrator, and the device for supplying the fine-grained concentrate includes coaxially installed pipes, which form the supply tracts of 7/5 of the fine-grained concentrate and the cooler, and the plasmatron nozzle installed in the device for feeding the fine-grained concentrate is located above the expected level of the melt.

Основними вузлами запропонованої установки г. плавильна піч, вапна печі з пічним склепінням, футеровані жаростійкими матеріалами, плавильні плазмотрони непрямої дії, установлені в бічній стінці печі, поздовжні осі яких спрямовані до центра поду, а сопла контактують із ванною розплаву, додатковий плазмотрон, установлений 2о вище передбачуваного рівня розплаву, сопло якого примикає до випускних отворів коаксіально встановлених трубопроводів, внутрішній з яких (основний) призначений для подачі дрібнозернистого залізовмісного концентрату, а другий - для подачі холодоагенту. Конструкція пристрою для підведення дрібнозернистого концентрату передбачає твердий зв'язок завантажувального лотка й внутрішнього трубопроводу транспортування концентрату й постачена вібратором. счThe main nodes of the proposed installation are a melting furnace, a lime furnace with a furnace vault, lined with heat-resistant materials, melting plasmatrons of indirect action, installed in the side wall of the furnace, the longitudinal axes of which are directed to the center of the floor, and the nozzles are in contact with the melt bath, an additional plasmatron installed 2o above the expected level of the melt, the nozzle of which is adjacent to the outlet openings of coaxially installed pipelines, the inner one of which (the main one) is intended for the supply of fine-grained iron-containing concentrate, and the second - for the supply of refrigerant. The design of the device for supplying fine-grained concentrate provides for a solid connection of the loading tray and the internal pipeline for transporting the concentrate and is supplied with a vibrator. high school

Використання зазначеної сукупності ознак дозволило додатково до кускового залізовмісного матеріалу, що завантажується в плавильну піч звичайним способом через завантажувальний пристрій у склепінні печі, при о одержані розплаву використовувати дрібнозернистий залізовмісний концентрат для його плавлення за допомогою плазмового відновлювального струменя.The use of the specified set of features allowed, in addition to the lumpy iron-containing material loaded into the melting furnace in the usual way through the loading device in the vault furnace, when the melt was obtained, a fine-grained iron-containing concentrate could be used for its melting with the help of a plasma reducing jet.

Крім того, установка дає можливість одержання високих і легкорегульованих температур у пічному просторі «г зо за допомогою гарячого газу плазми, відновлювальної атмосфери, досягнення високих швидкостей плавлення як кускового, так і дрібнозернистого залізовмісного матеріалу, підвищити якість отриманого продукту плавки за со рахунок зниження вмісту в ньому шкідливих домішок. бIn addition, the installation makes it possible to obtain high and easily adjustable temperatures in the furnace space "g z o" with the help of hot plasma gas, a reducing atmosphere, to achieve high melting speeds of both lumped and fine-grained iron-containing material, to improve the quality of the obtained smelting product by reducing the content of it contains harmful impurities. b

Завдяки запропонованій конструкції установки створені умови для інжекції дрібнозернистого концентрату в середовищі відновлювального газу за допомогою плазмотрона непрямої дії через канал у бічній стінці ч- плавильної печі над поверхнею ванни розплаву. За рахунок цього інтенсифікується тепломасообмін між со плазмовим потоком і вихідним матеріалом.Thanks to the proposed design of the installation, conditions have been created for the injection of a fine-grained concentrate in a reducing gas medium using an indirect action plasmatron through a channel in the side wall of the h-melting furnace above the surface of the melt bath. Due to this, the heat and mass exchange between the plasma flow and the starting material is intensified.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями де на Фіг.1 - заявлена установка для одержання залізовуглецевих сплавів, поздовжній розріз; на Фіг.2 - розріз А-А Фіг.1. «The essence of the invention is explained by the drawings, where in Fig. 1 - the claimed installation for obtaining iron-carbon alloys, longitudinal section; Fig. 2 is a section A-A of Fig. 1. "

Заявлений спосіб реалізується в такий спосіб. - с Плавильну піч за допомогою плазмотронів розігрівають до температури більше 10002С. По досягненні й заданої температури в робочий простір печі через завантажувальний пристрій у склепінні завантажують «» гравітаційним шляхом згрудковані залізорудні матеріали в кількості 85-9095 від загального обсягу робочого простору печі. Процес відновлення протікає при інтенсивному підведенні тепла й відновлювального газу через плазмотрони. Матеріал доводять до плавлення й одержують заданий рівень розплаву. ПлазмотрониThe claimed method is implemented in the following way. - c The melting furnace is heated to a temperature of more than 10002С with the help of plasmatrons. Upon reaching the specified temperature, lumped iron ore materials in the amount of 85-9095 of the total volume of the furnace working space are loaded by gravity into the working space of the furnace through the loading device in the vault. The recovery process proceeds with the intensive introduction of heat and reducing gas through plasmatrons. The material is brought to melting and a given melt level is obtained. Plasmatrons

Го! продовжують працювати. Паралельно роблять завантаження прийомного бункера дрібнозернистим залізовмісним концентратом з розміром часток від 0,1 до б,Омм. Перед подачею в прийомний бункер дрібну руду - висушують і просівають. Дрібнозернистий залізорудний матеріал може бути невідновлений (залізорудний «с концентрат, здрібнена руда) і/або частково відновлений. Ступінь попереднього відновлення може змінюватисяGo! continue to work. At the same time, the receiving hopper is loaded with a fine-grained iron-containing concentrate with a particle size from 0.1 to b.Omm. Before feeding into the receiving hopper, fine ore is dried and sieved. Fine-grained iron ore material can be unreduced (iron ore concentrate, crushed ore) and/or partially reduced. The degree of pre-recovery may vary

Від відносно низької до відносно високої металізації порядку 70-9095. Із прийомного бункера концентрат через со гнучкий рукав примусово вводять у закритий лоток, з якого концентрат вібропереміщують по каналу, ль розташованому у футерівці бічної стінки печі. Тому що температура футерівки печі досягає значення до 10002С, канал транспортування концентрату охолоджують шляхом формування навколо каналу й по його довжині кільцевого потоку газоповітряної суміші з постійною витратою. Підготовку газоповітряної суміші ведуть при співвідношенні об'ємного вмісту кисню повітря й природного газу «-0,3-0,5. На виході з каналу газопорошкова суміш попадає на плазмовий струмінь додаткового плазмотрона й одержує додаткову кінетичну енергію для (Ф, впровадження в розплав. При завантаженні печі дрібнозернистим залізовмісним концентратом у прийомний км бункер подають повітря, а в завантажувальний лоток подають газоповітряну суміш із аналогічним співвідношенням об'ємного вмісту компонентів ( 54-0,3-0,5), у результаті цього збільшується зміщуваність бо концентрату з газоповітряною сумішшю, що запобігає злипанню матеріалу, і підтримується тиск у прийомному бункері й лотку рівним або більшим, ніж тиск у зоні уведення концентрату в плазму. Продовжують дозавантаження дрібно зернистого концентрату заздалегідь установленого обсягу при працюючих плазмотронах. При досягненні заданого рівня розплаву й температури роблять випуск металу й шлаку, відключають плазмотрони й роблять завантаження кускового залізовмісного матеріалу. Далі процес 65 повторюється.From relatively low to relatively high metallization of the order of 70-9095. From the receiving hopper, the concentrate is forcibly introduced through a flexible sleeve into a closed tray, from which the concentrate is vibrated along the channel located in the lining of the side wall of the furnace. Because the temperature of the lining of the furnace reaches a value of up to 10002C, the channel for transporting the concentrate is cooled by forming an annular flow of gas-air mixture with a constant flow rate around the channel and along its length. The gas-air mixture is prepared at a ratio of the volume content of oxygen in air and natural gas "-0.3-0.5. At the exit from the channel, the gas-powder mixture enters the plasma jet of an additional plasmatron and receives additional kinetic energy for (F, introduction into the melt. When loading the furnace with fine-grained iron-containing concentrate, air is supplied to the receiving hopper, and a gas-air mixture with a similar volume ratio is supplied to the loading tray high content of components (54-0.3-0.5), as a result of which the displacement of the concentrate with the gas-air mixture increases, which prevents the material from sticking together, and the pressure in the receiving hopper and tray is maintained equal to or greater than the pressure in the zone of introducing the concentrate into plasma. They continue reloading the fine-grained concentrate of a predetermined volume with the plasmatrons working. When the specified melt level and temperature are reached, the metal and slag are discharged, the plasmatrons are turned off and the lumpy iron-containing material is loaded. Then, process 65 is repeated.

Як показано на Фіг.1 і Фіг.2, установка включає плавильну піч 1 із зоною 2 прямого відновлення металу,As shown in Fig. 1 and Fig. 2, the installation includes a melting furnace 1 with a zone 2 of direct metal reduction,

завантажувальний пристрій З для кусковою залізовмісного матеріалу, розташований у склепінні 4 печі, льотку 5 для зливу металу й шлаку, вихідний отвір 6 для газів, що відходять із печі. У бічних стінках плавильної печі 1 розташовані на одному рівні плазмотрони 7 і 8 непрямої дії, поздовжні осі яких спрямовані до центра поду 9, а сопла 10 контактують із ванною розплаву. Піч 1 обладнана пристроєм для підведення дрібнозернистого залізовмісного концентрату, утвореним розташованим у футерівці бічної стінки печі основним трубопроводом 11, через який транспортується дрібнозернистий концентрат, і коаксіальне розташованою зовнішньою трубою 12 для підведення охолоджувача. Пропускна здатність коаксіальне розташованих труб 11 і 12 обумовлена їхніми діаметрами. Пристрій для підведення дрібнозернистого концентрату в піч включає також додатковий плазмотрон 013, установлений у бічній стінці печі, зріз сопла 14 якого примикає до вихідних отворів коаксіальних труб 11 і 12 у порожнині каналу 15, виконаного у футерівці печі зі змінним поперечним перерізом, що збільшується в напрямку плавильної зони. Основний трубопровід 11 у верхній частині жорстко пов'язаний із завантажувальним лотком 16, на якому змонтований вібратор 17, при цьому лоток 16 і основний трубопровід 11 установлені з можливістю віброколивань. Лоток 16 установлений на пружних зв'язках.loading device C for a piece of iron-containing material, located in the vault 4 of the furnace, a jet 5 for draining metal and slag, an outlet 6 for gases leaving the furnace. In the side walls of the melting furnace 1, plasmatrons 7 and 8 of indirect action are located on the same level, the longitudinal axes of which are directed to the center of the base 9, and the nozzles 10 are in contact with the melt bath. Furnace 1 is equipped with a device for supplying fine-grained iron-containing concentrate, formed by the main pipeline 11 located in the lining of the side wall of the furnace, through which the fine-grained concentrate is transported, and the coaxially located external pipe 12 for supplying the coolant. The throughput of the coaxially located pipes 11 and 12 is due to their diameters. The device for supplying the fine-grained concentrate to the furnace also includes an additional plasmatron 013, installed in the side wall of the furnace, the section of the nozzle 14 of which is adjacent to the outlet openings of the coaxial pipes 11 and 12 in the cavity of the channel 15 made in the lining of the furnace with a variable cross-section that increases in the direction melting zone. The main pipeline 11 in the upper part is rigidly connected to the loading tray 16, on which the vibrator 17 is mounted, while the tray 16 and the main pipeline 11 are installed with the possibility of vibration. Tray 16 is mounted on elastic connections.

Установка постачена прийомним бункером 18 для дрібнозернистого залізовмісного концентрату із установленим у його нижній частині шнековим механізмом 19. вихід якого через гнучкий рукав 20 пов'язаний з лотком 16.The installation is supplied with a receiving hopper 18 for fine-grained iron-containing concentrate with a screw mechanism 19 installed in its lower part, the output of which is connected to a tray 16 through a flexible sleeve 20.

Крім того, установка постачена змішувачем 21 з патрубками уведення природного газу й повітря. Подача повітря в змішувач 21 здійснюється компресором 22. Змішувач 21 призначений для одержання газоповітряної 2о суміші зі співвідношенням об'ємного вмісту кисню повітря й природного газу а-0,3-0,5 і зв'язаний трубопроводом через зворотні клапани з лотком 16 і зовнішньою трубою 12. Прийомний бункер 18 зв'язаний повітроводом з компресором 22. Підведення газоповітряної суміші в лоток 16 забезпечує вирівнювання тиску в системі лоток - зона відновлення печі.In addition, the installation is supplied with a mixer 21 with natural gas and air inlet nozzles. The air supply to the mixer 21 is carried out by the compressor 22. The mixer 21 is designed to obtain a gas-air 2о mixture with the ratio of the volume content of oxygen in air and natural gas a-0.3-0.5 and is connected by a pipeline through non-return valves to the tray 16 and the external pipe 12. The receiving hopper 18 is connected by an air duct to the compressor 22. Supplying the air-gas mixture to the tray 16 ensures pressure equalization in the tray system - the furnace recovery zone.

Подача газоповітряної суміші в зовнішню трубу 12, розташовану у футерівці печі, забезпечує охолодження с основного трубопроводу 11, через який транспортується дрібнозернистий залізовмісний концентрат.The supply of the air-gas mixture to the external pipe 12, located in the lining of the furnace, provides cooling from the main pipeline 11, through which the fine-grained iron-containing concentrate is transported.

Установка працює в такий спосіб. і)The installation works as follows. and)

Перед початком роботи установки по технологічній інструкції розігрівається футерівка печі до температури 1000-11002С. Наприкінці періоду розігріву у піч через завантажувальний пристрій З у склепінні 4 печі завантажують кусковий залізовмісний матеріал у кількості 85-9095 від загального обсягу робочого простору печі. «фBefore starting the operation of the installation, according to the technological instructions, the lining of the furnace is heated to a temperature of 1000-11002С. At the end of the heating period, through the loading device C in the vault 4 of the furnace, lumpy iron-containing material in the amount of 85-9095 of the total volume of the working space of the furnace is loaded into the furnace. "f

Матеріал продувають відновлювальними плазмовими струменями й доводять до плавлення. Попередньо висушений і просіяний дрібнозернистий залізорудний концентрат завантажують у прийомний бункер 18, со закривають кришки прийомного бункера 18 і завантажувального лотка 16. Включають додатковий плазмотрон ду 13. Шнековим механізмом 19 перевантажують концентрат із прийомною бункера 18 у завантажувальний лоток 16. Одночасно подають газоповітряну суміш із змішувача 21 у зовнішню трубу 12 і лоток 16, а в бункер 18 за. ї7- допомогою компресора 22 подають повітря. Включають вібратор 17, установлений на завантажувальному лотку. сThe material is blown with regenerative plasma jets and brought to melting. The pre-dried and sieved fine-grained iron ore concentrate is loaded into the receiving hopper 18, and the lids of the receiving hopper 18 and the loading tray 16 are closed. The additional plasma tron 13 is turned on. The screw mechanism 19 is used to reload the concentrate from the receiving hopper 18 into the loading tray 16. At the same time, a gas-air mixture is fed from the mixer 21 into the outer pipe 12 and tray 16, and into the hopper 18 for. air is supplied with the help of compressor 22. Include vibrator 17 installed on the loading tray. with

Лоток 16 разом з основним трубопроводом 11 коливається із заданою частотою, при цьому трубопровід 11 коливається в зовнішній трубі 12. На виході із трубопроводу 11 утворюється газопорошкова суміш, що попадає на плазмовий струмінь додаткового плазмотрона й за рахунок кінетичної енергії струменя вдувається в розплав.The tray 16 together with the main pipeline 11 oscillates with a given frequency, while the pipeline 11 oscillates in the outer pipe 12. At the exit from the pipeline 11, a gas-powder mixture is formed, which falls on the plasma jet of the additional plasmatron and is blown into the melt due to the kinetic energy of the jet.

За рахунок вдування повітря в прийомний бункер і газоповітряної суміші в завантажувальний лоток, у них « підтримується тиск, величина якого дорівнює або перевищує тиск у зоні уведення концентрату в плазму. - с Дозавантаження концентрату роблять при працюючих плазмотронах. Інтенсивне перемішування дзеркала ванни й вирівнює температуру металу й розплавленого шлаку і безупинно обновляє поверхню шлаку, що постійно "» залишається перегрітим і рідким.By blowing air into the receiving hopper and the air-gas mixture into the loading tray, they "maintain a pressure equal to or greater than the pressure in the area where the concentrate is introduced into the plasma. - c Reloading of the concentrate is done while the plasmatrons are working. Intensive stirring of the bath mirror evens out the temperature of the metal and the molten slag and constantly renews the surface of the slag, which constantly remains overheated and liquid.

Після закінчення дозавантаження передбаченого заздалегідь обсягу концентрату і його переплаву, метал і шлак зливають через льотку, виключають плазмотрони. Установка технічно підготовлена для завантаженняAfter the reloading of the predetermined amount of concentrate and its remelting, the metal and slag are poured through the jet, the plasmatrons are turned off. The installation is technically prepared for loading

Го! кускового залізовмісного матеріалу через завантажувальний пристрій З і повторне проведення процесу плавки.Go! piece of iron-containing material through the loading device C and repeating the melting process.

Приклад. - Установка для прямого одержання залізовуглецевих сплавів включає плавильну піч із об'ємом внутрішньої (Те порожнини 0,7м3. У нижній бічній частині печі симетрично один одному встановлені два плазмотрони непрямоїExample. - The installation for the direct production of iron-carbon alloys includes a melting furnace with an internal cavity volume of 0.7 m3. In the lower side of the furnace, two indirect plasmatrons are installed symmetrically to each other

Дії потужністю по 0,5МВт кожний і спрямовані під кутом до центра поду. У бічній стінці печі. із протилежної со сторони від льотки, установлений додатковий плазмотрон потужністю 0,1МВт, сопло якого розташоване вищеActions with a power of 0.5 MW each and directed at an angle to the center of the pod. In the side wall of the furnace. on the opposite side of the jet, an additional 0.1 MW plasmatron is installed, the nozzle of which is located above

С» рівня розплаву. У футерівці бічної стінки печі, вертикально встановлені коаксіальне розташовані труби, випускні отвори яких у каналі футерівки примикають до зрізу сопла додаткового плазмотрона. Твірні вихідної ділянки каналу розташовані з розбіжним по ходу потоку нахилом. Діаметр внутрішньої труби (основного трубопроводу) становить 21мм, а діаметр зовнішньої труби-40мм. У верхній частині печі внутрішня труба жорстко пов'язана із завантажувальним лотком, закритим герметичною кришкою, із внутрішнім обсягом 0,01м 3, і) На бічній стінці завантажувального лотка закріплений вібратор, а лоток установлений на амортизаторах. ко Додатково встановлений прийомний бункер обсягом 0,5м? зі шнековим механізмом у нижній його частині, вихід якого через гнучкий рукав пов'язаний із завантажувальним лотком. Плавильну піч розігрівають до температури 60 411009С. Через завантажувальний пристрій, розташований у склепінні печі, завантажують окатиші обсягом 0,5м3 (масою 1т) і кускове вапно для офлюсування порожньої породи.C" level of the melt. In the lining of the side wall of the furnace, vertically installed coaxially located pipes, the outlet holes of which in the channel of the lining are adjacent to the section of the nozzle of the additional plasmatron. The generating source sections of the channel are located with a diverging slope along the course of the flow. The diameter of the inner pipe (main pipeline) is 21 mm, and the diameter of the outer pipe is 40 mm. In the upper part of the furnace, the inner pipe is rigidly connected to the loading tray, closed with a hermetic cover, with an internal volume of 0.01 m 3, i) A vibrator is attached to the side wall of the loading tray, and the tray is mounted on shock absorbers. Is there an additional 0.5m receiving bunker installed? with a screw mechanism in its lower part, the output of which is connected to the loading tray through a flexible sleeve. The melting furnace is heated to a temperature of 60 411009С. Pellets with a volume of 0.5 m3 (weighing 1 ton) and lump lime are loaded through the loading device located in the vaulted furnace for flocculation of loose rock.

Хімічний склад окатишів, 90: Ре2Оз - 87,2, БеО - 3,1, Сас - 2,14, МодО - 9,1, Мп - 0,3, 5іО» - 8,2.The chemical composition of pellets, 90: Re2Oz - 87.2, BeO - 3.1, Sas - 2.14, ModO - 9.1, Mp - 0.3, 5iO» - 8.2.

Процес відновлення протікає протягом 1,5 години при інтенсивному підведенні тепла й відновлювального газу через плазмотрони. бо Після закінчення зазначеного часу в плавильній зоні з'являється розплав. Завантажують прийомний бункер дрібнозернистим залізорудним концентратом із вмістом Рездгдльнє - 66,9, який перед подачею в бункер висушують й просіюють.The recovery process takes place within 1.5 hours with the intensive supply of heat and reducing gas through plasmatrons. because after the specified time, a melt appears in the melting zone. The receiving hopper is loaded with fine-grained iron ore concentrate with a Rezdgdlne content of 66.9, which is dried and sieved before being fed into the hopper.

Хімічний склад концентрату, 90: БеОз - 61,7, БеО - 30,5, 5іОо - 5,8, СаО - 04, Ма - 0,58, Р. - 0,021, 5 - 0,4 (Концентрат Інгулецького ГЗКа).The chemical composition of the concentrate, 90: BeOz - 61.7, BeO - 30.5, 5iOo - 5.8, CaO - 04, Ma - 0.58, R. - 0.021, 5 - 0.4 (Concentrate of Ingulets GZKa).

Із прийомного бункера концентрат перевантажують у завантажувальний лоток за допомогою шнекового механізму, при цьому в лоток і зовнішню, коаксіальне розташовану трубу, подають газоповітряну суміш із співвідношенням об'ємного вмісту О2/СНу о-0,4 і тиском 105Па.From the receiving hopper, the concentrate is reloaded into the loading tray with the help of a screw mechanism, while a gas-air mixture with a volume ratio of О2/СНу of 0.4 and a pressure of 105Pa is fed into the tray and the external, coaxially located pipe.

Подача газоповітряної суміші при зазначеному співвідношенні дозволила знизити температуру в основному 70 трубопроводі подачі концентрату, який нагрівається від кладки печі, з 10002 до 85020.Supplying a gas-air mixture at the indicated ratio made it possible to lower the temperature in the main 70 concentrate supply pipeline, which is heated from the furnace lining, from 10002 to 85020.

Зазначений обсяг концентрату (0,5м У) безперервно перевантажують через завантажувальний лоток і основний трубопровід у піч за 60-8Омін. Концентрат попадає на плазмовий струмінь додаткового плазмотрона й впроваджується в розплав. Через кожні 300-400кг завантаженого концентрату через завантажувальний пристрій у склепінні печі вводять кускове вапно з розрахунку основності шлак; 1,2-1,4.The indicated volume of concentrate (0.5 mU) is continuously overloaded through the loading tray and the main pipeline into the furnace in 60-8Omin. The concentrate falls on the plasma jet of the additional plasmatron and is introduced into the melt. After every 300-400 kg of loaded concentrate, through the loading device, lump lime is introduced into the vault furnaces based on the basicity of the slag; 1.2-1.4.

Продовжують термічний вплив відновлювальними плазмовими струменями, доводять температуру розплаву до 163020. Потім відкривають льотку, сумісно випускають метал і шлак. Розплав направляють на ділянку поділу шлаку і металу.Continue the thermal effect with regenerative plasma jets, bring the temperature of the melt to 163020. Then open the hatch, simultaneously release metal and slag. The melt is directed to the area where the slag and metal are separated.

Таким чином, заявлений винахід спрямований на виключення з техпроцесу операції огрудкування дрібнозернистого залізовмісного концентрату, що значно спрощує технологію та знижує капітальні й виробничі витрати на тонну гарячою металу, дозволяє збільшити питому продуктивність з одиниці площини поду печі.Thus, the claimed invention is aimed at excluding from the technological process of the operation of clodation of fine-grained iron-containing concentrate, which greatly simplifies the technology and reduces capital and production costs per ton of hot metal, allows to increase the specific productivity from a unit of the plane of the bottom of the furnace.

Claims

The formula of the invention p

1. The method of direct production of iron-carbon alloys, which includes feeding lumpy iron-containing material and fine-grained iron-containing concentrate in separate streams into the melting furnace, followed by their melting in the melting zone, which is characterized by the fact that lumpy iron-containing material is introduced into the upper zone of the melting furnace in the amount of 85 90 95 from the total volume of the working space of the furnace, the lumpy material is blown in the lower part of the furnace with regenerative plasma jets, which are supplied with the involvement of ЭЭ plasmatrons of indirect action, which are located at the same angles to the bottom of the furnace, and, when the melt is formed, the iron-containing concentrate of the given volume is recharged by vibrotransportation along the channel made in the lining of the furnace, while the concentrate is fed through the channel to the plasma regeneration jet Ф) of the additional plasmatron and blown with it into the melt bath in such a way that the supply vector of the fine-grained concentrate intersects the axis of the jet, and the concentrate is cooled in the channel - transportation to a temperature of no more than 900 °C by forming an annular flow of the gas-air mixture c around the channel and along its length, and after the reloading of the given volume of the concentrate is completed, the thermal effect of regenerating plasma jets on the melt is continued until the iron-containing material is completely restored, after which the obtained iron-carbon alloy and slag are poured. "

2. The method according to claim 1, which is characterized by the fact that lumpy iron-containing material is loaded into the furnace in the form of coils, briquettes and other materials. -

c C. The method according to claim 1, which differs in that the size of the iron-containing concentrate particles is from 0.1 to h 6.0 mm. -»

4. The method according to claim 1, which differs in that the gas-air mixture contains air oxygen and natural gas, and the ratio of their volume content is О2/СН, - 0.3-0.5.

5. The method according to any of claims 1, 3, 4, which differs in that the concentrate and gas-air mixture are fed separately through coaxially located channels inside the lining of the side wall of the furnace to the regenerative plasma jet of the additional plasmatron.

6. Installation for obtaining iron-carbon alloys, containing a melting furnace, a loading device (se) for lumpy iron-containing material located in the furnace vault, and a device for supplying so 50 fine-grained iron-containing concentrate to the melting furnace, a fly for draining metal and slag, an outlet for the gases leaving the furnace, means for high-temperature heating of the material, which is distinguished by the fact that the device for supplying fine-grained iron-containing concentrate is equipped with an indirect plasmatron! of action, installed in the side wall of the furnace, the section of the nozzle of which is adjacent in the channel of the lining to the outlet of the main pipeline for the supply of fine-grained iron-containing concentrate, while the channel is made of variable cross-section, which is increased in the direction of the melting zone of the furnace, and the means for high-temperature heating of the material are made in the form of installed in the side walls of the furnace at one level of pairs of indirect action plasmatrons, the longitudinal axes of which are directed to the center of the furnace, and the nozzles are in contact with the molten bath.

7. The installation according to point b, which differs in that the main pipeline for supplying fine-grained 60 concentrate is located in the lining of the side wall of the furnace, the upper end of which is connected to the loading tray equipped with a vibrator.

8. Installation according to claims 6 and 7, which is characterized by the fact that the device for supplying fine-grained concentrate includes coaxially installed pipes forming the supply tracts of fine-grained concentrate and cooler. 65

9. Installation according to claim 6, which is characterized by the fact that the nozzle of the plasmatron, installed in the device for supplying fine-grained concentrate, is located above the expected level of the melt.