WO2007075112A1 - Metal and alloy melting device - Google Patents
Metal and alloy melting device Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007075112A1 WO2007075112A1 PCT/RU2006/000156 RU2006000156W WO2007075112A1 WO 2007075112 A1 WO2007075112 A1 WO 2007075112A1 RU 2006000156 W RU2006000156 W RU 2006000156W WO 2007075112 A1 WO2007075112 A1 WO 2007075112A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- furnace
- slag
- boiler unit
- burners
- sodium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
- C21B11/08—Making pig-iron other than in blast furnaces in hearth-type furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
- C21B3/10—Slag pots; Slag cars
-
- 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
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
-
- 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
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
- F27B3/22—Arrangements of air or gas supply devices
-
- 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
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
- F27B3/24—Cooling arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/10—Arrangements for using waste heat
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/66—Heat exchange
Definitions
- the invention relates to metallurgy and can be used in the processes of direct reduction of iron from ores and / or metal-containing waste, as well as in the power system for the production of slag products.
- Coex melting gas generator
- Direct iron smelting processes from ores or iron-containing wastes based on, for example, the Coex-process require an increased consumption of coal and oxygen blast (up to 1 ton of oxygen per 1 ton of metal) to compensate for the endothermy of iron reduction, i.e. require additional costs. Therefore, the main efforts of developers are aimed at their organized use.
- an apparatus based on an ion-conductive high-temperature ceramic membrane that releases oxygen from flue gases to return it to the process is used to return oxygen to the process. In this case, the high-temperature gas stream after the membrane is used to generate electricity. All processes direct carbon monoxide reduction processes are low-temperature and multi-stage; therefore, additional equipment is required for implementation and, therefore, expensive.
- the autogenous smelting process in a liquid bath is well understood and used in the production of non-ferrous metals.
- the heat source for the process is the oxidation of sulfides of raw materials during sparging of the melt with oxygen-containing gases. Heat is generated on the surface of the reacting particle or in the melt, i.e. where it is spent on melting processes. For these reasons, in autogenous processes occurring in suspension or in the melt, the charge is heated quickly and does not limit the performance of the melting units.
- the sulfide oxidation reactions proceed at the phase boundary very intensively and accelerate with increasing temperature. Sulfides are the most low-melting components of the charge of non-ferrous smelting, while their eutectic mixtures have even lower melting points.
- the Dios process was developed in Japan by the Iron and Steel Federation and the Center for the Use of Coal with the support of the Ministry of Foreign Trade and Industry / Dios Process-Direct Irop Ore Sméltipg Revocoproces.
- Product Ipformatiop, Septer foral Utilisatiop, The Jarap Irop and Stel Federatiop, Jarap. 1994 / Preliminary studies (1988-1991) were conducted on a 100-ton experimental liquid-phase reduction reactor converted from a 170-ton converter at the plant of Niroprop Steel Corp., Sakai.
- the process was implemented on a semi-industrial experimental installation with a nominal capacity of 180 thousand tons of cast iron per year in 1993 at the Keihin plant of NKK, Japan.
- eight Japanese steelmaking associations took part in the project.
- the process is three-stage. It provides for the stage of preheating (up to 600 0 C) of the fine ore mixture (less than 8 mm), then from the preheater the ore enters the prereduction reactor (diameter 2.7 m, height 8 m) in a fluidized bed at an operating temperature of ⁇ 780 0 With carbon monoxide. From the pre-reduction reactor, the prepared raw materials are transported to the converter-type liquid-phase reduction reactor.
- the geometric dimensions of the characteristic zones in the working space of the Dios experimental reactor are: bath diameter 3.7 m, reactor height 9.3 meters.
- the reduction of iron from slag is carried out by carbon dissolved in cast iron in a cylindrical vertical reactor connected to a metal sump by a flow located at the bottom. Slag discharge is organized from the bottom of the slag bath.
- a fence is made of water-cooled panels, on which a slag skull is formed. The hearth and the lower part of the furnace wall are lined with refractory bricks.
- the CCF process is the only one of the two-stage processes in which the exhaust gases from the installation have a sufficiently high temperature and are suitable for generating electricity.
- Ausir ⁇ p - the process fully utilizes the principles of the Ausmelt process used in non-ferrous metallurgy.
- a pilot plant with a capacity of 2 t / h was created at the Whuall Steel Steel Works plant (Whua, South Australia).
- the project is currently being implemented with the support of the Government of South Australia as part of the Saut Australap Steel Ascherrprogram (SASE) Project.
- the main shareholder of the project is Ausirop Epergu Ltd. The first They received the metal at the pilot plant in November 2000; they achieved stable operation by February 2001.
- the Romelt installation has worked out the technology of smelting many types of iron-containing raw materials - ore, concentrates, dust, sludge, scale, steel shavings, there are real prospects for processing "red mud, waste sulfuric acid (pyrite cinder) and some other accumulated non-ferrous metal waste, for example slag from copper production. Zinc is almost completely goes into dust, which allows you to extract it in the form of marketable products.
- the Romelt process is the most developed and universal process suitable for the processing of granulated slag and solid waste.
- This technical solution allows to solve problems associated with an increase in the duration of the metallurgical process.
- steam generators such as sodium-water.
- the implementation of such devices is associated with the creation of a cumbersome and difficult-to-operate emergency protection system for steam generators from possible leaks of water into sodium, for example, due to local corrosion of the steam generator from the water (steam) side.
- the most important advantage of using one or another coolant is safety in case of possible thermal interaction (in case of violation of the integrity of the separation wall) of molten metal with a cold coolant.
- a hot liquid metal
- a hot liquid can quickly fragment into small particles (drops) and transfer its internal energy to a colder and more easily evaporated liquid (water).
- high pressure is generated (more than 200 atm), water decomposes with hydrogen evolution, which leads to corresponding destructive consequences.
- Such a sealed, stationary unit power plant is provided by systems: continuous loading of raw materials; supply of oxygen blast; continuous removal of reaction products; dust removal suppression; phased condensation of sublimates; afterburning of CO; separation of metals by specific gravity; Utilization and transfer of heat to the steam generator. Calculations show that when working with technically pure oxygen (no NOx emissions, reduced gas volumes), safe working temperatures can reach 2000 ° C. Factory manufacturing of the main equipment provides a life of up to 30 years.
- the material balances of the Romelt process are significantly different from the domain, despite the similarity of both in the resulting product.
- the Romelt process is implemented in a rectangular shaped hearth furnace, internally clad with refractory materials. The process itself assumes the presence of redox conditions in the furnace (unit).
- the liquid slag bath in the area of the tuyeres of the lower row, there is a zone of oxidation of carbon to CO and reduction of oxides to metal.
- Above the slag bath there is only an oxidizing zone for afterburning the released gases in order to return heat to the bath.
- the mechanism for returning heat from the afterburning zone to the liquid bath has not been finalized.
- the invention solves the problem of overcoming these drawbacks, namely, to create a device for smelting metals or alloys, in which heat could be returned to the endothermic liquid bath of the furnace without additional consumption of carbon-containing fuel and oxygen blast.
- a device for smelting metals or alloys containing a cylindrical furnace with a hearth, equipped with a cooling system, overflows for the release of metal and slag, tuyeres for gas supply, a loading device and a heat recovery system.
- the cylindrical furnace is located in the furnace space of the boiler unit with liquid slag removal between the lower tier of the burners of the boiler unit and the lower collector of water-cooled screens.
- one or more burners of the lower tier be used to direct the furnaces of the boiler unit into the interior of the furnace.
- an arrangement of a cylindrical furnace in the furnace space of a boiler unit with liquid slag removal between the bottom tier burners of the boiler unit and the lower collector of water-cooled screens can reduce the consumption of oxygen, coal and slag while maintaining the performance of cast iron.
- the inventive device allows to obtain superheated water vapor energy parameters, which can be used to generate electricity with maximum efficiency.
- FIG. 1 presents the inventive device, where 1 is a cylindrical furnace with a hearth, 2 is a cooling system made in the form of a liquid-metal sodium circuit, 3 is an overflow for metal production, 4 - an overflow for the production of slag, 5 - lances for gas supply, 6 - a loading device, 7 - a heat recovery system, 8 - a boiler unit, 9 - a furnace space of a boiler unit, 10 - a lower tier of burners of a boiler unit, 11 - water-cooled screens, 12 - lower collector of water-cooled screens, 13 - air supply system to the burners of the boiler unit, 14, 15 - burners of the boiler unit, 16 - sodium-air heat exchanger, 17 - electromagnetic pump, 18 - furnace insulation.
- the device operates as follows.
- the boiler unit 8 is started up and brought to the rated operating parameters for the installed capacity (for pressure and temperature and the consumption of superheated steam, for air and fuel consumption) using standard technology with power generation.
- the liquid metal sodium circuit 2 is turned on, pumping sodium by the electric pump 18 along the circuit furnace 1 - the sodium-air heat exchanger 16, heating the air in the air supply system to the burners of the boiler unit 13 with the heat of sodium. in the furnace 1, liquid slag resulting from the combustion of fuel (coal, fuel oil) in the boiler unit 8.
- the required amount of flux is fed into the furnace through the loading device 6 (lime silicate sand) to adjust its chemical composition in order to lower its melting temperature and prepare a slag bath for loading the charge (ore, coal, waste) and metal smelting.
- the loading device 6 lime silicate sand
- tuyeres for supplying gas 5 are turned on and the ore or metal-containing wastes are continuously fed, for example, slag from steel production and slag from copper smelting, coal and fluxes through the loading device 6 into the furnace 1.
- the ore or metal-containing wastes are continuously fed, for example, slag from steel production and slag from copper smelting, coal and fluxes through the loading device 6 into the furnace 1.
- the fuel combustion torch in the boiler unit 8 has a temperature of 2000-2200 0 C (depending on the type of fuel burned), the temperature of the slag melt and metal in furnace 1 is 1400-1500 0 C. Therefore, a certain part of the heat enters the liquid bath of the furnace by radiation from the torch in the furnace, however, the amount of this heat (due to the difference in these temperatures) is not more than 10% of the heat deficit in the furnace required to cover the furnace due to the endothermy of the metal smelting process. However, this is an additional source of heat return to the liquid bath of furnace 1 is important for maintaining the heat balance in the inventive device, as well as in that it gives the system thermal inertia in transient conditions, maintaining slag in the furnace in a liquid state.
- the standard gas cleaning and dust collection systems of the boiler unit provide environmental requirements for discharges into the environment, so there is no need to create similar additional systems for the operation of the furnace.
- the accumulated liquid metal generated in the metallurgical process in the furnace 1 is discharged continuously from furnace 1 through flow 3 to a bucket or other tank for further metallurgical redistribution.
- the accumulated liquid slag from the tuyere space (from the quiet slag zone) through the overflow 4 enters the slag or ladle for subsequent bottling or granulation.
- Types of boiler units (steam generators) TPPs are very diverse. The most suitable for placing the furnace in the furnace space is a boiler unit with liquid slag removal, with pinch / Kovalev A.P., Lelyaev N.S., Panasenko M. D. et al. Steam generators, M.-L., Energia, 1966, p. . 39 /.
- Boiler units use various types of fuels, including coal, fuel oil, gas. Most preferred is a boiler unit using coal or low-grade heating oil. Moreover, their inherent disadvantage (relatively high salinity) becomes a useful quality, because allows you to accumulate a liquid slag bath in the furnace directly from the liquid slag formed during the combustion of these fuels.
- the accumulation of liquid slag in the furnace can reduce the heat loss of the boiler unit with the physical heat of the slag, thereby increasing the thermal efficiency of the boiler unit.
- An additional input of fluxes allows you to adjust the chemical composition of the slag and obtain, using the furnace process, a useful product in the form of slag casting.
- a boiler house liquid slag removal system The unit under pinch is equipped with one or more burners.
- the direction of one or more burners directly into the furnace will adjustably compensate for the endotherm of the furnace process of direct smelting of iron or iron.
- the thermal power of one burner is quite high, for example, with a typical fuel oil consumption in the burner of 0.5 kg / s (the calorific value of fuel oil is 35-45 MJ / kg, the diameter of the burner is DM 20), the thermal power of the burner is 18-23 MW, which is in excess enough to compensate for endothermia in the direct smelting of cast iron with a furnace capacity for metal of the order of 10 t / h.
- the authors calculated the oxygen consumption, row coal and slag output per ton of smelted iron from iron-containing raw materials using the MERA software package.
- smelting is performed without heating the bath with burners of the boiler unit.
- one of the 11 MW burners heats the bath with an efficiency of 50%.
- two 20 MW burners heat the bath with an efficiency of 50%. The calculation results are summarized in a table.
- the claimed device uses heat removed by the sodium coolant from the furnace body and transferred to the air in the sodium-air heat exchanger.
- the movement of sodium in circuit 2 is provided by an electromagnetic pump 17.
- the issue of the safety of the use of sodium in a boiler unit for cooling the furnace wall is solved as follows. To prevent a sodium fire during perforation of the furnace wall and to prevent high-temperature liquid sodium from entering the boiler unit pipes with possible pipe damage and subsequent explosive interaction of sodium with water, the annular space between the water-cooled furnace screens and the furnace walls is filled with insulation 18 from granulated copper smelting slag production.
- This slag has the following composition: Fe + Fe 2 0 3 (40-50%), SiO 2 (30-40%), CaO (5-15%), Al 2 O 3 (5-8%), CuO + ZnO (1-3%).
- boiler unit in a standard configuration of a thermal power plant (boiler, turbine, electric generator, steam-water circuit with equipment, gas purification of flue gases and other equipment) for the operation of the furnace allows solving the problem of long-term and stable operation of the process of direct smelting of iron or iron, slag from ore and / or metal waste.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Устройство для выплавки металлов или сплавов Device for smelting metals or alloys
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в процессах прямого восстановления железа из руд и/или металлосодержащих отходов, а также в теплоэнергетике для производства шлаковых изделий.The invention relates to metallurgy and can be used in the processes of direct reduction of iron from ores and / or metal-containing waste, as well as in the power system for the production of slag products.
Известна доменная печь. Для её работы требуется дорогой и дефицитный коксующийся уголь, запасы которого исчерпываются. Поэтому поиск более совершенных технологий выплавки чугуна пошёл по линии оптимизации прямого восстановления железа.Known blast furnace. Its operation requires expensive and scarce coking coal, the reserves of which are exhausted. Therefore, the search for more advanced cast iron smelting technologies has gone along the lines of optimizing direct reduction of iron.
В установках прямого восстановления происходит превращение твердой железной руды в губчатое или горячебрикетированное железо, содержащее также, и пустую породу, перешедшую из руды. В зависимости от вида восстановителя процессы прямого восстановления делятся на газо- и твердофазные. Для газофазного восстановления в промышленности используются шахтные печи (Мdгех, HyL Ш, Агех), реторты (HyL Г) и печи с кипящим слоем (Fiоr, Fiпmеt, Irоп Саrbidе, Сirсоrеd), для твердофазного восстановления используются вращающиеся трубчатые печи (SL/RN, DRC) и печи с вращающимся подом (Iпmеtсо, Fаstmеt, Drуlrоп).In direct reduction plants, solid iron ore is transformed into sponge or hot-briquetted iron, which also contains waste rock transferred from the ore. AT Depending on the type of reducing agent, direct reduction processes are divided into gas and solid phase. For gas-phase reduction in industry, shaft furnaces (Мdgeh, HyL Ш, Ageх), retorts (HyL Г) and fluidized-bed furnaces (Fiоr, Фіпмет, Ироп Сарбиде, СирСОред) are used; for solid-phase recovery, rotary tube furnaces (SL / RN, DRC) and rotary hearth furnaces (IPMETCO, FastMet, Drulrop).
Процессы с плавильным газогенератором (Соrех). В данном процессе речь идет об условном разделении доменной печи на две части; при этом отпадает необходимость в зоне размягчения (или зоне когезии), требующей присутствия кокса, обеспечивающего газопроницаемость и «кapкac» шихтового столба. Процесс Соrех использует кусковую шихту (окатыши, руду). Получение восстановительного газа происходит при газификации кускового угля кислородом. Газовая смесь от плавильного газогенератора, обогащенная СО, используется для восстановления железной руды до губчатого железа в шахте. Процессы прямой выплавки железа из руд или железосодержащий отходов на базе, например, Соrех-процесса требуют повышенного расхода угля и кислородного дутья (до 1 тонны кислорода на 1 тонну металла) для компенсации эндотермии восстановления железа, т.е. требуют дополнительных затрат. Поэтому основные усилия разработчиков направлены на их организованное использование. Например, в патенте US 5643354, (C21B 011/00, 1997) для возврата в процесс кислорода использована установка на базе ион- проводящей высокотемпературной керамической мембраны, выделяющей кислород из уходящих газов для возврата его в процесс. При этом высокотемпературный газовый поток после мембраны используется для производства электроэнергии. Все процессы прямого восстановления монооксидом углерода низкотемпературны и многостадийны, поэтому для реализации требуют дополнительного оборудования и, следовательно, дороги.Processes with a melting gas generator (Coex). In this process, we are talking about the conditional separation of the blast furnace into two parts; however, there is no need for a softening zone (or cohesion zone), which requires the presence of coke, which ensures gas permeability and “shell” of the charge column. The Coex process uses a lump mixture (pellets, ore). Obtaining reducing gas occurs during the gasification of lump coal with oxygen. The gas mixture from the melting gasifier, enriched with CO, is used to reduce iron ore to sponge iron in the mine. Direct iron smelting processes from ores or iron-containing wastes based on, for example, the Coex-process require an increased consumption of coal and oxygen blast (up to 1 ton of oxygen per 1 ton of metal) to compensate for the endothermy of iron reduction, i.e. require additional costs. Therefore, the main efforts of developers are aimed at their organized use. For example, in US Pat. No. 5,643,354, (C21B 011/00, 1997), an apparatus based on an ion-conductive high-temperature ceramic membrane that releases oxygen from flue gases to return it to the process is used to return oxygen to the process. In this case, the high-temperature gas stream after the membrane is used to generate electricity. All processes direct carbon monoxide reduction processes are low-temperature and multi-stage; therefore, additional equipment is required for implementation and, therefore, expensive.
Автогенный процесс плавки в жидкой ванне хорошо изучен и используется при производстве цветных металлов. Источником тепла для проведения процесса являются реакции окисления сульфидов сырья при барботаже расплава кислородсодержащими газами. Тепло выделяется на поверхности реагирующей частицы или в расплаве, т.е. там, где оно расходуется на процессы плавления. По этим причинам в автогенных процессах, протекающих во взвешенном состоянии или в расплаве, нагрев шихты осуществляется быстро и не лимитирует производительность плавильных агрегатов. Реакции окисления сульфидов протекают на границе раздела фаз очень интенсивно и ускоряются с ростом температуры. Сульфиды являются наиболее легкоплавкими составляющими шихты цветной плавки, при этом их эвтектические смеси имеют еще меньшие температуры плавления. Поэтому процессы штейнообразования начинаются раньше процессов шлакообразования и идут с большими скоростями. Шлакообразование происходит медленнее потому, что для большинства оксидов шихты температура плавления выше, чем температура в печи. Ограниченные температурные возможности плавильных агрегатов увеличивают значение процессов растворения тугоплавких оксидов в первичных шлаковых расплавах. А процессы эти являются диффузионными и для их ускорения и более полного извлечения штейновой составляющей, в шлаковый расплав вводится кварцевый флюс, что, в свою очередь, увеличивает кратность шлака /А.В. Ванюков, В. П. Быстрое, А. Д. Васкевич, В. H. Бруэк, В. Я. Зайцев, И.И. Кириллин, А.А. Комков, Н.М. Манцевич, Н.А. Миклин, MJI. Сорокин, А.Н. Федоров, В.С. Цесарский, А.Г. Шубский, Плавка в жидкой ванне, Москва, «Meтaллypгия», 1988/.The autogenous smelting process in a liquid bath is well understood and used in the production of non-ferrous metals. The heat source for the process is the oxidation of sulfides of raw materials during sparging of the melt with oxygen-containing gases. Heat is generated on the surface of the reacting particle or in the melt, i.e. where it is spent on melting processes. For these reasons, in autogenous processes occurring in suspension or in the melt, the charge is heated quickly and does not limit the performance of the melting units. The sulfide oxidation reactions proceed at the phase boundary very intensively and accelerate with increasing temperature. Sulfides are the most low-melting components of the charge of non-ferrous smelting, while their eutectic mixtures have even lower melting points. Therefore, the processes of matte formation begin earlier than the processes of slag formation and proceed at high speeds. Slag formation is slower because, for most batch oxides, the melting temperature is higher than the temperature in the furnace. The limited temperature capabilities of the melting units increase the importance of the processes of dissolution of refractory oxides in primary slag melts. But these processes are diffusion and for their acceleration and more complete extraction of the matte component, quartz flux is introduced into the slag melt, which, in turn, increases the slag multiplicity / A.V. Vanyukov, V.P. Bystroe, A.D. Vaskevich, V. H. Bruek, V. Ya. Zaitsev, I.I. Kirillin, A.A. Komkov, N.M. Mantsevich, N.A. Miklin, MJI. Sorokin, A.N. Fedorov, V.S. Cesarsky, A.G. Shubsky, Melting in liquid bath, Moscow, "Metallurgy", 1988 /.
Аналогом цветного процесса плавки в жидкой ванне, в черной металлургии являются процессы жидкофазного восстановления. Начиная с 50-х годов прошлого столетия, ведется постоянный поиск процессов, составляющих альтернативу доменному процессу с использованием элементов цветного жидкофазного процесса.An analogue of the non-ferrous process of melting in a liquid bath, in the iron and steel industry are liquid-phase reduction processes. Since the 50s of the last century, a constant search has been conducted for processes that constitute an alternative to the blast furnace process using elements of a color liquid-phase process.
Diоs процесс был разработан в Японии Федерацией чугуна и стали и Центром использования угля при поддержке Министерства внешней торговли и промышленности / Diоs Рrосеss-Dirесt Irоп Оrе Smеltiпg Rеduсtiоп Рrосеss, . Рrоduсt Iпfоrmаtiоп, Сепtеr fоr Соаl Utilisаtiоп, Тhе Jарап Irоп апd Stееl Fеdеrаtiоп, Jарап. 1994/ Предварительные исследования (1988-1991 гг.) вели на 100-т опытном реакторе жидкофазного восстановления, переделанном из 170-т конвертора, на заводе фирмы Niрроп Stееl Соrр., Sаkаi. Впервые процесс был реализован на полупромышленной экспериментальной установке с номинальной мощностью 180 тыс. т чугуна в год в 1993 г. на заводе Кэйхин фирмы NKK, Япония. В разное время в проекте принимали участие восемь японских сталеплавильных объединений.The Dios process was developed in Japan by the Iron and Steel Federation and the Center for the Use of Coal with the support of the Ministry of Foreign Trade and Industry / Dios Process-Direct Irop Ore Sméltipg Revocoproces. Product Ipformatiop, Septer foral Utilisatiop, The Jarap Irop and Stel Federatiop, Jarap. 1994 / Preliminary studies (1988-1991) were conducted on a 100-ton experimental liquid-phase reduction reactor converted from a 170-ton converter at the plant of Niroprop Steel Corp., Sakai. For the first time, the process was implemented on a semi-industrial experimental installation with a nominal capacity of 180 thousand tons of cast iron per year in 1993 at the Keihin plant of NKK, Japan. At various times, eight Japanese steelmaking associations took part in the project.
Процесс трехстадийный. Он предусматривает стадию предварительного подогрева (до 6000C) смеси мелкой руды (менее 8 мм) , затем из агрегата подогрева руда поступает в реактор предварительного восстановления (диам. 2,7 м, высота 8 м) в псевдосжиженном слое при рабочей температуре ~ 7800C монооксидом углерода. Из реактора предварительного восстановления подготовленное сырье транспортируется в реактор жидкофазного восстановления конверторного типа. Геометрические размеры характерных зон в рабочем пространстве опытного реактора Diоs: диаметр ванны 3,7 м, высота реактора 9,3 метра. Температуры: в ванне металла - 15000C; во вспененном шлаке 1600-16500C; в надслоевом пространстве 1700-1900°C. Недостатком процесса является его многостадийность. Утилизация тепла отходящих газов может быть осуществлена в котле-утилизаторе, но пока не осуществляется, т.к. требует разработки и создания специальной конструкции.The process is three-stage. It provides for the stage of preheating (up to 600 0 C) of the fine ore mixture (less than 8 mm), then from the preheater the ore enters the prereduction reactor (diameter 2.7 m, height 8 m) in a fluidized bed at an operating temperature of ~ 780 0 With carbon monoxide. From the pre-reduction reactor, the prepared raw materials are transported to the converter-type liquid-phase reduction reactor. The geometric dimensions of the characteristic zones in the working space of the Dios experimental reactor are: bath diameter 3.7 m, reactor height 9.3 meters. Temperatures: in a metal bath - 1500 0 C; in foamed slag 1600-1650 0 C; in the superlayer space 1700-1900 ° C. The disadvantage of this process is its multi-stage. Waste gas heat recovery can be carried out in a waste heat boiler, but it is not yet implemented, as requires the development and creation of a special design.
Нismеlt-процесс, Австралия. Интенсивные исследования начались с начала 1990-х годов корпорацией Riо Тiпtо, которая для разработки и продвижения на рынок процесса Нismеlt создала одноименную фирму и на освоение технологии затратила около 220 млн долл.Нismеlt-process, Australia. Intensive research began in the early 1990s by Rio Tipo Corporation, which created the company of the same name to develop and market the Hismelt process and spent about 220 million dollars on technology development.
В 1997- 1999 гг. успешно проведены три длительные (до 5 недель) плавки на пилотной установке Нismеlt (диаметр ванны 2,7 м) на заводе в Кwiпапа (шт. Западная Австралия).In 1997-1999. three long-lasting (up to 5 weeks) melts were successfully carried out at the Hismlt pilot plant (bath diameter 2.7 m) at the factory in Quipapa (pc. Western Australia).
Восстановление железа из шлака осуществляется углеродом, растворенным в чугуне в цилиндрическом вертикальном реакторе, соединенном с отстойником металла перетоком, расположенном у подины. Слив шлака организован из нижней части шлаковой ванны. В верхней части реактора выполнено ограждение из водоохлаждаемых панелей, на которых образуется шлаковый гарнисаж. Подина и нижняя часть стенки печи футерованы огнеупорным кирпичем.The reduction of iron from slag is carried out by carbon dissolved in cast iron in a cylindrical vertical reactor connected to a metal sump by a flow located at the bottom. Slag discharge is organized from the bottom of the slag bath. In the upper part of the reactor, a fence is made of water-cooled panels, on which a slag skull is formed. The hearth and the lower part of the furnace wall are lined with refractory bricks.
Вариант установки Нismеlt мощностью 600 тыс т. чугуна в год предполагается реализовать на заводе крупной американской фирмы Nuсоr Соrр. По этому проекту достигнуто соглашение между этой фирмой и фирмами Lurgi Меtаllurgiе, Германия, и Riо Тiпtо Ltd., Великобритания - Австралия. Разработчики процесса предполагают реализовать его на промышленных установках с диаметром ванны 6 и 8 м / ЬΌП апd stееl сопf. ("Sсrар Аltеrпtivеs") rероrt. Рrоdасtiоп апd usе оf sсrар substitutеs, Stееl Тimеs, 1999. Jшiе. P. 228-232, Масаulеу D., Рriсе D, Нismеlt-а vеrsаtilе hоt irоп рrосеss, Stееl Тimеs Iпtеmаtiопаl. 1999. Мау. P. 23-25, Drу R., Ваtеs С, Рriсе D, Нismеlt- thе tuturе iп dirесt irопmакiпg, ISTI/ 58th Ironmaking Сопf. Рrосееdiпgs, Сhiсаgо, Illiпоis, USA, 1999. V.58.P. 361-366/ Процесс Нismеlt технологически достаточно хорошо проработан на пилотной установке. Заявленные технико-экономические показатели представленных на рынок установок Нismеlt годовой мощностью ~ 0,5 млн. т полупродукта (диаметр реактора 6м) и - 1,5 млн. т полупродукта (диаметр реактора 8 м) лучше показателей доменной плавки.The installation option Hismelt with a capacity of 600 thousand tons of pig iron per year is supposed to be implemented at the plant of a large American company Nucor Corr. An agreement was reached on this project between this firm and Lurgi Metallurgie, Germany, and Rio Tipto Ltd., United Kingdom - Australia. The developers of the process suppose to implement it in industrial plants with a bath diameter of 6 and 8 m / b ап p apd steel sopf. ("Scar Altiverptives") rero. Prodastiop apd us оf sсrar substitutеs, Steel Times, 1999. Joshie. P. 228-232, Masauleu D., Rice D, Нismеlt-а vеrsаtіlе hоt irop рrеss, Stеl Timеs Iptemаtiopl. 1999. Mau. P. 23-25, Dr R., Wates C, Rice D, Nismelt-tuture ip direst iropmakipg, ISTI / 58th Ironmaking Sopf. Roseyedipgs, Shishago, Illispois, USA, 1999. V. 58. P. 361-366 / The Нismеlt process is technologically well developed in a pilot installation. The declared technical and economic indicators of the Hismlt installations on the market with an annual capacity of ~ 0.5 million tons of intermediate product (reactor diameter 6 m) and 1.5 million tons of intermediate product (reactor diameter 8 m) are better than blast furnace indicators.
CCF - Сусlоп Сопvеrtеr Fшпасе - процесс /Irоп апd stееl сопf. ("Sсrар Аltеrпtivеs") rероrt. Рrоdасtiоп апd usе оf sсrар substitutеs, Stееl Тimеs, 1999. Juпе. P. 228-232/ разрабатывается с начала 90-х годов голландской фирмой Нооgоvепs, под эгидой ЕС, поддерживается коммерческими орiшшзациями. В процессе CCF холодную пьшеватую руду, металлургические пыли, осушенные шламы тангенциальным вдуванием в токе кислорода подают в циклон, расположенный непосредственно над реактором жидкофазного восстановления. Ванну шлака в реакторе продувают кислородом через погружную вертикальную фурму. Сверху на шлак подается уголь. Для улучшения подвода тепла к металлической ванне предусмотрена донная продувка азотом.CCF - Suspop Support Fppass - process / Irop upd steel sopf. ("Scar Altiverptives") rero. Рrodastiop apd usе оf sсрар substitutеs, Steel Times, 1999. Jupe. P. 228-232 / has been developed since the beginning of the 90s by the Dutch company Nogoveps, under the auspices of the EU, supported by commercial organizations. In the CCF process cold cold ore, metallurgical dust, and dried sludge are tangentially blown in an oxygen stream and fed to a cyclone located directly above the liquid-phase reduction reactor. The slag bath in the reactor is purged with oxygen through a vertical submersible lance. Coal is fed to the slag from above. To improve the heat supply to the metal bath, a bottom nitrogen purge is provided.
Процесс CCF - единственный из двухстадийных процессов, в котором отходящие из установки газы имеют достаточно высокую температуру и пригодны для выработки электроэнергии.The CCF process is the only one of the two-stage processes in which the exhaust gases from the installation have a sufficiently high temperature and are suitable for generating electricity.
Аusirαп - процесс полностью использует принципы процесса Аusmеlt, применяемого в цветной металлургии. В конце 90-х годов на заводе Whуаllа Stееl Wоrks (Whуаllа, штат Южная Австралия) была созданв опытная установка производительностью 2т/чac. В настоящее время проект осуществляется при поддержке правительства штата Южная Австралия в рамках программы "Sоuth Аustrаliап Stееl апd Епеrgу (SASE) Рrоjесt". Основной держатель акций проекта - фирма "Аusirоп Епеrgу Ltd." Первый металл на опытной установке получили в ноябре 2000 г, стабильной работы ее добились к февралю 2001 г.Ausirαp - the process fully utilizes the principles of the Ausmelt process used in non-ferrous metallurgy. At the end of the 1990s, a pilot plant with a capacity of 2 t / h was created at the Whuall Steel Steel Works plant (Whua, South Australia). The project is currently being implemented with the support of the Government of South Australia as part of the Saut Australap Steel Apérprogram (SASE) Project. The main shareholder of the project is Ausirop Epergu Ltd. The first They received the metal at the pilot plant in November 2000; they achieved stable operation by February 2001.
В процессе Аusirоп железосодержащие окисленные материалы восстанавливаются в барботируемой шлаковой ванне печи. Молотый уголь фракцией менее lмм вдувают в слой шлака сверху через водоохлаждаемые вертикальные фурмы. Железосодержащее сырье крупностью 2-20 мм и кусковой уголь подают на поверхность шлаковой ванны, в которой происходит восстановление железа углем. Температура шлака 1400- 14500C.In the Ausirop process, iron-containing oxidized materials are reduced in a bubble bath slag bath. Ground coal with a fraction of less than 1 mm is blown into the slag layer from above through water-cooled vertical tuyeres. Iron-containing raw materials with a particle size of 2-20 mm and lump coal are fed to the surface of the slag bath, in which iron is reduced by coal. Slag temperature 1400-1450 0 C.
Ромелт-процесс Лrоп апd stееl сопf. ("Sсrар Аltеmtivеs") rероrt. Рrоdасtiоп апdusе оf sсrар substitutеs, Stееl Тimеs, 1999. Jшiе. P. 228- 232/ ведут в печи с барботируемой шлаковой ванной. Печь не имеет подвижных частей и механизмов в зоне высоких температур, проста в аппаратурном исполнении и характеризуется высокой эксплуатационной надежностью. Шихту, состоящую из железосодержащего оксидного материала, твердого углеродистого топлива, и флюса (известняк, известь), подают в печь на поверхность шлаковой ванны из бункеров через весовые дозаторы системой конвейеров без предварительного смешивания. Капли, восстановленного из шлака металла, опускаются на подину печи, образуя металлическую ванну (температура 1300-14500C). В шлаковую ванну через боковые фурмы подают кислородсодержащее дутье.Romelt process Lop apd steel sopf. ("Scar Altemtives") rero. Prodastiop apusе оf sсрар substitutеs, Steel Times, 1999. Joshie. P. 228-232 / lead in a furnace with a bubbling slag bath. The furnace does not have moving parts and mechanisms in the high temperature zone, is simple in hardware design and is characterized by high operational reliability. The mixture, consisting of iron-containing oxide material, solid carbonaceous fuels, and flux (limestone, lime), is fed into the furnace to the surface of the slag bath from the bunkers through weighing batchers by a conveyor system without prior mixing. Drops recovered from metal slag are lowered onto the bottom of the furnace, forming a metal bath (temperature 1300-1450 0 C). An oxygen-containing blast is supplied to the slag bath through the side tuyeres.
На установке Ромелт отработана технология плавки многих видов железосодержащего сырья - руды, концентратов, пыли, шламов, окалины, стальной стружки, существуют реальные перспективы переработки «кpacныx шламов, отходов производства серной кислоты (пиритных огарков) и некоторых других накопленных железосодержащих отходов цветной металлургии, например шлаков, образующихся при производстве меди. Цинк практически полностью переходит в пыль, что позволяет извлекать его в виде товарной продукции.The Romelt installation has worked out the technology of smelting many types of iron-containing raw materials - ore, concentrates, dust, sludge, scale, steel shavings, there are real prospects for processing "red mud, waste sulfuric acid (pyrite cinder) and some other accumulated non-ferrous metal waste, for example slag from copper production. Zinc is almost completely goes into dust, which allows you to extract it in the form of marketable products.
Эксплуатация установки Ромелт показала возможность устойчивой, управляемой работы агрегата полностью жидкофазного восстановления. Химизм процесса аналогичен доменному с той лишь разницей, что 85-90% (при температуре шлака в поверхностном и брызговом слое шлаковой ванны 1500 - 15500C соответственно) восстановленного железа приходит на реакцию прямого восстановления угольными частицами. Увеличение температуры процесса на 1000C увеличивает скорость восстановления примерно вOperation of the Romelt installation showed the possibility of stable, controlled operation of a fully liquid phase recovery unit. The chemistry of the process is similar to the domain one, with the only difference being that 85-90% (at a slag temperature in the surface and spray layer of a slag bath of 1500 - 1550 0 C, respectively) of reduced iron occurs in a direct reduction reaction with coal particles. An increase in the process temperature by 100 0 C increases the recovery rate by approximately
2 раза Достаточно полно изучены закономерности управления процессом жидкофазного восстановления.2 times The laws governing the control of the liquid-phase reduction process have been sufficiently studied.
Интерес к процессам жидкофазного восстановления металлов не ослабевает. Сегодня уже имеются разработки по получению ферросплавов и стали /В .M. Лупейко, Новый процесс прямого получения стали методом жидкофазного восстановления железной руды, Сталь, Ns 9-2000. CM. Тлеугабулов, Теоретические положения прямого производства стали восстановительной плавкой, Сталь N° 8- 2003/. Проведены полупромышленные испытания по переработке бытовых отходов таким способом.Interest in the processes of liquid-phase metal reduction is not weakening. Today, there are already developments to produce ferroalloys and steel / B .M. Lupeyko, A new process for the direct production of steel by liquid-phase reduction of iron ore, Steel, Ns 9-2000. CM Tleugabulov, Theoretical provisions of the direct production of steel by reduction smelting, Steel N ° 8-2003 /. Semi-industrial tests for the processing of household waste in this way have been carried out.
Таким образом, наиболее освоенным и универсальным процессом пригодным для переработки гранулированных шлаков и ТБО, является Ромелт процесс.Thus, the Romelt process is the most developed and universal process suitable for the processing of granulated slag and solid waste.
Однако химические реакции прямого восстановления оксидов требуют энергетических затрат значительно больше, чем в доменном процессе /Товаровский И.Г., Сопоставление расхода топлива в доменной плавке и в процессе жидкофазного восстановления Ромелт, Сталь N° 12- 1998/. А увеличение температуры Ромелт процесса, резко сокращает продолжительность кампании из-за износа футеровки. Большие объемы отходящих газов требуют больших капитальных затрат на строительство газоочистных сооружений.However, chemical reactions of direct reduction of oxides require energy costs significantly more than in the blast furnace / Tovarovsky IG, Comparison of fuel consumption in blast furnace and in the process of liquid-phase reduction Romelt, Steel N ° 12-1998 /. And the increase in the Romelt process temperature dramatically reduces the duration of the campaign due to lining wear. Large volumes of exhaust gases require large capital expenditures for the construction of gas treatment facilities.
Эти вопросы все разрешимы в случае использования печи Ромелт в качестве энерготехнологического агрегата, в котором производимая энергия может рассматриваться как самостоятельный продукт. Перспективность данного использования не вызывает сомнений.These issues are all resolvable if the Romelt furnace is used as an energy technology unit in which the energy produced can be considered as an independent product. The prospects for this use are beyond doubt.
Таким образом, экзотермические реакции металлургических процессов могут и должны вырабатывать энергию, но имеющиеся металлургические агрегаты для жидкофазных процессов при температурах 1500-15500C сохраняют непрерывность процесса Не более 15-20 суток, что для выработки электроэнергии является большим неудобством. Существующие агрегаты с1 огнеупорной футеровкой не в состоянии обеспечить в должной мере (не менее 1 года) длительность проведения процесса жидкофазного восстановления.Thus, exothermic reactions of metallurgical processes can and should generate energy, but the existing metallurgical units for liquid-phase processes at temperatures of 1500-1550 0 C maintain the process continuity of not more than 15-20 days, which is a big inconvenience for electricity generation. Existing units with 1 refractory lining are not able to provide in due measure (at least 1 year) the duration of the liquid phase reduction process.
Для этих целей необходим специально сконструированный агрегат, позволяющий бесперебойно вести металлургический процесс и эффективно утилизировать тепло, этого процесса. Попытки увеличения длительности металлургического процесса, закончились установкой в печи водоохлаждаемого ограждения (кессоны) на уровне шлакового пояса. Это мероприятие позволило незначительно увеличить срок службы агрегата, но не решило проблемы длительной эксплуатации агрегата в целом. Установка водоохлаждаемых элементов в нижней части агрегата (зона накопления металла) не допустима из-за опасности взрыва в случае контакта расплавленного металла с водой.For these purposes, a specially designed unit is required that allows the metallurgical process to run smoothly and efficiently utilize the heat of this process. Attempts to increase the duration of the metallurgical process ended with the installation of a water-cooled fence (caissons) in the furnace at the level of the slag belt. This event allowed to slightly increase the service life of the unit, but did not solve the problem of long-term operation of the unit as a whole. Installation of water-cooled elements in the lower part of the unit (metal accumulation zone) is not permissible due to the danger of explosion in case of contact of molten metal with water.
Известна плавильная печь /RU 2067273, F27D1/12, 1996/, которая охлаждается жидким натриевым теплоносителем. Данное техническое решение позволяет решить проблемы, связанные с увеличением длительности металлургического процесса. Известно устройство охлаждения и утилизации тепла отходящих от печи газов /RU 2082929, F27D 17/00, 1997/, которое позволяет получить дополнительное тепло для выработки электроэнергии путём использования парогенераторов типа натрий-вода. Однако реализация таких устройств связана с созданием громоздкой и сложной в работе системы аварийной защиты парогенераторов от вероятных течей воды в натрий, например, из-за локальной коррозии парогенератора со стороны воды (пара).A known melting furnace / RU 2067273, F27D1 / 12, 1996 /, which is cooled by a liquid sodium coolant. This technical solution allows to solve problems associated with an increase in the duration of the metallurgical process. A device for cooling and utilizing the heat of exhaust gases from the furnace / RU 2082929, F27D 17/00, 1997 /, which allows you to get additional heat to generate electricity by using steam generators such as sodium-water. However, the implementation of such devices is associated with the creation of a cumbersome and difficult-to-operate emergency protection system for steam generators from possible leaks of water into sodium, for example, due to local corrosion of the steam generator from the water (steam) side.
Самым важным преимуществом использования того или иного теплоносителя является безопасность при возможном тепловом взаимодействии (в случае нарушения целостности разделительной стенки) расплавленного металла с холодным теплоносителем. При этом горячая жидкость (металл) может быстро фрагментировать на мелкие частицы (капли) и передать свою внутреннюю энергию более холодной и легко испаряемой жидкости (вода). В результате испарения генерируется высокое давление (более 200 атм), происходит разложение воды с выделением водорода, что приводит к соответствующим разрушительным последствиям. Эта проблема существует в ряде отраслей промышленности: энергетике, металлургии, производстве и транспортировке сжиженных газов и т.д. Аналогичные явления происходят при вулканической деятельности при взаимодействии воды с горячей магмой. Взаимодействие же натрия с расплавленной сталью (чугуном) сопровождается генерацией пара, не носящей характера взрыва. Поэтому, с точки зрения взаимодействия расплава с теплоносителем натрий имеет громадное преимущество перед водой и может быть использован для создания плавильного агрегата длительного действия без традиционной массивной огнеупорной футеровки.The most important advantage of using one or another coolant is safety in case of possible thermal interaction (in case of violation of the integrity of the separation wall) of molten metal with a cold coolant. In this case, a hot liquid (metal) can quickly fragment into small particles (drops) and transfer its internal energy to a colder and more easily evaporated liquid (water). As a result of evaporation, high pressure is generated (more than 200 atm), water decomposes with hydrogen evolution, which leads to corresponding destructive consequences. This problem exists in a number of industries: energy, metallurgy, production and transportation of liquefied gases, etc. Similar phenomena occur during volcanic activity during the interaction of water with hot magma. The interaction of sodium with molten steel (cast iron) is accompanied by the generation of steam, not bearing the nature of an explosion. Therefore, from the point of view of the interaction of the melt with the coolant, sodium has a huge advantage over water and can be used to create a long-acting melting unit without traditional massive refractory lining.
Такой герметичный, стационарный агрегат энергометаллургическая установка, обеспечивается системами: непрерывной загрузки сырья; подачи кислородного дутья; непрерывного отвода продуктов реакции; подавления пылевыноса; поэтапной конденсации возгонов; дожигания СО; разделения металлов по удельному весу; утилизации и передачи тепла на парогенератор. Расчеты показывают, что при работе на технически чистом кислороде (отсутствие выбросов NOx, сокращение объема газов) безопасные рабочие температуры могут достигать 20000C. Заводское изготовление основного оборудования обеспечивает ресурс его работы до 30 лет.Such a sealed, stationary unit power plant, is provided by systems: continuous loading of raw materials; supply of oxygen blast; continuous removal of reaction products; dust removal suppression; phased condensation of sublimates; afterburning of CO; separation of metals by specific gravity; Utilization and transfer of heat to the steam generator. Calculations show that when working with technically pure oxygen (no NOx emissions, reduced gas volumes), safe working temperatures can reach 2000 ° C. Factory manufacturing of the main equipment provides a life of up to 30 years.
На наш взгляд, одним из наиболее перспективных среди мировых разработок является одностадийный процесс жидкофазного восстановления Ромелт/В.А. Роменец, Новые процессы производства металла: состояние и перспективы, «Meтaллypг» JVa 11, 2001, К.Х. Шуберт, Х.Б. Люнгрен, P. Штеффен, Уровень развития прямого восстановления железных руд и плавильно-восстановительных процессов, «Чepныe мeтaллы», январь 1997/, предложенный и освоенный в опытно-промышленных условиях российскими учеными и инженерами на Ново липецком металлургическом комбинате (HJIMK).In our opinion, one of the most promising among world developments is the one-stage process of liquid-phase recovery Romelt / V.A. Romenets, New processes of metal production: state and prospects, Metallypg JVa 11, 2001, K.Kh. Schubert, H.B. Lungren, P. Steffen, Level of development of direct reduction of iron ores and smelting and reduction processes, “Black metals”, January 1997 /, proposed and developed under experimental industrial conditions by Russian scientists and engineers at the Novolipetsk Metallurgical Plant (HJIMK).
Материальные балансы процесса Ромелт значительно отличаются от доменного, несмотря на сходство обоих по получаемому продукту. Процесс Ромелт реализован в прямоугольной формы печи с подом, изнутри плакированными огнеупорными материалами. Сам процесс предполагает наличие окислительно-восстановительных условий в печи (агрегате). В самой жидкой шлаковой ванне в районе фурм нижнего ряда существует зона окисления углерода до СО и восстановления оксидов до металла. Над шлаковой ванной находится только окислительная зона для дожигания выделяющихся газов с целью возврата тепла в ванну. Однако механизм возврата тепла из зоны дожигания в жидкую ванну окончательно не доработан. Это приводит к необходимости поиска технологических решений для организации возврата тепла дожигания отходящих газов, так как сам по себе процесс плавки в жидкой ванне существенно эндотермичен и без подвода тепла извне затухает. Кроме того, весьма существенен с точки зрения экономичности процесса плавки в жидкой ванне вопрос утилизации тепла отходящих газов, имеющих температуру до 2000° С. В классической металлургии для этого используются котлы-утилизаторы различных конструкций, которые дают воду или пар технологических параметров, используемых прямо на заводе /RLJ 2118620, ClOJ 3/86, 1998/. Однако применение котлов-утилизаторов не решает проблему возврата тепла в жидкую ванну, т.к. они по своему назначению предназначены только для превращения тепла газов в тепловую энергию охлаждающей воды (пара).The material balances of the Romelt process are significantly different from the domain, despite the similarity of both in the resulting product. The Romelt process is implemented in a rectangular shaped hearth furnace, internally clad with refractory materials. The process itself assumes the presence of redox conditions in the furnace (unit). In the liquid slag bath in the area of the tuyeres of the lower row, there is a zone of oxidation of carbon to CO and reduction of oxides to metal. Above the slag bath, there is only an oxidizing zone for afterburning the released gases in order to return heat to the bath. However, the mechanism for returning heat from the afterburning zone to the liquid bath has not been finalized. It leads to the need to find technological solutions for organizing the return of heat from the afterburning of exhaust gases, since the melting process in a liquid bath itself is essentially endothermic and dies out without supplying heat. In addition, the issue of heat recovery of waste gases having a temperature of up to 2000 ° C is very significant from the point of view of the cost-effectiveness of the melting process in a liquid bath. In classical metallurgy, heat-recovery boilers of various designs are used for this, which produce water or steam of technological parameters used directly on factory / RLJ 2118620, ClOJ 3/86, 1998 /. However, the use of recovery boilers does not solve the problem of heat return to the liquid bath, because they are intended for their purpose only to convert the heat of gases into the thermal energy of cooling water (steam).
Изобретение решает задачу по преодолению указанных недостатков, а именно по созданию устройства по выплавке металлов или сплавов, в котором был бы возможен возврат тепла в эндотермическую жидкую ванну печи без дополнительного расхода углеродсодержащего топлива и кислородного дутья.The invention solves the problem of overcoming these drawbacks, namely, to create a device for smelting metals or alloys, in which heat could be returned to the endothermic liquid bath of the furnace without additional consumption of carbon-containing fuel and oxygen blast.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство для выплавки металлов или сплавов, содержащее цилиндрическую печь с подиной, оснащенную системой охлаждения, перетоками для выпуска металла и шлака, фурмами для подачи газа, загрузочного устройства и системы утилизации тепла. При этом цилиндрическая печь расположена в топочном пространстве котельного агрегата с жидким шлакоудалением между нижним ярусом горелок котельного агрегата и, нижним коллектором водоохлаждаемых экранов.To solve this problem, a device for smelting metals or alloys is proposed, containing a cylindrical furnace with a hearth, equipped with a cooling system, overflows for the release of metal and slag, tuyeres for gas supply, a loading device and a heat recovery system. The cylindrical furnace is located in the furnace space of the boiler unit with liquid slag removal between the lower tier of the burners of the boiler unit and the lower collector of water-cooled screens.
Дополнительно предлагается систему подачи воздуха к горелкам котельного агрегата оснастить теплообменником, связанным с системой охлаждения печи, например, теплообменником жидкий металл-воздух (натрий-воздух)In addition, it is proposed to equip the air supply system to the burners of the boiler unit with a heat exchanger associated with the furnace cooling system, for example, a liquid metal-air heat exchanger (sodium air)
Дополнительно предлагается в систему охлаждения печи включить жидкометаллический контур, полностью или частично расположенный в стенке печи.In addition, it is proposed to include a liquid metal circuit, fully or partially located in the furnace wall, in the furnace cooling system.
Дополнительно предлагается жидкометаллический контур заполнить натрием.Additionally, it is proposed to fill the liquid metal circuit with sodium.
Дополнительно предлагается стенки охлаждаемой натрием печи изолировать от парогенерирующих труб топки котельного агрегата слоем кислого железистого шлака, например, гранулированным шлаком медеплавильного производства.In addition, it is proposed to insulate the walls of the sodium-cooled furnace from the steam generating tubes of the furnace of the boiler unit with a layer of acidic ferrous slag, for example, granulated slag of copper smelting.
Дополнительно предлагается одну или более горелок нижнего яруса , топки котельного агрегата направить во внутреннее пространство печи.In addition, it is proposed that one or more burners of the lower tier be used to direct the furnaces of the boiler unit into the interior of the furnace.
Выполнение устройства для выплавки металлов или сплавов, содержащим цилиндрическую печь с подиной, оснащенную системой охлаждения, перетоками для выпуска металла и шлака, фурмами для подачи газа, загрузочного устройства и системы утилизации тепла, расположение цилиндрической печи в топочном пространстве котельного агрегата с жидким шлакоудалением между нижним ярусом горелок котельного агрегата и нижним коллектором водоохлаждаемых экранов позволяет снизить расход кислорода, угля и шлака при сохранении производительности чугуна. Кроме этого, заявляемое устройство позволяет получать перегретый водяной пар энергетических параметров, который может быть использован для производства электроэнергии с максимальной эффективностью. Таким образом достигается технический результат.Implementation of a device for smelting metals or alloys containing a cylindrical furnace with a hearth, equipped with a cooling system, overflows for the release of metal and slag, tuyeres for supplying gas, a loading device and a heat recovery system, an arrangement of a cylindrical furnace in the furnace space of a boiler unit with liquid slag removal between the bottom tier burners of the boiler unit and the lower collector of water-cooled screens can reduce the consumption of oxygen, coal and slag while maintaining the performance of cast iron. In addition, the inventive device allows to obtain superheated water vapor energy parameters, which can be used to generate electricity with maximum efficiency. Thus, a technical result is achieved.
На фиг. 1 представлено заявляемое устройство, где 1 - цилиндрическая печь с подиной, 2 - система охлаждения, выполненная в виде жидкометаллического натриевого контура, 3 -переток для выпуска металла, 4 - переток для выпуска шлака, 5 -фурмы для подачи газа, 6 - загрузочное устройство, 7 - система утилизации тепла, 8 - котельный агрегат, 9 - топочное пространство котельного агрегата, 10 - нижний ярус горелок котельного агрегата, 11 - водоохлаждаемые экраны, 12 - нижний коллектор водоохлаждаемых экранов, 13 - система подачи воздуха к горелкам котельного агрегата, 14, 15 - горелки котельного агрегата, 16 - теплообменник натрий-воздух, 17 - электромагнитный насос, 18 - изоляция печи.In FIG. 1 presents the inventive device, where 1 is a cylindrical furnace with a hearth, 2 is a cooling system made in the form of a liquid-metal sodium circuit, 3 is an overflow for metal production, 4 - an overflow for the production of slag, 5 - lances for gas supply, 6 - a loading device, 7 - a heat recovery system, 8 - a boiler unit, 9 - a furnace space of a boiler unit, 10 - a lower tier of burners of a boiler unit, 11 - water-cooled screens, 12 - lower collector of water-cooled screens, 13 - air supply system to the burners of the boiler unit, 14, 15 - burners of the boiler unit, 16 - sodium-air heat exchanger, 17 - electromagnetic pump, 18 - furnace insulation.
Устройство работает следующим образом. Проводят пуск котельного агрегата 8 и выводят его на номинальные параметры работы по установленной мощности (по давлению и температуре и расходу перегретого пара, по расходам воздуха и топлива) по штатной технологии с выработкой электроэнергии. Одновременно с пуском котельного агрегата 8, после включения горелок 14 и 15 включают циркуляцию жидкометаллического натриевого контура 2, прокачивая натрий электронасосом 18 по контуру печь 1 - теплообменник натрий- воздух 16, подогревая теплом натрия воздух в системе подачи воздуха к горелкам котельного агрегата 13. Накапливают в печи 1 жидкий шлак, образующийся в результате сжигания топлива (уголь, мазут) в котельном агрегате 8. Одновременно с накоплением шлака, в печь через загрузочное устройство 6 подают необходимое количество флюса (известь, силикатный песок) для корректировки его химического состава с целью понижения его температуры плавления и подготовки шлаковой ванны для загрузки шихты (руда, уголь, отходы) и выплавки металла.The device operates as follows. The boiler unit 8 is started up and brought to the rated operating parameters for the installed capacity (for pressure and temperature and the consumption of superheated steam, for air and fuel consumption) using standard technology with power generation. Simultaneously with the start-up of the boiler unit 8, after turning on the burners 14 and 15, the liquid metal sodium circuit 2 is turned on, pumping sodium by the electric pump 18 along the circuit furnace 1 - the sodium-air heat exchanger 16, heating the air in the air supply system to the burners of the boiler unit 13 with the heat of sodium. in the furnace 1, liquid slag resulting from the combustion of fuel (coal, fuel oil) in the boiler unit 8. Simultaneously with the accumulation of slag, the required amount of flux is fed into the furnace through the loading device 6 (lime silicate sand) to adjust its chemical composition in order to lower its melting temperature and prepare a slag bath for loading the charge (ore, coal, waste) and metal smelting.
После накопления шлаковой ванны в печи 1 включают в работу фурмы для подачи газа 5 и производят непрерывную подачу руды или металлосодержащих отходов, например шлаков производства стали и шлаков медеплавильного производства, угля и флюсов через загрузочное устройство 6 в печь 1. При этом, благодаря непрерывной работе одной или более горелок нижнего яруса 10, происходит непрерывная подача дополнительной тепловой энергии в печь 1, которая компенсирует эндотермию процесса выплавки металла, существенно снижая тем самым количества дополнительного угля и кислорода. Выделяющиеся топочные газы из печи (СО, H2), не успевшие сгореть в шлаковой ванне, поступают в топочное пространство котельного агрегата 9, где они сгорают до CO2 и H2O, отдавая котельному агрегату свою теплоту сгорания, компенсируя тем самым расход тепла сгорания топлива в нижней горелке 15, направленной в печь 1.After the accumulation of the slag bath in the furnace 1, tuyeres for supplying gas 5 are turned on and the ore or metal-containing wastes are continuously fed, for example, slag from steel production and slag from copper smelting, coal and fluxes through the loading device 6 into the furnace 1. In this case, due to the continuous operation of one or more burners of the lower tier 10, there is a continuous supply of additional thermal energy to the furnace 1, which compensates for the endothermy of the metal smelting process, thereby significantly reducing the amount of additional coal and oxygen. The flue gases emitted from the furnace (CO, H 2 ), which did not have time to burn in the slag bath, enter the furnace space of the boiler unit 9, where they burn to CO 2 and H 2 O, giving the boiler unit its calorific value, thereby compensating for the heat consumption combustion of fuel in the lower burner 15 directed to the furnace 1.
Факел сгорания топлива в котельном агрегате 8 имеет температуру 2000-22000C (в зависимости от вида сжигаемого топлива), температура шлакового расплава и металла в печи 1 составляет 1400- 15000C. Поэтому определённая часть тепла поступает в жидкую ванну печи излучением от факела в топке, однако количество этого тепла (из- за разности этих температур) составляет не более 10% от требующегося для покрытия дефицита тепла в печи из-за эндотермии процесса выплавки металла. Тем не менее, это дополнительный источник возврата тепла в жидкую ванну печи 1 важен для поддержания теплового баланса в заявляемом устройстве, а также тем, что он придаёт системе тепловую инерционность в переходных режимах работы, поддерживая шлак в печи в жидком состоянии.The fuel combustion torch in the boiler unit 8 has a temperature of 2000-2200 0 C (depending on the type of fuel burned), the temperature of the slag melt and metal in furnace 1 is 1400-1500 0 C. Therefore, a certain part of the heat enters the liquid bath of the furnace by radiation from the torch in the furnace, however, the amount of this heat (due to the difference in these temperatures) is not more than 10% of the heat deficit in the furnace required to cover the furnace due to the endothermy of the metal smelting process. However, this is an additional source of heat return to the liquid bath of furnace 1 is important for maintaining the heat balance in the inventive device, as well as in that it gives the system thermal inertia in transient conditions, maintaining slag in the furnace in a liquid state.
Штатные системы газоочистки и пылеулавливания котельного агрегата обеспечивают экологические требования к сбросам в окружающую среду, поэтому нет необходимости создания аналогичных дополнительных систем для работы печи.The standard gas cleaning and dust collection systems of the boiler unit provide environmental requirements for discharges into the environment, so there is no need to create similar additional systems for the operation of the furnace.
Во время работы устройства накопившийся жидкий металл, образующийся в металлургическом процессе в печи 1, выпускается непрерывно из печи 1 через переток 3 в ковш или другую ёмкость для дальнейшего металлургического передела. Накопившийся жидкий шлак из подфурменного пространства (из зоны спокойного шлака) через переток 4 поступает в шлаковню или ковш для последующего розлива или грануляции.During operation of the device, the accumulated liquid metal generated in the metallurgical process in the furnace 1 is discharged continuously from furnace 1 through flow 3 to a bucket or other tank for further metallurgical redistribution. The accumulated liquid slag from the tuyere space (from the quiet slag zone) through the overflow 4 enters the slag or ladle for subsequent bottling or granulation.
Описанной последовательностью технологических операций обеспечивается длительная работа заявляемого устройства и достижение поставленной цели.The described sequence of technological operations ensures the long operation of the claimed device and the achievement of the goal.
Типы котельных агрегатов (парогенераторов) ТЭС весьма разнообразны. Наиболее приспособленным для размещения печи в топочном пространстве является котельный агрегат с жидким шлакоудалением, с пережимом /Ковалёв A.П., Леляев Н.С, Панасенко M. Д. и др. Парогенераторы, М.-Л., Энергия, 1966, с. 39/. Котельные агрегаты используют различные типы топлив, в том числе уголь, мазут, газ. Наиболее предпочтительным является котельный агрегат, использующий уголь либо низкосортный топочный мазут. При этом их свойственный недостаток (относительно высокая минерализованность) становится полезным качеством, т.к. позволяет накапливать жидкую шлаковую ванну в печи непосредственно из жидкого шлака, образующегося при сжигании этих топлив. Кроме того, накопление жидкого шлака в печи, одновременно с дополнительным вводом в него флюсов (известь, силикатный песок) для понижения температуры его плавления, позволяет снизить теплопотери котельного агрегата с физическим теплом шлака, повысив таким образом, тепловую экономичность котельного агрегата. Дополнительный ввод флюсов позволяет корректировать химический состав шлака и получать, используя печной процесс, полезный продукт в виде шлакового литья.Types of boiler units (steam generators) TPPs are very diverse. The most suitable for placing the furnace in the furnace space is a boiler unit with liquid slag removal, with pinch / Kovalev A.P., Lelyaev N.S., Panasenko M. D. et al. Steam generators, M.-L., Energia, 1966, p. . 39 /. Boiler units use various types of fuels, including coal, fuel oil, gas. Most preferred is a boiler unit using coal or low-grade heating oil. Moreover, their inherent disadvantage (relatively high salinity) becomes a useful quality, because allows you to accumulate a liquid slag bath in the furnace directly from the liquid slag formed during the combustion of these fuels. In addition, the accumulation of liquid slag in the furnace, simultaneously with the additional introduction of fluxes (lime, silicate sand) into it to lower its melting temperature, can reduce the heat loss of the boiler unit with the physical heat of the slag, thereby increasing the thermal efficiency of the boiler unit. An additional input of fluxes allows you to adjust the chemical composition of the slag and obtain, using the furnace process, a useful product in the form of slag casting.
Как правило, система жидкого шлакоудаления котельного агрегата под пережимом оборудована одной или несколькими горелками. Направление одной или нескольких горелок непосредственно в печь будет регулируемо компенсировать эндотермию печного процесса прямой выплавки чугуна или железа. Тепловая мощность одной горелки достаточно высокая, например, при расходе типичного топочного мазута в горелке 0,5 кг/сек (теплота сгорания мазута 35-45 МДЖ/кг, диаметр горелки Дм 20) тепловая мощность горелки составляет 18-23 МВт, что с избытком хватает для компенсации эндотермии при прямой выплавке чугуна при производительности печи по металлу порядка 10 т/час. Авторами был проведён расчёт расхода кислорода, рядрвого угля и выхода шлака на тонну выплавляемогq чугуна из железосодержащего сырья с использованием программного комплекса «MERA». По первому варианту выплавка производится без подогрева ванны горелками котельного агрегата. По второму варианту одна из горелок мощностью 11 МВт подогревает ванну с кпд равным 50%. По третьему варианту две горелки мощностью 20 МВт подогревают ванну с кпд равным 50%. Результаты расчётов сведены в таблицу.Typically, a boiler house liquid slag removal system The unit under pinch is equipped with one or more burners. The direction of one or more burners directly into the furnace will adjustably compensate for the endotherm of the furnace process of direct smelting of iron or iron. The thermal power of one burner is quite high, for example, with a typical fuel oil consumption in the burner of 0.5 kg / s (the calorific value of fuel oil is 35-45 MJ / kg, the diameter of the burner is DM 20), the thermal power of the burner is 18-23 MW, which is in excess enough to compensate for endothermia in the direct smelting of cast iron with a furnace capacity for metal of the order of 10 t / h. The authors calculated the oxygen consumption, row coal and slag output per ton of smelted iron from iron-containing raw materials using the MERA software package. According to the first option, smelting is performed without heating the bath with burners of the boiler unit. In the second embodiment, one of the 11 MW burners heats the bath with an efficiency of 50%. In the third option, two 20 MW burners heat the bath with an efficiency of 50%. The calculation results are summarized in a table.
ТаблицаTable
Для подогрева воздуха для горелок котельного агрегата в заявленном устройстве используют тепло, снимаемое натриевым теплоносителем с корпуса печи и передаваемое воздуху в теплообменнике натрий-воздух. Движение натрия в контуре 2 обеспечивается электромагнитным насосом 17. Вопрос безопасности использования натрия в котельном агрегате для охлаждения стенки печи решается следующим образом. Для предотвращения натриевого пожара при прободении стенки печи и исключения попадания высокотемпературного жидкого натрия на трубы котельного агрегата с вероятным, вследствие этого, повреждением труб и последующего взрывоопасного взаимодействия натрия с водой, кольцевое пространство между водоохлаждаемыми экранами топки и стенками печи заполнено изоляцией 18 из гранулированного шлака медеплавильного производства. Данный шлак имеет следующий состав: Fe+Fe203 (40-50%), SiO2 (30-40%), CaO (5-15%), Al2O3 (5-8%), СuО+ZпО (1-3%). При протекании в него горячего (500-6000C) натрия, между натрием и шлаком протекает экзотермическая химическая реакция, продуктом которой является минералоподобный спёк, в котором натрий находится в виде твёрдых алюмосиликатов, и который содержит много элементарного железа, образовавшегося в результате восстановления натрием оксидов железа из шлака. Образование данного спёка в месте протечки натрия предотвращает её дальнейшее развитие и, более того, «плoмбиpyeт» место протечки. Таким образом, применение данного решения ликвидирует протечку натрия. To heat the air for the burners of the boiler unit, the claimed device uses heat removed by the sodium coolant from the furnace body and transferred to the air in the sodium-air heat exchanger. The movement of sodium in circuit 2 is provided by an electromagnetic pump 17. The issue of the safety of the use of sodium in a boiler unit for cooling the furnace wall is solved as follows. To prevent a sodium fire during perforation of the furnace wall and to prevent high-temperature liquid sodium from entering the boiler unit pipes with possible pipe damage and subsequent explosive interaction of sodium with water, the annular space between the water-cooled furnace screens and the furnace walls is filled with insulation 18 from granulated copper smelting slag production. This slag has the following composition: Fe + Fe 2 0 3 (40-50%), SiO 2 (30-40%), CaO (5-15%), Al 2 O 3 (5-8%), CuO + ZnO (1-3%). When hot (500-600 0 C) sodium flows into it, an exothermic chemical reaction takes place between sodium and slag, the product of which is a mineral-like cake, in which sodium is in the form of solid aluminosilicates, and which contains a lot of elemental iron formed as a result of sodium reduction iron oxides from slag. The formation of this sinter at the site of sodium leakage prevents its further development and, moreover, “seals” the leakage site. Thus, the use of this solution eliminates the leakage of sodium.
В целом, применение котельного агрегата в стандартной комплектации ТЭС (котлоагрегат, турбина, электрогенератор, пароводяной контур с оборудованием, газоочистка дымовых газов и др. оборудование) для работы печи позволяет решить проблему длительной и устойчивой работы процесса прямой выплавки чугуна или железа, шлака из руды и/или металлосодержащих отходов. In general, the use of a boiler unit in a standard configuration of a thermal power plant (boiler, turbine, electric generator, steam-water circuit with equipment, gas purification of flue gases and other equipment) for the operation of the furnace allows solving the problem of long-term and stable operation of the process of direct smelting of iron or iron, slag from ore and / or metal waste.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140640/02A RU2299911C1 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Device for smelting metals and alloys |
| RU2005140640 | 2005-12-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2007075112A1 true WO2007075112A1 (en) | 2007-07-05 |
Family
ID=38218267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2006/000156 Ceased WO2007075112A1 (en) | 2005-12-27 | 2006-04-03 | Metal and alloy melting device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2299911C1 (en) |
| WO (1) | WO2007075112A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102021261A (en) * | 2010-10-25 | 2011-04-20 | 王嘉兴 | A method for producing iron ingots and co-producing cadmium sulfate and copper sulfate by mixing iron slag by electric arc method |
| CN116606969A (en) * | 2023-05-17 | 2023-08-18 | 重庆大学 | High-quality multi-effect utilization system and method for molten steel slag |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2433188C2 (en) * | 2008-09-03 | 2011-11-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Steel and alloy melting method in closed in power metallurgical cycle |
| RU2548871C2 (en) * | 2012-08-28 | 2015-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" | Method for direct production of metals from materials containing iron oxides (versions) and device for implementing it |
| RU2624245C2 (en) * | 2015-08-19 | 2017-07-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" | Method of flux bed building in furnace |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB923233A (en) * | 1958-06-07 | 1963-04-10 | Roman Rummel | A process and apparatus for smelting metal oxide-containing dusts or ores in finely divided or particulate form |
| SU528040A3 (en) * | 1968-06-24 | 1976-09-05 | Гутехоффнунгсхютте Штеркраде Аг (Фирма) | The method of obtaining sponge iron from a mixture containing oxidized ores |
| SU967279A3 (en) * | 1979-04-19 | 1982-10-15 | Клекнер-Хумбольдт-Дойтц Аг (Фирма) | Charge for thermal treatment and melting of material |
-
2005
- 2005-12-27 RU RU2005140640/02A patent/RU2299911C1/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-04-03 WO PCT/RU2006/000156 patent/WO2007075112A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB923233A (en) * | 1958-06-07 | 1963-04-10 | Roman Rummel | A process and apparatus for smelting metal oxide-containing dusts or ores in finely divided or particulate form |
| SU528040A3 (en) * | 1968-06-24 | 1976-09-05 | Гутехоффнунгсхютте Штеркраде Аг (Фирма) | The method of obtaining sponge iron from a mixture containing oxidized ores |
| SU967279A3 (en) * | 1979-04-19 | 1982-10-15 | Клекнер-Хумбольдт-Дойтц Аг (Фирма) | Charge for thermal treatment and melting of material |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KURUKUNOV I.F. ET AL.: "Sostoyanie i perspectivy besdomennoi mettalurgii zheleza", M.: CHERMETINFORMATSIYA, 2002, pages 129, AND 132 - 134 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102021261A (en) * | 2010-10-25 | 2011-04-20 | 王嘉兴 | A method for producing iron ingots and co-producing cadmium sulfate and copper sulfate by mixing iron slag by electric arc method |
| CN116606969A (en) * | 2023-05-17 | 2023-08-18 | 重庆大学 | High-quality multi-effect utilization system and method for molten steel slag |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2299911C1 (en) | 2007-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pang et al. | The Low‐Carbon Production of Iron and Steel Industry Transition Process in China | |
| CA2335761C (en) | Direct smelting vessel and direct smelting process | |
| US3460934A (en) | Blast furnace method | |
| US6030430A (en) | Blast furnace with narrowed top section and method of using | |
| CN102433450A (en) | Oxygen-enriched side-blown reduction bath smelting furnace and tin-enriched complex material tin smelting method thereof | |
| CN101538634A (en) | Smelting process and device of pure iron | |
| CN102409124A (en) | Continuous iron-making device by smelting reduction | |
| US6241797B1 (en) | Process for reducing oxidic slags | |
| US3264096A (en) | Method of smelting iron ore | |
| CN103937959A (en) | Low cost and low energy consumption novel method for processing laterite-nickel ore | |
| JPH01501401A (en) | Equipment for producing ferrous or non-ferrous metals from self-fusing or non-self-fusing, self-reducing ore lumps or ores | |
| EP1098997A1 (en) | A direct smelting process | |
| CN101956035B (en) | Iron-containing material slag bath smelting reduction steelmaking technical method and device | |
| RU2299911C1 (en) | Device for smelting metals and alloys | |
| US3734717A (en) | Production of phosphorus and steel from iron-containing phosphate rock | |
| RU2678557C2 (en) | Metallurgical furnace | |
| US3734716A (en) | Steelmaking process | |
| CN111172409B (en) | Recovery smelting process of tin-containing material | |
| CN115516115A (en) | Biomass direct reduced iron | |
| US3471283A (en) | Reduction of iron ore | |
| US8557014B2 (en) | Method for making liquid iron and steel | |
| Usachev et al. | Modern Processes for the Coke-Less Production of Iron. | |
| US4707980A (en) | Power production process that reduces acid rain | |
| RU2463368C2 (en) | Method and device to process oxidised ore materials containing iron, nickel and cobalt | |
| US4004895A (en) | Coal reactor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC. EPO FORM 1205A DD. 05.09.08 |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06757932 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |