Получение губчатого железа или жидкой стали прямым способом: .многоступенчатые способы – C21B 13/14

Изобретение относится к способу и устройству для получения расплавленных чугуна или стальных полуфабрикатов. Согласно изобретению металлсодержащее сырье по меньшей мере частично восстанавливают в зоне восстановления посредством восстановительного газа, вводят в зону плавления и плавят при подаче углеродных носителей и кислородсодержащего газа с образованием восстановительного газа. Восстановительный газ, образованный в зоне плавления, подают в зону восстановления, в которой он преобразуется и отводится в качестве экспортного газа. От экспортного газа отделяют CO₂ и образуемый газообразный продукт используют для доставки порошкообразных углеродных носителей в зону плавления. При этом газообразный продукт подают по меньшей мере в одну смесительную камеру совместно с порошкообразными углеродными носителями и транспортирующим газом, в частности азотом, и затем подают в зону плавления. Изобретение позволяет уменьшить энергию, необходимую для транспортировки экспортного газа, и экономить восстановители. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу получения агломератов из мелкозернистых носителей железа и по меньшей мере одного связующего в качестве сырья для металлургического процесса. Носитель железа смешивают со связующим и при необходимости добавками и агломерируют, при этом предусмотрен по меньшей мере один дополнительный этап, на котором агломераты покрывают слоем, состоящим из носителей железа и по меньшей мере одного связующего. Агломераты нагревают таким образом, чтобы связующее затвердело в приповерхностной зоне агломератов. Связующее в самом верхнем слое или внешних слоях имеет более низкую температуру отверждения, чем связующее внутри агломератов. Изобретение также относится к способу получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов из сырья, содержащего агломераты и при необходимости железную руду и добавки. В процессе получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов сырье, включающее агломераты, вводят в зону предварительного нагрева. Температуру в зоне предварительного нагрева и/или зоне восстановления выбирают таким образом, чтобы агломераты в зоне предварительного нагрева или в зоне восстановления полностью затвердели. Изобретение обеспечивает возможность обработки самой тонкой руды с очень малыми размерами частиц. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу оптимизированного по энергии и эмиссии получения железа, а также к установке для осуществления способа. Исходные материалы в первой зоне восстановления напрямую восстанавливают до губчатого железа, которое плавят в плавильном газификаторе с образованием содержащего CO и H ₂ генераторного газа. Генераторный газ охлаждают, обеспыливают и первую фракцию полученного при обеспыливании восстановительного газа вводят в первую зону восстановления в виде первого восстановительного газа, подвергают конверсии и отводят в виде колошникового газа, который затем подвергают удалению пыли промывкой и после удаления пыли частично или полностью подвергают сжатию и промывке от CO ₂. После удаления CO₂ по меньшей мере фракцию A очищенного от CO₂ газа добавляют в генераторный газ после его выхода из плавильного газификатора, причем происходит охлаждение генераторного газа. А вторую часть полученного при обеспыливании восстановительного газа подают в качестве второго восстановительного газа в одну дополнительную зону восстановления для прямого восстановления дополнительной железной руды при добавлении фракции B очищенного от CO₂ газа после его нагрева. Изобретение обеспечивает снижение расхода энергии и соответственно эмиссию CO₂ на единицу продукта. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ получения чугуна или жидких стальных полупродуктов в плавильном агрегате (1), в частности плавильном газификаторе. Содержащее железную руду сырье, в частности рудную мелочь, и, при необходимости, добавки частично восстанавливают восстановительным газом в восстановительных агрегатах (R1, R2, R3, R4). При этом первую фракцию частично восстановленного сырья расплавляют в плавильном газификаторе при подводе углеродного носителя, в частности угля, и кислородсодержащего газа при одновременном образовании восстановительного газа. Причем восстановительный газ проводят в восстановительный агрегат и после прохождения через него отводят в виде колошникового газа или газа, отгружаемого потребителям. Вторую фракцию частично восстановленного сырья направляют на восстановление и плавку в дополнительную установку восстановительной плавки. Количество второй фракции частично восстановленного сырья составляет 10-60%, в частности 20-40%, в расчете на содержание железа во всех носителях железа, которые вводят в установку восстановительной плавки. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для очистки технологического газа для установки (1) восстановительной плавки для получения чугуна, содержащей восстановительный реактор (3) и плавильный газогенератор (4). Устройство снабжено первой направляющей системой (5) для отвода колошникового газа (6) из восстановительного реактора (3) и второй направляющей системой (7) для отвода генераторного газа (8) из плавильного газогенератора (4). Направляющие системы (5, 7) ведут, каждая, к системе (11, 12) мокрой промывки для дросселирования потока колошникового газа (6) и генераторного газа (8) с помощью изменяющих регулировочный зазор регулировочных тел. При этом предусмотрена возможность сбора и отвода промывочной и охлаждающей жидкости. Устройство снабжено общим устройством (14) отделения капель, в которое ведет первая система (11) мокрой промывки проводящей колошниковый газ (6) первой направляющей системы (5) и вторая система (12) мокрой промывки проводящей генераторный газ (8) второй направляющей системы (7). Изобретение обеспечивает выполнение системы отделения капель более компактной, создана эффективная система регулирования давления, с помощью которой минимизируют отток отводимого из второй направляющей системы требуемого для регулирования рабочего давления плавильного газогенератора количества генераторного газа и, соответственно, избыточного газа. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к производству жидкого чугуна или жидких стальных полуфабрикатов из железных руд и добавок, загружаемых для восстановления в восстановительный агрегат (1), и затем подаваемых для плавления при добавлении углеродосодержащих исходных материалов и кислородсодержащего газа с формированием стационарного слоя в плавильный агрегат (2), в особенности в плавильный газогенератор. Образуемый CO- и H₂-содержащий восстановительный газ вводят в восстановительную зону, который там преобразуется и выводится как колошниковый газ. Способ и устройство предусматривают, что горячий насыщенный твердой фазой колошниковый газ при осаждении твердой фазы подвергают сухому пылеотделению, в особенности грубому сепарированию, и по меньшей мере части отделенных горячих твердых веществ возвращают в зону плавления или в восстановительную зону, или в плавильный агрегат. Колошниковый газ после сухого грубого сепарирования подвергают по меньшей мере одной дополнительной стадии тонкого сепарирования, при по меньшей мере частичном отделении остающихся в колошниковом газе твердых веществ, которые возвращают в плавильный агрегат и/или в зону плавления. Изобретение позволяет более эффективно использовать отводимые технологические газы. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и к системам, в которых скомпонованы процесс газификации угля с процессом прямого производства железа на основе угля. Система содержит печь (1) для термического восстановления для нагревания и восстановления подаваемых в нее углеродных композитных агломератов, печь (10) для газификации угля посредством реагирования угля и окислителя. А также система оснащена паровым котлом (16), использующим тепло отходящих газов, для утилизации тепла газов, выведенных из печи для газификации угля, нагревателем (7), размещенным в дымоходах (1а и 1b) для отходящих газов из печи (1) для термического восстановления и перегревающим водяной пар, выработанный и выведенный из парового котла (16), и трубопроводом (23) для перегретого водяного пара, для подачи водяного пара, перегретого нагревателем (7), в качестве окислителя в печь (10) для газификации угля. Изобретение обеспечивает эффективную утилизацию тепла и сократить капиталовложения на оборудование, используемое в процессе газификации угля. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к получению расплавленного металла, в котором кислород, восстановитель и железо, восстановленное в по меньшей мере одном восстановительном реакторе, вводят в расплавитель-газификатор, восстановитель газифицируют кислородом, а восстановленное железо расплавляют выделяющимся при этом теплом. При этом купольный газ из расплавителя-газификатора используют как по меньшей мере часть восстановительного газа и прореагировавший отходящий газ выводят из восстановительного реактора. По меньшей мере, часть тепловой энергии отходящего газа и/или части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, используют для непрямого нагрева по меньшей мере одного другого применяющегося в процессе газа. Причем другими применяющимися в процессе газами являются отходящий газ, возвращаемый в восстановительный реактор после по меньшей мере охлаждения и очистки, отходящий газ, вводимый в расплавитель-газификатор после по меньшей мере охлаждения и очистки, кислород для расплавителя-газификатора. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования сырья и энергии. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к проведению восстановления металлосодержащего материала до продукта восстановления. При осуществлении восстановления при относительно низких температурах обеспечивают повышение эффективности использования энергии и/или получение более низких объемов опасных отходящих газов, таких как углеводороды и/или NO_X. При получении продукта восстановления осуществляют подачу упомянутого газообразного СО в реакционную камеру реактора с псевдоожиженным слоем и преобразование газообразного СО в твердый углерод и газообразный диоксид углерода. При этом твердый углерод выделяется на металлосодержащий материал и/или на продукт восстановления. Восстанавливают, по меньшей мере, частично, металлосодержащий материал твердым углеродом до продукта восстановления с использованием металлосодержащего материала и/или продукта восстановления в качестве активатора преобразования газообразного СО в твердый углерод и газообразный диоксид углерода. Причем твердый углерод выделяется на металлосодержащем материале и/или на продукте восстановления в форму углеродных нанотрубок с возможностью его последующего отделения и использования. 3 н. и 32 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к получению жидкого чугуна или жидких стальных промежуточных продуктов из тонкодисперсного материала, содержащего оксид железа. Тонкодисперсный, содержащий оксид железа материал с помощью восстановительного газа предварительно восстанавливают по меньшей мере на одной стадии предварительного восстановления и затем на стадии окончательного восстановления восстанавливают до губчатого железа. Губчатое железо плавят в зоне газификации в расплаве при подаче углеродных носителей и кислородсодержащего газа с образованием восстановительного газа, содержащего СО и Н₂, который проводят на стадию окончательного восстановления. На стадии окончательного восстановления он реагирует, затем его отводят и проводят, по меньшей мере, на одну стадию предварительного восстановления. Часть тонкодисперсного материала, содержащего оксид железа, вводят, по меньшей мере, на одну стадию предварительного восстановления и стадию окончательного восстановления и в зону газификации в расплаве, а другую часть тонкодисперсного материала, содержащего оксид железа, вводят напрямую или вместе с углеродным носителем и кислородсодержащим газом сразу в зону газификации в расплаве. Изобретение позволяет повысить производительность и обеспечить стабильность протекания процесса. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и системе подачи непрерывного потока горячего железа прямого восстановления из шахтной печи прямого восстановления или нагревательной печи для железа прямого восстановления в установку для горячего брикетирования и плавильную печь. В изолированном трубопроводе, через который проходит поток горячего железа прямого восстановления, снижают давление, после снижения давления поток горячего железа прямого восстановления разделяют по меньшей мере на два потока горячего железа прямого восстановления. При этом первый поток горячего железа прямого восстановления непрерывно направляют в установку для горячего брикетирования под действием силы тяжести в первой закрытой трубопроводной системе. Второй поток горячего железа прямого восстановления непрерывно направляют в соседнюю плавильную печь одним из вариантов: под действием силы тяжести во второй закрытой трубопроводной системе и с помощью комбинации силы тяжести во второй закрытой трубопроводной системе и по существу горизонтального загрузочного конвейера. Изобретение позволит подавать горячее железо прямого восстановления одновременно нескольким потребителям при уменьшении потерь тепла и обеспечении возможности его перемещения в непрерывном и контролируемом режиме. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам металлизации и электросталеплавильному производству. Способ включает газификацию углеродсодержащих материалов в газификаторе, металлизацию железорудного сырья в восстановительном агрегате, подачу металлизированного сырья и лома в электродуговую печь для последующей выплавки, рафинирование стали в ковше-печи. Получаемый в газификаторе генераторный газ разделяют на два потока - низкого и высокого давления в соотношении 1:1,2÷1,3, определяемом условиями работы восстановительного агрегата и парогазотурбинной установки в замкнутом цикле. При этом горячий генераторный газ низкого давления очищают и направляют в качестве восстановителя в восстановительный агрегат для металлизации железорудного сырья. Генераторный газ высокого давления охлаждают, очищают и в качестве энергетического газа направляют в когенерационную парогазотурбинную установку. При этом выработанную в парогазотурбинной установке электрическую энергию используют в электродуговой печи выплавки стали и сплавов. Изобретение позволяет достичь высокой безотходности производства с использованием всех первичных и производных энергоносителей в едином автономном цикле со значительной экономией первичного топлива на производство электроэнергии. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к конвейерной установке с транспортными элементами для транспортировки кускового, в частности горячего, транспортируемого материала, с газоплотной оболочкой для экранирования транспортируемого материала, в которой обеспечено создание инертной газовой среды вокруг транспортируемого материала, исключение контакта транспортируемого материала с воздухом окружающей среды. Изобретение относится также к комбинированию восстановительного агрегата для восстановления оксидов в непрерывном процессе с рабочим агрегатом для изготовления жидкого металла в периодическом процессе, при этом продукт восстановления из восстановительного агрегата подают на рабочий агрегат. Изобретение относится далее к способу подачи продукта восстановления из процесса прямого восстановления для восстановления оксидов в непрерывном процессе в процесс изготовления жидкого металла в периодическом процессе, в частности, электросталеплавильной установки для изготовления жидкой стали. 4 н. и 28 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к переработке ванадийсодержащих титаномагнетитов и выплавке легированных ванадием сталей. Способ включает восстановление титаномагнетитовых ванадийсодержащих рудных материалов углем или углесодержащими материалами в агрегате прямого жидкофазного восстановления с одновременным получением чугуна и горячих восстановительных газов, металлизацию в агрегате металлизации окисленных ванадийсодержащих окатышей при подаче горячих восстановительных газов из агрегата прямого жидкофазного восстановления, подачу жидкого чугуна, металлизированных окатышей и лома в дуговую электропечь и плавку с получением легированной ванадием стали. Часть горячих металлизированных окатышей из агрегата металлизации загружают в агрегат прямого жидкофазного восстановления, при этом доля металлизированных окатышей в шихте агрегата прямого жидкофазного восстановления m определяют из соотношения: m=1/2(FeO _ж.к./(FeO_ж.к.-FeO_м.о.), где FeO _ж.к и FeO_м.о. - содержание FeO в титаномагнетитовом ванадийсодержащем рудном материале в пересчете оксидов железа на FeO по кислороду и в металлизированных окатышах соответственно. Изобретение обеспечивает увеличение извлечения ванадия в металл, снижение расхода угля на жидкофазное восстановление и снижение риска вспенивания шлака в агрегате ПЖВ. 1 ил.

Изобретение относится к получению жидкого чугуна. Осуществляют восстановление первых частиц железной руды путем их загрузки в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, получение спрессованных железосодержащих частиц путем прессования восстановленных первых частиц железной руды, восстановление вторых частиц железной руды совместно со спрессованными железосодержащими частицами путем загрузки вторых частиц железной руды и спрессованных железосодержащих частиц в реактор восстановления с уплотненным слоем. Размер вторых частиц железной руды больше, чем размер первых частиц железной руды. Загружают восстановленные спрессованные железосодержащие частицы и вторые частицы железной руды в плавильную печь-газификатор, соединенную с реактором восстановления с уплотненным слоем. Осуществляют подготовку кусковых углеродистых материалов в качестве источника нагрева для плавления восстановленных спрессованных железосодержащих частиц и вторых частиц железной руды и их загрузку в плавильную печь-газификатор с последующим формированием уплотненного слоя угля и введение кислорода через установленную в плавильной печи-газификаторе фурму. Изобретение направлено на восстановление и плавление частиц железной руды с широким диапазоном размеров, предотвращение потерь при уносе и явления слипания в реакторе восстановления с пседвоожиженным слоем. 2 н. и 45 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к получению расплавленного чугуна с использованием порошкообразной руды. Установка для получения расплавленного чугуна включает, по меньшей мере, один реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, в котором превращают железную руду в восстановленные материалы путем восстановления и пластификации этой железной руды, плавильную печь-газификатор, в которую загружают восстановленные материалы и подают кислород с получением расплавленного чугуна, и линию подачи восстановительного газа, по которой подают восстановительный газ, выходящий из плавильной печи-газификатора, в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем. Реактор восстановления с псевдоожиженным слоем содержит газовые инжекторы, которые расположены друг от друга на установленном расстоянии, окружая реактор с псеводоожиженным слоем, и через которые подают газ в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем для удаления застойных слоев. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к получению металлов и/или металлических продуктов, в частности чугуна и/или чугунных полуфабрикатов. В частности, имеющий вид мелких частиц, содержащий металл исходный материал с применением пневматической транспортировки с помощью потока транспортировочного газа в виде потока среды, образованного из исходного материала и потока транспортировочного газа, подают в плавильный агрегат. Ввод исходного материала выполняют после отделения потока транспортировочного газа и раздельно, по меньшей мере, в двух точках ввода, при этом можно вводить независимо друг от друга и непрерывно или в ограниченных количествах. При этом перед отделением потока транспортировочного газа поток среды разделяют, по меньшей мере, на два частичных потока среды, отделяют соответствующие частичные потоки транспортировочного газа и вводят частичные количества исходного материала, и управляемый ввод частичных количеств исходного материала выполняют посредством целенаправленного отвода отделяемых частичных потоков транспортировочного газа. Изобретение позволит обеспечить улучшенное проведение процесса в плавильном агрегате, т.к. за счет влияния на распределение применяемых материалов обеспечивают возможность оптимального распределения между исходным материалом и другими участвующими в процессе материалами. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 8 ил.

Данное изобретение относится к получению расплавленного чугуна. Один из вариантов установки включает реакторы восстановления с псевдоожиженным слоем для восстанавления мелкодисперсной железной руды в восстановленное железо, загрузочный бункер из которого подают мелкодисперсную железную руду в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, линию загрузки мелкодисперсной железной руды, непосредственно соединяющую загрузочный бункер с каждым из реакторов восстановления с псевдоожиженным слоем, линию выгрузки мелкодисперсной железной руды, соединенную с каждым из реакторов восстановления с псевдоожиженным слоем в середине или в верхней части псевдоожиженного слоя, плавильную печь-газификатор, в которую загружают кусковые углеродсодержащие материалы и восстановленное железо и подают кислород с получением расплавленного чугуна, и линию подачи восстановительного газа из плавильной печи-газификатора в реакторы восстановления с псевдоожиженным слоем. Изобретение обеспечивает стабильность работы установки за счет быстрой загрузки и выгрузки мелкодисперсной руды. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к установке для получения расплавленного чугуна. Установка включает, по меньшей мере, один реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, в котором восстанавливают железную руду и придают ей пластичность, плавильную печь-газификатор, в которую загружают восстановленную руду и вводят кислород с изготовлением расплавленного чугуна, и линию подачи восстановительного газа, выходящего из плавильной печи-газификатора, в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем. В реакторе восстановления с псевдоожиженным слоем установлен циклон для сбора мелкодисперсной железной руды. К циклону присоединен газовый инжектор, с помощью которого предотвращают слипание мелкодисперсной руды путем введения в циклон углеродсодержащего газа. Газовый инжектор включает линию ввода газа, которая при соединении с циклоном проходит вдоль вертикальной оси через верхнюю часть реактора восстановления с псевдоожиженным слоем. Линия ввода газа охватывает циклон и может иметь форму спирали или ее часть может иметь форму пружины. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве. Выплавку стали проводят в четырех последовательно расположенных реакторах с порционной выдачей металла из первого реактора во второй реактор и с полной выдачей металла из второго реактора в третий, и из третьего в четвертый через шиберные затворы. Загружаемые материалы, металл и шлак во всех реакторах нагревают излучением оптических квантовых генераторов большой плотности энергии в виде лазеров с возможностью перемещения направления излучения по поверхности ванны. В первом реакторе для проведения восстановления непрерывно загружают концентрат железной руды, плавят его и продувают восстановительным газом с добавкой измельченного угля с обеспечением содержания оксидов железа в расплаве не менее 30-40%. Во втором реакторе для проведения дефосфорации и обезуглероживания металл продувают кислородом и загружают на его поверхность известь для формирования шлака. В третьем реакторе для проведения десульфурации в металл вдувают восстановительный газ, загружают известь с плавиковым шпатом, раскислители и перемешивают металл газом. В четвертом реакторе для проведения доводки доводят химический состав и температуру металла до заданных, проводят перемешивание металла газом и вакуумирование. Использование изобретения обеспечит увеличение производительности сталеплавильного агрегата и снижение себестоимости выплавляемой стали. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к получению стали в интегрированном сталеплавильном производстве и к получению железа способом прямой плавки в жидкой ванне. Способ получения стали включает этап (а) - получение расплавленной стали и расплавленного сталеплавильного шлака, при этом сталеплавильный шлак включает частицы железа и частицы флюса и этап (b) - получение расплавленного железа в ванне расплавленного металла способом прямой плавки, используя значительную часть сталеплавильного шлака в виде части необходимого исходного материала. При этом этап (b) включает использование достаточного количества сталеплавильного шлака для обеспечения, по крайней мере, 50% по весу частиц флюса необходимого исходного материала для способа прямой плавки. Способ прямой плавки включает предварительную обработку железного исходного материала, включая сталеплавильный шлак, и дальнейшее плавление расплавленного железа, используя предварительный обработанный железный материал, включая сталеплавильный шлак, в виде части исходного материала. Изобретение обеспечивает получение расплавленного железа, используемого в процессах получения стали при значительном снижении общего количества шлака и пыли, произведенных заводом, и значительном снижении, как правило, по крайней мере, 30% по весу количества флюса, который требуется из других источников. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению металла в жидкофазных агрегатах непрерывного действия и к газификации твердого топлива. Изобретение позволяет создать условия для более гибкого с малой зависимостью от технологии получения металла управления составом отходящих газов за счет разделения потоков, металла, шлака и газа, а также обеспечение коррекции состава газа, отходящего от технологического агрегата, до параметров кондиционного синтез-газа и снижение энергетических затрат за счет последовательного соединения в единый технологический поток металлургического агрегата, шлакоприемника и камеры коррекции состава газа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл.

Изобретение относится к устройству для производства прессованного железа из восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, и к устройству для производства литого чугуна, содержащему устройство для производства прессованного железа. Устройство для производства прессованного железа содержит пару валков, предназначенных для прессования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, и для производства прессованного железа, направляющий желоб, предназначенный для направления прессованного железа, выпускаемого из пары валков, и дробилки, предназначенные для дробления прессованного железа, которое направляется в направляющий желоб. Направляющая поверхность направляющего желоба, который направляет прессованное железо, содержит прямую наклонную поверхность и изогнутую наклонную поверхность. Устройство для производства прессованного железа позволит выпускать прессованное железо равномерно и непрерывно, процесс является плавным, позволяющим минимизировать количество зерен, образующихся вследствие разрушения прессованного железа. 2 н. и 59 з.п. ф-лы, 18 ил., 2 табл.

Изобретение относится к металлургии и предназначено для получения железа или стали посредством прямого восстановления железоокисных материалов. Плавильная печь (1) и реактор (2) восстановления объединены футерованным кожухом и разделены стенкой (3) кладки, в верхней части которой для отвода газообразных продуктов из печи (1) в сводовую часть (5) реактора (2) восстановления выполнен горизонтальный канал (4), в котором установлены патрубки (33, 34, 35) для подачи пара, воздуха и метана. В нижней части реактора (2) расположен газоотводный канал (20), соединенный газопроводом (22) с камерой смешения (23), которая через газоход (24) связана с подогревателем (6) исходного материала, выполненного в виде герметичного кожуха с внутренней футеровкой и размещенными в нем вертикальными камерами (15). В крышке (9) печи (1) расположены плазмотроны (7, 8) косвенного действия, а в нижней части печи (1) плазмотроны (11, 12) установлены на противоположных стенках симметрично под углом к поду, а в боковых стенках в плоскости установки плазмотронов (11, 12) расположены форсунки (13, 14) для подачи кислорода или кислородсодержащего газа. Устройство обеспечивает повышение производительности при уменьшении высоты и объема печи, оперативное введение ее в режим, высокую экономическую эффективность и экологическую безопасность. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к бескоксовому производству железа из кускообразных железосодержащих материалов или окатышей. На слой углеродсодержащего материала подают железосодержащий и углеродсодержащий материал через щелеобразную полость в крышке печи в виде свободно падающей струи, направленной в пристеночную область печи, с формированием смеси в печи под углом естественного откоса. Параллельно загружают восстановительный реактор железосодержащим материалом, а выше его уровня формируют слой углеродсодержащего материала для коррекции состава газа, поступающего из плавильной печи. Продувают материал в плавильной печи кислородсодержащим и нагретым в плазмотронах косвенного действия кислородсодержащим и природным газом. Полученный в плавильной печи восстановительный газ подают в верхнюю часть восстановительного реактора, определяют состав и температуру газа в верхней части восстановительного реактора, сопоставляют с заданными и при изменении концентрации восстановителей или температуры более чем на 10% корректируют их газом из плазмохимических газогенераторов, повторяют циклы подачи материалов в плавильную печь в зависимости от массы получаемого металла. Изобретение позволяет целенаправленно использовать высокий восстановительный потенциал отходящего газа для обеспечения стадии твердофазного восстановления и применять установки с меньшими размерами и затратами. 3 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к установке для производства расплавленного железа посредством инжектирования мелкодисперсного углеродсодержащего материала в газогенераторную плавильную печь и к способу производства расплавленного железа с использованием такой установки, обеспечивая уменьшение расхода топлива, получение восстановительного газа, имеющего улучшенную восстановительную способность, более эффективно использовать теплоту сгорания угля. Способ предусматривает восстановление смесей, содержащих железную руду, в восстановительном реакторе, загрузку кускового углеродсодержащего материала в купольную верхнюю часть газогенераторной плавильной печи и образование уплотненного угольного слоя, инжектирование кислорода и мелкодисперсного углеродсодержащего материала в угольный слой через фурму, установленную в газогенераторной плавильной печи, загрузку восстановленных материалов в газогенераторную плавильную печь, соединенную с восстановительным реактором, производство расплавленного железа и подачу восстановительного газа, состоящего из летучих веществ, содержащихся как в кусковом углеродсодержащем материале, так и в мелкодисперсном углеродсодержащем материале, из плавильной печи в восстановительный реактор. 2 н. и 44 з.п. ф-лы, 10 ил., 5 табл.

Изобретение относится к вариантам способа и установки для изготовления жидкого чугуна с использованием мелких или кусковых углей и пылевидных железных руд и подержанием высокого показателя восстановления железосодержащих руд во время восстановления газом железосодержащих руд с использованием восстановительного угольного газа, вырабатываемого из угля. Изобретение также включает комплексный сталелитейный завод с использованием установки для изготовления жидкого чугуна, обеспечивающий получение горячекатаного стального листа, а также способ его изготовления. 6 н. и 36 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 табл.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству металла посредством его восстановления из дисперсного металлсодержащего оксидного сырья газообразными и дисперсными восстановителями в термохимических реакторах. Исходную шихту предварительно восстанавливают, осуществляют подачу предвосстановленной шихты вместе с легирующими присадками и восстановителем в дуговую электропечь, возбуждение электрической дуги, плавление и финишное восстановление шихты, вывод готового продукта и отходящего газа. При этом исходную шихту вводят в поток отходящего после финишного восстановления газа, образовавшуюся смесь подают в реактор предварительного восстановления, а предварительное восстановление исходной шихты осуществляют путем формирования упомянутой смеси в виде вертикально восходящего расширяющегося вдоль направления движения потока и обеспечения рециркуляции частиц шихты в этом потоке, после чего смесь газа и частиц разделяют на газ и предвосстановленную шихту, которую подают в питатель электропечи. Причем твердофазный реактор предварительного восстановления выполнен в виде вертикально расположенного конусообразного корпуса, обращенного вниз вершиной конуса, с крышкой, к вершине конуса подведен трубопровод отходящего от жидкофазного реактора газа, к этому трубопроводу подсоединен питатель исходной шихты. Изобретение позволяет снизить расход энергии и восстановителя, использовать газообразные и дисперсные восстановители, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу, упростить технологическую схему производства металла. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Железорудную шихту предварительно восстанавливают в твердом состоянии в последовательно включенных по ходу газа модулях предварительного восстановления, окончательно восстанавливают ее в плавильном реакторе, отвод отходящих из плавильного реактора газов, смешение их с отходящими из модуля предварительного восстановления газами и подача их в модуль предварительного восстановления. На входе каждого модуля производят коррекцию состава восстановительного газа плазменной струей, а подачу восстановительного газа в каждый модуль проводят на трех уровнях высоты столба шихты с его оптимальным расходом на каждом уровне столба шихты. Каждый модуль предварительного восстановления связан газоходом с плазмохимическим газогенератором, при этом впускной газоход плазмохимического газогенератора связан газовой магистралью с узлом выпуска отходящего газа плавильного реактора, а впускные газоходы плазмохимических газогенераторов последующих модулей связаны с магистралями отходящих газов предыдущих модулей. Изобретение позволит расширить поверхность взаимодействия шихты и восстановителя, увеличить время их совместного пребывания в высокотемпературной зоне восстановления, использовать теплосодержание отработанного газа, сократить расход природного газа и уменьшить эксплуатационные затраты. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

В газификаторе получают чугун и горячие восстановительные газы с температурой 850-1050°С путем газификации угля, осуществляют загрузку сырья и подачу горячих восстановительных газов в шахтную печь для металлизации, металлизацию и последующую плавку металлизованного сырья в дуговой электропечи. Необходимую температуру в газификаторе поддерживают путем дополнительного электрического нагрева, причем до 70% подводимой энергии составляет подвод электроэнергии. Использование изобретения позволяет уменьшить до 70% поступление серы и фосфора из угля в чугун и соответственно снизить содержание серы и фосфора в легируемой стали, что улучшает ее эксплуатационные расходы на производство стали. Кроме того, снижается содержание серы в отходящих газах шахтной печи металлизации. При этом снижается расход кислорода, повышается восстановительный потенциал восстановительного газа, ускоряется процесс и увеличивается степень металлизации, что приводит к снижению расхода электроэнергии в дуговой электропечи и увеличивается ее производительность. 1 ил.