Прочие способы получения железа из его соединений – C21B 15/00

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использован при переработке техногенных отвалов, например, шлаков и шламов черной и цветной металлургии с получением железосодержащего концентрата и качественных цементов. Cпособ включает смешивание компонентов исходной шихты, содержащей оксидный железосодержащий материал, углеродистый восстановитель и карбонат кальция, восстановительный обжиг исходной шихты, разделение твердого компонента на железосодержащую и силикатную составляющие, причем перед смешиванием компонентов шихты проводят их сушку и гомогенизацию совместным помолом, а восстановительный обжиг исходной шихты ведут при 700-1200°C, разделение полученной смеси на силикатный и железосодержащий концентраты осуществляют пневматическим способом в циклонах, железосодержащий концентрат выводят из зоны обжига и после охлаждения подвергают повторной магнитной или электростатической, или пневматической сепарации, образующийся после повторной сепарации силикатный концентрат смешивают с силикатным концентратом, образовавшимся после первого пневматического разделения, а коллективный силикатный концентрат направляют на обжиг до клинкера, при этом перед обжигом в коллективный силикатный концентрат вводят корректирующие добавки в количестве не более 20 мас.% массы концентрата, а исходная шихта содержит, мас.%: карбонат кальция - 10,0-65,0, углеродистый восстановитель -3,0-14,0, оксидный железосодержащий материал - остальное. Изобретение развито в зависимом пункте формулы изобретения. Технический результат - одновременное получение железосодержащего концентрата и высококачественного портландцемента. 1 з.п. ф-лы, 13 табл.

Группа изобретений относится к способу и устройству для получения металлического железа из рудного сырья. Способ включает формирование исходной механической смеси из руды и углерода, восстановление железа с помощью генерируемого в рабочей зоне физического поля и осуществление обработки в изолированном от окружающей среды емкости. В качестве исходной механической смеси используют воздушную взвесь, полученную введением в обрабатываемый объем атмосферного воздуха с последующим распределением в нем частиц руды с дисперсностью 1-8 мкм, при содержании в ней последних 20-40% по отношению ко всему объему, а в качестве воздействующего на упомянутую взвесь физического поля применяют переменное вращающееся магнитное поле, напряженность которого в зоне обработки составляет 1×10⁷-1×10⁹ А/м, а частота - 40-70 Гц. В качестве восстановителя железа выступает углерод. Рабочий элемент предложенного устройства выполнен в виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала с формированием замкнутого прямоугольного контура, а в теле составляющих этот контур отдельных деталей размещены три обмотки - катушки, выполняющие функции соленоидов. Группа изобретений используется для получения гранулированного железа с высокой степенью чистоты металла из широко распространенных и недефицитных применяемых в металлургии руд. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству железа и сплавов на его основе из дисперсного оксидного сырья посредством электродугового жидкофазного углетермического восстановления. Способ осуществляют в устройстве, при этом возбуждают электрическую дугу между электродом и расплавом, находящимся в охлаждаемом металлическом тигле, подают в расплав ниже уровня зеркала ванны шихты из дисперсных оксидного сырья и углерода, плавят шихту, восстанавливают железо из оксидного расплава, стабилизируют электромагнитную дугу, отводят газ из реакционного объема, собирают полученный металл и шлак. Шихта представляет собой смесь частиц титаномагнетита и углерода одинакового размера d_s, величина которых d_s<5 мм. При этом продукты восстановления, включающие железо и шлак, диспергируют образующимся при восстановлении газом и транспортируют этим газом в виде порошка и гранул из тигля в сборник металлопродукта. Максимальный размер частиц получаемых порошка и гранул определяется из соотношения d_p=2,8·10^-8·(G_o ^0,5/d_s ^1,5), где G_o - массовая скорость подачи титаномагнетита, а d_s - размер частиц титаномагнетита и углерода. Технический результат: уменьшение энергоемкости восстановления железа, получение металлопродукта в виде порошка и гранул непосредственно в процессе восстановления. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к внепечному производству чистых металлов и сплавов в оксидных металлотермических процессах, в частности алюминотермических, протекающих за счет выделения тепла в химических реакциях восстановления металлов из оксидов или концентратов. В способе экзотермическую шихту загружают в тонкостенный цилиндр, который предварительно устанавливают в шахте плавильного горна коаксиально его перфорированным стенкам. Пространство между тонкостенным цилиндром и перфорированными стенками шахты засыпают зернистым газопроницаемым огнеупорным материалом, затем тонкостенный цилиндр удаляют, а шихту засыпают сверху также зернистым газопроницаемым огнеупорным материалом. После этого инициируют начало экзотермической реакции, во время которой из реакционной зоны через зернистый газопроницаемый огнеупорный материал и перфорированные стенки шахты плавильного горна происходит отвод газов, а после окончания реакции и выпуска шлака осуществляют разборку горна и отделяют слиток от остатков шлака. На внутренней поверхности корпуса плавильного горна закреплена металлическая сетка, а диаметр тонкостенного цилиндра из жести равен 0,6-0,8 диаметра корпуса. Изобретение позволяет уменьшить потери металла со шлаком, создать оптимальные условия восстановления металла путем повышения скорости перемещения реакционной зоны и отделения основных процессов восстановления металла от перехода примесей из шлака в металл. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к получению алюминотермитной реакционной смеси для сварки железнодорожных рельсов методом промежуточного литья. Алюминотермитная смесь содержит в стехиометрическом соотношении окалину, модифицированную в полном объеме прокаливанием при температуре в интервале 150-1000°С с одновременной продувкой воздухом, металлический алюминий в качестве восстановителя, легирующие добавки в виде ферросплавов и металлов и стальной наполнитель. Все компоненты перемешаны до равномерного распределения компонентов в объеме смеси и образования связнодисперсной структурированной системы, стабилизированной путем вакуумирования в эластичной воздухонепроницаемой упаковке. Технологическая линия содержит бункер для оксидов железа в виде окалины, связанный транспортером с измельчителем окалины, магнитный сепаратор, печь прокаливания с вентилятором, вибрационное сито, смеситель, фасовочный агрегат с вакуумным прессом и аппаратом для герметизации. При этом смеситель связан с накопительными бункерами для металлического алюминия, легирующих добавок в виде окалины и стального наполнителя. Смесь обеспечивает стабильность, повторяемость и управление параметрами химической реакции, повышение качества легирования и сокращение потерь легирующих элементов. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам выплавки стали, легированной азотом. Выплавку стали, легированную азотом, осуществляют в атмосфере газообразного азота с давлением более 1 атм. В качестве шихты используют термитную смесь порошков оксидов железа, хрома и марганца, нитридов или азотированных ферросплавов легирующих элементов и алюминия, взятых в соотношении, необходимом для получения стали заданного состава. При этом термитную смесь локально воспламеняют с обеспечением самопроизвольного горения шихты без внешних источников теплоты. Порошок алюминия вводят массой, составляющей 0,94-1,04 от общей массы кислорода, содержащегося в оксидах, входящих в состав шихты. Техническим результатом является упрощение технологии плавки, уменьшение расхода электроэнергии и длительности плавки. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к металлургии. Устройство содержит бункер для термитной смеси, соединенный с ним дозатор, реакционную камеру, съемную крышку с отверстием, шнек и огнеупорный мундштук. В реакционной камере выполнены летки для скачивания шлака и металла, расположенные на разных уровнях. Огнеупорный мундштук выполнен с конусностью 0,5-15°, нижний край его расположен ниже уровня летки для скачивания шлака. Термитная смесь по зазору между шнеком и внутренней стенкой дозатора поступает в огнеупорный мундштук и уплотняется. Уплотненный стержень воспламеняют. В результате восстановительной реакции образуются шлак и металл, не контактирующие с внешней средой. Обеспечивается повышение выхода годной стали при ее получении восстановлением из отходов металлургического производства. 1 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения легированных сплавов железа из железосодержащих отходов производства. Способ получения легированного сплава железа включает смешивание железной окалины в количестве 70-80 мас.% и алюминиевого порошка в количестве 15-20 мас.% с получением термитной смеси и плавление термитной смеси самораспространяющимся высокотемпературным синтезом. В полученную термитную смесь при смешивании вводят карбид титана в количестве 10-15% массы термитной смеси, хром в количестве 10-15% массы термитной смеси и силикобариевую лигатуру ФС65Ва₄ в количестве 2-3% массы термитной смеси. Изобретение обеспечивает возможность получения легированных сплавов с заранее заданными составами и необходимыми свойствами, применяемых для повышения стойкости ударного инструмента, в качестве материала для штампов холодного деформирования, и снижение затрат на производство этих сплавов.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения легированных сплавов железа из железосодержащих отходов производства. Способ получения легированного сплава железа включает смешивание железной окалины в количестве 70-80 мас.% и алюминиевого порошка в количестве 15-20 мас.% с получением термитной смеси и плавление термитной смеси самораспространяющимся высокотемпературным синтезом. В полученную термитную смесь при смешивании вводят карбид титана в количестве 10-12% массы термитной смеси, диборид хрома в количестве 3-5% массы термитной смеси, хром в количестве 5-10% массы термитной смеси и силикобариевую лигатуру ФС65Ва₄ в количестве 2-3% массы термитной смеси. Изобретение обеспечивает возможность получения легированных сплавов с заранее заданными составами и необходимыми свойствами, применяемых для повышения стойкости режущего инструмента, в качестве материала для резцов, и снижения затрат на производство этих сплавов.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве металлов и сплавов металлотермическим способом, в частности плавкой «на блок». Способ включает подготовку шихты, загрузку шихты в емкость для проведения плавки с ее изолированием сыпучим огнеупорным слоем, инициирование процесса реакции. Подготовленный массив шихты фиксируют от рассыпания и с запальной смесью загружают в емкость для проведения плавки. При этом сыпучим огнеупорным слоем изолируют всю поверхность фиксированного массива шихты, причем изолирующий слой на верхней поверхности массива шихты формируют толщиной 80-150% высоты массива шихты, на боковых поверхностях - толщиной 50-100% ширины или диаметра массива шихты, под нижней поверхностью - толщиной 10-20% высоты массива шихты, после чего проводят выплавку в изолирующем слое. Изобретение направлено на упрощение и удешевление оборудования при сохранении экологической чистоты и эффективности способа, причем выбросы дыма и пыли в атмосферу предотвращаются без применения специального газопылеулавливающего оборудования. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии железа. Железосодержащие отходы в виде чугунной стружки, полученные при механической обработке отливок из серого чугуна, смешивают с техническим углеродом. При нагреве и выдержке смеси в печи с защитной атмосферой чугунная стружка реагирует с техническим углеродом с отложением тонкодисперсного углерода на поверхности, а также в макро- и микропорах в объеме железосодержащих отходов. При этом защитную атмосферу создают за счет подачи в печь азота. Полученное сажистое железо охлаждают в печи. Изобретение позволяет использовать чугунную стружку в качестве ранее не применявшегося исходного материала для получения сажистого железа, эффективно ее утилизировать, сократив затраты на подготовку исходных материалов для получения сажистого железа, и при этом повысить в сажистом железе содержание углерода на 31,0% и снизить содержание кислорода на 57,1%. 2 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения карбонильного железа. Способ получения карбонильного железа включает испарение пентакарбонила железа в испарителе, снабженном паровой рубашкой, термическое разложение пентакарбонила в присутствии газообразного аммиака в аппарате разложения. Испарение пентакарбонила железа в испарителе проводят при температурном напоре 20÷36°С. Изобретение позволяет увеличить время безостановочной работы оборудования за счет уменьшения отложений на стенках и днище испарителя, а также на выходном патрубке испарителя и трубопроводе пара пентакарбонила железа от испарителя до аппарата разложения.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения карбонильного железа. Полученную окись углерода после водной и последующей щелочной промывки подают в газгольдер. Кроме этого в газгольдер дополнительно подают часть окиси углерода непосредственно после водной промывки при определенном соотношении, с обеспечением содержания сероводорода в окиси углерода от 0,1 до менее 0,2 об.%. Синтез пентакарбонила железа осуществляют с использованием окиси углерода из газгольдера и проводят термическую диссоциацию пентакарбонила железа с получением карбонильного железа и окиси углерода, направляемой в газгольдер. Обеспечивается расширение технологических возможностей, сокращение времени синтеза карбонильного железа, увеличение выпуска товарной продукции. 1 табл.

Изобретение относится к получению стали. Способ включает подготовку термитной смеси, состоящей из окалины, алюминиевой крошки и модификаторов, ее загрузку в реакционную камеру, зажигание смеси и осуществление восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака. Зажигание термитной смеси производят в реакционной чаше, которая расположена в реакционной камере и в которую термитную смесь непрерывно загружают через подвижный дозатор, расположенный в реакционной камере. Способ осуществляют в устройстве, включающем реакционную камеру с двумя летками, расположенными на разных уровнях, съемной крышкой и активатором для поджигания термитной смеси. В отверстии съемной крышки установлен подвижный дозатор, выполненный в виде трубы, для подачи термитной смеси в реакционную чашу, расположенную внутри корпуса реакционной камеры и используемую для слива шлака и очищения зеркала металла. Изобретение позволяет повысить долю восстановленного железа и повысить производительность. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к получению стали. Способ включает подготовку термитной смеси, состоящей из окалины, алюминиевой крошки и модификаторов, загрузку ее в огнеупорную емкость, активацию поджиганием и протекание восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака. При этом термитную смесь в огнеупорную емкость загружают в непрерывном режиме в виде непрерывного прессованного стержня. Способ осуществляют в устройстве, включающем установку для непрерывного прессования стержня из термитной смеси и его подачи в реакционную камеру сферической формы, состоящую из корпуса с двумя летками, расположенными на разных уровнях, съемной крышки с отверстием для подачи непрерывного прессованного стержня из термитной смеси, и с активатором для поджигания стержня. При этом установка для непрерывного прессования выполнена с реверсом подачи стержня в камеру. Изобретение обеспечивает непрерывный подвод материала термитного стержня в зону реакции, а также позволяет повысить долю восстановленного железа и повысить производительность процесса. 2 н.п. ф-лы,1 ил.

Изобретение относится к получению стали. Способ включает подготовку термитной смеси, состоящей из окалины, алюминиевой крошки и модификаторов, загрузку ее в огнеупорную емкость, активацию поджиганием и протекание восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака. При этом термитную смесь в огнеупорную емкость загружают через дозатор в виде прессованных брикетов заданной длины в непрерывном режиме. Изобретение позволит увеличить долю восстановленного железа и повысить производительность процесса. 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для переработки материалов на основе металлического железа, содержащих цветные и драгоценные металлы. Концентрат металлического железа, содержащий цветные и драгоценные металлы, плавят при температуре 1400-1600°С при подаче кислородсодержащего дутья и не содержащего кремний флюса с образованием металлического расплава и вюститного шлака. 70-95% железа переводят в вюститный шлак, содержащий менее 5-10% SiO₂, а цветные и благородные металлы - в металлический расплав с последующим раздельным выпуском продуктов плавки. Изобретение позволяет перевести основную массу железа в вюститный шлак, а цветные и благородные металлы сконцентрировать в металлическом сплаве, пригодном для дальнейшего вовлечения в технологию медно-никелевого производства. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к металлургии железа. Железосодержащие компоненты смешивают с углеродсодержащим реагентом, в качестве которого используют технический углерод, полученный в процессе термоокислительного или термического разложения углеводородов. При нагреве и выдержке смеси в печи железосодержащие компоненты реагируют с углеродсодержащим реагентом с отложением тонкодисперсного углерода на поверхности, а также в макро- и микропорах в объеме железосодержащих компонентов. Причем в печи создают защитную атмосферу за счет подачи в печь азота. Полученное сажистое железо в печи охлаждают. Использование предлагаемого способа позволит снизить длительность процесса получения сажистого железа и существенно в 2,9-4,5 раза повысить производительность процесса. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению карбидосталей. Смешивают шихту, содержащую термитную смесь из 78-82 мас.% порошка железной окалины и 18-22 мас.% порошка алюминия. При смешивании дополнительно вводят легированный чугун в количестве 24-26 мас.% термитной смеси и карбид титана в количестве 18-20 мас.% термитной смеси. Плавление проводят самораспространяющимся высокотемпературным синтезом под слоем кислого флюса толщиной 8-10 мм. Полученная карбидосталь обладает высокой твердостью и однородностью структуры.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению сплавов из железосодержащих отходов производства. Способ получения легированного сплава на основе железа из отходов производства включает смешивание шихты, содержащей термитную смесь из 78-82 мас.% порошка железной окалины и 18-22 мас.% порошка алюминия. При смешивании дополнительно вводят легированный чугун в количестве 24-26% от массы термитной смеси, карбид титана в количестве 18-20% от массы термитной смеси и борид титана в количестве 4-6% от массы термитной смеси. После чего проводят плавление шихты самораспространяющимся высокотемпературным синтезом. Техническим результатом является получение сплава заданного состава с высокой твердостью, ковкостью, термостойкостью.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению сплавов железа из железосодержащих отходов. Способ получения легированного сплава железа включает приготовление смеси порошков и самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Смешивают 20-25 мас.% алюминиевого порошка и 75-80 мас.% железной окалины с получением термитной смеси. При смешивании дополнительно вводят: карбид титана - 10-14% массы термитной смеси, борид титана - 3-5% массы термитной смеси и хром - 4-5% массы термитной смеси. Техническим результатом является получение сплава заданного состава с высокой твердостью, сокращение длительности процесса.

Изобретение относится к способу получения железа, кобальта или никеля. Способ заключается в смешении оксидов получаемых металлов с галогенидами металлов, проведении процесса в контейнере из металла, соответствующего восстанавливаемому оксиду, выдержке при нагревании и разделении продуктов. Процесс ведут в установке, реакционный объем которой изолирован от контакта с атмосферой. Предложенный способ позволяет получить металлы в виде индивидуальных кристаллов, свободных от примесей, например от углерода, и может быть использован как в лабораторной практике, так и при крупномасштабном производстве. 2 ил., 1 табл.