SK278800B6 - METHOD OF GETTING METALS, CASES AND METAL GRAINS - Google Patents
METHOD OF GETTING METALS, CASES AND METAL GRAINS Download PDFInfo
- Publication number
- SK278800B6 SK278800B6 SK7690-87A SK769087A SK278800B6 SK 278800 B6 SK278800 B6 SK 278800B6 SK 769087 A SK769087 A SK 769087A SK 278800 B6 SK278800 B6 SK 278800B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- oxygen
- layer
- gas
- coal
- hot
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 47
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 abstract 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 8
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 5
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 description 1
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
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
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
- C21B13/023—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state
-
- 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
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0066—Preliminary conditioning of the solid carbonaceous reductant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
-
- 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
- F27D17/20—Arrangements for treatment or cleaning of waste gases
- F27D17/22—Arrangements for treatment or cleaning of waste gases for removing solid constituents
- F27D17/25—Arrangements for treatment or cleaning of waste gases for removing solid constituents using cyclones
-
- 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
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
-
- 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
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/16—Introducing a fluid jet or current into the charge
- F27D2003/162—Introducing a fluid jet or current into the charge the fluid being an oxidant or a fuel
- F27D2003/165—Introducing a fluid jet or current into the charge the fluid being an oxidant or a fuel the fluid being a fuel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu na získanie kovov, prípadne kovových zliatin, najmä na získanie ferozliatin, redukciou oxidov kovov v redukčnej zóne, ktorá je vytvorená vrstvou uhlia, ktorou prúdi redukčný plyn, a zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu.The invention relates to a process for obtaining metals or metal alloys, in particular for obtaining ferro-alloys, by reducing metal oxides in a reduction zone formed by a layer of coal through which a reducing gas flows, and to apparatus for carrying out the process.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V európskom patentovom spise EP-A-0 174 291 je opísaný spôsob na vytavovanie kovov, a to medi, olova, zinku, niklu, kobaltu a cínu, z oxidických, jemne zrnitých neželezných rúd, pričom sa vsádzkový materiál vnáša do redukčnej zóny, ktorá je tvorená zvírenou vrstvou uhlia v taviacom splyňovači. Pri prechode touto redukčnou zónou sa oxidický vsádzkový materiál redukuje na kov, ktorý sa zhromažďuje v spodnej časti taviaceho splyňovača.EP-A-0 174 291 discloses a process for smelting metals, namely copper, lead, zinc, nickel, cobalt and tin, from oxidic, fine-grained non-ferrous ores, wherein the feed material is introduced into a reduction zone which it consists of a whirling layer of coal in the melter gasifier. Upon passing through this reduction zone, the oxidic feed material is reduced to a metal that collects at the bottom of the melter gasifier.
Ukázalo sa, že sa spôsob podľa európskeho spisu EP-A-0 174 291 môže výhodne používať na redukciu oxidov, ktoré reagujú s elementárnym uhlíkom pri teplotách pod 1000 °C, môže však dochádzať k problémom pri získaní kovov a kovových zliatin, najmä ferozliatin, ako feromangánu, ferochrómu a ferosilícia, ktoré je možné získať z ich oxidov až pri teplotách nad 1000 °C a elementárnym uhlíkom ako redukčným prostriedkom, pretože čas styku týchto vsádzkových oxidických materiálov, reagujúcich pri vyšších teplotách s časticami uhlia, vytvárajúcimi zvírenú vrstvu, je pomerne krátky.It has been shown that the process according to EP-A-0 174 291 can be advantageously used for the reduction of oxides which react with elemental carbon at temperatures below 1000 ° C, but there may be difficulties in obtaining metals and metal alloys, in particular ferroalloys, such as ferro-manganese, ferro-chromium and ferro-silicon, which can be obtained from their oxides at temperatures above 1000 ° C and elemental carbon as a reducing agent, since the contact time of these batch oxidizing materials reacting at high temperatures with the particulate coal particles short.
Vynález bol vyvolaný snahou vyhnúť sa týmto problémom a ťažkostiam a jeho úlohou je vyvinutie spôsobu a zariadenia opísaného druhu, ktoré by umožňovali vyrábať kovy a zliatiny kovov, obzvlášť ferozliatiny, ako sú feromangán, fcrochróm a fcrosilicium, z jemne zrnitých oxidických materiálov v taviacom splyňovači, pričom by mal kov takú vysokú afinitu ku kyslíku, že by reagoval s elementárnym uhlíkom až pri teplotách nad 1 000 °C.The present invention has been attempted to avoid these problems and difficulties and has the object of developing a method and apparatus of the kind described which make it possible to produce metals and metal alloys, in particular ferroalloys such as ferro-manganese, chromium and fosilicon from finely divided oxide materials in a melter gasifier. the metal having such a high affinity for oxygen that it would react with elemental carbon only at temperatures above 1000 ° C.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Táto úloha je spôsobom podľa vynálezu vyriešená tak, že vrstva uhlia je vytvorená z troch pevných vrstiev, pričom:This object is achieved by the method according to the invention such that the coal layer is formed of three solid layers, wherein:
spodná vrstva pokrytá kvapalnou zmesou z redukovaného kovu a trosky je z odplyneného uhlia, do strednej vrstvy sa zavádza kyslík alebo plyn obsahujúci kyslík na vytvorenie horúceho redukčného plynu pozostávajúceho v podstate z oxidu uhoľnatého; v odstupe sa do strednej vrstvy zavádza jemne zrnitý oxidický vsádzkový materiál a do hornej vrstvy sa zvádzajú spaľovacie plyny z častíc uhlia a z kyslíka, prípadne z plynu obsahujúceho kyslík.the lower layer covered with the reduced metal-slag liquid mixture is degassed coal, oxygen or oxygen-containing gas is introduced into the middle layer to form a hot reducing gas consisting essentially of carbon monoxide; at a distance, a fine-grained oxidic feed material is introduced into the middle layer and combustion gases from coal particles and oxygen or optionally oxygen-containing gas are introduced into the upper layer.
Výhodne sa používa jemne zrnitý oxidický vsádzkový materiál s veľkosťou zrna do 6 mm.Preferably, a fine-grained oxidic feed material with a grain size of up to 6 mm is used.
Výhodne sa na vytvorenie pevnej vrstvy používa uhlie s veľkosťou častíc 5 až 100 mm, predovšetkým 5 až 30 mm.Preferably, coal with a particle size of 5 to 100 mm, in particular 5 to 30 mm, is used to form the solid layer.
Pri výhodnom spôsobe uskutočnenia sa udržiava hrúbka strednej a hornej pevnej vrstvy 1 až 4 m.In a preferred embodiment, the thickness of the middle and upper solid layers is maintained at 1 to 4 m.
Iný spôsob uskutočnenia vynálezu sa vyznačuje tým, že sa odlučujú prachovité častice uhlia z odpadových plynov redukčnej zóny a tieto odlúčené častice uhlia, výhodne v horúcom stave, sa zavádzajú spolu s kyslíkom alebo s plynom obsahujúcim kyslík do horákov, ktoré smerujú do hornej časti pevnej vrstvy.Another embodiment of the invention is characterized in that the pulverized coal particles are separated from the waste gases of the reduction zone and the separated coal particles, preferably in the hot state, are introduced together with oxygen or oxygen-containing gas into the burners which are directed to the upper part of the solid layer. .
Odpadový plyn, zbavený častíc uhlia, sa môže používať ako nosné prostredie na jemne zrnitý oxidický 5 vsádzkový materiál.The coal-free off-gas can be used as a carrier medium for the finely divided oxidic feed material.
Výhodne sa používa uhlie, ktoré si po odplynení zachováva svoj kusovitý charakter, takže pri použitom rozsahu zmenia 5 až 100 mm, výhodne 5 až 30 mm, má po odplynení aspoň 50 % vzniknutého odplyneného uhlia 10 pôvodnú veľkosť častíc 5 až 100 mm, prípadne 5 až 30 mm a zvyšok má najmenšie zrno.Preference is given to using coal which, after degassing, retains its lumpy character so that, for the range used, it changes from 5 to 100 mm, preferably 5 to 30 mm, after degassing at least 50% of the degassed coal 10 has an original particle size of 5 to 100 mm or 5. up to 30 mm and the remainder has the smallest grain.
Prednosťou spôsobu podľa vynálezu je skutočnosť, že má zachované všetky známe prednosti redukčného procesu v šachtových peciach, vykurovaných fosílnou e15 nergiou, ako sú protiprúdová výmena tepla, metalurgická reakcia v pevnej vrstve s elementárnym uhlíkom, ktorá je nevyhnutná na redukciu oxidov neušľachtilých kovov a dobré oddeľovanie kovu od trosky. Skoksovanie, prípadne odplynenie uhlia, sa môže vykonávať bez vy20 tvárania dechtu a iných kondenzovateľných zlúčenín. Plyn, vytvárajúci sa pri odplyňovaní uhlia, pôsobí ako prídavný redukčný prostriedok spolu s redukčnými plynmi, vytvárajúcimi sa splyňovaním odplyneného uhlia.The advantage of the process according to the invention is that it retains all the known advantages of the reduction process in shaft furnaces heated by fossil energy, such as countercurrent heat exchange, metallurgical reaction in a solid layer with elemental carbon, which is necessary to reduce non-noble metal oxides and good separation metal from the wreckage. The hopping or degassing of the coal can be carried out without the formation of tar and other condensable compounds. The gas produced by the degassing of coal acts as an additional reducing agent together with the reducing gases produced by gasifying the degassed coal.
Použitý oxidický materiál sa môže pri zvláštnom 25 prípade vykonávania spôsobu podľa vynálezu v predredukčnom stupni predredukovávať, čo sa javí ako výhodné pri výrobe ferozliatin, kde je podiel oxidu železa vsádzkového materiálu tejto redukcii prístupný.In particular, the oxidic material used can be pre-reduced in the pre-reduction step in the case of carrying out the process according to the invention, which appears to be advantageous in the production of ferroalloys, where the iron oxide content of the feedstock is accessible by this reduction.
Ako zvláštna výhoda spôsobu podľa vynálezu sa u30 vádza, že sa môže vykonávať redukcia oxidov neušľachtilých prvkov, ako napríklad kremíka, chrómu a mangánu bez použitia elektrickej energie. Pri spôsobe podľa vynálezu sa jednoduchým spôsobom riadi energia potrebná na odplynenie uhlia, pretože najmenšie zrno 35 (pod 5 mm) sa vynáša s horúcimi plynmi z taviaceho splyňovača do hornej dúchacej zóny plynov, obsahujúcich kyslík a oxiduje sa plynmi obsahujúcimi kyslík, čím sa uvoľňuje teplo.As a particular advantage of the process according to the invention, it is noted that the reduction of oxides of non-noble elements such as silicon, chromium and manganese can be carried out without the use of electrical energy. In the method of the invention, the energy required for degassing coal is simply controlled because the smallest grain 35 (below 5 mm) is carried with the hot gases from the melter gasifier to the upper breathing zone of the oxygen-containing gases and oxidized by the oxygen-containing gases. .
Rozpad zŕn sa skúša tak, žc sa frakcia uhlia so zrne40 ním 16 až 20 mm podrobuje jednohodinovému odplyneniu vo vopred vyhriatej komore na teplotu 1 400 °C. Objem komory je 12 dm3. Po ochladení prepláchnutím studeným inertným plynom sa určí rozdelenie veľkosti zŕn.The grain disintegration is tested by subjecting a 16-20 mm grain coal fraction to a 1 hour degassing in a preheated chamber to 1400 ° C. The chamber volume is 12 dm 3 . After cooling by flushing with cold inert gas, the grain size distribution is determined.
Vynález sa rovnako týka zariadenia na vykonávanie 45 spôsobu podľa vynálezu s taviacim splyňovačom šachtovým a opatreným žiaruvzdornou výmurovkou, ktorý má v hornej časti vsádzací otvor na vnášanie uhlia a potrubie na odvádzanie plynov, v bočnej stene má šachtový taviaci splyňovač prívod na častice uhlia a na kyslík, pripadne na 50 plyn obsahujúci kyslík a v spodnej časti je vybavený na zhromažďovanie roztaveného kovu a tekutej trosky. Toto zariadenie sa vyznačuje tým, že vytvorením troch nad sebou usporiadaných pevných vrstiev A, B, C:The invention also relates to an apparatus for carrying out a method according to the invention with a melter gasifier having a shaft and a refractory lining having an inlet opening for coal inlet and a gas outlet pipe at the top, a coal melter and oxygen inlet in the side wall. , optionally 50 oxygen-containing gas and equipped at the bottom to collect molten metal and liquid slag. This device is characterized in that by forming three superimposed solid layers A, B, C:
- je v oblasti medzi najspodnejšou pevnou vrstvou A a medzi strednou vrstvou B usporiadaný veniec dúchadiel na kyslík, prípadne na plyn obsahujúci kyslík,- a ring of oxygen blowers or oxygen-containing gas is arranged in the region between the lowermost solid layer A and the middle layer B,
- v odstupe nad vencom dúchadiel je veniec dúchadiel na jemne zrnený oxidický vsádzkový materiál a- at a distance above the crown of the blowers there is a crown of fine-grained oxidic feed material, and
- v odstupe nad nim v oblasti medzi strednou vrstvou B a hornou pevnou vrstvou C je veniec horákov na plyn obsahujúci častice uhlia a kyslík, prípadne plyn obsahujúci kyslík.at a distance therebetween, in the region between the middle layer B and the upper solid layer C, there is a ring of burners for a gas containing coal particles and oxygen, or an oxygen containing gas.
Výhodne je potrubie na odvádzanie plynu spojené s horúcim cyklónom na odlučovanie častíc uhlia z odpado65 vého plynu a vynášací koniec tohto horúceho cyklónu j e potrubím spojený s vencom horákov.Preferably, the gas evacuation line is connected to a hot cyclone for separating coal particles from the waste gas, and the discharge end of the hot cyclone is connected to the torch ring by a conduit.
Pri zvláštnej forme vyhotovenia zariadenia podľa vynálezu je horúci cyklón spojený potrubím s ďalším horúcim cyklónom, pričom do tohto spojovacieho potrubia medzi oboma horúcimi cyklónmi ústi dávkovacie zariadenie na oxidický vsádzkový materiál; vynášací koniec ďalšieho horúceho cyklónu je spojený prostredníctvom dopravného potrubia s vencom dúchadiel na oxidický vsádzkový materiál.In a particular embodiment of the apparatus according to the invention, the hot cyclone is connected via a conduit to another hot cyclone, and into this connection line between the two hot cyclones a metering device for the oxidic feed material flows; the discharge end of the next hot cyclone is connected by means of a conveying line to the fan ring for the oxidic feed material.
Prehľad obrázkovImage overview
Spôsob podľa vynálezu, prípadne zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa vynálezu, sú bližšie objasnené na výkresoch, pričom:The method according to the invention or the apparatus for carrying out the method according to the invention are explained in more detail in the drawings, wherein:
na obr. 1 je schematické znázornenie taviaceho splyňovača s na ňom pripojeným prídavným zariadením, a na obr. 2 je teplotný profil taviaceho splynovača.FIG. 1 is a schematic representation of a melter gasifier with an attachment attached thereto, and FIG. 2 is the temperature profile of the melter gasifier.
Príklad uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Šachtový taviaci splynovač 1 je vybavený žiaruvzdornou výmurovkou 2. Oblasť dna šachtového taviaceho splyňovača 1 slúži na zhromažďovanie roztaveného kovu 3 a roztavenej trosky 4. Pri dne je odpichový otvor 5 na kov a odpichový otvor 6 na trosku. V hornej časti šachtového taviaceho splyňovača 1 jc vsádzací otvor 7 na pridávanie kusového uhlia. Nad tekutou vrstvou roztaveného kovu 3 a roztavenej trosky 4 je vytvorená vrstva uhlia, a to najspodnejšia vrstva A z odplyneného uhlia, ktorou sa nevedie plyn, stredná vrstva B z odplyneného uhlia, ktorou sa vedie plyn a horná vrstva C z kusového uhlia, ktorou sa vedie plyn.The shaft melter gasifier 1 is equipped with a refractory lining 2. The bottom region of the shaft melter gasifier 1 serves to collect molten metal 3 and molten slag 4. At the bottom, the tap hole 5 is for metal and the tap hole 6 is on the slag. In the upper part of the shaft melter gasifier 1, the charging opening 7 for adding lump coal. Above the liquid layer of molten metal 3 and molten slag 4 is a layer of coal, namely the lowest gas-free gas-borne layer A, the gas-free mid-gas layer B, and the lump-coal upper layer C, leads gas.
V bočnej stene šachtového taviaceho splyňovača 1 sú dúchadlá vo forme venca dúchadiel 8 na kyslík alebo na plyny obsahujúce kyslík. Tieto dúchadlá sú usporiadané v oblasti medzi najspodnejšou vrstvou A, ktorou sa nevedie plyn a medzi strednou vrstvou B. S odstupom ústi do strednej až hornej časti pevnej vrstvy B veniec dýzovito vytvorených dúchadiel 9, ktorými sa dúcha jemnozrnný oxidický vsádzkový materiál do strednej vrstvy B.In the side wall of the shaft melter gasifier 1 there are blowers in the form of a crown of oxygen blowers 8 or oxygen-containing gases. These blowers are disposed in the region between the gas-free lowermost layer A and the intermediate layer B. At a spacing, the crown of nozzle-shaped blowers 9 through which the fine-grained oxidic feed material is blown into the middle layer B.
V hraničnej oblasti medzi strednou vrstvou B a hornou vrstvou C je veniec horákov 10 v bočnej stene Šachtového taviaceho splyňovača 1, do ktorých sa zavádza zmes práškovitých častíc uhlia a kyslíka, prípadne plynu obsahujúceho kyslík. Z hornej časti šachtového taviaceho splyňovača 1 odvádza potrubie 11 vzniknutý odpadový plyn do horúceho cyklónu 12. Prachovité častice uhlia, ktoré sú v odpadovom plyne suspendované, sa v horúcom cyklóne 12 odlučujú a z vynášacieho konca horúceho cyklónu 12, v ktorom je zabudované dávkovacie zariadenie 13, sa potrubím 14 zavádzajú do venca horákov 10. Potrubím 15 sa zavádza kyslík obsahujúci plyn do horákov 10. Dávkovacím zariadením 13 sa môže riadiť plnenie horúceho cyklónu 12 a môže sa tak ovplyvňovať odlučovacie pôsobenie horúceho cyklónu 12.In the boundary region between the middle layer B and the upper layer C there is a ring of burners 10 in the side wall of the shaft melter gasifier 1, into which a mixture of pulverized coal and oxygen particles or oxygen-containing gas is introduced. From the upper part of the shaft melter gasifier 1, the generated waste gas is conveyed to the hot cyclone 12 by the duct 11. The pulverulent coal particles suspended in the waste gas are separated in the hot cyclone 12 and from the discharge end of the hot cyclone 12. The line 15 introduces the oxygen-containing gas into the burners 10. The feed device 13 can control the filling of the hot cyclone 12 and thus the separation action of the hot cyclone 12 can be influenced.
Z hornej časti horúceho cyklónu 12 vedie potrubie 16 do ďalšieho horúceho cyklónu 17. Do spojovacieho potrubia 16 ústi dávkovacie zariadenie 18, do ktorého sa zavádza jemnozrnný oxidický vsádzkový materiál zo zásobníka 19. Plyn v spojovacom potrubí 16, má funkciu nosného plynu. Z vynášacieho konca horúceho cyklónu sa jemnozrnný oxidický vsádzkový materiál zavádza do dopravného potrubia 20 a z neho sa potrubím 21 zavádza do dúchadiel 9.From the top of the hot cyclone 12, the conduit 16 leads to another hot cyclone 17. The metering device 18 into which the fine-grained oxidic feed material from the container 19 is fed is connected to the connecting pipe 16. The gas in the connecting pipe 16 has the function of a carrier gas. From the discharge end of the hot cyclone, the fine-grained oxidic feed material is fed into the conveying line 20 and from there it is fed via the line 21 to the blowers 9.
Z horného konca horúceho cyklónu 17 vedie potrubie 22, ktorým sa odvádza nadbytok odpadového plynu. Môže sa ochladzovať, stláčať a dúchať sa potrubím 23 ako dopravným prostredím do potrubia 21.A conduit 22 extends from the upper end of the hot cyclone 17 through which excess waste gas is discharged. It can be cooled, compressed and blown through line 23 as a transport environment into line 21.
Spôsob podľa vynálezu sa výhodne vykonáva tak, že sa uhlie, zavádzané do hornej časti šachtového taviaceho splyňovača 1, odplyní v pevnej vrstve C. Na toto odplynenie sa potrebné teplo získa jednak z horúcich redukčných plynov, ktoré stúpajú z pevnej vrstvy B, jednak ako spaľovacie teplo pevných častíc uhlia, ktoré sa spaľujú kyslík obsahujúcim plynom v horákoch 10. Vertikálne rozloženie vrstvy C sa volí tak, aby plyny, opúšťajúce vrstvu C, mali teplotu aspoň 950 °C. Tým sa zaručí krakovanie dechtov a iných kondenzovateľných zlúčenín. Tým je vylúčené upchanie pevnej vrstvy C. V praxi sa osvedčuje hrúbka na vrstvy C 1 až 4 m. Vertikálne rozloženie vrstvy 1 až 4 m sa osvedčuje rovnako pre pevnú vrstvu B. Vo vrstve C odplynené uhlie vytvára pri klesaní smerom dole pevnú vrstvu B.The process according to the invention is preferably carried out by degassing the coal introduced into the upper part of the shaft melter gasifier 1 in the solid layer C. For this degassing, the required heat is obtained both from the hot reducing gases rising from the solid layer B and the heat of the solid coal particles that are combusted by the oxygen-containing gas in the burners 10. The vertical distribution of the layer C is chosen such that the gases leaving the layer C have a temperature of at least 950 ° C. This ensures the cracking of tars and other condensable compounds. Clogging of the solid layer C is thereby avoided. In practice, a thickness of 1 to 4 m has been proven to be effective. The vertical distribution of the 1 to 4 m layer also proves to be good for solid layer B. In layer C, the degassed coal forms a solid layer B as it falls downwards.
Jemný zrnitý oxidický vsádzkový materiál sa horúcim redukčným plynom a úletom predredukuje v ďalšom horúcom cyklóne 17 a opäť sa odlúči od plynu. Zavádzanie jemne zrnitého prachu obsahujúceho uhlík do horúceho redukčného plynu, môže byť výhodné, pretože uhlík reaguje s oxidom uhličitým, vytvárajúcim sa pri redukcii, za vzniku oxidu uhoľnatého, čím zostáva zachovaný redukčný charakter horúceho plynu v šachtovom taviacom splyňovači 1. Po predredukovani s úletom sa odlúčený jemne zrnitý oxidický vsádzkový materiál nataví vo vrstve B a redukuje sa elementárnym uhlíkom. Teplo potrebné na tavenie a na redukciu sa získa splynením horúceho odplyneného uhlia plynom obsahujúcim kyslík, ktorý· sa zavádza dúchadlami 8 do šachtového taviaceho splyňovača 1. V pevnej vrstve B vznikajúci roztavený kov a roztavená troska tečú dole a zhromažďujú sa vo vrstve A a odpichujú sa.The fine particulate oxidic feed material is pre-reduced in the hot cyclone 17 by hot reducing gas and drift and is separated from the gas again. The introduction of the fine-grained carbon-containing dust into the hot reducing gas may be advantageous because the carbon reacts with the carbon dioxide formed in the reduction to produce carbon monoxide, thereby retaining the reducing character of the hot gas in the shaft melter gasifier. The separated fine-grained oxidic feed material melts in layer B and is reduced by elemental carbon. The heat required for melting and reduction is obtained by gasifying hot degassed coal with an oxygen-containing gas which is introduced by blowers 8 into the shaft melter gasifier 1. In solid layer B, molten metal formed and molten slag flow down and collect in layer A and tap. .
Na obr. 2 je teplotný profil výškou šachtového taviaceho splyňovača 1, pričom na ordináte sú vynesené výškové pomery a na osi x teploty. Plne vyznačená čiara udáva teplotný priebeh prisadeného uhlia a čiarkovaná čiara teplotný priebeh vznikajúceho plynu. Číslom 8 označená výška na osi y predstavuje veniec dúchadiel 8, číslom 9 označená výška predstavuje hladinu dúchadiel 9 pre jemne zrnitý' oxidický vsádzkový materiál (rudu), číslom 10 označená výška predstavuje spätné zavádzanie častíc uhlíka horákmi 10, číslom 24 označená výška znamená hornú hranicu pevnej vrstvy 24 a číslom 11 označená výška znamená potrubie 11 na odvádzanie plynu, prípadne vsádzací otvor 7 na uhlie.In FIG. 2, the temperature profile is the height of the shaft melter gasifier 1, the ordinates showing the height ratios and the x-axis of the temperature. The fully marked line indicates the temperature profile of the added coal and the dashed line indicates the temperature profile of the gas produced. The number 8 indicates the height of the blowers 8, the number 9 indicates the blower level 9 for fine-grained oxidic feed material (ore), the number 10 indicates the reintroduction of carbon particles by the burners 10, and the height 24 indicates the upper limit The height of the solid layer 24 and the height 11 denoted by means of a gas outlet pipe 11 or a coal inlet opening 7.
Vynález bližšie objasňuje príklad praktického vyhotovenia. Percentá sú myslené vždy hmotnostne.The invention is illustrated in more detail by way of example. The percentages are always by weight.
PríkladExample
Postupuje sa opísaným spôsobom. Ako ruda sa používa jemne zrnitá mangánová ruda s veľkosťou častíc maximálne 10 mm, obsahujúca približne 42 % mangánu.The procedure is as described. The ore is a fine-grained manganese ore with a particle size of not more than 10 mm, containing approximately 42% of manganese.
MnO 53,2 %MnO 53,2%
CO2 17,9% H2O 1,5 %CO 2 17.9% H 2 O 1.5%
Ako palivo sa používa stredne prchavé bituminózne uhlie nasledujúceho približného zloženia:Medium volatile bituminous coal of the following approximate composition is used as fuel:
% Cflx % prchavé podiely% C flx % volatile fractions
10% popol % voda10% ash% water
Priemer častíc uhlia je 1 až 40 mm. Na tonu feromangánu 75 % sa používa 1 750 kg uhlia. Pri analýze feromangánu sa zistilo:The diameter of the coal particles is 1 to 40 mm. A ton of ferro-manganese 75% uses 1,750 kg of coal. Ferromangan analysis revealed:
Mn 75,0 %Mn 75,0%
C 7,0 %C 7,0%
Si 0,8 %Si 0,8%
0,02 %0.02%
Spotreba kyslíka na tonu feromangánu je 950 Nm3 a spotreba plynu na tonu feromangánu je 3 200 Nm3 s výhrevnosťou približne 2 000 cal na Nm3.The oxygen consumption per tonne of ferro-manganese is 950 Nm 3 and the gas consumption per tonne of ferro-manganese is 3200 Nm 3 with a calorific value of approximately 2 000 cal per Nm 3 .
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0288686A AT386006B (en) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | METHOD AND SYSTEM FOR THE EXTRACTION OF METALS OR. METAL ALLOYS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK278800B6 true SK278800B6 (en) | 1998-03-04 |
| SK769087A3 SK769087A3 (en) | 1998-03-04 |
Family
ID=3541860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK7690-87A SK769087A3 (en) | 1986-10-30 | 1987-10-27 | Method and device for creation metals or metal alloys |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2572084B2 (en) |
| KR (1) | KR950001909B1 (en) |
| CN (1) | CN1010325B (en) |
| AT (1) | AT386006B (en) |
| AU (1) | AU597737B2 (en) |
| BR (1) | BR8705781A (en) |
| CA (1) | CA1324265C (en) |
| CZ (1) | CZ279319B6 (en) |
| DD (1) | DD262676A5 (en) |
| DE (1) | DE3735966A1 (en) |
| IN (1) | IN172088B (en) |
| PH (1) | PH24466A (en) |
| SK (1) | SK769087A3 (en) |
| SU (1) | SU1582991A3 (en) |
| UA (1) | UA2125A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT386007B (en) * | 1986-10-30 | 1988-06-27 | Voest Alpine Ag | METHOD AND SYSTEM FOR THE EXTRACTION OF METALS OR. METAL ALLOYS |
| DE4108283A1 (en) * | 1991-03-14 | 1992-09-17 | Kortec Ag | METHOD FOR PRODUCING LIQUID METAL FROM FINE-GRAIN METAL OXIDE PARTICLES, AND REDUCTION AND MELTING STOVES FOR CARRYING OUT THE METHOD |
| DE19634348A1 (en) | 1996-08-23 | 1998-02-26 | Arcmet Tech Gmbh | Melting unit with an electric arc furnace |
| UA74680C2 (en) * | 2004-02-23 | 2006-01-16 | Anatolii Tymofiiovych Neklesa | A method for producing iron or alloys thereof and a plant for realizing the same |
| CN104925758B (en) * | 2015-06-10 | 2017-04-19 | 武汉锅炉集团工程技术有限公司 | Method for continually preparing sodium sulfide by use of vertical reverberatory furnace and vertical reverberatory furnace for continual preparation of sodium sulfide |
| CN113134617B (en) * | 2021-04-19 | 2023-01-17 | 山东理工大学 | Plasma spheroidization deoxidation 3D printing metal powder preparation device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN164687B (en) * | 1984-08-16 | 1989-05-13 | Voest Alpine Ag | |
| SE453304B (en) * | 1984-10-19 | 1988-01-25 | Skf Steel Eng Ab | KIT FOR MANUFACTURE OF METALS AND / OR GENERATION OF BATTLE FROM OXIDE ORE |
| AT382390B (en) * | 1985-03-21 | 1987-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | METHOD FOR THE PRODUCTION OF LIQUID PIPE IRON OR STEEL PRE-PRODUCTS |
| AT386007B (en) * | 1986-10-30 | 1988-06-27 | Voest Alpine Ag | METHOD AND SYSTEM FOR THE EXTRACTION OF METALS OR. METAL ALLOYS |
-
1986
- 1986-10-30 AT AT0288686A patent/AT386006B/en not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-10-19 IN IN910/DEL/87A patent/IN172088B/en unknown
- 1987-10-21 AU AU80005/87A patent/AU597737B2/en not_active Ceased
- 1987-10-23 DE DE19873735966 patent/DE3735966A1/en active Granted
- 1987-10-27 CZ CS877690A patent/CZ279319B6/en not_active IP Right Cessation
- 1987-10-27 SK SK7690-87A patent/SK769087A3/en unknown
- 1987-10-28 CA CA000550404A patent/CA1324265C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-28 DD DD87308359A patent/DD262676A5/en not_active IP Right Cessation
- 1987-10-29 BR BR8705781A patent/BR8705781A/en not_active IP Right Cessation
- 1987-10-29 JP JP62274590A patent/JP2572084B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-29 SU SU874203567A patent/SU1582991A3/en active
- 1987-10-29 UA UA4203567A patent/UA2125A1/en unknown
- 1987-10-30 PH PH36005A patent/PH24466A/en unknown
- 1987-10-30 CN CN87107197A patent/CN1010325B/en not_active Expired
- 1987-10-30 KR KR1019870012075A patent/KR950001909B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR890006831A (en) | 1989-06-16 |
| CN1010325B (en) | 1990-11-07 |
| AT386006B (en) | 1988-06-27 |
| BR8705781A (en) | 1988-05-31 |
| CZ279319B6 (en) | 1995-04-12 |
| DE3735966A1 (en) | 1988-05-05 |
| ATA288686A (en) | 1987-11-15 |
| JP2572084B2 (en) | 1997-01-16 |
| SU1582991A3 (en) | 1990-07-30 |
| CN87107197A (en) | 1988-08-10 |
| CZ769087A3 (en) | 1994-11-16 |
| IN172088B (en) | 1993-03-27 |
| DD262676A5 (en) | 1988-12-07 |
| CA1324265C (en) | 1993-11-16 |
| AU597737B2 (en) | 1990-06-07 |
| KR950001909B1 (en) | 1995-03-06 |
| SK769087A3 (en) | 1998-03-04 |
| PH24466A (en) | 1990-07-18 |
| DE3735966C2 (en) | 1991-01-17 |
| UA2125A1 (en) | 1994-12-26 |
| AU8000587A (en) | 1988-05-05 |
| JPS63118021A (en) | 1988-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5445668A (en) | Method of producing molten pig iron or molten steel pre-products | |
| JP2008255494A (en) | Direct smelting method for producing metal from metal oxide | |
| US3912501A (en) | Method for the production of iron and steel | |
| US4571259A (en) | Apparatus and process for reduction of metal oxides | |
| US5948139A (en) | Process for the production of molten pig iron or steel pre-products and a plant for carrying out the process | |
| CA1149175A (en) | Recovery of steel from high phosphorous iron ores | |
| US6596223B2 (en) | Apparatus for direct smelting | |
| US5944871A (en) | Process for the production of molten pig iron or steel pre-products and a plant for carrying out the process | |
| JPS648044B2 (en) | ||
| US4670049A (en) | Oxygen blast furnace for direct steel making | |
| SK278800B6 (en) | METHOD OF GETTING METALS, CASES AND METAL GRAINS | |
| AU733396B2 (en) | A method for producing liquid pig iron or steel preproducts from iron-containing material | |
| US6156262A (en) | Melter gasifier for the production of a metal melt | |
| SK6998A3 (en) | Process for producing liquid pig iron or intermediate steel products and installation for implementing it | |
| US6364929B1 (en) | Method for reprocessing steel slags and ferriferous materials | |
| CA1327274C (en) | Method of recovering metals and metal alloys and a plant therefor | |
| US6315943B1 (en) | Apparatus for producing molten metal | |
| AU2001287371A1 (en) | A direct smelting process and apparatus | |
| MXPA00012893A (en) | A direct smelting process |