SK278800B6 - Spôsob získavania kovov, prípadne kovových zliatin - Google Patents
Spôsob získavania kovov, prípadne kovových zliatin 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)
Description
Oblasť techniky
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.
Doterajší stav techniky
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.
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.
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.
Podstata vynálezu
Táto úloha je spôsobom podľa vynálezu vyriešená tak, že vrstva uhlia je vytvorená z troch pevných vrstiev, pričom:
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.
Výhodne sa používa jemne zrnitý oxidický vsádzkový materiál s veľkosťou zrna do 6 mm.
Výhodne sa na vytvorenie pevnej vrstvy používa uhlie s veľkosťou častíc 5 až 100 mm, predovšetkým 5 až 30 mm.
Pri výhodnom spôsobe uskutočnenia sa udržiava hrúbka strednej a hornej pevnej vrstvy 1 až 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.
Odpadový plyn, zbavený častíc uhlia, sa môže používať ako nosné prostredie na jemne zrnitý oxidický 5 vsádzkový materiál.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
- je v oblasti medzi najspodnejšou pevnou vrstvou A a medzi strednou vrstvou B usporiadaný veniec dúchadiel na kyslík, prípadne na plyn obsahujúci kyslík,
- v odstupe nad vencom dúchadiel je veniec dúchadiel na jemne zrnený oxidický vsádzkový materiál a
- 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.
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.
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.
Prehľad obrázkov
Spôsob podľa vynálezu, prípadne zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa vynálezu, sú bližšie objasnené na výkresoch, pričom:
na obr. 1 je schematické znázornenie taviaceho splyňovača s na ňom pripojeným prídavným zariadením, a na obr. 2 je teplotný profil taviaceho splynovača.
Príklad uskutočnenia vynálezu
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Vynález bližšie objasňuje príklad praktického vyhotovenia. Percentá sú myslené vždy hmotnostne.
Príklad
Postupuje sa opísaným spôsobom. Ako ruda sa používa jemne zrnitá mangánová ruda s veľkosťou častíc maximálne 10 mm, obsahujúca približne 42 % mangánu.
| Ruda má toto zloženie: | |
| Fe | 5,7 % |
| CaO | 11,8% |
| MgO | 2,2 % |
| SiO2 | 5,2 % |
| A12O3 | 0,1 % |
MnO 53,2 %
CO2 17,9% H2O 1,5 %
Ako palivo sa používa stredne prchavé bituminózne uhlie nasledujúceho približného zloženia:
% Cflx % prchavé podiely
10% popol % voda
Priemer častíc uhlia je 1 až 40 mm. Na tonu feromangánu 75 % sa používa 1 750 kg uhlia. Pri analýze feromangánu sa zistilo:
Mn 75,0 %
C 7,0 %
Si 0,8 %
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.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob získavania kovov, prípadne kovových zliatin, najmä ferozliatin, redukciou oxidov kovov v redukčnej zóne, ktorá je vytvorená vrstvou uhlia, ktorou prúdi redukčný plyn, vyznačujúci sa tým, že vrstva uhlia je vytvorená z troch pevných vrstiev A, B a C, pričom spodná vrstva A pokrytá kvapalnou zmesou z redukovaného kovu a z trosky je z odplyneného uhlia, do strednej vrstvy B sa zavádza kyslík alebo plyn obsahujúci kyslík na vytvorenie horúceho redukčného plynu, pozostávajúceho v podstate z oxidu uhoľnatého a v odstupe sa do strednej vrstvy B zavádza jemne zrnitý vsádzkový materiál a do hornej vrstvy C sa zavádzajú spaľovacie plyny z častíc uhlia a z kyslíka, prípadne z plynu obsahujúceho kyslík.
- 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa zavádza oxidický jemne zrnitý vsádzkový materiál s veľkosťou častíc až 6 mm.
- 3. Spôsob podľa nároku la 2, vyznačujúci sa tým, že sa na vytvorenie pevných vrstiev A, B, C používa uhlie s veľkosťou zŕn 5 až 100 mm, najmä 5 až 30 mm.
- 4. Spôsob podľa nároku laž3, vyznačujúci sa tým, že hrúbka strednej a hornej vrstvy je 1 až 4 m.
- 5. Spôsob podľa nároku laž4, vyznačujúci sa tým, že sa z odpadového plynu z redukčnej zóny odlučujú práškovité častice uhlia a tieto častice uhlia, výhodne v horúcom stave, sa zavádzajú spolu s kyslíkom alebo s plynom obsahujúcim kyslík do horákov smerovaných do hornej pevnej vrstvy C.
- 6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa t ý m , že odpadový plyn, zbavený častíc uhlia, sa používa ako nosné prostredie na jemne zrnitý' oxidický vsádzkový materiál.
- 7. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa nároku 1 až 6, pozostávajúce zo šachtového taviaceho splynovača (1), ktorý má v hornej časti vsádzací otvor (7) na pridávanie uhlia a potrubie (11) na odvádzanie plynu, v bočnej stene má potrubie na uhlíkové častice a na kyslík alebo na plyn obsahujúci kyslík a ktorý· má spodnú časť na zhromažďovanie roztaveného kovu (3) a roztavenej trosky(4), vyznačujúce sa tým, že vytvorením troch nad sebou usporiadaných pevných vrstiev A, B, C je v oblasti medzi najspodnejšou pevnou vrstvou A a medzi strednou vrstvou B usporiadaný veniec dúchadiel (8) pre kyslík, prípadne pre plyn obsa5 hujúci kyslík, v odstupe nad vencom dúchadiel (8) je veniec dúchadiel (9) pre jemne zmený oxidický vsádzkový materiál a v odstupe nad vencom dúchadiel (9) pre jemne zmený oxidický vsádzkový materiál v oblasti medzi strednou vrstvou B a hornou pevnou vrstvou C je 10 veniec horákov (10) pre plyn obsahujúci častice uhlia a kyslík, prípadne plyn obsahujúci kyslík.
- 8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že potrubie (11) má vostavaný horúci cyklón (12) na odlučovanie častíc uhlia z odpadového15 plynu, pričom vynášací koniec tohto horúceho cyklónu (12) je potrubím spojený s vencom horákov (10) pre plyn obsahujúci častice uhlia a kyslík alebo plyn obsahujúci kyslík.
- 9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujú-20 ce sa tým, že horúci cyklón (12) je potrubím spojená s ďalším horúcim cyklónom (17), pričom do tohto spojovacieho potrubia (16) medzi obidvoma horúcimi cyklónmi (12, 17) ústi dávkovacie zariadenie (18) na oxidický vsádzkový materiál a vynášací koniec ďal25 šieho horúceho cyklónu (17) je spojený dopravným potrubím (20) s vencom dúchadiel (9) na oxidický vsádzkový materiál.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0288686A AT386006B (de) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | Verfahren und anlage zur gewinnung von metallen bzw. metallegierungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK278800B6 true SK278800B6 (sk) | 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 (sk) |
| KR (1) | KR950001909B1 (sk) |
| CN (1) | CN1010325B (sk) |
| AT (1) | AT386006B (sk) |
| AU (1) | AU597737B2 (sk) |
| BR (1) | BR8705781A (sk) |
| CA (1) | CA1324265C (sk) |
| CZ (1) | CZ279319B6 (sk) |
| DD (1) | DD262676A5 (sk) |
| DE (1) | DE3735966A1 (sk) |
| IN (1) | IN172088B (sk) |
| PH (1) | PH24466A (sk) |
| SK (1) | SK769087A3 (sk) |
| SU (1) | SU1582991A3 (sk) |
| UA (1) | UA2125A1 (sk) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT386007B (de) * | 1986-10-30 | 1988-06-27 | Voest Alpine Ag | Verfahren und anlage zur gewinnung von metallen bzw. metallegierungen |
| DE4108283A1 (de) * | 1991-03-14 | 1992-09-17 | Kortec Ag | Verfahren zum herstellen von fluessigem metall aus feinkoernigen metalloxidpartikeln und reduktions- und schmelzofen zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE19634348A1 (de) | 1996-08-23 | 1998-02-26 | Arcmet Tech Gmbh | Einschmelzaggregat mit einem Lichtbogenofen |
| 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 (zh) * | 2015-06-10 | 2017-04-19 | 武汉锅炉集团工程技术有限公司 | 一种利用立式反射炉连续制备硫化钠的方法及其装置 |
| CN113134617B (zh) * | 2021-04-19 | 2023-01-17 | 山东理工大学 | 等离子球化脱氧3d打印金属粉体制备装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN164687B (sk) * | 1984-08-16 | 1989-05-13 | Voest Alpine Ag | |
| SE453304B (sv) * | 1984-10-19 | 1988-01-25 | Skf Steel Eng Ab | Sett for framstellning av metaller och/eller generering av slagg fran oxidmalmer |
| AT382390B (de) * | 1985-03-21 | 1987-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvorprodukten |
| AT386007B (de) * | 1986-10-30 | 1988-06-27 | Voest Alpine Ag | Verfahren und anlage zur gewinnung von metallen bzw. metallegierungen |
-
1986
- 1986-10-30 AT AT0288686A patent/AT386006B/de 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/de active Granted
- 1987-10-27 CZ CS877690A patent/CZ279319B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1987-10-27 SK SK7690-87A patent/SK769087A3/sk unknown
- 1987-10-28 CA CA000550404A patent/CA1324265C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-28 DD DD87308359A patent/DD262676A5/de not_active IP Right Cessation
- 1987-10-29 BR BR8705781A patent/BR8705781A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-10-29 JP JP62274590A patent/JP2572084B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-29 SU SU874203567A patent/SU1582991A3/ru active
- 1987-10-29 UA UA4203567A patent/UA2125A1/uk unknown
- 1987-10-30 PH PH36005A patent/PH24466A/en unknown
- 1987-10-30 CN CN87107197A patent/CN1010325B/zh not_active Expired
- 1987-10-30 KR KR1019870012075A patent/KR950001909B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR890006831A (ko) | 1989-06-16 |
| CN1010325B (zh) | 1990-11-07 |
| AT386006B (de) | 1988-06-27 |
| BR8705781A (pt) | 1988-05-31 |
| CZ279319B6 (cs) | 1995-04-12 |
| DE3735966A1 (de) | 1988-05-05 |
| ATA288686A (de) | 1987-11-15 |
| JP2572084B2 (ja) | 1997-01-16 |
| SU1582991A3 (ru) | 1990-07-30 |
| CN87107197A (zh) | 1988-08-10 |
| CZ769087A3 (en) | 1994-11-16 |
| IN172088B (sk) | 1993-03-27 |
| DD262676A5 (de) | 1988-12-07 |
| CA1324265C (en) | 1993-11-16 |
| AU597737B2 (en) | 1990-06-07 |
| KR950001909B1 (ko) | 1995-03-06 |
| SK769087A3 (en) | 1998-03-04 |
| PH24466A (en) | 1990-07-18 |
| DE3735966C2 (sk) | 1991-01-17 |
| UA2125A1 (uk) | 1994-12-26 |
| AU8000587A (en) | 1988-05-05 |
| JPS63118021A (ja) | 1988-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5445668A (en) | Method of producing molten pig iron or molten steel pre-products | |
| JP2008255494A (ja) | 金属酸化物から金属を製造する直接製錬法 | |
| 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 (sk) | ||
| US4670049A (en) | Oxygen blast furnace for direct steel making | |
| SK278800B6 (sk) | Spôsob získavania kovov, prípadne kovových zliatin | |
| 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 |