Способ получения металлов и сплавов и устройство для его осуществления

Номер патента: 2500

Опубликовано: 15.09.1995

Авторы: Эрих Оттеншлегер, Вернер Леопольд Кепплингер

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к металлургии, конкретно к получению металлов или сплавов, преимущественно ферросплавов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей. По способу получают металлы или металлические сплавы, в особенности ферросплавы, путем восстановления окислов металлов в восстановительной зоне, образованной слоем угля, через который проходит восстановительный газ. Чтобы получить металлы, имеющие высокое сродство к кислороду, кусковой оксидный исходный материал под действием силы тяжести направляется через слой угля, состоящий из трех стационарных слоев А, В, С, причем предусмотрен самый нижний слой А из дегазированного угля, закрывающего жидкий отстойник из восстановленного металла 3 и шлака 4. В средний слой В вводится кислород или содержащий кислород газ для получения горячего восстановительного газа, состоящий, в основном, из СО, а в самый верхний слой С вводятся горячие газы из частичек угля и кислорода или кислородсодержащего газа. Устройство для осуществления способа содержит реактор 1 шахтного типа, снабженный огнеупорной футеровкой 2. Зона, близкая к днищу реактора, служит для приема жидкого металла и шлака, В верхней части реактора имеется загрузочное отверстие 7 для подачи кускового угля и отверстие 8 для кускового оксидного материала. В боковые стенки реактора встроены трубы 9 для вдувания кислорода или кислородсодержащего газа. Эти трубы расположены в пограничной зоне между слоем А и слоем В. Между слоем В и слоем С встроены горелки 10, в которые вводится смесь из пылевидных частиц угля и кислорода. От верхней части реактора 1 отходит отводящая магистраль 11, через которую горячие отходящие газы попадают в циклон 12. Из циклона 12 сепарированные частицы угля через разгрузочное устройство 13 подводятся по трубопроводу 14 к горелкам 10.

Текст

Смотреть все

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(5 7) Изобретение относится к металлургии, конкретно К получению металлов или сплавов, преимущественно ферросплавов.Цель изобретения - расширение технологических возможностей. По способу получают Металлы или металлические сплавы, в особенности ферросплавы,путем восстановления окислов металлов в восстановительной зоне, образованной слоем угля,через который проходит восстановительный газ. Чтобы получить Металлы, имеющие высокое сродство к кислороду, кусковой оксидный исходный материал под действием силы тяжести направляется через слой угля, изобретение относится к метаплургии, конкретно к получению металловсостоящий из трех стационарных слоев А, В, С, причем предусмотрен самый нижний слой А из дегазированного угля, закрывающего жидкий отстойник из восстановленного металла 3 и шлака 4. В средний слой В вводится кислород или содержащий кислород газ для получения горячего восстановительного газа,состоящий, в основном, из СО, а в самый верхний слой С вводятся горячие газы из частичек угля и кислорода или кислородсодержащего газа.Устройство для осуществления способа содержит реактор 1 шахтного типа, снабженный огнеупорной футеровкой 2. Зона, близкая к днищу реактора, служит для приема жидкого металла и шлака, В верхней части реактора имеется загрузочное отверстие 7 для подачи кускового угля и отверстие 8 для кускового оксидного материала. В боковые стенки реактора встроены трубы 9 для вдувания кислорода или кислородсодержащего газа. Эти трубы расположены в пограничной зоне между слоем А и слоем В. Между слоем В и споем С встроены горелки 10, в которые вводится смесь из пылевидных частиц угля и кислорода. От верхней части реактора 1 отходит отводящая магистраль 11, через которую горячие отходящие газы попадают в циклон 12. Из циклона 12 сепарированные частицы угля через разгрузочное устройство 13 подводятся по трубопроводу 14 к горелкам 10. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.Предлагаемый способ позволяет полуцить в реакторе для взаимодействия газов и расплава металлов металлы и металлические сплавы, в частности Фердосддавы такие как ферромарганец. Феррохром и Ферросилиций, из кускового окисного исходного материала, причем металл имеет такое высокое что он реагирует с элементарным углеродом только выше 10 ППС.ц кусковой окисный исходный материалпод действием силы тяжести направляется через стационарный слой угля,состоящий из трех слоев (А, В, С), причем нижний слой А состоит из дега эированного угля и покрывает жидкий отстойник (отстой) из восстановленного металла и шлака, в средний слой В вводится кислород или газ, содержащий кислород, для получения горячего восстановительного газа, состоящего,в основном, из СО, и в верхний слойС вводятся горючие газы из частичек угля и кислорода или содержащего кислород газа.Применяется преимущественно кусковой кислый исходный материал с величиной кусков 6-50 мм, преимущественно 1030 мм.Целесообразно для образования ствционарных слоев применять уголь с величиной кусков 5-00 мм, в частности 5-30 мм.По преимущественному варианту нсполнения толщины среднего и верхнего стационарных слоев составляет 1-д м.Из отходящего газа, проходящего через стационарные слои угля (восстановительные зоны), выделяются пылевидные частички угля, которые преимущественно в горячем состоянии вместе с кислородом или кнслородсодержащим газон подводятся к горелкам, направленным в верхний стационарный слой.В качестве угля применяется преимущественно такой уголь, который после дегазации сохраняет свой кусковой характер (вид), так что при величине кусков 5-100 им, преимущественно 3-30 мм, после дегазации еще по меньшей мере 502 полученного дегаэнрованного угля имеет прежнюю величину зерен (5-100 мм или 5-30 мм), а остатокСУЩествует в виде кусков более мелкой Фракции.Способ обеспечивает при сохранении всех преимуществ процесса восстановЛЕНИЛ Б ШЗХТНЫК ПЕЧЗХ, ГДЕ ИСПОЛЬЗУ ЕТСЯ ЭНЕРГИЯ ИСКОПЭЕНЫХ ВВЩЗСТВ, металлургическую реакцию в стационарном слое С элементарным углеродом, которая нужна для восстановления окислов неблагородных металлов, а также хорошее разделение металла и шлака. Коксование или дегазация углей может осуществляться без образования смолы или дпугик конденсированных соединений. Образованный при дегазации угля Газ действует как дополнительное восстановитепьное средство к восстановительным газам, образованным из дегааируемого угля.Кроме того, восстановление окислов неблагородныи элементов, например кремния хрома, марганца, может осуществляться без применения электрической энергии. Согласно предлагаемому способу энергия, необходимая для дегазации (коксования) угля, управляется простым образом, так как мелкие куски (меньше 5 мм) выносятся с горячими отходящими газами из реактора для взаимодействия газов с расплавом металлов, сепарируются, возвращаются в верхнюю зону, где происходит вдувание, в кислородсодеркащий газ и с помощью кислородсодержащего газа окисляются, при этом освобождается тепло.Характер разрушения зерен проверяется тем, что фракция из частиц от 16 до 20 мм подвергается дегазации в течение 1 ч в камере, нагретой до 1 дП 0 С. Объем камеры составляет 12 дн. После охлаждения путем промывки холодным инертным газом определяется распределение кусков (по Фракциям).На чертеже ПОВДСТЭВЛВНЭ схема реакТОВЭ ДЛЯ ВЗЭНМОДВЙСТВИЯ ГЭЗОВ С расПЛЗВОМ МЕТЗЛЛВ С ПРИСОСДИННЕМННИ К нему дополнительными устройствами.Устройство содержит реактор 1 шахтного типа, снабженный огнеупорной футеровкой 2. Зона, близкая к днищу реактора, служит для приема расплавленного жидкого металла 3 и расплавленного жидкого шлака д. Реактор имеет выпускное отверстие 5 для металла н отверстие 6 для выпуска шлака. В верхней части реактора предусмотреностие 8 для кускового окисного исходного натериала. Выше отстойника дляжидких продуктов образован стационарный слой угля, состоящий из трех слоев нижний слой А из дегааированного угля, над ним средний слой В, пронизываеный газом из дегазированного угля, 8 Над Нин слой С из кускового угля, пронизываемый газом.В боковые стенки реактора Т встроены трубы 9 для вдувания кислорода или кислородсодержащих газов. Эти трубы расположены в пограничной зоне между стационарными слоями А и В.В пограничной зоне между слоями В и С встроены горелки 10, в которые вводится смесь из пылевидных частиц угля и кислорода или кислородсодержащих газов. От верхней части реактора 1 отходит отводящая магистраль 11,подводящая отходящие газы в циклон 12 для очистки горячих запыленных газов. пылевидные частички угля, взвешенные в отходящем газе в виде суспензии,сепарируются в циклоне 2 и от разгрузочного конца циклона 12, в котором предУснотрено довирующее устройство 13, подводятся по трубопроводу 114 к расположенным по ободу горелкам 10. К горелкам 10 ведет магистраль 15 для кислородсодержащих газов. С помощью дозирующего устройства 13 может регулироваться уровень заполнена циклона 2 и учитываться ЭГО СеПЭрИРУЮщее действие. От верхней части циклона 12 отходящий газ отводится по магистрали 16.Способ реализуется следующим образом.Через загрузочные отверстия в верхней части реактора совместно вводдТСд Уголь И кусковой окисный исходный НгТериал. Уголь а стационарном слое С дегавируется (кокоуется). Необходимое для дегазации тепло посту.аТ ОТ Горячих восстановительным га д 0 В Прднимающихся из стационарного слоя В, а таким образуется при сгорании частичек угля, сжигаемых с ломочью кислородсодержащих газов В горелд - ТОЛЩИНЭ слоя С выбирается Й ЧТО выводящий из слоя С газ имеет минимальную температуру (950 С) 3 Результата смола и другие конденси 0 УВННе соединения крекируютсл, темо самым исключается забивание верхнего стационарного слоя С. Как показала практика, наиболее рациональная толщина слоя С 1-д м. Толщина стационарного слоя В составляет такимДегазированный в стационарном слое С уголь при падении вниз образует стационарный слой В.Кусковой окисный исходный материал расплавляется е стационарном слое В и восстанавливается элементарным углеродом. Тепло, необходимое для расплавления и восстановления,получается в результате газификации горячих дегазированным углей с помощью содержащих кислород газов, вводимых в реактор через вдувные трубки 9. Возникающий в стационарном слое В расплавленный жидкий металл и расплавленные Флюсы стекают вниз и собираются ниже стационарного слоя А и затем выпускаются ив реактора.1. Способ получения металлов или сплавов, преимущественно Ферросплавов, включающий восстановление окислов металлов фракцией 6-50 мн в восстановительной зоне. образуемой слоем угля, расположенным над жидким расплавом металла и шлака, и вдувание восстановительного газа через этот слой угля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, кусковой оксидный материал подают сверху в восстановительную зону, состоящую из трех слоев угля (А, В, С), при этом нижний слой (А). покрывающий жидкий расплав металла и шлака, состоит из дегазированного угля, в средний слой(В) вдувают кислород или кислородсодержащий газ, а в верхний слой (С) вдувают горюную.смесь из частиц угля и кислорода или кислородсодержащего газа.2. Способ по п.1, о т л и ч а п Ц И й с я тем,что для образования СТдИонарных слоев угля (А, В, С) исПОЛЪЗУЮТ уголь фракцией 5-100 мм,преимущественно 530 мм.3. Способ по пп. и 2, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что толщины с Среднего (В) и верхнего (С) слоев угля составляет 1-д м..гааа СЕПЭОНПУЮТ ЧЗСТНЧКИ УГЛЯ И ИС5. Устройство для получения металлов и сплавов, преимущественно ферросплавов, содержащее реактор шахтного типа с огнеупорной футеровкой, загрузонные отвеостия в верхней части для ввода угля и оксидного кускового материапа, отводящую магистраль для от апкаходящих газов, соединенную с цикло ном, разгрузочный конец которого сдединен с магистралями для подачи угляи кислорода или ниспородсцдержащего газа в горелки, и расположенный внизу сборник для жидкого металла и шлака,о т п и ч а п щ е е с я тем, что, С ЦЕЛЬЮ ВЗСШИРВНИЯ ТВХНОЛОГИЧВСКНК возможностей, магистраль для подачи КИСЛОООДЗ ИЛИ КИСЛОПОДСОДВПЖЗЩВГО газа расположена в нижней части среднего слоя (В), а горелки расположеныв нижней части верхнего слоя (С).ВерсткаЧКа 3 патентисполнитель /Ъ 1 Бекенева Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова

МПК / Метки

МПК: C22B 5/10, C22C 33/00

Метки: способ, сплавов, получения, металлов, устройство, осуществления

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-2500-sposob-polucheniya-metallov-i-splavov-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ получения металлов и сплавов и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты