Спосіб і пристрій для виробництва металів та/або первинних металовиробів

1. Спосіб виробництва металів та/або первинних металовиробів, зокрема передільного чавуну та/або первинних виробів з передільного чавуну, у якому принаймні частково відновлений шихтовий матеріал, що містить метал, у вигляді дрібних часток, що подають шляхом пневматичного транспортування за допомогою потоку газу-носія у вигляді потоку середовища, який утворюють з шихтового матеріалу й потоку газу-носія, у плавильний агрегат, зокрема плавильний газифікатор, для подальшої переробки, який відрізняється тим, що шихтовий матеріал вводять у плавильний агрегат після того, як відділяють від нього потік газу-носія, причому шихтовий матеріал вводять у плавильний агрегат окремо частковими кількостями принаймні у двох точках введення, причому ці часткові кількості шихтового матеріалу вводять незалежно одна від одної і безперервно або порціями, а перед тим, як потік газу-носія відділяють від шихтового матеріалу, потік середовища розділяють принаймні на два часткових потоки середовища, часткові потоки газу-носія у кожному випадку відділяють, і вводять часткові кількості шихтового матеріалу, причому контрольоване введення часткових кількостей шихтового матеріалу здійснюють шляхом цілеспрямованого відведення часткових потоків газу-носія, які вже відділені. 2 (19) 1 3 88796 4 ного введення шихтового матеріалу в плавильний точках введення, якщо це доречно, лініями до агрегат 12, причому роздільний пристрій 10 додатплавильного агрегату 12. ково призначений для розділення потоку середо17. Пристрій за п. 16, який відрізняється тим, що вища, утвореного з шихтового матеріалу і потоку пристрій для введення шихтових матеріалів місгазу-носія, принаймні на два часткових потоки сетить накопичувальний резервуар 15, який виконаредовища, у кожному випадку утворених з частконий з можливістю з'єднання лінією з буферним вої кількості шихтового матеріалу і часткового порезервуаром 37, при цьому забезпечено подачу току газу-носія, причому принаймні для одного з газу-носія з буферного резервуара 37 до накопичасткових потоків середовища передбачений відчувального резервуара 15. дільний пристрій 13, призначений для відділення 18. Пристрій за будь-яким з пп. 9-17, який відрізчасткової кількості шихтового матеріалу від частняється тим, що додатково містить принаймні кового потоку газу-носія, причому зазначений відодин живильний пристрій 40, який містить живильдільний пристрій 13 виконаний з можливістю з'єдний резервуар 41 та/або шлюз 43 для введення нання лініями з плавильним агрегатом 12 для домішок та/або присадок, що містять метал, у плавведення шихтового матеріалу, з пристроєм 21 вильний агрегат 12, переважно, через буферний для обробки газу, призначеного для очистки поторезервуар 37 та/або пристрій для введення шихку газу-носія, і з роздільним пристроєм 10, та у тових матеріалів. лінії 17 між віддільним пристроєм 13 і пристроями 19. Пристрій за будь-яким з пп. 9-18, який відріз21, 22, 23 для обробки газу має регулюючий кланяється тим, що принаймні в одній точці введенпан 18, призначений для регулювання часткового ня, в якій шихтовий матеріал і, у відповідних випапотоку середовища. дках, домішки та/або присадки введені у 10. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що плавильний агрегат 12, передбачений відвідний роздільний пристрій 10 виконаний з можливістю пристрій 46, призначений для розподілу або розприєднання лінією 11 до пристрою 3 для пневмаміщення шихтового матеріалу у плавильному агтичного перенесення шихтового матеріалу та/або регаті 12. принаймні двома, зокрема, шістьома лініями до 20. Пристрій за будь-яким з пп. 9-19, який відрізплавильного агрегату 12. няється тим, що передбачений роздільний при11. Спосіб за будь-яким з пп. 9 або 10, який відрістрій представляє собою динамічний розподільник зняється тим, що пристрій 3 для пневматичного 47, призначений для розподілу або розміщенню перенесення шихтового матеріалу виконаний з шихтового матеріалу та будь-яких домішок та/або можливістю приєднання до додатково передбачеприсадок у плавильному агрегаті 12, причому розного обробного реактора 1 принаймні однією лініподільник може з'єднуватися живильною лінією з єю 24. віддільним пристроєм 13, накопичувальним резер12. Пристрій за будь-яким з пп. 9-11, який відрізвуаром 15, за його наявності, або буферним резеняється тим, що пристрій 3 для пневматичного рвуаром 37, за його наявності, і принаймні двома перенесення направлений практично догори у налініями 48 з плавильним агрегатом. прямку транспортування шихтового матеріалу від 21. Пристрій за будь-яким з пп. 9-20, який відрізобробного реактора 1 до роздільного пристрою 10. няється тим, що між обробним реактором 1 і при13. Пристрій за будь-яким з пп. 9-12, який відрізстроєм 3 для пневматичного транспортування пеняється тим, що пристрої 21, 22, 23 для обробки редбачені принаймні один додатковий пристрій, газу виконані з можливістю приєднання лінією до виконаний з можливістю подання в нього тиску, випускної лінії технологічного газу з плавильного зокрема, додатковий резервуар 4b, і принаймні агрегату для очистки технологічного газу з плавиодин клапан 7, призначений для безперервного льного агрегату. введення або введення порціями шихтового мате14. Пристрій за будь-яким з пп. 9-13, який відрізріалу у потік газу-носія. няється тим, що пристрій для введення шихтових 22. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що матеріалів містить накопичувальний резервуар 15, замість клапана передбачений/передбачені конвевиконаний з можливістю подання в нього тиску, єрний пристрій, зокрема, шнековий транспортер призначений для введення шихтового матеріалу, 26 та/або ежектор 27. який вже відділений, та/або його часткових кілько23. Пристрій за будь-яким з пп. 21 або 22, який стей у плавильний агрегат 12, та/або принаймні відрізняється тим, що розміщені принаймні один два клапани 16, 16а, 16b, 38, призначені для контдодатковий пристрій 2 і додатковий резервуар 4а рольованого введення шихтового матеріалу. за ним для підвищення тиску, що уможливлює 15. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що живлення типу шлюзового шихтовим матеріалом і клапаном 16, 16а, 16b, 38 є золотниковий клапан підвищення тиску. або пневматичний клапан, зокрема L-подібний 24. Пристрій за будь-яким з пп. 21-23, який відрізклапан із самоблокуванням. няється тим, що передбачені принаймні два до16. Пристрій за будь-яким з пп. 9-15, який відріздаткових пристрої, вибрані з групи: 4а, 4b, 9а, 26, няється тим, що передбачений буферний резер27, 28, 29, 30, 31, 49, 50, підключені паралельно, вуар 37, виконаний з можливістю подання в нього які призначені для поперемінного заповнення й тиску, призначений для прийому потоку середоспорожнення додаткових пристроїв. вища і виконаний з можливістю підключення до 25. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що пристрою 3 для пневматичного перенесення, а пристрій 3 для пневматичного транспортування також з можливістю підключення принаймні у двох має принаймні одну живильну лінію 33 для додаткового газу-носія. 5 Винахід відноситься до способу виробництва металів та (або) первинних металовиробів, зокрема, передільного чавуну та (або) первинних виробів з передільного чавуну, у якому принаймні частково відновлений шихтовий матеріал, що містить метал, зокрема, у вигляді дрібних часток, подають шляхом пневматичного транспортування за допомогою потоку газу-носія у вигляді потоку середовища, утвореного з шихтового матеріалу й потоку газу-носія, у плавильний агрегат, зокрема, плавильний газифікатор, для подальшої переробки. Винахід відноситься також до пристрою для виробництва металів та (або) первинних металовиробів, зокрема, передільного чавуну та (або) первинних виробів з передільного чавуну, з шихтового матеріалу, що містить метал, зокрема, у вигляді дрібних часток, який має плавильний агрегат для подальшої переробки шихтового матеріалу, зокрема, плавильний газифікатор, і пристрій для пневматичного перенесення шихтового матеріалу за допомогою потоку газу-носія. Відомо, що суттєві вимоги висуваються, зокрема, при перенесенні гарячих технологічних матеріалів. На додаток до температурних напружень на пристрої-носії, зокрема, кількісно точне перенесення є важливою вимогою якій повинна відповідати система-носій, щоб при точному керуванні технологічним процесом отримати вироби, які мають необхідний профіль властивостей і малий їх розкид. Зокрема, перенесення матеріалів, що містять метал, у вигляді дрібних часток, висуває високі вимоги до технології металургійного процесу й устаткування. Наприклад, перенесення, зокрема, теплих або гарячих матеріалів висуває додаткові вимоги до проектування установки. Як відомо, для досягнення цієї мети використовуються так звані пристрої для пневматичного транспортування, у яких матеріал, переміщується за допомогою потоку газу. У документі WO 03/68994 А1 розкрито систему пневматичного транспортування вищезазначеного типу, що забезпечує транспортування шихтових матеріалів, які містять метал, за допомогою технологічного газу, відведеного з плавильного агрегату. У даному випадку, однак, немає, зокрема, рішення, як шихтовий матеріал, що містить метал, повинен подаватися у плавильний агрегат, і яким чином досягти кількісного регулювання подачею. Виходячи з відомих технічних рішень, в основу даного винаходу поставлена задача створити спосіб відповідно до обмежувальної частини пункту 1 формули винаходу і пристрій відповідно до обмежувальної частини пункту 11 формули винаходу, які уможливлюють точніше дозування й розподіл шихтових матеріалів і, відтак, точніше керування технологічним процесом при виробництві металу або первинних металовиробів. Відповідно до винаходу, поставлена задача вирішується, щодо способу, за відмітною частиною пункту 1 формули винаходу і, щодо пристрою, за відмітною частиною пункту 11 формули винаходу. 88796 6 Відповідно до винаходу, шихтовий матеріал вводять у плавильний агрегат окремо й незалежно принаймні у двох точках введення, причому у кожній точці тепер стає можливим окреме введення. Це введення може відбуватися безперервно або частинами, тобто кількісно обмеженими порціями. Завдяки цьому досягається значна перевага, а саме: введення часткових кількостей шихтового матеріалу можна локально й кількісно регулювати, щоб уможливити цілеспрямований розподіл шихтових матеріалів у плавильному агрегаті за допомогою живильного пристрою. Це забезпечує переваги, зокрема, при подачі шихтових матеріалів у вигляді дрібних часток. Описані заходи уможливлюють значно ефективніше керування технологічним процесом плавильного агрегату, оскільки завдяки впливу на розподіл шихтових матеріалів уможливлюється оптимальний розподіл шихтового матеріалу і додаткових технологічних матеріалів, таких, як, наприклад, носії вуглецю. Виявилося переважним, якщо переважне введення забезпечує розділення потоку середовища на два-вісім часткових потоків середовища. Конструктивне виконання з кількома незалежними додатковими точками забезпечує цілеспрямоване живлення плавильного агрегату таким чином, що уможливлюється контрольований розподіл шихтового матеріалу у плавильному агрегаті. За результатами випробувань вдалося визначити, що переважний розподіл шихтового матеріалу та, наприклад, вуглецю-носія уможливлюється за наявності усього шести точок введення. Відповідно до переважного варіанта здійснення пропонованого способу, перед відділенням газу-носія потік середовища ділять принаймні на два незалежні часткові потоки середовища, які можуть потім далі обробляти окремо один від одного або можуть вводити у плавильний агрегат незалежно один від одного, причому перед введенням шихтового матеріалу частковий газ-носій відділяють від кожного потоку середовища. Розділення на часткові потоки середовища уможливлює навіть кращий вплив на введення шихтового матеріалу і, відтак, на керування технологічним процесом. Зокрема, можливість введення частинами незалежно у кожній точці уможливлює системну оптимізацію технологічного процесу через використання мінливості системи. Альтернативно, можна також після відділення потоку газу-носія від потоку середовища розділяти шихтовий матеріал на часткові кількості. Таке конструктивне виконання уможливлює, наприклад, додавання додаткових шихтових матеріалів до введення шихтового матеріалу, що уможливлює спільне введення. Відповідно до ще одного переважного варіанта здійснення пропонованого способу, газомносієм, який використовують для транспортування шихтового матеріалу, є внутрішній технологічний газ, зокрема, технологічний газ із плавильного агрегату. Використання внутрішнього технологічного 7 88796 8 газу перш за все забезпечує рішення низької варносія, який вже відділили, після очистки газу мотості. Крім того, технологічний газ, використовуважуть вводити в обробний реактор. З огляду на ний як газ-носій, можна примусити циркулювати, кількості газу, які потрібні для транспортування що також забезпечує вигоди. Завдяки пневматичшихтового матеріалу, є дуже важливим з економіному перенесенню принаймні частково відновлечних і технічних міркувань і далі використовувати ного шихтового матеріалу, що містить метал, погаз-носій. Це дозволяє практично повністю повтотрібна лише мала кількість газу-носія. рно використовувати газ-носій, що його буде відАльтернативно, як приклад, для перенесення моведено, - після відповідної очистки - в обробному жна також використовувати технологічний газ з реакторі. обробного реактора. Відповідно до переважного варіанта здійсненВідповідно до альтернативного варіанта здійня пропонованого способу, контрольоване ввеснення пропонованого способу, газом-носієм, який дення часткових кількостей шихтового матеріалу використовують для транспортування шихтового здійснюють шляхом цілеспрямованого відведення матеріалу, є зовнішній технологічний газ, зокрема, вже відділених часткових потоків газу-носія. Контазот. Ця альтернатива дозволяє забезпечити відрольоване відведення часткового газу-носія після повідно ефективне пневматичне транспортування, того, як його відділили, забезпечує ефективний і навіть якщо кількості наявного технологічного газу простий шлях контролювання часткової кількості недостатні. Крім того, на сталеливарних заводах шихтового матеріалу, яка переноситься. Це уможчасто є достатні кількості стисненого азоту, отож у ливлює незалежний контроль часткових кількосрезультаті знов таки можна зважити на існуючі тей, що переносяться частковими кількостями гаресурси. зу-носія, які відводяться. Відповідно до ще одного альтернативного ваВідповідно до переважного варіанта здійсненріанта здійснення пропонованого способу, для ня пропонованого способу, шихтовий матеріал або переносу шихтового матеріалу використовують ще його часткові кількості перед введенням у плавиодин газ-носій на додаток до внутрішнього технольний агрегат тимчасово утримують у накопичувалогічного газу-носія. Це забезпечує переважне льному резервуарі. Це тимчасове утримування, з рішення, наприклад, у випадках, коли додатковий одного боку, уможливлює порційне введення у газ-носій використовується час від часу, наприплавильний агрегат і, з іншого боку, завдяки утриклад, для тимчасового підвищення пропускної здамуванню, дозволяє відокремити введення від тності. Крім того, ця міра уможливлює перенесентранспортування шихтового матеріалу, що переня відносно великих кількостей шихтового дує йому, що призводить до стійкішого керування матеріалу порціями протягом короткого часу, натехнологічним процесом, яке також стає менш приклад, у проміжний резервуар або ще й у плачутливим до помилок або відхилень окремих павильний агрегат. раметрів технологічного процесу. Виявилося переважним вводити шихтовий маВідповідно до конкретного варіанта здійснення теріал безперервно або порціями у потоці газупропонованого способу, шихтовий матеріал або носія контрольованим шляхом. Ці два спеціальні його часткові кількості піддають впливу тиску. Це варіанти дозволяють адаптувати відповідні умови включає цілеспрямоване регулювання тиску для технологічного процесу шляхом відповідної подачі подальшої обробки. Як результат, уможливлюєтьшихтового матеріалу. У цьому контексті можна ся особливо просте введення шихтового матеріапідтримувати потік газу-носія та у кожному випадку лу до плавильного агрегату, наприклад, виключно вводити у потік газу-носія необхідну кількість шихпід дією сили тяжіння. Крім того, при цьому можна тового матеріалу - безперервно або порціями, реалізувати прості пристрої введення, що означає, тобто в обмеженій кількості. У будь-якому випадку що відпадає потреба, наприклад, у складних клавведення здійснюють контрольованим шляхом, панах або регулюючих пристроях. завдяки чому забезпечується точне живлення Як результат підвищення тиску перед введенплавильного агрегату. На додаток до кількісно ням шихтового матеріалу у плавильний агрегат, точної подачі шихтового матеріалу, це забезпечує пневматичне транспортування або будь-яке тимтакож точний локальний розподіл шихтового матечасове утримування шихтового матеріалу можна ріалу (шихтових матеріалів) у плавильному агревідокремити від введення у плавильний агрегат. У гаті. цьому випадку накопичувальний резервуар функТак само виявилося переважним і саме пневціонує як шлюз між частинами технологічного проматичне транспортування здійснювати безперервцесу, які працюють з різними рівнями тиску. При но або порціями, тобто відповідно до стану техноцьому тиск, під яким здійснюють пневматичне логічного процесу, що превалює. Це означає, що транспортування, можна задавати оптимально, потік газу-носія залежно від потреби можна піднезалежно від робочого тиску плавильного агрегатримувати безперервним або включати, коли у ту, тобто немає необхідності приводити його у відцьому виникає потреба. Такий гнучкий режим роповідність із тиском у плавильному агрегаті. Це боти дозволяє постійно адаптувати пневматичне дає у результаті процеси й частини установки, транспортування до умов технологічного процесу, якими простіше керувати і які менш коштовні. що превалюють, завдяки чому, наприклад, у спеВідповідно до альтернативного варіанта здійціальних ситуаціях технологічного процесу шляснення пропонованого способу, на додаток до шихом адаптації режиму роботи на експлуатаційних хтового матеріалу у плавильний агрегат вводять витратах можна зекономити. принаймні одну відновлену домішку та (або) приВідповідно до одного можливого варіанта садку, що містить залізо. Цей варіант забезпечує здійснення пропонованого способу, потік газунавіть ще успішніший вплив на технологічний про 9 88796 10 цес або його коригування. У даному випадку приВикористання роздільного пристрою без рухонаймні одну відновлену домішку та (або) присадку мих частин також являє собою технологічно надійможуть вводити разом із шихтовим матеріалом не рішення. або окремо; для цього можуть використовувати ті Відповідно до ще одного переважного конссамі точки введення або пристрої для введення. труктивного виконання пропонованого пристрою, Наприклад, домішки, присадки або шихтовий мароздільний пристрій може підключатися лінією до теріал можуть вводити поперемінно з використанпристрою для пневматичного перенесення шихтоням тих самих пристроїв для введення. Можливі вого матеріалу та (або) принаймні двома, зокрема, також і введення домішок та (або) присадок у вишістьома лініями до плавильного агрегату. Завдящезазначений накопичувальний резервуар і спільки розділенню на часткові кількості шихтового мане введення суміші речовин, завдяки чому уможтеріалу або на часткові потоки середовища шихливлюється точне введення навіть у локально товий матеріал може проходити до різних точок чітко обмежений спосіб, що надає дуже гнучке введення плавильного агрегату. У даному випадку рішення в частині технологічного процесу. можна обійтися жорсткими з'єднаннями, тобто Пропонований пристрій за відмітною частиною немає потреби у рухомих або гнучких компонентах пункту 11 формули винаходу представляє собою і, відтак, немає й частин установки, які потребують простішу конструкцію, призначену для здійснення інтенсивного технічного обслуговування. Роздільзазначеного способу. Шляхом розділення контроний пристрій у даному випадку можна конструктильованого введення шихтового матеріалу у плавно виконати таким чином, щоб він пропускав до вильний агрегат принаймні на дві точки введення і точок введення плавильного агрегату потік серевикористовуючи пристрої для введення, можна довища, який складається з газу-носія і шихтового забезпечити надійну установку, яка уможливлює матеріалу або, альтернативно, лише з шихтового повну гнучкість щодо незалежного введення у різматеріалу. Вирішальною є окрема й незалежна них точках введення. Шляхом поєднання цих мір з подача у точку введення. Кількість живильних ліній віддільним пристроєм можна додатково удосконадо плавильного агрегату може залежати від конклити процес плавлення, зокрема, при використанні ретних вимог до введення, оскільки таким шляхом шихтових матеріалів у вигляді дрібних часток, і можна забезпечувати необхідний розподіл шихтопослабити проблеми значних викидів дрібнозервого матеріалу у плавильному агрегаті. Встановнистого матеріалу з плавильного агрегату разом із лено, що переважно передбачити принаймні шість технологічним газом. Оскільки пропонований приживильних ліній до плавильного агрегату, оскільки стрій практично повністю позбавлений рухомих у даному випадку вже можна забезпечити перевачастин, створена установка є дуже надійною і прожний розподіл шихтового матеріалу у плавильностою для технічного обслуговування. У найпростіму агрегаті. шому варіанті здійснення пристрій для введення Відповідно до переважного конструктивного виконаний як лінія, яка у сполученні з клапаном виконання пропонованого пристрою, пристрій 3 уможливлює регулювання. для пневматичного перенесення направлений Через те що шихтовий матеріал може мати практично вверх, якщо дивитися у напрямку температуру 800°С, частини установки, що контактранспортування. Це дозволяє запобігти відклатують із шихтовим матеріалом, можуть піддаватиденням або утворенню чаду. ся високим температурним напруженням. Це таВідповідно до одного можливого конструктивкож обумовлює необхідність стійкого пристрою ного виконання пропонованого пристрою, пристрій простої конструкції, яка досягається завдяки опидля пневматичного перенесення шихтового матесаному роздільному пристрою. ріалу може підключатися до обробного реактора Відповідно до конкретного конструктивного випринаймні однією лінією. Зазначена з'єднувальна конання пропонованого пристрою, роздільний прилінія дозволяє транспортувати принаймні частково стрій призначений для розділення потоку середовідновлений шихтовий матеріал, що містить мевища, утвореного з шихтового матеріалу і потоку тал, зі значною перевагою, а саме: використання газу-носія, принаймні на два часткових потоки сезапасу енергії шихтового матеріалу для плавильредовища. Зазначені часткові потоки середовища ного процесу і, відтак, процес, ефективніший у у кожному випадку складаються з часткової кількоцілому, що досягається у варіанті транспортування сті шихтового матеріалу і часткового потоку газутеплого шихтового матеріалу. Об'єднання плавиносія, і їх можна далі оброблювати окремо. Потоки льного агрегату з обробним реактором дає пересередовища можна розділити навіть у випадку ваги, які відомі самі по собі, а саме: використання гарячих шихтових матеріалів у вигляді дрібних гарячого, наприклад, попередньо відновленого часток, і це можна здійснити простими й надійними шихтового матеріалу, що містить метал, оскільки пристроями. Можливе розділення навіть на велику для обробки можна використовувати енергетично кількість часткових потоків, завдяки чому забезпеефективний процес. Властивості зазначеного техчується практичне рішення, просте з точки зору нологічного агрегату можна успішно і переважно конструкції, навіть для складних систем. Перевавикористовувати, зокрема, при обробці носіїв мегою часткових потоків середовища є також той тала у вигляді дрібних часток. Зокрема, підклюфакт, що їх можна вводити у плавильний агрегат чення обробного реактора до плавильного агрегарізними шляхами, а використання віддільних приту за допомогою пристрою для пневматичного строїв означає, що вводяться лише часткові кільтранспортування носіїв метала, конвертованих в кості шихтового матеріалу. обробному реакторі, до плавильного агрегату призводить до високоефективної установки для здійснення технологічного процесу. 11 88796 12 Завдяки зв'язку з обробним реактором, для зору конструкції установки, регулювання потоку транспортування шихтового матеріалу можна висередовища і, відтак, часткової кількості шихтовокористовувати технологічний газ з обробного реакго матеріалу, що переноситься. Це уможливлює тора. Завдяки тиску в обробному реакторі, можна незалежне регулювання часткового транспортувикористовувати транспортування шихтового мавання кількостей шляхом відповідного втручання теріалу технологічним газом обробного реактора до кількості газу-носія, що відводиться з віддільнопід робочим тиском останнього, що надає економіго пристрою до пристрою для обробки газу, без чне рішення, просте з точки зору установки. будь-яких клапанів або регулюючих елементів у Шихтовий матеріал можна вводити до приконтакті з потоком середовища, що означає також, строю безпосередньо або за допомогою віддільнощо проблеми зносу регулюючих елементів зазнаго обладнання, так що можлива відповідна консченого типу не виникатимуть. трукція установки залежно від технологічного Відповідно до одного конкретного конструктипроцесу й вимог. вного виконання пропонованого пристрою, приВідповідно до конкретного конструктивного вистрій для обробки газу може з'єднуватися лінією з конання пропонованого пристрою, принаймні для випускною лінією технологічного газу з плавильноодного з часткових потоків середовища передбаго агрегату для очистки технологічного газу з плачений віддільний пристрій, зокрема, циклон, привильного агрегату. Це з'єднання уможливлює пезначений для відділення часткової кількості шихреважну комбіновану обробку газу і, відтак, тового матеріалу від часткового потоку газу-носія. забезпечує компактну установку. Завдяки поверРозділення потоку середовища на часткові потоки ненню залишків обробки, наприклад, у плавильний середовища уможливлює подальшу обробку цих агрегат, можна запобігти утворенню залишкових часткових потоків незалежно один від одного. відхідних матеріалів і, відтак, зекономити кошти. Установка віддільного пристрою принаймні для Відповідно до ще одного конструктивного виодного з часткових потоків середовища дозволяє конання пропонованого пристрою, пристрій для створювати часткові кількості шихтового матеріавведення містить накопичувальний резервуар, у лу, які потім можна вводити у плавильний агрегат якому може створюватися тиск для введення шиху разі потреби. У цьому контексті передбачається, тового матеріалу, який вже відділений, та (або) що окремі часткові потоки середовища вводяться його часткових кількостей у плавильний агрегат, та безпосередньо у плавильний агрегат, а з деяких (або) принаймні один клапан для контрольованого інших часткових потоків середовища газ-носій певведення шихтового матеріалу. Завдяки окремому ред введенням відділяється. Таке рішення дозвотранспортуванню часткових кількостей шихтового ляє, наприклад, комбінувати введення порціями з матеріалу, часткову кількість можна незалежно безперервним введенням таким чином, що у девводити у кожну точку введення, щоб уможливити яких точках введення здійснюється безперервне введення у плавильний агрегат як порціями, так і транспортування, а в інших - введення порціями. безперервно. Використання циклона дозволяє створити просту Цей конкретний варіант здійснення винаходу установку, яка базується на перевіреній концепції. дозволяє відокремити процес введення шихтового Відповідно до переважного конструктивного матеріалу у плавильний агрегат від процесу виконання пропонованого пристрою, до плавильтранспортування шихтового матеріалу, завдяки ного агрегату і до роздільного пристрою може підчому на додаток до подальших функціональних ключатися лініями принаймні один віддільний приваріантів досягається й вища надійність технологістрій для того, щоб вводити шихтовий матеріал у чного процесу. Завдяки можливості підвищити тиск пристрій для обробки газу (за його наявності), зокуможливлюється й те, що частини пристрою, які рема, пристрій мокрої очистки, для очистки потоку використовуються для перенесення шихтового газу-носія/. Обробка* часткового потоку, відділеноматеріалу або взаємодіють із ним, можуть працюго у пристрої для обробки газу, забезпечує обробвати при різних рівнях тиску. Шляхом підгонки тиску газу-носія таким чином, щоб його можна було ку безпосередньо перед введенням шихтового повторно використовувати у технологічному проматеріалу, можна, наприклад, щоб пристрій для цесі у цілому або на його окремих стадіях. Такою пневматичного транспортування та розділювальобробкою може бути, наприклад, мокра обробка, ний пристрій працювали під тиском, оптимальним на зразок промивки, що видаляє пил і дрібні частдля цих пристроїв, щоб уникнути їх регулювання ки. Отже, циклон може підключатися до пристрою щодо робочого тиску. Завдяки тимчасовому утридля обробки газу-носія лінією для випуску газу, а муванню у накопичувальному резервуарі, на додашихтовий матеріал, який вже відділений, може по ток до кількості можна також точно приводити у лінії подаватися до плавильного агрегату, що відповідність контрольоване за часом введення у означає, що усі з'єднувальні лінії практично обхоплавильний агрегат у кожній точці введення, придяться без рухомих частин, що забезпечує просту чому взаємодія з клапаном забезпечує просту та й надійну установку. економічну установку. Відповідно до альтернативного конструктивноВідповідно до одного можливого конструктивго виконання пропонованого пристрою, у лінії між ного виконання пропонованого пристрою, клапан віддільним пристроєм і пристроєм для обробки виконаний як золотниковий або пневматичний газу передбачений регулюючий клапан, призначеклапан, зокрема, як L-подібний клапан із самоблоний для регулювання часткового потоку середокуванням. Клапани зазначеного типу виявилися вища. Зазначений регулюючий клапан у лінії для переважними, оскільки при регулюванні потоків відведення газу-носія з віддільного пристрою заматеріалу у металургійних установках важливішибезпечує дуже ефективний шлях, простий з точки ми понад усе є конкретні температура й абразивні 13 88796 14 напруження. Відповідно, необхідно створити приня необхідності регулювання тиску з буферного строї, які здатні відповідати цим вимогам. Золотрезервуару. никові клапани виявилися переважними для регуКонкретний варіант здійснення передбачає лілювання, оскільки завдяки простій конструкції вони нію компенсації тиску між буферним резервуаром і забезпечують високу експлуатаційну надійність. Lпринаймні двома накопичувальними резервуараподібні клапани також виявилися переважними ми, завдяки чому уможливлюється живлення назавдяки їх простій конструкції. Клапани цього типу копичувальних резервуарів шляхом переключення містять подвійну L-подібну передавальну трубку. з компенсації тиску між агрегатами і підвищення При припиненні потоку газу-носія шихтовий матетиску у накопичувальному резервуарі на підгонку ріал залишається у середній частині трубки, спритиску до тиску у плавильному агрегаті. чиняючи дію самоблокування. Якщо довжину сеВідповідно до конкретного варіанта здійснення редньої частини трубки і шихтовий матеріал, який пропонованого пристрою, для введення домішок залишається у ній підібрати відповідним чином, та (або) присадок, що містять метал, у плавильний можна досягти ефективної блокувальної дії. Ця агрегат, переважно, через буферний резервуар та проста конструкція забезпечує дуже високу техно(або) пристрій для введення, передбачається жилогічну надійність клапана. Ще однією перевагою вильний пристрій, який містить живильний резерцієї конструкції є висока здатність витримувати вуар та (або) шлюз. На додаток до шихтового матемпературні напруження. теріалу, у плавильний агрегат часто необхідно Переважне конструктивне виконання пропоноподавати додаткові допоміжні речовини. Для цього ваного пристрою передбачає буферний резервупередбачені спеціально призначені пристрої, які ар, у який можна подавати тиск, призначений для уможливлюють контрольовану подачу домішок та прийому потоку середовища. Буферний резервуар (або) присадок. Подача у даному випадку може може підключатися до пристрою для пневматичноздійснюватися шляхом окремого введення у плаго перенесення, а також принаймні у двох точках вильний агрегат або разом із шихтовим матеріавведення, якщо доречно, принаймні двома лініялом. Переважно, якщо домішки та (або) присадки ми, до плавильного агрегату. Пропонований бувводяться у плавильний агрегат разом із шихтоферний резервуар забезпечує додаткову надійвим матеріалом. У даному випадку ці речовини ність технологічного процесу. Завдяки його об'єму, додаються до шихтового матеріалу, наприклад, у перенесення шихтового матеріалу можна повністю буферному резервуарі або у пристрої для введенвідокремити від введення у плавильний агрегат. У ня. даному випадку об'єм буферного резервуару виВідповідно до одного можливого конструктивбирається достатньо великим для уможливлення ного виконання пропонованого пристрою, принайадекватного живлення плавильного агрегату намні в одній точці введення, в якій шихтовий матевіть у випадку негараздів у системі перенесення. ріал і, у відповідних випадках, домішки та (або) Альтернативно, функція буферу може також викоприсадки вводяться у плавильний агрегат, передристовуватися таким чином, щоб шихтовий матебачений відвідний пристрій, призначений для розріал транспортувався у буферний резервуар лише поділу або розміщення шихтового матеріалу у час від часу й у разі потреби. З'єднання буферного плавильному агрегаті. Зазначений спеціальний резервуару з плавильним агрегатом лініями припристрій уможливлює цілеспрямоване й навіть наймні у двох точках введення дає стійкий і просуспішніше введення шихтового матеріалу у плавитий пристрій. Переважним виявився варіант здійсльний агрегат, оскільки відвідний пристрій створює нення принаймні з шістьома з'єднаннями між додатковий шлях розміщення шихтового матеріабуферним резервуаром і плавильним агрегатом, у лу у плавильному агрегаті. Використовувані відвіякому можливе локально змінне живлення плавидні пристрої можуть включати, наприклад, поворольного агрегату. тні жолоби, які дозволяють розподіляти шихтовий Відповідно до переважного конструктивного матеріал з відповідної точки введення. виконання пропонованого пристрою, пристрій для Відповідно до додаткового конструктивного введення містить накопичувальний резервуар, виконання пропонованого пристрою, передбачеякий може з'єднуватися лінією з буферним резерний розподільний пристрій представляє собою вуаром, і при цьому газ-носій може подаватися з динамічний розподільник, призначений для розпобуферного до накопичувального резервуара. ділу або розміщення шихтового матеріалу та будьНа додаток до функції буфера, буферний реяких домішок та (або) присадок у плавильному зервуар може виконувати ще й функцію розділюагрегаті. Цей розподільник може з'єднуватися живального пристрою таким чином, що потік середовильною лінією з розділювальним пристроєм, навища, який подається пристроєм для копичувальним резервуаром (за його наявності) пневматичного транспортування може вводитися у або буферним резервуаром (за його наявності) і буферний резервуар, після чого потік газу-носія принаймні двома лініями з плавильним агрегатом. може відділятися, а шихтовий матеріал може розДинамічний розподільник завдяки активному відвіділятися й вводитися у плавильний агрегат придному елементу уможливлює окрему подачу в наймні по двох живильних лініях. Введення кожної окремі точки введення в плавильний агрегат або у з цих принаймні двох кількостей шихтового матебуферний резервуар або, альтернативно, у накоріалу може здійснюватися через накопичувальний пичувальний резервуар. Дія динамічного розподірезервуар, у кожному випадку розміщеному між льника базується на рухомому відвідному прибуферним резервуаром і плавильним агрегатом із строї, такому, як, наприклад, жолоб, і кількох відповідними клапанами, і при цьому уможливлювивантажувальних лініях, що забезпечує ще один ються функція додаткового утримування і усунен 15 88796 16 шлях розділення шихтового матеріалу і подачі Таке конструктивне виконання є переважним, зокйого незалежно через окремі точки введення. рема, для безперервного живлення, оскільки шляВідповідно до одного можливого конструктивхом поперемінного заповнення й спорожнення ного виконання пропонованого пристрою, між обдодаткових пристроїв можна здійснювати безперобним реактором і пристроєм для пневматичного рервне додавання шихтового матеріалу. транспортування передбачені принаймні один доВідповідно до альтернативного конструктивнодатковий пристрій, у який може подаватися тиск, го виконання пропонованого пристрою, пристрій зокрема, додатковий резервуар, і принаймні один для пневматичного транспортування має принайдодатковий клапан, призначений для безперервмні одну живильну лінію для додаткового газуного введення або введення порціями шихтового носія. Вона є переважною для забезпечення додаматеріалу у потік газу-носія. На додаток до безпоткового газу-носія, зокрема, у технологічних просереднього й безперервного додавання шихтового цесах, у яких технологічного газу немає у достатматеріалу у пристрій для пневматичного транспоній кількості або достатньої якості. У цьому ртування, виявилося переважним здійснювати це випадку додатковий газ-носій можна брати з зовспеціально призначеним для цього пристроєм, у нішнього джерела газу або мережі постачання і який може подаватися тиск. У даному випадку моподавати у пристрій для пневматичного транспоржна компенсувати різні рівні тиску, наприклад, між тування. Подача здійснюється по живильній лінії обробним реактором і пристроєм для пневматичдо пристрою для пневматичного транспортування. ного транспортування. Одне спеціальне конструкДалі винахід пояснюється докладніше з поситивне виконання передбачає принаймні один доланнями на наступні фігури і на прикладах можлидатковий резервуар і клапан для контрольованого вих переважних варіантів здійснення. На цих фігудодавання шихтового матеріалу у пристрій для рах: пневматичного транспортування. Ці пристрої на Фіг.1 представлений пропонований приуможливлюють і раптове додавання шихтового стрій із додатковим пристроєм, роздільним приматеріалу, і при цьому можуть переноситися настроєм і накопичувальним резервуаром, віддільвіть невеликі кількості шихтового матеріалу. Крім ним пристроєм і пристроєм для обробки газу-носія; того, це уможливлює дуже точне додавання при на Фіг.2 представлений додатковий пристрій з введенні порціями. ежектором; Відповідно до переважного конструктивного на Фіг.3 представлений додатковий пристрій з виконання пропонованого пристрою, замість клапаралельними додатковими пристроями; пана передбачений/передбачені конвеєрний прина Фіг.4 представлене безпосереднє перенестрій, зокрема, шнековий транспортер, та (або) сення за допомогою технологічного газу; ежектор. Вивантаження з додаткового резервуара на Фіг.5 представлене конструктивне виконану пристрій для пневматичного транспортування ня з буферним резервуаром; здійснюється за допомогою шнекового транспорна Фіг.6 представлене альтернативне конструтера, який є надійним і економічно вигідним приктивне виконання варіанта здійснення, представстроєм. Шнековий транспортер використовується, леного на Фіг.5; зокрема, для безперервного додавання шихтового на Фіг.7 представлений варіант здійснення з матеріалу. Використання ежектора, принцип дії відвідним пристроєм; якого схожий до принципу дії водяної ежекторної на Фіг.8 представлений варіант здійснення з (струминної) помпи, забезпечує введення шихтодинамічним розділювальним пристроєм. вого матеріалу у потік газу-носія і його перенесенНа Фіг.1 представлене можливе конструктивне ня всмоктувальною дією потоку газу-носія. Це усувиконання за цим винаходом. Шихтовий матеріал ває необхідність у нестійких виконавчих і є принаймні частково відновленим в обробному перемикальних пристроях для додавання шихтореакторі 1 і подається через додатковий пристрій 2 вого матеріалу. Крім того, це забезпечує переважу пристрій для пневматичного транспортування. не рішення з точки зору зносу. Додатковий пристрій 2 містить два додаткових Відповідно до ще одного конструктивного вирезервуари 4а і 4b, які з'єднуються з обробним конання пропонованого пристрою, передбачені реактором і між собою лініями 5 і 6. Для відділення принаймні один додатковий пристрій і резервуар двох додаткових резервуарів 4а і 4b передбачений за ним для підвищення тиску, що уможливлює клапан 7. Для від'єднання від пристрою для пневживлення, типу шлюзового, шихтовим матеріалом матичного транспортування 3 передбачений клаі підвищення тиску. У цьому виконанні живильний пан 8, виконаний як L-подібний клапан із самоблопристрій і резервуар можуть діяти разом подібно куванням. У клапані 8 передбачена живильна лінія до шлюзів. Після заповнення верхнього резервуа9 для газу-носія. Тиск у двох додаткових резервуру він від'єднується клапаном від обробного реакарах 4а і 4b можна підвищувати газом-носієм четора, і шихтовий матеріал вводиться у додатковий рез лінії 9а. Пристрій для пневматичного транспорезервуар. Після того як обидва резервуари від'єртування 3 з'єднаний з роздільним пристроєм 10, днуються клапаном, можна після відповідного коякий уможливлює розділення потоку середовища ригування тиску здійснювати додавання у пристрій на часткові потоки середовища. для пневматичного транспортування. Кількість ліній 11 можна вибирати відповідно Відповідно до одного конструктивного викодо вимог технологічного процесу, причому навіть нання пропонованого пристрою, передбачені пришість ліній 11 забезпечують переважне живлення наймні два додаткових пристрої, підключених паплавильного агрегату 12. Роздільний пристрій ралельно, призначені для поперемінного приєднаний лініями 11 у кожному випадку до відзаповнення й спорожнення додаткових пристроїв. дільного пристрою 13, який відділяє газ-носій від 17 88796 18 шихтового матеріалу. По лінії шихтовий матеріал його функції як буфера, буферний резервуар діє вводиться у плавильний агрегат 12 через пристрій ще й як роздільний пристрій, і при цьому потік седля введення 14, який у кожному випадку містить редовища подається через пристрій для пневманакопичувальний резервуар 15 і клапан 16. Вветичного транспортування 3 без попереднього роздення у кількох точках введення уможливлює доділення потоку газу-носія. Це розділення потім сягнення переважного розподілу шихтового матевідбувається після введення у буферний резервуріалу 12а у плавильному агрегаті 12. Позицією 12а ар 37, нижня частина якого виконана таким чином, позначено місце з компактним шихтовим матеріащо шихтовий матеріал розділяється на часткові лом, а проміжні зони заповнені іншими матеріалакількості. Шихтовий матеріал вводиться у кожному ми, такими, як, наприклад, носій вуглецю або сувипадку через накопичувальний резервуар 15 й у міші матеріалів. Клапан 16 може переважно кожному випадку через два клапани 16 і 38, з яких виконуватися як L-подібний клапан із самоблокуклапан 16 з боку плавильного агрегату може бути ванням. Віддільний пристрій 13 з'єднаний лінією виконаний як L-подібний клапан із самоблокуван17, яка включає клапан 18, з лінією 19, призначеням 16а або як золотниковий клапан 16b. Газ-носій ною для відводу технологічного газу плавильного та технологічний газ подаються у пристрій для агрегату 12. По лінії 20 газ-носій і технологічний обробки газу по лінії 39 для випуску газу-носія і газ з плавильного агрегату 12 разом подаються у лінії 19 для випуску технологічного газу з плавильпристрій для обробки газу 21. Тверді частки віддіного агрегату 12. Потім по лінії 24 суміш очищеноляються у циклоні 22 і подаються у плавильний го газу може подаватися в обробний реактор 1. агрегат через накопичувальний резервуар 23. Для використання домішок та (або) присадок пеОчищений газ по лінії 24 може проходити в обробредбачений живильний пристрій 40, який містить ний реактор 1. Обробний реактор 1 має лінію 25 живильний резервуар 41, шлюз 43 і відповідні кладля випуску технологічного газу. пани 42 й 44. Домішки або присадки можуть тому На Фіг.2 представлений варіант додаткового підмішуватися до шихтового матеріалу до введенпристрою, у якому замість клапана передбачений ня останнього; можливі варіанти здійснення і з шнековий транспортер 26. Цей транспортер викоокремим введенням у плавильний агрегат. ристовується для контрольованого вивантаження На Фіг.6 представлений варіант на Фіг.5, у шихтового матеріалу, причому шихтовий матеріал якому шихтові матеріали транспортуються у бувводиться у потік газу-носія за допомогою ежектоферний резервуар 37 за допомогою пристрою для ра 27. пневматичного транспортування 3, у якому носієм На Фіг.3 представлене переважне конструктиє технологічний газ з обробного реактора 1 і, фавне виконання додаткового пристрою 2, у якому є культативно, додатковий газ-носій. Оскільки буфедва додаткових паралельних резервуари 4а і 4b. рний резервуар працює під нижчим тиском, аніж До цих двох додаткових резервуарів 4а і 4b може плавильний агрегат, перед тим, як шихтові матеріпоперемінно подаватися шихтовий матеріал по али вводяться у плавильний агрегат 12, тиск у живильній лінії, яка може розділятися на дві з'єдсередовищі, в якому вони знаходяться, необхідно нувальні лінії 26 і 27 з клапанами 28 і 29 відповідпідвищити. Це відбувається у накопичувальних но. Це уможливлює безперервне додавання матерезервуарах 15, хоча пристрій для підвищення ріалу, що завантажується, у пристрій для тиску детальніше на цій фігурі не показаний. Накопневматичного транспортування, наприклад, за пичувальні резервуари після того, як вони завандопомогою шнекових транспортерів 30 і 31. тажені, можуть піддаватися діянню газу-носія по Фіг.4 ілюструє безпосереднє транспортування лініях 45, а потім тиск в них знов падає, і їх знову шихтового матеріалу з обробного реактора 1 у можна повторно заповнювати шихтовим матеріароздільний пристрій 10. Додатковий газ-носій може лом. Газ-носій, відведений з буферної ємності, вводитися у пристрій для пневматичного транспоочищається у пристрої вологої очистки 34, а очиртування 3 по живильній лінії 32. Пристрій для щений газ-носій і тверді частки або пульпа відвопневматичного транспортування може відділятися дяться з технологічного процесу по лініях 35 і 36 від обробного реактора 1 клапаном 33, щоб таким відповідно. чином можна було контролювати транспортуванФіг.7 ілюструє спеціальний відвідний пристрій ня. Газ-носій, відведений з віддільного пристрою 46, призначений для введення шихтових матеріа13, подається у пристрій вологої очистки 34, а лів у плавильний агрегат 12. Відвідний пристрій очищений газ-носій і тверді частки або пульпа відуможливлює додаткове розміщення шихтових маводяться з технологічного процесу по лініях 35 і 36 теріалів у плавильному агрегаті 12. відповідно. Як показано на Фіг.8, є центральний динамічНа Фіг.5 представлене конкретне конструктивний розподільник 47, приєднаний до точок введенне виконання за даним винаходом, у якому передня лініями 48, шихтовий матеріал у який подається бачений буферний резервуар 37. На додаток до через накопичувальний резервуар 15. 19 88796 20 21 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 88796 Підписне 22 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601