Установка та спосіб прямого плавлення для виробництва розплавленого заліза із дрібних фракцій залізної руди

1. Установка прямого плавлення для виробництва розплавленого заліза з залізовмісного матеріалу у вигляді дрібних фракцій залізної руди, яка включає: (a) апарат (3) для попередньої обробки залізовмісного вихідного матеріалу та одержання попередньо обробленого залізовмісного вихідного матеріалу з температурою щонайменше 200 °С, (b) конвертер (5) прямого плавлення попередньо обробленого залізовмісного вихідного матеріалу з одержанням розплаву заліза, при цьому конвертер (5) прямого плавлення пристосований для розміщення в ньому ванни розплавленого заліза та шлаків і обладнаний засобами (27) подавання твердої фази, в які поданий і через які потім направлений в конвертер (5) прямого плавлення підводжуваний попередньо оброблений залізовмі 3 88283 4 конвертер (5) прямого плавлення находиться в 9. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що режимі очікування і не потребує підведення попедодатково містить засоби повернення нагрітого редньо обробленого залізовмісного вихідного мазалізовмісного вихідного матеріалу до апарата (3) теріалу. попередньої обробки, які включають (а) зворотний 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що транспортний трубопровід (17), що з'єднує між апарат (3) для попередньої обробки залізовміснособою трубопровід (11) для транспортування наго вихідного матеріалу вибраний з групи апаратів, грітого вихідного матеріалу з апаратом (3) для яка включає підігрівник, апарат попереднього відпопередньої обробки залізовмісного вихідного новлення та випалювальну піч. матеріалу, і (b) клапани (А) на трубопроводах, які 3. Установка за п. 1 або п. 2, яка відрізняється вибірково приведени в дію так, щоб забезпечувати тим, що додатково включає засоби транспортупереміщення попередньо обробленого залізовмісвання вказаного нагрітого вихідного матеріалу, які, ного вихідного матеріалу. краще, є лотковим конвеєром (71), що слугує для 10. Установка за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізнятранспортування нагрітого залізовмісного вихідноється тим, що обладнання (7) для транспортуванго матеріалу з апарата (3) попередньої обробки до ня нагрітого вихідного матеріалу додатково вклюобладнання (7), використовуваного для транспорчає засоби розблокування трубопроводу (11) для тування нагрітого вихідного матеріалу. транспортування нагрітого вихідного матеріалу, 4. Установка за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняпри відсутності необхідності ручного втручання на ється тим, що засоби (27) подачі твердої фази є трубопроводі (11) для транспортування нагрітого засобами інжектування твердої фази, краще, фурвихідного матеріалу або припинення роботи конмою, призначеною для інжектування попередньо вертера (5) прямого плавлення. обробленого залізовмісного вихідного матеріалу 11. Установка за п. 10, яка відрізняється тим, що під тиском в конвертер (5) прямого плавлення. засоби розблокування трубопроводу для транспо5. Установка за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняртування нагрітого вихідного матеріалу включають ється тим, що обладнання (7) для транспортуванмножину засобів вибіркового підвищення тиску в ня вказаного нагрітого вихідного матеріалу додаттрубопроводі (11) для транспортування нагрітого ково включає засоби (39) регулювання витрати вихідного матеріалу, здійснюваного в ряді точок нагрітого залізовмісного вихідного матеріалу, що уздовж довжини трубопроводу (11) для транспорнаправляється із засобів (61) накопичення нагрітотування нагрітого вихідного матеріалу, так, що в го вихідного матеріалу в трубопровід (11) для ньому може бути вибірково підвищений або знитранспортування нагрітого вихідного матеріалу. жений тиск вище та/або нижче по ходу руху потоку 6. Установка за п. 5, яка відрізняється тим, що від місця блокування, і, крім того, краще, включазасоби (39) регулювання витрати нагрітого залізоють велику кількість відвідних трубопроводів (53) вмісного вихідного матеріалу є шнековим конвеєдля відведення матеріалу, що видаляється з місця ром, який має вхід для попередньо обробленого закупорювання в трубопроводі (11), для транспорзалізовмісного вихідного матеріалу, вхідний отвір тування нагрітого вихідного матеріалу, здійснювадля газу і вихід для попередньо обробленого заліного в ряді місць по довжині трубопроводу (11) для зовмісного вихідного матеріалу, з'єднаний із трутранспортування нагрітого вихідного матеріалу. бопроводом (11) для транспортування нагрітого 12. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що вихідного матеріалу. зворотний транспортний трубопровід (17) є відвід7. Установка за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняним трубопроводом (53). ється тим, що засоби (61) накопичення нагрітого 13. Установка за будь-яким з пп. 10-12, яка відрізвихідного матеріалу включають (а) верхній бункер няється тим, що засоби розблокування трубопро(23) із затвором, який має вхідний отвір для попеводу (11) для транспортування нагрітого вихідного редньо обробленого залізовмісного вихідного маматеріалу обладнані великою кількістю датчиків теріалу, вхідний отвір для газу, що створює тиск у для виявлення місця закупорювання. бункері із затвором, і вихідний отвір для попере14. Установка за будь-яким з пп. 1-13, яка відріздньо обробленого залізовмісного вихідного матеняється тим, що конвертер (5) прямого плавлення ріалу, (b) нижній бункер (25) із затвором, який має є стаціонарним плавильним конвертером, що слувихідний отвір для попередньо обробленого залігує для розміщення ванни розплавленого заліза та зовмісного вихідного матеріалу, вхідний отвір для шлаків і для утворення газового об'єму над вангазу, що створює тиск у бункері із затвором, вихідною, а засоби (27) подачі твердої фази в конверний отвір для попередньо обробленого залізовмістер (5) прямого плавлення включають дві або біного вихідного матеріалу і (с) трубопровід (31b), льше пари фурм для інжектування твердої фази, який з'єднує між собою вихідний отвір верхнього які розміщені навколо конвертера та проходять бункера із затвором та вхідний отвір нижнього буусередину конвертера, при цьому фурми кожної нкера із затвором. пари фурм розташовані діаметрально протилежно 8. Установка за п. 7, яка відрізняється тим, що відносно одна одної, щонайменше одна пара обладнання (7) для транспортування нагрітого фурм слугує для інжектування попередньо обробвихідного матеріалу, крім того, включає засоби леного залізовмісного вихідного матеріалу, і щорегулювання витрати попередньо обробленого найменше одна з інших пар фурм забезпечує інзалізовмісного вихідного матеріалу, переміщуважектування твердого вуглецевмісного матеріалу, ного уздовж трубопроводу (11) для транспортупричому зазначені пари фурм розміщені навколо вання нагрітого вихідного матеріалу від засобів конвертера (5) прямого плавлення так, що сусідні (61) накопичення нагрітого вихідного матеріалу до фурми інжектують вказані різні матеріали. засобів (27) подавання твердої фази. 5 88283 6 15. Спосіб прямого плавлення для виробництва проводять шляхом подачі газу-носія, краще, газу, розплавленого заліза з залізовмісного матеріалу у що в основному містить інертний газ, в трубопровигляді дрібних фракцій залізної руди, який вклювід (11) для транспортування нагрітого вихідного чає стадії: матеріалу з метою транспортування попередньо (a) попередньої обробки залізовмісного вихідного обробленого залізовмісного вихідного матеріалу матеріалу в апараті (3) попередньої обробки заліпо трубопроводу (11). зовмісного вихідного матеріалу з температурою, 21. Спосіб за будь-яким з пп. 15-20, який відрізнящонайменше рівною 200 °С, ється тим, що швидкість газу-носія, що транспор(b) накопичення попередньо обробленого залізотує попередньо оброблений залізовмісний вихідвмісного вихідного матеріалу, що має температуру ний матеріал по транспортному трубопроводу (11), щонайменше 200 °С і знаходиться під тиском, у становить щонайменше 19 м/с. засобах (61) накопичення нагрітого вихідного ма22. Спосіб за будь-яким з пп. 15-21, який відрізнятеріалу, ється тим, що додатково на стадії (с) регулюють (c) транспортування попередньо обробленого завитрати попередньо обробленого залізовмісного лізовмісного вихідного матеріалу, що має темпевихідного матеріалу, переміщуваного уздовж труратуру щонайменше 200 °С і знаходиться під тисбопроводу (11) для транспортування нагрітого ком, по транспортному трубопроводу (11) для вихідного матеріалу, таким чином, щоб швидкість транспортування нагрітого вихідного матеріалу до переміщення залізовмісного вихідного матеріалу засобів (27) подавання твердої фази, якими обладозволяла підтримувати його в транспортному днаний конвертер (5) прямого плавлення, трубопроводі (11) у завислому стані в газі-носії, (d) подачу попередньо обробленого залізовмісного та/або на стадії (с) регулюють витрати газу-носія, вихідного матеріалу в конвертер (5) прямого плавщо проходить по трубопроводу (11) для транспорлення та плавлення залізовмісного вихідного матування нагрітого вихідного матеріалу, для того, теріалу з одержанням в конвертері (5) розплавлещоб регулювати витрату попередньо обробленого ного заліза, залізовмісного вихідного матеріалу, що переноякий відрізняється тим, що додатково повертаситься по трубопроводу (11). ють попередньо оброблений залізовмісний вихід23. Спосіб за будь-яким з пп. 15-22, який відрізняний матеріал в апарат (3) попередньої обробки ється тим, що на стадії (d) подають попередньо залізовмісного вихідного матеріалу, у той час, коли оброблений залізовмісний вихідний матеріал в конвертер (5) прямого плавлення знаходиться в конвертер (5) прямого плавлення при температурі режимі очікування або готовності до роботи і не понад 200 °С, краще, понад 400 °С, і ще краще, потребує подачі попередньо обробленого залізопонад 600 °С. вмісного вихідного матеріалу. 24. Спосіб за будь-яким з пп. 15-23, який відрізня16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що ється тим, що засоби (27) для подачі твердої фащонайменше 30 мас. % залізовмісного вихідного зи є фурмами для інжектування твердої фази, а на матеріалу має розмір частинок менше ніж 0,5 мм, стадії (d) подають попередньо оброблений залізоу той час як діаметр d_50 частинок становить від вмісний вихідний матеріал в конвертер (5) прямого 0,8 до 1,0 мм. плавлення шляхом інжектування попередньо об17. Спосіб за будь-яким з пп. 15-16, який відрізняробленого залізовмісного вихідного матеріалу чеється тим, що на стадії (а) попередню обробку рез фурми для інжектування твердої фази при вказаного вихідного матеріалу проводять шляхом швидкості газу-носія в інтервалі від 70 до 120 м/с, попереднього нагрівання вихідного матеріалу до краще, при швидкості 112 м/с. температури щонайменше 400 °С, краще, щонай25. Спосіб за будь-яким з пп. 15-24, який відрізняменше до 600 °С, ще краще, щонайменше до 660 ється тим, що при закупорюванні, що відбуваєть°С, і найкраще, до температури в інтервалі від 670 ся в трубопроводі (11) для транспортування нагрі°С до 690 °С. того вихідного матеріалу, здійснюють 18. Спосіб за будь-яким з пп. 15-17, який відрізнярозблокування вказаного трубопроводу (11) при ється тим, що на стадії (b) накопичення поперевідсутності необхідності проведення ручних опедньо обробленого залізовмісного вихідного матерацій на трубопроводі або припинення роботи ріалу при підвищеному тиску в засобах (61) конвертера (5) прямого плавлення, за рахунок накопичення нагрітого вихідного матеріалу прововибіркового зниження тиску в трубопроводі (11) дять шляхом подачі газу, що створює тиск, в засодля транспортування нагрітого вихідного матеріаби (61) накопичення нагрітого вихідного матеріалу, лу вище та/або нижче по ходу руху потоку від міспри цьому газ, що створює тиск, краще, принаймні ця закупорювання в трубопроводі. в основному, включає інертний газ. 26. Спосіб за п. 25, який відрізняється тим, що 19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що розблокування трубопроводу (11) для транспортутиск у засобах (61) накопичення нагрітого вихідновання нагрітого вихідного матеріалу проводять го матеріалу становить щонайменше 0,3 Мн/м2, шляхом вибіркового підвищення тиску в трубопрокраще, щонайменше 0,4 Мн/м2. воді (11) вище або нижче по ходу руху потоку від 20. Спосіб за будь-яким з пп. 15-19, який відрізнямісця закупорювання в цьому трубопроводі та нається тим, що на стадії (с) транспортування поступного зниження тиску в ньому з іншої його стопередньо обробленого залізовмісного вихідного рони, протилежної стороні, що знаходиться при матеріалу під тиском по трубопроводу (11) для підвищеному тиску. транспортування вказаного нагрітого вихідного 27. Спосіб за п. 26, який відрізняється тим, що матеріалу, краще, при тиску щонайменше 0,3 додатково проводять повторення послідовності Мн/м2, краще, при тиску щонайменше 0,4 Мн/м2, операцій підвищення та зниження тиску в трубо 7 88283 проводі (11) для транспортування нагрітого вихідзакупорювання. ного матеріалу із протилежних сторін від місця Даний винахід стосується установки для прямого плавлення та способу прямого плавлення, призначеного для одержання розплавленого металу, а саме, заліза, з металовмісного вихідного матеріалу, наприклад, з руди, частково відновленої руди та з потоків металовмісних відходів. Термін "плавлення" у контексті даного опису означає термічну обробку, при якій відбуваються хімічні реакції відновлення металовмісного вихідного матеріалу з утворенням розплавленого металу. Даний винахід, загалом, стосується установки для прямого плавлення, яка включає металургійну посудину або конвертер для прямого плавлення металовмісного вихідного матеріалу з одержанням металу, апарат для попередньої обробки металовмісного вихідного матеріалу та одержання попередньо обробленого металовмісного вихідного матеріалу, який має температуру щонайменше 200 °С, для плавлення в конвертері, обладнання для транспортування металовмісного вихідного матеріалу, призначене для накопичення (зберігання) попередньо обробленого металовмісного вихідного матеріалу з температурою щонайменше 200°С і для транспортування нагрітої попередньо обробленої металовмісної сировини, тобто, вихідного матеріалу при температурі щонайменше 200 °С і під тиском, до засобів для подачі твердого матеріалу, якими обладнаний конвертер прямого плавлення. Даний винахід, загалом, стосується способу прямого плавлення, призначеного для виробництва розплавленого металу з металовмісної сировини в описаній вище установці для прямого плавлення. Даний винахід переважно має відношення до металовмісного вихідного матеріалу у вигляді залізовмісного вихідного матеріалу, наприклад, дрібної фракції залізної руди. Відомий спосіб прямої плавки для одержання розплавленого металу, оснований на використанні ванни розплавленого металу як реакційного середовища та звичайно називаний процесом Hlsmelt, розкритий у міжнародній заявці PCT/AU96/00197 (WO96/31627) та інших заявках на видачу патенту, наприклад, у попередній заявці № 2003901693 на патент Австралії, що має більш пізній пріоритет (заявка сконцентрована на одержанні з дрібних фракцій залізної руди розплаву заліза), заявник Technological Resources Pty. Limited. Процес Hlsmelt включає три стадії, а саме: (a) формування в металургійній посудині (конвертері) прямого плавлення ванни розплавленого металу та шлаків; (b) інжектування у ванну: (і) металовмісного вихідного матеріалу, як правило, окислів металів, і (іі) твердого вуглецьвмісного матеріалу, звичайно, вугілля, що 8 служить відновником металовмісного вихідного матеріалу та джерелом енергії; і (c) плавлення металовмісного вихідного матеріалу у ванні з його відновленням до металу. У відомому процесі Hlsmelt металовмісну вихідну сировину та тверду вуглецьвмісну речовину інжектують до ванни розплаву через засіб для подачі твердого матеріалу, виконаний у вигляді фурм, розташованих з нахилом відносно вертикальної осі, причому так, що вони проходять через бічну стінку зверху вниз та усередину конвертера прямого плавлення і спрямовані в нижню зону конвертера для того, щоб подавати щонайменше частину твердого матеріалу в шар металу, що знаходиться в донній частині конвертера. Процес Hlsmelt дозволяє шляхом прямої плавки в одному компактному конвертері одержувати велику кількість розплавленого металу. Процес Hlsmelt особливо прийнятний для плавлення залізовмісної вихідної сировини, що надходить у вигляді дрібних фракцій залізної руди. Одна з можливих структур установки для реалізації процесу Hlsmelt та інших технологічних процесів прямого плавлення з використанням ванни з розплавом металу включає апарат попередньої обробки металовмісного вихідного матеріалу перед його подачею в конвертер прямого плавлення. Попередня обробка може бути проведена з метою попереднього нагрівання металовмісної сировини і може передбачати щонайменше часткове відновлення вихідного матеріалу у твердому стані. Як приклад, попередня обробка може включати випал вихідного матеріалу. У патентному документі ЕР 0629708 А1, на основі якого складена обмежувальна частина незалежних пунктів формули винаходу (тобто, який є найближчим аналогом даного винаходу), розкриті спосіб та установка для пневмотранспортування металовмісного матеріалу до установки прямого плавлення. Залізну руду попередньо відновлюють до заліза прямого відновлення (DRI), вивантажують у гарячому стані та подають в розвантажувальний накопичувальний бункер. Із цього бункера одержане залізо прямого відновлення вводять, з регульованою витратою, в трубу, а потім подають в накопичувальний бункер і далі в плавильний пристрій, зокрема, в електродугову піч. Газомносієм (транспортуючим газом), краще, служить азот, що підводиться зі швидкістю від 9 до 35 м/с і під тиском від 1 до 5 бар. Даний винахід пропонує ефективну та надійну установку, що може забезпечувати попередню обробку металовмісної сировини, одержання попередньо обробленої металовмісної сировини при температурі щонайменше 200 °С і транспортування гарячої попередньо обробленої металовмісної сировини до засобів подачі твердого матеріалу, 9 88283 10 якими обладнаний конвертер прямого плавлення, Краще, установка, крім того, містить засоби в процесі проведення кампанії прямої плавки. транспортування нагрітого вихідного матеріалу від Даний винахід, загалом, забезпечує установку апарата для попередньої обробки до обладнання прямого плавлення для виробництва розплавледля транспортування нагрітого вихідного матеріаного металу, наприклад, розплавленого заліза, з лу. металовмісного вихідного матеріалу, наприклад, із Краще, засоби для переміщення нагрітого видрібнозернистої залізної руди, яка включає: хідного матеріалу є лотковим конвеєром. (а) апарат для попередньої обробки залізовміЗалізовмісна вихідна сировина може містити сного вихідного матеріалу з одержанням поперезалізо зі ступенем відновлення, що становить від 0 дньо обробленої залізовмісного вихідного матерідо 100%, краще, залізо зі ступенем відновлення алу, що має температуру щонайменше 200 °С; від 8 до 95%, і, крім того, може містити такі компоконвертер прямого плавлення попередньо обробненти, як вуглець і т.п. леного залізовмісного вихідного матеріалу з одерКраще, залізовмісний вихідний матеріал є дріжанням розплаву заліза, при цьому конвертер бними фракціями залізної руди. прямого плавлення пристосований для розміщенЯк правило, верхній розмір дрібних фракцій ня в ньому ванни розплавленого заліза та шлаків, і залізної руди (розмір частинок / верхнього продукобладнаний засобами подачі твердої фази, в які ту розділення) становить від 6 до 8 мм. Краще, підводиться і через які направляється в конвертер щонайменше 30% ( дрібних фракцій залізної руди прямого плавлення підводжуваний попередньо має розмір частинок менш ніж 0,5 мм, у той час як оброблений залізовмісний вихідний матеріал при діаметр d 50 частинок становить від 0,8 до 1,0 мм тиску, що перевищує атмосферний, і температурі, (d 50 - розмір, при якому приблизно 50% частинок рівній щонайменше 200 °С; мають менший діаметр, а приблизно 50% - біль(с) обладнання для транспортування гарячого ший ' діаметр від зазначеного розміру) при шировихідного матеріалу від апарата для попередньої кому розподілі частинок по розмірах. Тому, наприобробки до засобів подачі твердої фази, якими клад, 95% твердих частинок утворюють частинки обладнаний конвертер прямого плавлення, при розміром менше 6,3 мм. цьому зазначене обладнання для транспортуванКраще, тиск у засобах накопичення нагрітого ня гарячого вихідного матеріалу включає: вихідного матеріалу становить щонайменше 3 (і) засоби накопичення нагрітого вихідного маабсолютних бара, ще краще, щонайменше 4 абсотеріалу, що має температуру щонайменше 200 °С і лютних бара. тиск, що перевищує атмосферний; Краще, засоби подачі твердої фази є засоба(іі) транспортний трубопровід для транспортуми інжектування твердої фази, які забезпечують вання під тиском нагрітого вихідного матеріалу, що інжектування попередньо обробленого залізовмісмає температуру щонайменше 200 °С, до засобів ного вихідного матеріалу під тиском в конвертер подачі твердої фази, якими обладнаний конвертер прямого плавлення. прямого плавлення; Краще, засоби подачі твердої фази є засоба(ііі) засоби підвищення тиску для подачі газу ми інжектування твердої фази, які забезпечують під тиском, що перевищує атмосферний, до засоінжектування попередньо обробленого залізовмісбів накопичення нагрітого вихідного матеріалу, з ного вихідного матеріалу у ванну розплаву. метою створення в них тиску і для подачі газу до Краще, засоби для подачі твердої фази є трубопроводу для транспортування нагрітого вихіфурмою. дного матеріалу для створення в ньому тиску, при Краще, обладнання для транспортування гацьому газ служить газом-носієм для транспортурячого вихідного матеріалу включає засоби регування попередньо обробленого вихідного матерілювання витрати нагрітого вихідного матеріалу, алу по транспортному трубопроводу для транспощо надходить із засобів накопичення нагрітого ртування нагрітого вихідного матеріалу до засобів вихідного матеріалу в трубопровід для транспорподачі твердої фази в конвертер прямого плавтування нагрітого вихідного матеріалу. лення, при цьому обладнання для транспортуванКраще, засоби регулювання витрати нагрітого ня гарячого вихідного матеріалу включає також вихідного матеріалу є засобами для подачі попезасоби повернення попередньо обробленого заліредньо заданої масової витрати залізовмісного зовмісного вихідного матеріалу в апарат поперевихідного матеріалу в трубопровід для транспордньої обробки, який пристосований для функціотування нагрітого вихідного матеріалу. нування в той час, коли конвертер прямого Краще, засоби регулювання витрати нагрітого плавлення находиться в режимі очікування і не вихідного матеріалу є шнековим конвеєром потребує підведення попередньо обробленого (транспортером), який має вхід для попередньо залізовмісного вихідного матеріалу. обробленого залізовмісного вихідного матеріалу, Краще, апарат для попередньої обробки вивхідний отвір для потоку газу та вихід для поперебирають із групи, що включає підігрівник, апарат дньо обробленого залізовмісного вихідного матедля попереднього відновлення та випалювальну ріалу, з'єднаний із трубопроводом для транспорпіч. При використанні апарат для попереднього тування нагрітого вихідного матеріалу. відновлення та випалювальна піч нагрівають вихіКраще, засоби накопичення нагрітого вихіднодний залізовмісний матеріал, здійснюючи частину го матеріалу включають (а) верхній бункер, обладробочого процесу установки та виконуючи свої наний затвором, що має вхідний отвір для попереосновні функцій попереднього нагрівання та випадньо обробленого залізовмісного вихідного лу залізовмісного вихідного матеріалу. матеріалу, вхідний отвір для газу, що створює тиск в обладнаному затвором бункері, і вихідний отвір 11 88283 12 для попередньо обробленого залізовмісного вихіЩе краще, попередньо задана швидкість газудного матеріалу, (b) нижній бункер із затвором, що носія становить 112 м/с. має вхідний отвір для попередньо обробленого Краще, уздовж засобів подачі твердої фази металовмісного вихідного матеріалу, отвір для створюється перепад тиску, приблизно рівний 1 входу газу, призначеного для створення тиску в бар. бункері із затвором, вихідний отвір для попереКраще, газ-носій щонайменше в основному дньо обробленого залізовмісного вихідного матевключає інертний газ. ріалу, і (с) трубопровід, що з'єднує вихідний отвір Краще, як інертний газ використовують азот. верхнього бункера, обладнаного затвором, із вхідКраще, засоби повернення (рециркуляції) наним отвором нижнього бункера, обладнаного загрітого залізовмісного вихідного матеріалу в апатвором. рат попередньої обробки включають (а) зворотний Краще, засоби накопичення нагрітого вихіднотранспортний трубопровід, що з'єднує трубопровід го матеріалу, крім того, включають трубопровід, для транспортування нагрітого вихідного матеріащо з'єднує вихідний отвір нижнього бункера із залу з апаратом попередньої обробки, і (b) клапани твором з входом шнекового конвеєра для вихіднона трубопроводах, які приводяться в дію вибірково го матеріалу. для того, щоб забезпечувати проходження по Краще, обладнання для транспортування гатранспортному трубопроводу попередньо обробрячого вихідного матеріалу включає також засоби леного залізовмісного вихідного матеріалу, який регулювання витрати попередньо обробленого необхідно направити назад в апарат попередньої залізовмісного вихідного матеріалу, переміщуваобробки за допомогою зворотного транспортного ного уздовж трубопроводу для транспортування трубопроводу. нагрітого вихідного матеріалу від засобів для наКраще, обладнання для транспортування гакопичення нагрітого вихідного матеріалу до засорячого вихідного матеріалу включає засоби розбів подачі твердої фази. блокування місць закупорювання трубопроводу Краще, засоби регулювання витрати в трансдля транспортування нагрітого вихідного матеріапортному трубопроводі пристосовані для регулюлу, при відсутності необхідності в ручному втрування витрати попередньо обробленого залізовмічанні на зазначеному трубопроводі або припиненні сного вихідного матеріалу, що проходить по роботи конвертера прямого плавлення. трубопроводу для транспортування нагрітого вихіКраще, засоби розблокування трубопроводу дного матеріалу, так, щоб швидкість попередньо для транспортування нагрітого вихідного матеріаобробленого вихідного матеріалу дозволяла підлу включають велику кількість засобів вибіркового тримувати його у завислому стані в потоці несучопідвищення тиску в трубопроводі для транспортуго газу в транспортному трубопроводі. вання нагрітого вихідного матеріалу в ряді точок Краще, засоби регулювання витрати в транспо його довжині для того, щоб у цьому трубопропортному трубопроводі регулюють витрату газуводі можна було вибірково підвищувати та знижуносія в зазначеному трубопроводі для транспортувати тиск вище по ходу руху потоку та/або нижче вання нагрітого вихідного матеріалу для того, щоб по потоку від місця закупорювання. регулювати витрату попередньо обробленого заліКраще, зазначені засоби розблокування трузовмісного вихідного матеріалу, що проходить бопроводу для транспортування нагрітого вихідночерез трубопровід для транспортування нагрітого го матеріалу включають велику кількість відвідних вихідного матеріалу. трубопроводів, які служать для видалення матеріУ тому випадку, коли металовмісним вихідним алу з місця закупорювання, здійснюваного в ряді матеріалом є дрібні фракції залізної руди з верхточок уздовж довжини трубопроводу. нім розміром частинок в інтервалі від 6 до 8 мм, Краще, зворотний транспортний трубопровід є попередньо оброблені та нагріті в результаті цього одним таким розвантажувальним трубопроводом. до 680 °С, а газом-носієм служить головним чином Краще, засоби розблокування трубопроводу, азот, підводжуваний до транспортного трубопрощо служить для транспортування нагрітого вихідводу при температурі навколишнього середовища, ного матеріалу, включають велику кількість датчишвидкість газу-носія, що переміщає попередньо ків для виявлення місцезнаходження закупорюоброблений металовмісний вихідний матеріал по вання в трубопроводі для транспортування транспортному трубопроводі, краще, становить нагрітого вихідного матеріалу. щонайменше 19 м/с. Краще, конвертер прямого плавлення є стаціКраще, засоби регулювання витрати пристоонарним плавильним конвертером, який забезпесовані регулювати витрату попередньо оброблечує розміщення в ньому ванни розплавленого заного залізовмісного вихідного матеріалу, що проліза та шлаків і формування газового об'єму над ходить по трубопроводу транспортування цією ванною, а засоби подачі твердої фази вклюнагрітого вихідного матеріалу, з метою подачі почають дві або більше пари фурм для інжектування передньо обробленого залізовмісного вихідного твердої фази, які встановлені навколо конвертера матеріалу до засобів подачі твердої фази, таким та проходять в його внутрішній об'єм, при цьому чином, щоб зазначені засоби подачі твердої фази зазначені фурми кожної з пари фурм розміщені могли транспортувати газ-носій і попередньо обдіаметрально протилежно відносно одна одної, роблений залізовмісний вихідний матеріал в конпричому щонайменше одна пара фурм призначевертер прямого плавлення з попередньо заданою на для інжектування попередньо обробленого зашвидкістю. лізовмісного вихідного матеріалу, і щонайменше Краще, попередньо задана швидкість газуодна з інших пар фурм призначена для інжектуносія находиться в інтервалі від 70 до 120 м/с. вання твердого вуглецьвмісного матеріалу, при 13 88283 14 чому пари фурм установлені навколо конвертера апарат попередньої обробки, в той час як конвертак, щоб сусідні фурми служили для інжектування тер прямого плавлення находиться в режимі готорізних матеріалів. вності до роботи і не потребує попередньо обробКраще, конвертер прямого плавлення включає леної залізовмісної сировини. засоби інжектування газу, що проходять в напрямКраще, запропонований спосіб включає рецику вниз у конвертер, призначені для інжектування ркуляцію попередньо обробленої залізовмісної кисневмісного газу в газовий об'єм та/або ванну сировини в апарат попередньої обробки, у той час розплаву в конвертері. як конвертер прямого плавлення працює в режимі Краще, конвертер прямого плавлення обладготовності до дії і не потребує попередньо обробнаний трубопроводами підведення газу, що проленої залізовмісного вихідного матеріалу. ходять від джерела газу, розташованого на відКраще, у відповідь на закупорювання (блокустані від конвертера, до місця подачі газу, яке вання) в трубопроводі для транспортування нагрізнаходиться над конвертером і призначено для того вихідного матеріалу, даний спосіб включає подачі кисневмісного газу в засоби інжектування деблокування трубопроводу для транспортування газу. нагрітого вихідного матеріалу (при відсутності неКраще, конвертер прямого плавлення обладобхідності ручного втручання на трубопроводі або наний трубопроводами для відхідного газу, які припинення роботи конвертера прямого плавлензабезпечують відведення відхідного газу, що відня), здійснюване шляхом вибіркового зниження водиться з конвертера, на певну відстань від контиску в трубопроводі для транспортування нагрітовертера. го вихідного матеріалу вище по ходу руху потоку Краще, конвертер прямого плавлення включає та/або нижче по потоку від місця закупорювання в засоби для зливання металу, призначені для злитрубопроводі. вання розплаву металу з ванни розплаву та для Краще, запропонований спосіб включає детранспортування цього розплаву металу на певну блокування трубопроводу для транспортування відстань від конвертера. нагрітого вихідного матеріалу шляхом вибіркового Краще, конвертер прямого плавлення включає підвищення тиску в трубопроводі для транспортузасоби для зливання шлаків, призначені для зливання нагрітого вихідного матеріалу вище по ходу вання шлаків з ванни розплаву та для транспортуруху потоку або нижче по потоку від місця закуповання цих шлаків на певну відстань від конвертерювання в трубопроводі та наступного зниження ра. тиску в трубопроводі з іншої сторони трубопроводу Краще, фурми для інжектування твердої фази по відношенню до його сторони, що находиться встановлені так, що вони проходять у напрямку під тиском. вниз та усередину конвертера крізь отвори в бічній Краще, спосіб відповідно до винаходу включає стінці конвертера. повторення вищевказаної послідовності операцій Краще, отвори для фурм, виконані в бічній стістворення тиску та зниження тиску в трубопроводі нці конвертера, розташовані на певній висоті коніз протилежних сторін від місця закупорювання. вертера на рівній відстані один від одного по пеКраще, даний спосіб передбачає різке знириметру конвертера. ження тиску в трубопроводі. Відповідно до даного винаходу, забезпечуєтьСаме у тому випадку, коли металовмісний вися також спосіб прямого плавлення для одержання хідний матеріал є залізовмісним матеріалом, крарозплавленого заліза з залізовмісного вихідного ще, стадія (а) включає попередню обробку вихідматеріалу, наприклад, із дрібних фракцій залізної ного матеріалу шляхом його попереднього руди, який включає такі стадії: нагрівання до температури щонайменше 400 °С, (a) попередню обробку залізовмісного вихідноще краще, до температури щонайменше 600 °С. го матеріалу в апараті попередньої обробки та Краще, температура попереднього нагрівання одержання попередньо обробленого вихідного становить щонайменше 660 °С. матеріалу, який має температуру щонайменше Ще краще, ця температура находиться в ін200 °С; тервалі від 670 °С до 690 °С. (b) накопичення попередньо обробленого заліКраще, стадія (b) включає накопичення попезовмісного вихідного матеріалу, який має темпередньо обробленого залізовмісного вихідного маратуру щонайменше 200 °С і знаходиться під тистеріалу, що знаходиться під тиском, у засобах наком, у засобах для накопичення залізовмісного копичення нагрітого вихідного матеріалу за вихідного матеріалу; рахунок подачі в засоби накопичення нагрітого (c) транспортування попередньо обробленого вихідного матеріалу газу, що створює тиск. залізовмісного вихідного матеріалу з температуКраще, газ, що створює тиск, щонайменше чарою щонайменше 200 °С і під тиском по трубопростково включає інертний газ. воду для транспортування нагрітого вихідного маКраще, стадія (с) включає транспортування теріалу до засобів подачі твердої фази в попередньо обробленого залізовмісного вихідного конвертер, якими обладнаний конвертер прямого матеріалу, що знаходиться під тиском, по трубоплавлення; проводу транспортування нагрітого вихідного ма(d) подачу попередньо обробленого залізовмітеріалу шляхом подачі в трубопровід для транспосного вихідного матеріалу в конвертер прямого ртування нагрітого вихідного матеріалу плавлення та плавлення залізовмісного вихідного транспортуючого газу з метою переміщення попематеріалу до одержання в конвертері розплавлередньо обробленого залізовмісного вихідного маного металу, при цьому попередньо оброблений теріалу уздовж трубопроводу. залізовмісний вихідний матеріал повертають в 15 88283 16 Краще, транспортуючий газ щонайменше часФіг.З - бункери із затворами та шнекові конветково включає інертний газ. єри, що є частиною обладнання для транспортуКраще, транспортуючий газ підводять до трування нагрітого залізовмісного вихідного матеріабопроводу для транспортування нагрітого вихіднолу, що ілюструється на Фіг.2, вид збоку. го матеріалу при температурі навколишнього сеФіг.4 - схематичне зображення нижніх бункерів редовища. із затворами, шнекових конвеєрів, транспортних Краще, стадія (с) включає регулювання витратрубопроводів і зворотних трубопроводів, які є ти попередньо обробленого залізовмісного вихідчастиною обладнання для транспортування гаряного матеріалу, переміщуваного уздовж трубопрочого залізовмісного вихідного матеріалу, що ілюсводу для транспортування нагрітого вихідного трується на Фіг.2. матеріалу, для того, щоб швидкість зазначеного Детальний опис кращого прикладу здійснення вихідного матеріалу, що переміщається по трансНижченаведений опис кращого втілення устапортному трубопроводі, дозволяла підтримувати новки та способу для прямого плавлення згідно з його у завислому стані в газі-носії. даним винаходом відповідає випадку використанКраще, стадія (с) включає регулювання витраня дрібних фракцій залізної руди. Слід зазначити, ти транспортуючого газу, переміщуваного уздовж що даний винахід не обмежений залізовмісним трубопроводу для транспортування нагрітого вихіматеріалом такого типу та поширюється на залізодного матеріалу, для того, щоб регулювати витравмісні матеріали інших типів, не обмежений винату попередньо обробленого залізовмісного вихідхід також безпосередньо залізовмісним матеріаного матеріалу, переміщуваного уздовж лом і поширюється на металовмісні вихідні трубопроводу для транспортування нагрітого вихіматеріали в цілому. дного матеріалу. На Фіг.1, настільки, наскільки це має відноУ тому випадку, коли металовмісним вихідним шення до даного втілення, представлені такі осноматеріалом є дрібні фракції залізної руди з розмівні елементи установки прямого плавлення: ром частинок верхнього продукту розділення (по (а) апарат попередньої обробки, який є підігріфракціях), що складає від 6 до 8 мм, попередньо вником 3, призначений для попереднього нагріоброблені шляхом попереднього нагрівання до вання залізовмісного вихідного матеріалу у вигляді температури 680 °С, газом-носієм є принаймні в дрібних фракцій залiзнoї pyди, основному азот, підводжуваний до транспортного (b) конвертер 5 прямої плавки, який служить трубопроводу при температурі навколишнього для плавлення дрібних фракцій залізної руди з середовища, причому швидкість газу-носія в цьому одержанням розплаву заліза; і трубопроводі, краще, становить щонайменше 19 (с) обладнання для транспортування залізом/с. вмісного вихідного матеріалу, позначене в цілому Краще, стадія (d) включає подачу попередньо позицією 7, використовуване для накопичення обробленого вихідного матеріалу в конвертер дрібних фракцій попередньо нагрітої залізної руди прямого плавлення при тиску, що перевищує атта транспортування дрібних фракцій під тиском до мосферний. фурм для інжектування твердої фази, яким обладКраще, стадія (d) включає подачу попередньо наний конвертер прямого плавлення. обробленої сировини в конвертер прямого плавЯк підігрівник 3 може бути використаний будьлення при температурі понад 200 °С, ще краще, який придатний підігрівник, наприклад, шахтна піч при температурі понад 400 °С, і ще краще - понад або циркулюючий псевдозріджений шар, що може 600 °С. забезпечити попереднє нагрівання дрібних фракКраще, як засоби подачі твердої фази викорицій залізної руди, як правило, до температури блистовують інжекційні фурми, а стадія (d) включає зько 680 °С. подачу попередньо обробленого залізовмісного Конвертером 5 прямого плавлення може слувихідного матеріалу в конвертер прямого плавжить будь-який придатний конвертер для провелення шляхом інжектування (вдування) попередення процесу прямої плавки, наприклад, описадньо обробленого вихідного матеріалу через фурного вище процесу за технологією Hlsmelt. ми для інжектування твердої фази, здійснюваного У попередній заявці №2003901693 на патент за допомогою газу-носія зі швидкістю в інтервалі Австралії, поданій заявником, загалом описана від 70 до 120 м/с. конструкція конвертера, використовуваного при Нижче більш докладно розкриті приклади здійпроведенні процесу Hismelt, і цей опис, наведений снення даного винаходу з посиланнями на супроу зазначеній попередній заявці на патент Австравідні креслення. лії, включено в даний опис шляхом посилання. Фіг.1 - блок-схема, що ілюструє в спрощеному Як основні елементи конструкції конвертер виді основні елементи установки прямого плавдля проведення процесу Hlsmelt, розкритий у полення відповідно до прикладу здійснення даного передній заявці №2003901693 на патент Австралії, винаходу. включає під або горно, що має основу та боковиФіг.2 - ілюстрація розташування основних ни, сформовані з вогнетривких цегл, бічні стінки, елементів установки, а саме, апарата попередньої що утворюють в цілому циліндричний корпус, який обробки (у вигляді підігрівника), конвертера пряпроходить угору від боковин поду і включає верхмого плавлення та обладнання для транспортуню та нижню, секції циліндричного корпуса, сфорвання нагрітого залізовмісного вихідного матеріамовані з водоохолоджуваних панелей, склепіння, лу, для одного конкретного прикладу втілення вихідний отвір для відхідних газів, накопичувач установки, показаної на Фіг.1. для безперервного випускання розплавленого 17 88283 18 металу і льотку для вивантаження розплавлених в підігрівник 3 у тих випадках, коли конвертер 5 шлаків. прямого плавлення находиться в режимі очікуванПри проведенні плавки конвертер містить розня і подача будь-якої кількості дрібних фракцій плавлену ванну заліза та шлаків, яка включає шар залізної руди не потрібна - це є важливою конструрозплавленого металу та шар рідких шлаків поктивною особливістю з погляду безпеки при функверх шару розплавленого металу. ціонуванні установки прямого плавлення з підігріКонвертер обладнаний фурмою для інжектутими або іншим способом попередньо вання газу, спрямованою вниз, яка слугує для вдуобробленими вихідними матеріалами, оскільки у вання гарячого повітря у верхню зону конвертера. випадку закупорювання трубопроводу або в нероВ газову інжекційну фурму надходить потік гарячобочому режимі плавильного конвертера 5 дозвого повітря, збагаченого киснем, через підвідний ляє обмежувати переміщення цих матеріалів їхканал, що проходить від джерела гарячого повітньою подачею лише в апарат попередньої ря, розташованого на деякій відстані від конвертеобробки, зворотний трубопровід 17 або транспорра відновлювальної плавки. тний трубопровід 11. Крім того, зворотний трубоКонвертер, крім того, обладнаний дев'ятьма провід 17 дозволяє вводити в експлуатацію та вифурмами для інжектування твердого матеріалу, пробовувати транспортні трубопроводи 11 і засоби що проходять через бічні стінки в напрямку вниз та 61 накопичення при відсутності необхідності функусередину конвертера і входять в шар шлаків у ціонування установки або необхідності подачі виванні розплаву, які служать для інжектування підіхідного матеріалу до плавильного конвертера 5. грітих дрібних фракцій залізної руди, твердого вугФіг.2 - Фіг.4 ілюструють один окремий приклад лецьвмісного матеріалу та флюсів у струмені газувтілення схеми установки, показаної на Фіг.1. носія, збідненого киснем, в шар розплавленого Засоби 61 накопичення включають ряд ємносметалу. Місцезнаходження фурм для інжектування тей 21, 23, 25 для накопичення (зберігання), здаттвердого матеріалу вибирають таким чином, щоб них накопичувати попередньо нагріті дрібні фракпри проведенні робочого процесу їхні вихідні торці ції залізної руди під тиском, і шнекові конвеєри 39 знаходилися вище поверхні шару металу. Таке, для регулювання витрати попередньо підігрітих розташування фурм для інжектування твердої фадрібних фракцій залізної руди, що подаються із зи знижує небезпеку їхнього ушкодження внаслізасобів накопичення 61 в транспортні трубопроводок контакту з розплавленим металом і, крім того, ди 11. створює можливість охолодження фурм за рахуФіг.2 ілюструє взаємне розташування підігрівнок примусового внутрішнього водяного охолоника 3, конвертера 5 прямого плавлення та засодження при відсутності реальної небезпеки контабів накопичення 61, що відповідає розташуванню ктування води з розплавом металу в конвертері. вершин трикутника. Фурми для інжектування твердої фази утвоПідігрівник 3 обладнаний лотковим транспоррюють дві групи по чотири фурми, причому фурми тером 71 (див. Фіг.3), що переміщає попередньо однієї групи забезпечують подачу попередньо напідігріту залізну руду з підігрівника, який, краще, є грітих фракцій твердих частинок, а фурми іншої циркулюючим псевдозрідженим шаром, до накогрупи (не показані) при проведенні робочого пропичувальної ємності 9. цесу плавлення вдувають кам'яне вугілля та флюс Фіг.2 ілюструє розташування транспортних (за допомогою системи інжектування вуглецьвміструбопроводів 11 для транспортування попереного матеріалу та флюсу - не показана). Фурми дньо підігрітих дрібних фракцій залізної руди із двох зазначених груп розміщені у переміжному засобів накопичення 61 до фурм інжектування порядку, поперемінно по периферії конвертера. твердої фази, якими обладнаний конвертер 5 пряФурми, що подають попередньо нагріті дрібні фрамої плавки, і розташування зворотних трубопрокції залізної руди, позначені на Фіг.4 позицією 27. водів 17 для повернення попередньо підігрітих Обладнання 7 для транспортування нагрітого дрібних фракцій залізної руди до підігрівника 3. залізовмісного вихідного матеріалу включає: Засоби накопичення 61, що входять до складу (a) засоби накопичення нагрітого вихідного обладнання для транспортування гарячого залізоматеріалу, використовувані для накопичення та вмісного вихідного матеріалу 7, розділені на дві зберігання попередньо нагрітих дрібних фракцій групи 9а та 9Ь, при цьому одна група з'єднана за залізної руди під тиском, позначені в цілому на допомогою транспортного трубопроводу 11 з однікресленні позицією 61; єю парою фурм 27 інжектування твердої фази, а (b) ряд транспортних трубопроводів 11 (на інша група за допомогою іншого транспортного схемі, представленій на Фіг.1, відображений тільки трубопроводу 11 підключена до іншої пари фурм один з них) для транспортування попередньо на27 інжектування твердої фази. грітих дрібних фракцій залізної руди під тиском із Як найкраще видно на Фіг.3, кожна група 9а та засобів 61 накопичення до фурм для інжектування 9b засобів 61 накопичення включає три вертикатвердого матеріалу; льно встановлених резервуари 21, 23, 25. Резер(c) джерело 13 газоподібного азоту та трубовуари 23 є бункерами, призначеними для припроводи 15 подачі газоподібного азоту, використоймання попереднього підігрітих дрібних фракцій вуваного для створення тиску в засобах накопизалізної руди, що вивантажуються з лоткового чення 61 і для транспортування попередньо транспортера підігрівника і направляються за дооброблених дрібних фракцій залізної руди по помогою роздільника 29 потоку до вхідних отворів, транспортних трубопроводах 11; і розташованих у верхніх торцевих стінках бункерів. (d) зворотний трубопровід 17 для повернення Резервуари 23 та 25 є верхніми та нижніми бункепопередньо нагрітих дрібних фракцій залізної руди рами із затвором, відповідно, які служать для на 19 88283 20 копичення та зберігання під тиском попередньо затвором у шнековий конвеєр 39, транспортуються підігрітих дрібних фракцій залізної руди. уздовж шнекового конвеєра 39 з попередньо задаВихідні отвори бункерів 21 з'єднані з відповідною масовою витратою і подаються через вихідними вхідними отворами, виконаними у верхніх ний трубопровід 43 до транспортного трубопровоторцевих стінках верхніх бункерів 23 із затворами, ду 11, що з'єднує шнековий конвеєр 39 з парою за допомогою транспортних трубопроводів 31а. фурм 27 для інжектування твердої фази, установВихідні отвори верхніх бункерів 23 із затворами лених на кінцях цього транспортного трубопроводу приєднані до відповідних вхідних отворів, викона11. них у верхніх торцевих стінках нижніх бункерів 25 Розташування транспортних трубопроводів 11і із затворами, за допомогою транспортних трубозворотного трубопроводу 17 найкраще видно на проводів 31b. Витрату попередньо підігрітих дрібФіг.2 і Фіг.4. них фракцій залізної руди через транспортні труВідповідно до зазначених креслень, як відзнабопроводи 31а та 31b регулюють за допомогою чено вище, засоби 61 накопичення, що входять до клапанів 33а та 33b, встановлених на цих трубоскладу обладнання 7 для транспортування нагріпроводах. того залізовмісного вихідного матеріалу, розділені Крім того, верхні та нижні бункери 23, 25 із зана дві групи 9а та 9b, при цьому одна група за дотворами в кожній групі бункерів з'єднані між собою помогою транспортного трубопроводу 11 приєднатрубопроводом, що служить для вирівнювання на до однієї пари фурм 27 для інжектування твертиску (не показаний). дої фази, а інша група за допомогою іншого Кожна група 9а та 9b засобів 61 накопичення, транспортного трубопроводу 11 підключена до крім того, обладнана шнековим конвеєром 39, іншої пари фурм 27 для інжектування твердої фапричому вихідний отвір нижнього бункера 25 із зи. При використанні обладнання дрібні фракції затвором з'єднаний із входом попередньо підігріпопередньо підігрітої залізної руди подають через тих дрібних фракцій залізної руди в шнековий коншнековий конвеєр 39 до вхідних кінців 45 трансповеєр 39 за допомогою транспортного трубопровортних трубопроводів 11. До вхідних кінців 45 ду 41. транспортних трубопроводів 11 по трубопроводах При практичному використанні обладнання 47 від джерела газоподібного азоту 13 подають послідовність заповнення матеріалом резервуарів також газоподібний азот під тиском і при темпера9 однієї групи 9а, 9b включає такі стадії: турі навколишнього середовища, при цьому азот - при закритому нижньому бункері 25 із затвопідхоплює та переносить дрібні фракції поперером відкривають клапан 33а та дозволяють дрібдньо підігрітої залізної руди уздовж транспортних ним фракціям попередньо підігрітої залізної руди трубопроводів 11 до фурм 27 для інжектування переміщатися з бункера 21 униз за рахунок гравітвердої фази. таційної подачі, надходити у верхній бункер 23 із Кожний транспортний трубопровід 11 в зоні затвором і заповнювати цей бункер 23; розташування конвертера 5 прямого плавлення - коли дрібні фракції попередньо підігрітої зарозділяється на дві гілки 11а та 11b, через які дрілізної руди у верхньому бункері 23 із затвором бні фракції попередньо підігрітої залізної руди подосягають заданого рівня, клапан 33а закривають і дають до діаметрально протилежних пар фурм 27 підвищують тиск у верхньому бункері 23 із затвоінжектування твердої фази. ром до величини, що відповідає тиску в нижньому Від кожного з транспортних трубопроводів 11 бункері 25 із затвором, як правило, рівному 4 абдо підігрівника 3 проходить зворотний трубопровід солютних бара (абсолютний тиск), шляхом подачі 17. Зворотні трубопроводи 17 обладнані відповідпо трубопроводу 15 газоподібного азоту від дженим чином розміщеними запірними клапанами А, рела 13 азоту; призначеними для регулювання витрати попере- при досягненні необхідної величини тиску дньо підігрітих дрібних фракцій залізної руди, що відкривають клапан 33b і клапан на трубопроводі направляються у зворотні трубопроводи 17. вирівнювання тиску (не показаний), встановленоОбладнання 7 для транспортування нагрітого му між верхніми та нижніми бункерами 23, 25, і тим залізовмісного вихідного матеріалу, крім того, самим дозволяють дрібним фракціям попередньо включає засоби регулювання витрати попередньо підігрітої залізної руди перетікати вниз за рахунок підігрітих дрібних фракцій залізної руди, перемідії сил ваги з верхнього бункера 23 із затвором до щуваних уздовж транспортних трубопроводів 11 нижнього бункера 25 із затвором; і, коли дрібні від засобів 61 накопичення до фурм 27 для інжекфракції попередньо підігрітої залізної руди в нижтування твердої фази. ньому бункері 23 із затвором заповнюють бункер Засоби регулювання (див. Фіг.4) витрати до заданого рівня, клапан 33b перекривають. включають регулювальні клапани 57, установлені Тиск у верхніх та нижніх бункерах підтримують на газових трубопроводах 47, які з'єднують між заданої величини, рівним, як правило, 4 абсолютсобою джерело 13 газоподібного азоту та вхідні них бара, за рахунок подачі по трубопроводу 15 кінці 45 транспортних трубопроводів 11, а також газоподібного азоту від джерела 13 азоту (Фіг.1 і ряд датчиків витрати (не показані), установлених Фіг.4). уздовж трубопроводів 11 і на фурмах 27 для інжеПри здійсненні викладеної вище послідовності ктування твердої фази. заповнення резервуарів матеріалом трубопровід Одна з керуючих програм з вибору витрати га41, що з'єднує нижній бункер 25 із затвором і шнезу N2, що надходить у транспортні трубопроводи ковий конвеєр 39, залишається відкритим ι попе11, полягає у підтриманні в трубопроводах швидредньо підігріті дрібні фракції залізної руди перетікості, достатньої для зависання в газі-носії дрібних кають зверху вниз із нижнього бункера 25 із фракцій попередньо підігрітої залізної руди та їх 21 88283 22 нього транспортування разом з потоком газу. КраВ ситуації, при якій у точці X в одному з трансще гранично обмежити швидкість потоку, забезпепортних трубопроводів 11 відбулося закупорюванчуючи в той же час величину швидкості, достатню ня, для розблокування трубопроводу шляхом піддля транспортування дрібних фракцій, оскільки в вищення тиску в цьому трубопроводі вище по міру збільшення швидкості збільшується механічпотоку від місця закупорювання та наступного не зношування транспортних трубопроводів. зниження тиску в трубопроводі нижче по потоку від Інша програма вибору витрати газоподібного місця закупорювання, здійснюють нижченаведену азоту, що надходить у транспортні трубопроводи послідовність дій: 11, полягає в подачі дрібних фракцій попередньо - закривають клапани Е, F, В, А та G; підігрітої залізної руди з достатньою швидкістю, - на з'єднувальних підвідних патрубках 55 інтак, щоб швидкість газу, який вдуває інжектовану жектування газу N2, розташованих поблизу фурм тверду фазу з інжекційних фурм 27 в конвертер 5 27 для інжектування твердої фази, відкривають прямого плавлення, на вихідному зрізі фурм стаклапани С для подачі через фурми 27 чистого N2 з новила від 70 до 120 м/с. метою підтримання у фурмах 27 надлишкового В будь-якій обраній ситуації фактичні витрати тиску; газу N2 та дрібних фракцій попередньо підігрітої - відкривають клапани С на вхідному кінці залізної руди, що направляються до транспортних транспортного трубопроводу 11 і тим самим дотрубопроводів 11, будуть функціями ряду змінних, зволяють газу N2, що надходить від джерела N2, які включають розподіл по розмірах дрібних частистворювати тиск вище по ходу руху потоку від міснок залізної руди, температуру газу N2 та вибрані ця X закупорювання; швидкості газу N2 на виході з фурм 27, що інжек- для ліквідації закупорювання та транспортутують тверду фазу. В одному конкретному приклавання матеріалу, що видаляється, по зворотному ді здійснення, змодельованому заявниками, задатрубопроводу 17 відкривають клапан А на зворотна програмою швидкість газоподібного азоту для ному трубопроводі 17, за рахунок чого різко знизахоплення твердої фази становить 19 м/с, а зажують тиск у транспортному трубопроводі 11 ниждана швидкість газу на вихідному зрізі фурм доріче по потоку від місця закупорювання X; і внює 112 м/с, при цьому кожна група 9а, 9Ь засо- після цього повертають клапани в положенбів 61 накопичення забезпечує подачу 123 ня, у якому вони знаходяться при нормальній ротонн/годину дрібних фракцій попередньо підігрітої боті установки, для поновлення подачі попередньо залізної руди (при температурі 680 °С) до відповіпідігрітих дрібних фракцій залізної руди до форсудного транспортного трубопроводу 11, причому нок 27 для інжектування твердої фази. джерела 13 газоподібного азоту забезпечують Вищевказана послідовність дій може бути поподачу до транспортного трубопроводу 11 газоповторена. дібного азоту з витратою 3100 нм3/годину при При проведенні операції розблокування перед 20°С. закриттям клапанів Е, F, В, А і G спочатку може До складу обладнання 7 для транспортування бути відкритий клапан С. Це роблять для того, нагрітого залізовмісного вихідного матеріалу, крім щоб забезпечити безперервну витрату газу через того, входять засоби розблокування закупорюванфурми незалежно від положення кожного з цих ня транспортних трубопроводів 1. клапанів. Як альтернатива, замість клапана А моЗасоби розблокування закупорювання вклюже бути використаний клапан Н. чають ряд відповідним чином розміщених патрубВ ситуації, при якій у точці X в одному з трансків 55 для інжектування газу N2, установлених по портних трубопроводів 11 відбулося закупорювандовжині транспортних трубопроводів 11, ряд запіня, для розблокування трубопроводу шляхом підрних (відсічних) клапанів В, D та G, установлених вищення тиску в цьому трубопроводі нижче по відповідним чином на транспортних трубопровопотоку від місця закупорювання та наступного дах 11, відсічні клапани Ε на трубопроводах 43, зниження тиску в трубопроводі вище по потоку від розташовані між шнековими конвеєрами 43 і місця закупорювання, здійснюють нижченаведену транспортними трубопроводами 11, зворотні трупослідовність дій: бопроводи 17, відвідні трубопроводи 53, приєднані - закривають клапани В, A, F, D та Е; до вихідних кінців 45 транспортних трубопроводів - відкривають клапани С на з'єднувальних під11, відсічні клапани А на зворотних трубопроводах відних патрубках 55 інжектування газу N2, розта17, відсічні клапани С на з'єднувальних патрубках шованих поблизу фурм 27 для інжектування твер55 для інжектування газу N2 поблизу фурм 27 для дої фази, для здійснення подачі чистого N2 через інжектування твердої фази, і відсічні клапани F на фурми 27 з метою підтримування у фурмах 27 відвідних трубопроводах 53. З'єднувальні патрубки надлишкового тиску; 55 для подачі газу Ν2 і відсічні клапани А, В, D, Е, F - відкривають клапани G на відгалуженнях 11а, та G дозволяють вибірково подавати газ Ν2 у різні 11Ь трубопроводів, і тим самим дозволяють газу місця по довжині транспортних трубопроводів 11 N2, що надходить від джерела N2, створювати тиск для вибіркового підвищення та зниження тиску в нижче по ходу руху потоку від місця X закупорюзазначених трубопроводах вище та/або нижче по вання; ходу руху потоку від місць закупорювання в транс- з метою ліквідації закупорювання та транспортних трубопроводах 11. Зворотні трубопроводи портування матеріалу, що видаляється, по відвід17 і відвідні трубопроводи 53 полегшують виванному трубопроводу 53 відкривають клапан F на таження з транспортних трубопроводів 11 матерівідвідному трубопроводі 53 і за рахунок цього різко алу, що видаляється в результаті проведення знижують тиск у транспортному трубопроводі 11 операції розблокування трубопроводів. вище по потоку від місця X закупорювання; і 23 88283 24 - після цього, для поновлення подачі поперепристосована до дій у таких ситуаціях, коли необдньо підігрітих дрібних фракцій залізної руди до хідно повністю зупинити подачу нагрітого залізофорсунок 27 для інжектування твердої фази, клавмісного вихідного матеріалу до конвертера пряпани повертають у положення, що відповідає нормого плавлення. Крім того, описане вище мальній роботі установки. обладнання забезпечує надійну роботу при триваВищевказана послідовність дій може бути полих кампаніях плавлення, і найважливіша сторона вторена. виконання умови надійної роботи полягає в тому, В обох вищенаведених послідовностях дій осщо використовуване обладнання здатне розблоновна особливість полягає в підвищенні тиску та кувати закупорювання трубопроводів для трансзниженні тиску на ділянках транспортного трубопортування нагрітого залізовмісного вихідного мапроводу вище та нижче по ходу руху потоку від теріалу при відсутності необхідності ручного місця закупорювання трубопроводу. втручання (проведення ручних операцій) на цих Описана вище установка забезпечує можлитрубопроводах або припинення роботи установки. вість подачі нагрітого залізовмісного вихідного Стосовно прикладу здійснення даного винахоматеріалу в конвертер прямого плавлення в різних ду, розкритого вище, може бути зроблена велика умовах функціонування на різних стадіях кампанії кількість модифікацій, не виходячи за межі об'єму плавлення, включаючи ситуації, при яких виниката суті винаходу. ють несподівані порушення її роботи. Установка 25 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 88283 Підписне 26 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