Спосіб одержання гранульованого металевого заліза, спосіб одержання рідкої сталі (варіанти), пристрій для завантаження допоміжного вихідного матеріалу на під відновлювальної печі з рухомим подом

1. Спосіб одержання гранульованого металевого заліза, відповідно до якого нагрівають формований вихідний матеріал, що включає вуглецевмісний відновник і речовину, яка містить оксид заліза, у відновлювальній плавильній печі, для відновлення в твердому стані оксиду заліза, що міститься в формованому вихідному матеріалі, і навуглецьовують відновлене залізо, яке утворюється внаслідок відновлення в твердому стані вуглецем, що міститься у вуглецевмісному відновнику, щоб викликати плавлення відновленого заліза 2 (19) 1 3 77936 4 му відділенні контролюють і регулюють темпераодержання гранульованого металічного заліза туру і склад газового середовища. способом за будь-яким з пп. 1-7, який містить по6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що темдавальний трубопровід, при вертикальному розпературу відділення для навуглецювання і плавташуванні з’єднаний зі стельовою частиною печі. лення встановлюють на 50-200°С вище темпера13. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що тури відділення для відновлення в твердому стані. подавальний трубопровід має внутрішній простір, 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняєтьрозділений щонайменше одним розділовим елеся тим, що задають коефіцієнт відновлення оксиду ментом на будь-якій ділянці в напрямі ширини позаліза наприкінці стадії відновлення в твердому ду, що перетинає напрямок переміщення поду, стані не нижче 80% і задають вміст залишкового для позначення деякої кількості окремих тр убовуглецю не нижче за 3,5 мас. %. проводів, при цьому внутрішня сторона кожного з 8. Спосіб за п. 2 який відрізняється тим, що окремих трубопроводів виконана ізольованою від агент, який регулює відновлювальну здатність сусіднього окремого трубопроводу. газового середовища, завантажують по подаваль14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що ному трубопроводу, який при вертикальному розкожний окремий трубопровід забезпечений впускташуванні з’єднаний зі стельовою частиною печі. ним отвором. 9. Спосіб одержання рідкої сталі, у якому грану15. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що льоване металічне залізо, одержане способом, впускний отвір забезпечений живильником. зазначеним у будь-якому з пп. 1-8, є вихідним ма16. Пристрій за будь-яким з пп. 12-15, який відрізтеріалом для одержання сталі, причому його заваняється тим, що подавальний трубопровід забезнтажують у сталеплавильну піч як джерело заліза, печений впускним отвором для подачі інертного що містить вуглець. газу. 10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що 17. Пристрій за будь-яким з пп. 12-16, який відрізтемпературу гранульованого металічного заліза, няється тим, що щонайменше один з окремих що підлягає завантаженню в сталеплавильну піч, трубопроводів забезпечений впускним отвором підтримують на рівні 800°С або вище. для подачі інертного газу. 11. Спосіб одержання рідкої сталі, у якому грану18. Пристрій за будь-яким з пп. 12-17, який відрізльоване металічне залізо, одержане способом, за няється тим, що подавальний трубопровід забезбудь-яким з пп. 1-8, є вихідним матеріалом для печений охолоджуючим засобом щонайменше на одержання сталі, причому його розплавляють і ділянці, яка прилягає до його з'єднувальної частизавантажують у сталеплавильну піч як джерело ни. заліза, що містить вуглець. 19. Пристрій за будь-яким з пп. 12-18, який відріз12. Пристрій для завантаження допоміжного вихіняється тим, що подавальний трубопровід має дного матеріалу на під відновлювальної плавильвнутрішню стінку, оброблену для запобігання приної печі з рухомим подом, виконаної з можливістю липання. Даний винахід відноситься до області відновлення оксиду заліза, наприклад залізної руди, шляхом нагрівання разом з відновником, що містить вуглець, наприклад коксом, з метою отримання металевого заліза. Більш конкретно, даний винахід відноситься до способу, використання якого дозволяє здійснювати ефективне відновлення оксиду заліза в металеве залізо шляхом спрощеної обробки, нарівні з ефективним відділенням у вигляді шлаку шлакоутворючи х компонентів, включених як пуста порода в залізну руду і подібний матеріал, від металевого заліза, внаслідок чого отримують гранульоване металеве залізо високої міри чистоти при високому виході. Даний винахід також відноситься до способу отримання металевого заліза, який вдосконалений, щоб гарантувати стабільне безперервне отримання при скороченні числа дефектів вогнетривких матеріалів, які у випадку використання відновної плавильної печі з рухомим подом являють собою проблему при отриманні металевого заліза з формованого початкового матеріалу, що включає відновник, що містить вуглець, і речовину, що містить оксид заліза. Крім того, даний винахід відноситься до вдосконаленого подаючого пристрою для ефективного завантаження допоміжних початкових матеріалів, наприклад агента, регулюючого атмосферу, на під відновної плавильної печі з рухомим подом. Процес прямого отримання металу в ша хтній печі, якому відповідає процес Мідрекса, звичайно відомий як спосіб прямого отримання заліза, призначений для отримання відновленого заліза шляхом прямого відновлення джерела оксиду заліза, наприклад залізної руди або оксиду заліза, при використанні вуглецевого матеріалу або відновного газу. У відповідності до способу прямого отримання заліза цього виду відновний газ, отриманий з природного газу, нагнітають в піч через отвір для фурми, передбачений в нижній частині шахтної печі, і оксид заліза відновлюється в металеве залізо внаслідок відновної здатності відновного газу. Останнім часом звертають увагу на інший процес отримання відновленого заліза, в якому замість природного газу як відновник використовують вуглецевий матеріал, наприклад вугілля, і один такий процес, який називають процесом СЛ-РН, вже введений в практику. У патенті США №3443931 розкритий ще один процес, в якому вуглецевий матеріал і порошкоподібний оксид заліза змішують один з одним і перетворюють в масу або в котуни, які, в свою чергу, 5 77936 6 піддають відновленню шляхом нагрівання на поду, відновник, що містить вуглець і оксид заліза, оксид що обертається, щоб отримати відновлене залізо. заліза відновлюють в твердому стані, нагріваючи з У патенті США №5885521 розкритий спосіб, в метою утворення і вирощування корки з металевоякому гранульований початковий матеріал, приго заліза, при цьому відновлення нагріванням прозначений для отримання відновленого заліза, видовжують доти, поки оксид заліза більше не буде сушений в сушильній печі, завантажують на під по бути присутнім всередині корки, а нагрівання проподаючому тр убопроводу, що проходить вниз чедовжують, щоб спричинити витікання шлаку з коррез стельову частину печі з рухомим подом до ки металевого заліза, і тим самим відділити метамісця поблизу поду, і спочатку шар гранульованолеве залізо і шлак один від одного. го початкового матеріалу, призначеного для отриВідповідно до одного аспекту даного винаходу мання відновленого заліза, вирівнюють по товщині передбачений спосіб отримання гранульованого шляхом вирівнювача котунів, передбаченого на металевого заліза, що включає: нагрівання форбічній поверхні переднього кінця подаючою трубомованого початкового матеріалу, що включає відпроводу, а потім додатково вирівнюють за допомоновник, що містить вуглець і речовину, що містить гою розгладжуючого пристрою, розташованого оксид заліза, у відновній плавильній печі, щоб підвідносно вирівнювача котунів нижче по ходу продати оксид заліза, що міститься в формованому цесу в напрямі переміщення поду. початковому матеріалі, відновленню в твердому Крім того, як процес, призначений для прямостані; і навуглецювання відновленого заліза, що го, відновлення оксиду заліза у відновлене залізо, виходить внаслідок відновлення в твердому стані, відомий такий процес відновлення при плавленні, вуглецем, що міститься у відновникові, що містить як ДІОС. Згідно з цим способом оксид заліза завуглець, щоб спричинити плавлення відновленого здалегідь відновлюють до коефіцієнта відновлензаліза, нарівні з тим, щоб відділити компоненти ня приблизно 30% і після цього такий оксид заліза пустої породи, що містяться в формованому почабезпосередньо піддають реакції відновлення ратковому матеріалі, і викликати коалесценію метазом з вуглецем в залізній ванні доти, поки оксид левого заліза, що виходить внаслідок до гранузаліза не перетвориться в металеве залізо. льованого металевого заліза, в якому газове У публікації № НЕІ 8-27507 Вісника викладесередовище, що є поблизу формованого початконих патентів Японії розкритий ще один процес вого матеріалу на стадії навуглецювання і плавпрямого відновлення заліза, в якому порошкоподілення, має відновну здатність не нижче за 0,5. бний відновник, що містить вуглець з добавкою Відповідно до іншого аспекту даного винаходу для знесірчення І порошкоподібний оксид заліза передбачений спосіб отримання металевого заліукладають шарами на рухомий під і отриманим за, що включає утворення на вогнетривких матерітаким чином пакет нагрівають, щоб отримати губалах поду осадженого шару, що містить шлак, часте залізо. отриманий в процесі відновної плавки, внаслідок У публікації № НЕІ 11-106812 Вісника виклачого захищають вогнетривкі матеріали поду при дених патентів Японії розкритий спосіб, в якому отриманні металевого заліза. початковий матеріал, що містить залізну руду і Відповідно до ще одного аспекту даного винатвердий відновник, що завантажується в піч з обеходу передбачений пристрій для завантаження ртовим подом (у відновну піч), по вп ускному канадопоміжного початкового матеріалу на під відновлу, що проходить крізь стельову частину печі, пеної плавильної печі з рухомим подом, виконаний з редається по перегородці на під, ари цьому під. можливістю отримання металевого заліза, що міснесучий початковий матеріал, обертається, щоб тить подаючий трубопровід, при вертикальному забезпечити можливість відмовлення початкового положенні сполучений з стельовою частиною печі. матеріалу всередині печі протягом одного обороЦі і інші особливості і пов'язані з ними перевату, після чого матеріал випускають. Істотна відмінги даного винаходу стануть очевидними з нижченість способу полягає в тому, що високотемперанаведеного докладного опису з посиланнями на турну відновлену р уду укладають під супроводжуючі креслення, на яких: перегородкою для попереднього нагрівання початНа Фіг.1 - схематично представлено обладкового матеріалу на перегородці променистою нання для відновної плавки, використане в даному теплотою відновленої руди, в той час як відновлевинаході; ну руду, температура якої знизилася, вивантажуФіг.2 - вид, еквівалентний розрізу, зробленому ють через випускний отвір. по лінії А-А на Фіг.1; Заявник даного винаходу протягом тривалого Фіг.3 - розгорнений в подовжньому напрямі часу проводив дослідження, направлені на розропояснювальний вид в розрізі обладнання за Фіг.1; бку способу, використання якого дозволило б ефеФіг.4 - графіки, що показують відповідні зміни ктивно отримувати металеве залізо, що має висотемператури пічної атмосфери, температури форку міру чистоти, із залізної руди, що має відносний мованого початкового матеріалу, коефіцієнта віднизький вміст заліза, а також з оксиду заліза, що новлення і кількостей газу CO, що виділився і газу має високий вміст заліза, за допомогою спрощеної СО2, що виділився під час стадії відновлення в переробки. Нижченаведений спосіб, розроблений твердому стані і стадії плавлення при використанні внаслідок досліджень, уперше був запропоновау винаході принципу двоступеневого нагріву; ний в публікації № НЕІ 9-256017 Вісника викладеФіг.5 - гра фіки, які показують відповідні зміни них патентів Японії. коефіцієнта металізації оксиду заліза, що міститьЦей спосіб відрізняється тим, що при отрися в формованому початковому матеріалі, і кількоманні металевого заліза шляхом відновлення насті залишкового FeO під час стадії відновлення в гріванням формованого рудного тіла, що включає твердому стані і стадії плавлення; 7 77936 8 Фіг.6 - гра фік, що показує залежність між кільФігю26 - графічне зображення, що пояснює кістю залишкового вуглецю у відновленому залізі в рецептур у початкового матеріалу вміст і склади той час, коли коефіцієнт металізації досягає 100%, продуктів в процесі отримання металевого заліза, і кількістю залишкового вуглецю в остаточно отривикористаному в іншому прикладі; і маному металевому залізі; Фіг.27 - фотографія, що показує стан металеФіг.7 - графік, що показує залежність між коевого заліза, отриманого у випадку, коли газове фіцієнтом металізації і коефіцієнтом відновлення; середовище, що знаходиться поблизу формованоФіг.8 - графік, що показує відповідні зміни темго початкового матеріалу, мало на стадії навуглеператури всередині формованого початкового цювання, плавлення і коалесценції відновну здатматеріалу і відновлюваній здатності газового сеність не нижче за 0,5. редовища при використанні і без використання Заявник даного винаходу постійно проводив вугільного порошку як агента, регулюючого атмодослідження, направлені на подальше удосконасферу; лення винаходу, згаданого вище. Дослідження, що Фіг.9 - схематичний вид в розрізі, що ілюстр ує стосується одного такого удосконалення, було конструкцію основної частини печі з рухомим позроблене відносно регулювання умов на стадії дом, відповідно до переважного варіанту здійснавуглецювання і плавлення щоб спробувати піднення винаходу; вищити чистоту і вихід металевого заліза шляхом Фіг.10 - розріз по лінії А-А з Фіг.9; запобігання повторному окисленню металевого Фіг.11 - вид, що ілюстр ує основну частину інзаліза, зумовленого оксидуючим газом, наприклад шого переважного подаючого пристрою згідно з СО2 або Н2О, особливо на стадії навуглецювання і винаходом; плавлення, яка слідує за стадією відновлення в Фіг.12 - вид, що ілюструє основну частину ще твердому стані. одного, переважного подаючого пристрою згідно з У результаті було виявлено, що, хоч відновна винаходом; здатність газового середовища поблизу формоваФіг.13 - вид, що ілюструє основну частину ще ного початкового матеріалу підтримується висоодного переважного подаючого пристрою згідно з кою відновним газом (головним чином оксидом винаходом; вуглецю), що ви ходить при протіканні відновлення Фіг.14 - фотографія, що показує металеве зав твердому стані внаслідок реакції між великою лізо і шлак в стані, який при експериментальному кількістю відновника, що містить вуглець і оксидом отриманні був відразу ж після навуглецювання і заліза, що міститься в формованому початковому плавлення; матеріалі, але відновлене таким чином залізо, Фіг.15 - графік, підтверджуючий ефект зниженймовірно, буде повторно окислюватися в кінці станя вмісту сірки в металевому залізі в експерименті дії відновлення в твердому стані і на подальшій з цілеспрямованим доданням джерела СаО до стадії навуглецювання і плавлення, оскільки кільформованого початкового матеріалу для регулюкість оксиду вуглецю, що утворюється на цих ставання числа основності шлаку; діях, меншає, тоді як на цих стадіях вміст води або Фіг.16 - графік, що показує залежність між чисконцентрація оксидуючого газу, наприклад діоксилом основності отриманого шлаку і вмістом сірки в ду вуглецю, що утворюється як відпрацьований отриманому металевому залізі; газ, що ви ходить внаслідок горіння нагрівального Фіг.17 - пояснювальний вид, що ілюстр ує інтепальника, стають відносно високими. гровану виробничу систему для отримання заліза і Тому задача винаходу полягає в створенні сталі, використану в даному винаході; способу, використання якого дозволяє при отриФіг.18А-Е - схематично показаний стан шлакоманні металевого заліза звести до мінімуму пового осадженого шару, утвореного при викорисвторне окислення металевого заліза в кінці стадії танні даного винаходу; відновлення в твердому стані і після неї, особливо Фіг.19А, В - схематично показане накладення на стадії навуглецювання і плавлення, щоб тим поду згідно з іншим прикладом виконання винахосамим ефективно отримувати гранульоване метаду; леве залізо, що має високий коефіцієнт металізації Фіг.20А-С - схематично показане закладення і високу міру чистоти при високому ви ході. поду згідно з ще одним прикладом виконання ниІнша задача винаходу полягає в створенні находу; способу, використання якого дозволяє зменшити Фіг.21А-С - схематично показане закладення ерозію або стирання вогнетривких матеріалів поду йоду згідно з ще одним прикладом виконання вивнаслідок впливу рідкого FeO, що утворюється при находу; отриманні металевого заліза, що гарантує подовФіг.22А-Е - схематично показана ситуація із ження терміну служби вогнетривких матеріалів, закладенням поду, коли утвориться верхній шар з внаслідок чого підвищується експлуатаційна наагента, регулюючого атмосфер у; дійність обладнання і гарантується тривале безФіг.23А, В - схематично показана інша ситуаперервне виробництво. ція із закладенням поду, коли утвориться верхній Ще одна задача винаходу полягає в створенні шар з агента, регулюючого а тмосферу; способу, використання якого дозволяє таким чиФіг.24 - графічне зображення, що пояснює реном завантажувати допоміжний початковий матецептуру початкового матеріалу, вміст і склади ріал на під, щоб утворювався тонкий шар допоміпродуктів в процесі отримання металевого заліза, жного початкового матеріалу, який є рівномірним в використаному в прикладі, напрямі ширину поду. Фіг.25 - фотографія, що показує типове метаВ одному аспекті спосіб згідно з винаходом леве залізо, отримане в прикладі винаходу, характеризується тим, що для того, щоб отримати 9 77936 10 гранульоване металеве залізо при відновній плавпроцесу відносно подаючого засобу 4, безпосереці формованого початкового матеріалу, що містить дньо перед ним. джерело оксиду заліза (надалі в залежності від При роботі відновної плавильної печі шматки ситуації він може називатися «залізною рудою або формованого початкового матеріалу, що містить подібним матеріалом»), наприклад залізну руду, залізну руду або подібний матеріал і вуглецевий оксид заліза або його частково відновлений проматеріал, подають з подаючого засобу 4 на під, що дукт, і відновник, що містить вуглець (надалі в заобертається 1, який обертається з швидкістю, залежності від ситуації може називатися «вуглецездалегідь заданою з умови утворення шару, що вим матеріалом»), наприклад кокс або вугілля, має потрібну товщину. Формований початковий регулюють відповідним образом стан пічної атмоматеріал, завантажений на під 1, під час прохосфери на останній стадії отримання, зокрема на дження зони Ζ1 піддають впливу теплоти згоряння, стадії навуглецювання і плавлення, щоб запобігти що створюється пальниками 3, і променистої тепповторному окисленню відновленого заліза, вналоти, внаслідок чого оксид заліза в формованому слідок чого стає можливим отримання гранульопочатковому матеріалі відновлюється при нагріваного металевого заліза, що має високу міру чисванні, зберігаючи твердий стан за допомогою вугтоти, і щоб знизити вироблення FeO, зумовлене лецевого матеріалу, що міститься в формованому повторним окисленням металевого заліза, для початковому матеріалі, і оксиду вуглецю, що утвозменшення ерозії або стирання вогнетривких марюється при згорянні вуглецевого матеріалу. Потеріалів поду. Нижче конкретні особливості даного тім формований початковий матеріал додатково винаходу будуть описані детально з посиланнями відновлюють нагріванням у другий зоні Z2 з отрина креслення, що ілюструють приклади винаходу. манням відновленого заліза, яке відновлюється, На Фіг.1-3 приведені схематичні види, що ілюпо суті, повністю. Після цього отримане відновлеструють приклад відновної плавильної печі з руне залізо навуглецьовують і розплавляють при хомим подом, розробленої заявником для здійсподальшому нагріванні у відновній атмосфері тренення винаходу. Показана піч являє собою тьої зони Z3, внаслідок чого відновлене залізо коасклепінну конструкцію, що має під, що обертаєтьлесціює до гранульованого металевого заліза з ся. На Фіг.1 схематично показана конструкція печі; відділенням від шлаку, що утворюється як побічна Фіг.2 представлений розріз по лінії А-А з Фіг.1; і ний продукт. Отриманим таким чином гранульована Фіг.3 схематично показаний, вид, що ілюструє не металеве залізо охолоджують, і воно затверпіч в напрямі обертання поду, що обертається. На джується за допомогою якого-небудь цих кресленнях посилальною цифрою 1 позначеохолоджуючого засобу С в четвертій зоні Z4, а поний під, що обертається, який виконаний з можлитім вивантажують за допомогою розвантажувальвістю обертання з відповідною швидкістю за допоного пристрою 6, розташованого нижче по ходу могою непоказаного приводу, а посилальною процесу. Шлак, що утворився як побічний продукт, цифрою 2 позначений кожух печі, що закриває під, в цей же час також витягують разом з металевим що обертається 1. залізом. Металеве залізо і шлак подають у відпоВідновна плавильна піч з рухомим подом, в відний розділовий засіб (сито або магнітний сепаякій можна використати даний винахід, не обмератор) через лійку Н, щоб відділити їх один від жена формою і конструкцією, показаною на Фіг. з 1 одного. Зрештою можна отримати металеве заліпо 3. Даний винахід можна ефективно використозо, що має міру чистоти, приблизно, 95% або вивувати у відновній плавильній печі з рухомим поще, але переважно, приблизно, 98% або вище, дом будь-якої іншої конструкції, наприклад з пряпри екстремально низькому вмісті шлаку. мокутними колосниковою решіткою, за умови, що Хоч четверта зона Z4 на кресленні показана піч має рухомий під як невід'ємний елемент. відкритою для зовнішньої атмосфери, на практиці Кожух 2 печі забезпечений великою кількістю бажано, щоб піч була, переважно, закрита кришпальників 3 на поверхнях відповідних стінок, і тепкою для зменшення розсіювання теплоти і забезлота згоряння, що створюється цими пальниками печення можливості регулювання внутрішньої піч3, і промениста теплота передаються до формоної атмосфери відповідним образом. Хоч ваного початкового матеріалу на поду, що обертавнутрішній простір печі показаний розділеним на ється 1 для відновлення формованого початкового першу зону Z1, другу зону Ζ2, третю зону Z3 і четматеріалу при нагріванні. Показаний на кресленні верту зону Ζ4 з трьома розділовими стінками K1, кожух 2 печі, який є переважним прикладом, має K2, K3, даний винахід не обмежений такою секціовнутрішній простір, розділений на першу зону Ζ1, нованою конструкцією, і, звичайно, можна здійсдругу зону Z2 , третю зону Z3 і четверту зону Z 4 з нювати відповідні модифікації, виходячи з розміру трьома розділовими стінками K1, K2 і K3. На сторопечі, продуктивності, принципу дії і т.п. Однак в ні кожуха 2 печі, що знаходиться вище по ходу даному винаході бажано, щоб розділова стінка процесу в напрямі обертання поду, що обертаєтьбула розташована щонайменше між областю відся 1, розташований подаючий засіб 4 для подачі новлення в твердому стані, відповідній першій початкового матеріалу і допоміжного початкового половині стадії процесу відновлення нагрівом, і матеріалу, звернений до поду, що обертається 1, областю навуглецювання, плавлення і коалесцентоді як розвантажувальний пристрій 6 передбачеції, відповідної другий поновиш стадії, щоб забезний на стороні нижче усього по ходу процесу в печити можливість регулювання температури і напрямі обертання. Потрібно зазначити, що, оскігазового середовища в печі на локальній, основі. льки під 1 є таким, що обертається, то можна скаКрім того, в даному винаході бажано, щоб область зати, що розвантажувальний пристрій 6 розташозавершення відновлення в твердому стані розтаваний на стороні, що знаходиться вище по ходу шовувалася щонайменше між областю відновлен 11 77936 12 ня в твердому стані, відповідній першій половині лення, як описано вище, просочується, викликаювідновлення нагрівом, і областю навуглецювання, чи ерозію або стирання вогнетривких матеріалів плавлення і коалесценції, відповідної другій полоподу, і що, коли температура пічної атмосфери вині, і щоб температура і газове середовище в печі вище за 1500°С, небажане відновлення при плаврегулювалися на локальній основі. ленні відбувається незалежно від виду або марки Як зрозуміло з Фіг.3, перша зона Z1 є областю залізної руди або початкового матеріалу, внаслівідновлення в твердому стані, друга зона Z2 є обдок чого вогнетривкі матеріали поду зазнають силастю завершення відновлення в твердому стані, льної ерозії або стирання. а третя зона Z3 є областю навуглецювання, плавНа Фіг.4 графічно показані умови протікання лення і коалесценції. В області завершення віднореакцій у випадку, коли формований початковий влення в твердому стані відновну здатність газоматеріал (у вигляді котунів, що мають діаметр від вого середовища в печі підвищують таким 16 до 19мм), що містить залізну руду як джерело способом, як додання природного газу, коксового оксиду заліза і вугілля як відновник, що містить газу, метану і т.д., підтримуючи всередині печі тевуглець, був завантажений в піч, управління якої мпературу, при якій формований початковий маздійснювалося з метою підтримки температури теріал залишається в твердому стані. У результаті пічної атмосфери на рівні приблизно 1300°С на дисперсія коефіцієнта відновлення формованих графіку цей рівень представлений (прямою лінією початкових матеріалів, зумовлена розподілом (1)), і зазнавав відновлення в твердому стані до розмірів гранул формованих, початкових матеріатих пір, поки коефіцієнт відновлення (витрата кислів, неоднорідністю стану в печі і т.д., знижується, ню, видаленого з оксиду заліза, що міститься в а коефіцієнт відновлення всіх формованих початформованому початковому матеріалі) на досягав, кових матеріалів зростає. Навуглецювання і плав100%, і після, цього отримане відновлене залізо лення формованих початкових матеріалів в облазавантажували в плавильну зону, де підтримувасті навуглецювання, плавлення і коалесценції, яка лася температура пічної атмосфери приблизно знаходиться далі, є стійкими. 1425°С (представлена на графіку прямою лінією Коли температура пічної атмосфери на стадії (2)) в момент часу, позначений прямою лінією (3). відновлення (відновлення в твердому стані) проКрім того, на Фіг.4 показані температура всередині цесу відновної плавки дуже висока, а точніше, коформованого початкового матеріалу, що безперели в певний період процесу відновлення темперарвно вимірювалася термопарою, заздалегідь вветура пічної атмосфери стає вищою за температуру деною в формований початковий матеріал, темплавлення шлакового компонента, а також компопература газового середовища в печі і відповідні нентів пустої породи, що містяться в початковому зміни у часі концентрацій діоксиду вуглецю і оксиматеріалі, в невідновленому оксиді заліза і т.п., ду, вуглецю, що утворюються в процесі відновлентакий шлаковий компонент, що має більш низьку ня. температуру плавлення, плавиться і реагує з вогЯк видно з Фіг.4, гранульоване металеве залінетривкими матеріалами, що утворюють рухомий зо можна ефективно і стабільно отримувати, якщо під, викликаючи ерозію або стирання вогнетривких принцип двоступеневого нагріву реалізувати так, матеріалів. Отже, не можна зберегти гладкість щоб відновлення відбувалося доти, поки коефіціподу. Крім того, коли оксид заліза нагрівається єнт відновлення (коефіцієнт видалення кисню) не сильніше, ніж це необхідне для відновлення на досягне 80% (значення вказане точкою А на Фіг.4) стадії відновлення в твердому стані і це відновабо більшого значення, переважно 95% (значення лення відрізняється від відновлення в твердому вказане точкою В на Фіг.4), або ще більшого знастані, FeO як оксид заліза, що міститься в початчення, при цьому формований початковий матеріковому матеріалі, плавиться до початку відновал залишається в печі в твердому стані без виниклення і, отже, відбувається так зване "відновлення нення часткового плавлення шлакового при плавленні" (явище, яке полягає в тому, що компонента, що міститься в формованому початоксид заліза відновлюється при плавленні; і це ковому матеріалі. Більш конкретно, принцип двовідновлення відрізняється від відновлення в тверступеневого нагріву здійснюють так, щоб забезпедому стані), при якому FeO швидко реагує з вуглечувалася можливість відновлення в твердому цем (С), що міститься у вуглецевому матеріалі. стані при підтримці температури всередині печі в Хоч відновлення при плавленні також дає металемежах від 1200 до 1500°С, більш переважно - від ве залізо, але при відновленні з плавленням утво1200 до 1400°С, а потім підвищення температури рюється шлак, що містить FeO, і що має більш, всередині печі до значень від 1350 до 1500°С для високу плинність, яка, в свою чергу, приводить до відновлення частини оксиду заліза, що залишиласильної ерозії або стирання вогнетривких матеріася невідновленою, і для навуглецювання, плавлів поду. Отже, важко гарантувати безперервне лення і коалесценції отриманого металевого залівироблення, яке потрібно при практичному викоза. ристанні печі. При оцінці змін у часі температури пічної атХоч таке явище залежить від виду залізної румосфери, що безперервно вимірюється і показаної ди і вуглецевого матеріалу, утворюючого формона Фіг.4, до початку експерименту було виявлене ваний початковий матеріал, або від складу шпакопадіння температури в межах від 80 до 100°С відутворюючого компонента, що міститься в носно встановленої внутрішньої температури, яка зв'язуючій речовині або в подібному матеріалі, задавалася на рівні 1300°С, коли формований виявлено, що коли температура пічної атмосфери початковий матеріал завантажувався в піч, але при відновленні в твердому стані вище за приблипотім внутрішня температура поступово підіймазно 1400°С, шлак з низькою температурою плавлася і в кінці стадії відновлення в твердому стані 13 77936 14 досягала спочатку заданого значення температупочатку стадії відновлення в твердому стані, а ри. Оскільки падіння температури на початку експотім підвищити її до значення в межах від 1200 перименту було з умовлено характеристиками печі, до 1500°С на останній половині стадії відновлення таке падіння температури на початковій стадії мов твердому стані, щоб спричинити протікання віджна зменшити, якщо видозмінити нагрівальний новлення в твердому стані. засіб печі. Формований початковий матеріал, доведений Що стосується часу, представленого на Фіг.4 до потрібної міри відновлення в твердому стані в на горизонтальній осі, то відновлення в твердому області відновлення в твердому стані, передають сі ані, плавлення і коалесценція оксиду заліза звив область плавлення, де внутрішня температура чайно завершуються на часовому інтервалі припечі підвищена до 1425°С. В області плавлення близно від 10 до 13хв., хоч цей часовий інтервал внутрішня температура формованого початкового трохи зсувається, в залежності від складу залізняматеріалу зростає доти, поки тимчасово не падає ку і вуглецевого матеріалу, утворюючого формобіля точки С, а потім знов підвищується, досягаюваний початковий матеріал, і інших аналогічних чи значення 1425°С, яке є заданим значенням техарактеристик. мператури. Мабуть, падіння температури біля точЯкщо відновлення в твердому стані формоваки С викликано відбором теплоти прихованою ного початкового матеріалу відбувається з підтритеплотою, необхідною для плавлення відновленомкою коефіцієнта відновлення нижче за 80%, то го заліза, і отже, точка С може бути віднесена до при подальшому плавленні нагрівом виникає пропочаткової точки плавлення. Початкова точка пласочення шлаку з низькою температурою плавленвлення значною мірою визначається кількістю заня з формованого початкового матеріалу, що вилишкового вуглецю в частках відновленого заліза. кликає, як описано вище, ерозію або стирання У початковій точці плавлення температура плаввогнетривких матеріалів. У протилежність цьому, лення таких часток відновленого заліза знижуєтьякщо в кінці стадії відновлення в твердому стані і ся внаслідок навуглецювання таким залишковим під час подальшої переробки, тобто при навуглевуглецем і газом СО, і тому відновлене залізо плацеванні, плавленні і коалесценції, коефіцієнт відвиться швидко. Для. гарантії; швидкого плавлення новлення підтримувати на рівні 80% або вище, необхідно, щоб достатня для навуглецювання кіпереважно на рівні 95% або вище, відновлення лькість вуглецю залишалася в частках відновленочастини FeO, що залишилася невідновленою в го заліза після завершення відновлення в твердоформованому початковому матеріалі, відбуваєтьму стані. Кількість залишкового вуглецю ся всередині формованого початковою матеріалу, визначається співвідношенням вмісту залізної руі отже, просочення шлаку можна зменшити і тим ди або аналогічного матеріалу, і вуглецевого масамим гарантувати стабільне безперервне виробтеріалу, домішеного при утворенні формованого лення без сильної ерозії або стирання вогнетривпочаткового матеріалу. Відповідно до експерименких матеріалів. тів, проведених заявником даного винаходу, було Відповідна внутрішня температура печі, при встановлено, що відновлене залізо можна прискоякій можна гарантувати більш високий коефіцієнт рено навуглецьовувати, щоб знизити температуру відновлення без просочення шлаку з низькою темплавлення і спричинити швидке плавлення в температурою плавлення на першій стадії, тобто стапературному діапазоні від 1300 до 1500°С, якщо дії відновлення в твердому стані, показаної на вуглецевий матеріал був спочатку домішений в Фіг.4, знаходиться в межах від 1200 до 1500°С, такій кількості, що кількість залишкового вуглецю переважно - від 1200 до 1400°С. Якщо внутрішня (тобто кількість надмірного вуглецю) у відновлетемпература печі нижче за 1200°С, відновлення в ному в твердому стані продукті складає не менше твердому стані протікає повільно, і отже, необхід1,5%, коли остаточний коефіцієнт відновлення на но, щоб формований початковий матеріал запистадії відновлення в твердому стані досягає по шався в печі протягом більшого проміжку часу, що суті 100%, або інакше коли коефіцієнт металізації приводить до більш низької продуктивності. З індосягає 100%. Потрібно зазначити, що, якщо кільшого боку, якщо внутрішня температура становить кість залишкового вуглецю у відновленому залізі 1400°С або вище, особливо вище за 1500°С, то, як менше 1,5%, то температура плавлення відновлеописано вище, просочення шлаку з низькою темного заліза не буде досить низькою внаслідок непературою плавлення під час процесу відновлення достатньої кількості вуглецю для навуглецювання, відбувається незалежно від виду або марки залізі отже, для плавлення нагрівом температур у необної руди або аналогічного компонента в початкохідно підняти до 1500°С або вище. вому матеріалі, викликаючи ерозію або стирання Чисте залізо, яке зовсім не навуглецьоване, вогнетривких матеріалів і тим самим ускладнюючи має температуру плавлення 1537°С. Тому відновздійснення безперервного вироблення. Хоча може лене залізо може плавитися, коли нагріється до бути випадок, коли при деякому складі або пропотемператури вище за температуру плавлення. рції залізної руди, що використовується як початОднак бажано, щоб робоча температура практичковий матеріал, явище просочення не виникає в ної печі була наскільки можливо нижче, щоб ослатемпературному діапазоні від 1400 до 1500°С, бити теплове навантаження на вогнетривкі матеповторюваність і імовірність такого випадку є низьріали поду, з урахуванням температури плавлення кими. Тому відповідна температура при відновшлаку, що утворюється як побічний продукт, баленні в твердій фазі знаходиться в межах від 1200 жано задавати робочу температуру, приблизно, до 1500°С, переважно - від 1200 до 1400°С. Зви1500°С або нижче. Точніше, бажано регулювати чайно на практиці можна встановити внутрішню робочі умови так, щоб температура на стадії плавтемпературу печі на рівні 1200°С або нижче на лення, показаній на Фіг.4, могла бути вище в ме 15 77936 16 жах від 50 до 200°С відносно початкової точки сті плавлення, в якій атмосфера була високовідплавлення. Це необхідне тому, що на стадії навугновлювальною, а температура підтримувалася лецювання і плавлення бажано задавати більш шляхом регулювання в межах від 1350 до 1500°С. високу температур у, ніж на стадії відновлення в Залежність між коефіцієнтом металізації, кількістю твердому стані, в межах, приблизно, від 50 до залишкового FeO і кількістю залишкового вуглецю 200°С, більш переважно - в межах, приблизно, від на останній стадії змінюються відповідно до кри50 до 150°С, і при цьому навуглецювання і плаввих, що знаходяться праворуч від прямої лінії (1) лення протікають більш плавно і більш ефективно. на Фіг.5. Крім того, в даному винаході бажано регулюКриві (1) і (2) на Фіг.5 відображають взаємовати умови отримання заліза таким чином, щоб зв'язок між коефіцієнтом металізації і кількістю вміст вуглецю в отриманому закінченому металезалишкового вуглецю. Точніше, крива (1) відновому залізі міг приблизно складати від 1,5 до 4,5%, ситься до випадку, коли кількість залишкового вугбільш переважно - від 2,0 до 4,0%. Такий вміст лецю приблизно становить 1,5%, і в цей момент вуглецю в значній мірі визначається кількістю вугчасу металізація досягає 100%, тоді як крива (2) лецевого матеріалу, домішеного при приготуванні відноситься до випадку, коли кількість залишковоформованого початкового матеріалу, і регулюванго вуглецю приблизно становить 3,0%, і в цей моням пічної атмосфери на стадії відновлення в мент часу металізація досягає 100%. При практичтвердому стані. Зокрема, нижня межа вмісту вугному застосуванні даного винаходу кількість лецю визначається кількістю залишкового вуглецю вуглецевого матеріалу, що домішується при приу відновленому залізі в кінці стадії відновлення в готуванні формованого початкового матеріалу, твердому стані і протягом подальшого тимчасовобажано задавати таким чином, щоб кількість заго інтервалу (тобто мірою навуглецювання). Однак лишкового вуглецю відповідала кривій, що проховміст вуглецю в отриманому закінченому металедить вище за криву (1). вому залізі може зростати до більш високого знаПотрібно зазначити, що кількість залишкового чення, ніж нижня межа вищезгаданого діапазону, вуглецю в момент часу, коли коефіцієнт металізаякщо коефіцієнт відновлення на останній стадії ції досягає 100%, трохи флуктуює через флуктуавідновлення в твердому стані досягає по суті ції відновної здатності газового середовища в печі, 100%, хоч в цей же самий час гарантується вміст навіть якщо постійну кількість вуглецевого матерізалишкового вуглецю в кількості 1,5%, вказаній алу домішувати при приготуванні формованого вище. Крім того, виявлено, що вміст вуглецю в початкового матеріалу. Тому рекомендується кожотриманому закінченому металевому залізі може ний раз при приготуванні формованого початковозростати до максимального значення, тобто до го матеріалу вибирати кількість вуглецевого мате4,8%, якщо кількість залишкового вуглецю у відноріалу, що домішується відповідно до відновної вленому залізі становить 4,0% або більше, до заздатності газового середовища при роботі печі. У вершенні стадії, відновлення в твердому стані, і будь-кому, випадку кількість вуглецевого матеріапри цьому забезпечується можливість здійснення лу, що домішується, необхідно вибирати так, щоб навуглецювання, плавлення і коалесценції на покінцева кількість залишкового вуглецю приблизно дальшій стадії плавки. Однак для гарантії стабільстановила 1,5% або більше, коли коефіцієнт метаного безперервного ходу процесу і більш високої лізації досягає 100%. якості металевого заліза переважно, щоб кількість На Фіг.6 показані результати визначення зазалишкового вуглецю знаходилася в межах від 1,5 лежності між кінцевою кількістю залишкового вугдо 4,5%. лецю при 100% металізації і вмістом С в отримаЩо стосується газового середовища, то велиному металевому залізі. Як показано на Фіг.6, коли ка кількість CO утворюється при реакції між оксикількість залишкового вуглецю знаходиться в медом заліза і вуглецевим матеріалом, що міститься жах від 1,5 до 5,0%, вміст С в отриманому металев формованому початковому матеріалі, і отже, вому залізі гарантується в межах від 1,0 до 4 ,5%, а газове середовище поблизу формованого початколи кількість залишкового вуглецю знаходиться в кового матеріалу зберігається високовідновлювамежах від 2,0 до 4,0%, вміст С в отриманому меним внаслідок ефекту самоекранування. Однак талевому залізі гарантується в межах від 1,0 до такого ефекту самоекранування не можна чекати в 4,5%. кінці стадії відновлення в твердому стані і на поУ приведеному вище описі дві ознаки, тобто дальшій стадії навуглецювання і плавлення, оскікоефіцієнт металізації і коефіцієнт відновлення, льки кількість газу СО на цих стадіях різко меншає. використані для характеристики відновленого стаНа Фіг.5 показані результати визначення зану FeO. Ці ознаки мають відповідні визначення, лежності між коефіцієнтом металізації продукту, вказані нижче, а залежність між ними може бути відновленого в твердому стані, кількістю залишкопредставлена, наприклад, графіком, показаним на вого FeO і кількістю залишкового вуглецю. Як поФіг.7. Оскільки зв'язок між двома параметрами, казано, кількість залишкового FeO меншає по мірі залежить, від виду або марки залізної руди, що протікання відновлення в твердому стані, тобто використовується як джерело оксиду заліза, на при підвищенні коефіцієнта металізації. Як показаФіг.7 показана залежність між коефіцієнтом метано на Фіг.4, відновлення формованого початкового лізації і коефіцієнтом відновлення для випадку, матеріалу відбувалося в твердому стані в печі, коли як джерело заліза використаний магнетит температура в якій підтримувалася в межах від (Fе3О4). Коефіцієнт металізації рівний помножено1200 до 1500°С, аж до прямої лінії (1) на Фіг.5, а му на 100% результату розподілу кількості отризгодом навуглецювання, плавлення і коалесценція маного внаслідок металевого заліза на суму кільотриманого відновленого заліза протікали в облакості отриманого внаслідок металевого заліза і 17 77936 18 кількості заліза, що містилося в залізній руді. Коевалося як агент, регулюючий атмосферу, розподіфіцієнт відновлення рівний, помноженому на 100% ляли на алюмінієвому лотку до утворення шару результату розподілу кількості кисню, видаленого товщиною приблизно 3мм, і від 50 до 60 шматків в процесі відновлення, на кількість кисню в оксиді формованого початкового матеріалу діаметром заліза, що містився в формованому початковому приблизно 19мм розміщували в ряд на шарі, при матеріалі. цьому один з цих шматків був забезпечений терЯк описано вище, при практичному застосумопарою. Лоток, що містить формований початкованні даного винаходу використовують відновну вий матеріал, завантажували в камерну електропіч плавильну піч, в якій нагрівання формованого поз вимірюванням температури формованого початчаткового матеріалу здійснюється пальником. Як кового матеріалу при нагріванні і визначення склатакож описано з посиланням на Фіг.4, внаслідок ду газ у, що утворюється з метою аналізу імовірновеликої кількості газу CO і невеликої кількості СО2, сті повторного окислення металевого заліза, що що отримуються від реакції між джерелом оксиду виходить. Температур у електропечі задавали тазаліза і вуглецевим матеріалом, що міститься в ким чином, щоб вона досягала приблизно 1450°С і формованому початковому матеріалі, завантажевище, тоді як початковий склад газового середоному в піч, газове середовище поблизу формовавища був наступним: вміст СО2 становив 20%, а ного початкового матеріалу зберігається значною вміст N2 становив 80%. мірою відновним за рахунок ефекту екранування На Фіг.8 показані результати вимірювання у газу CO, що виділяється з формованого початкочасі температури формованого початкового матевого матеріалу при відновленні в твердому стані. ріалу, виміряної за допомогою термопари, і визнаОднак такий ефект самоекранування ослаблячення складу газового середовища по мірі постується внаслідок швидкого зменшення кількості газу пового підвищення температури в печі. На Фіг.8 по CO, що утворюється в проміжку часу від середини, горизонтальній осі відкладені значення темперадо кінця, стадії, відновлення в твердому стані, і тури, а по вертикальній осі відкладені безрозмірні тому на пічну атмосферу починає впливати відзначення відновної здатності газового середовипрацьований газ (оксидуючий газ, що включає ща, [СО/(СО+СО2)]. На цьому кресленні приведені СО2, Н2О і т.п.), що утворюється при горінні пальрезультати чотирьох експериментів. Більш конкреника. У результаті металеве залізо, яке безперертно, крива (3) відображає результати, отримані у вно відновлюється, стає сприйнятливим до повтовипадку, коли не використовувався жоден агент, рного окислення. На стадії, наступній за регулюючий атмосферу; крива (4) відображає резавершенням відновлення в твердому стані, плавзультати, отримані у випадку, коли грубозернисте лення і коалесценція дрібних зерен відновленого вугілля із середнім діаметром часток не менше заліза здійснюються внаслідок зниження темпера3,0мм використовувалося як агент, регулюючий тури плавлення відновленого заліза, викликаного атмосферу; а криві (1) і (2) відображають відповіднавуглецюванням залишковим вуглецем, що місно результати, отримані у випадках, коли використиться в формованому початковому матеріалі. На товувалися дрібні вугільні порошки А і Вз часткацій стадії ефект самоекранування також є слабим, ми діаметром до 2,0мм або менше. Крім того, на і тому відновлене залізо сприйнятливе до повторФіг.8 показані, крива рівноваги FeO-Fe і крива рівного окислення. новаги Fe 3О4-Fe як заходи імовірності повторного Тому важливо відповідним образом регулюваокислення. Обведені на Фіг.8 колами області відоти склад газового середовища, в області навуглебражають моменти часу, в які в кожному експерицювання і плавлення, щоб зменшити таке повторменті починаються навуглецювання і плавлення не окислення при забезпеченні можливості услід за по суті завершенням відновлення в тверефективного протікання навуглецювання, плавдій фазі. Згідно з даним винаходом найбільш важлення і коалесценції після відновлення в твердому ливо регулювати газове середовище в ці моменти стані. часу. Крім того, було проведене дослідження, наЯк видно на Фіг.8, у випадку, представленому правлене на визначення атмосферних умов в печі, кривою (3), коли не використовувався агент, регуякі забезпечують можливість ефективного протілюючий атмосферу, область (С), в якій починакання навуглецювання і плавлення при запобіганні ються навуглецювання, плавлення і коалесценція, повторного окислення відновленого заліза на стазнаходиться значно нижче за криву рівноваги FeOдії навуглецювання і плавлення, наступної за відFe. Це означає, що відновлене залізо повністю новленням в твердому стані. розплавлене з частковим відновленням при плавЗ посиланням на Фіг.8 нижче описані резульленні. Хоч навіть в цьому випадку виходить метатати дослідження, В експерименті цього дослілеве залізо, відновлення, що відбувається при дження використовувалася камерна електропіч, а плавленні не тільки спричиняє просочення розяк агент, регулюючий атмосферу на стадії, навугплавленого шлаку з формованого початкового лецювання і плавлення, використовувався порошматеріалу, але також приводить до утворення рідкоподібний або гранульований вуглецевий матерікого FeO, що, в свою чергу, викликає сильну ероал, і при цьому на стадії навуглецювання і зію або стирання вогнетривких матеріалів, в реплавлення підтримувалася високовідновлювальна зультаті чого, як описано вище, виникають атмосфера шляхом розподілу вуглецевого матерітруднощі при отриманні продукції. алу на поду з метою утворення шару відповідної У протилежність цьому у випадках, представтовщини. лених кривими (1) і (2), коли використовувалися Точніше, гранульоване вугілля різних видів, вугільні порошки, що мають дрібні частки, відновна що має гранули різних розмірів, що використовуздатність газового середовища була помітно кра 19 77936 20 щою, а область (А), в якій починаються навуглезалізо високої якості. цювання, плавлення і коалесценція відновленого З приведеного вище опису ясно, що вугільний заліза, знаходиться вище за криву рівноваги FeOпорошок, що використовується як агент, регулююFе і утримується в зоні, в якій FeO не утворюється. чий атмосферу, переважно, має частки з діаметУ випадку, представленому кривою (4), коли викором аж до 3мм або менше, більш переважно - аж ристовувалося грубозернисте вугілля, область (В), до 2мм або менше, оскільки такий дрібний поров якій починаються навуглецювання, плавлення і шок може більш надійно гальмувати повторне окикоалесценція, розташована трохи нижче за криву слення на стадії навуглецювання, плавлення і корівноваги FeO-Fe. Це означає, що в цій області алесценції. З урахуванням продуктивності і може відбуватися слабе повторне окислення. Одексплуатаційних якостей печі при практичній робонак аналіз компонентів отриманого металевого ті найбільш переважні межі діаметра часток такого заліза показав, що повторне окислення майже не вугільного порошку знаходяться між 0,3 і 1,5мм. відбувається. Хоч на товщину шару вугільного порошку, розпоТому можна стверджувати, що навуглецюванділеного по поду, не накладаються особливі обня, плавлення і коалесценція відновленого заліза, меження, але переважною є товщина, приблизно, отриманого внаслідок відновлення в твердому 2мм або більше, а більш переважною - 3мм або стані, можуть плавно протікати без повторного більше, оскільки абсолютної кількості вугілля як окислення, внаслідок чого забезпечується можлиагента, регулюючого атмосферу, стає недостатвість ефективного отримання металевого заліза, ньо, якщо шар вугільного порошку надто тонкий. що має високу міру чистоти, якщо газове середоХоча на верхню межу товщини шару часток не вище регулювати таким чином, щоб відновна зданакладаються особливі обмеження, алез практичтність була не нижчою за 0,5, переважно - не нижної точки зору переважна верхня межа товщини че за 0,6, але більш переважно - не нижче за 0,7, а шару, що становить, приблизно, 7мм або менше, найбільш переважно, щоб її значення знаходилося більш переважно, приблизно, 6мм або менше, вище за криву рівноваги FeO-Fe, щонайменше на оскільки регулююча дія агента, регулюючого атмопочатку стадії навуглецювання, плавлення і коасферу, як і потрібно було чекати, зазнає насиченлесценції. Потрібно зазначити, що, хоч існ ує неня і отже, зайва товщина шару приводить до небезпека значного повторного окислення при віднопродуктивних витрат. Замість вугілля як агента, вній здатності, що знаходиться в межах від 0,5 до регулюючого атмосферу, можна використовувати 0,7, але при аналізі експериментальних даних, будь-яке джерело CO, наприклад, кокс або деревотриманих в процесі проведення експерименту з не вугілля. Такі джерела CO можна використовуметою визначення відновної здатності газового вати як самостійно, так і в суміші. середовища, було встановлено, що повторне окиЯк агент, регулюючий атмосферу, можна вислення не відбувається в газовому середовищі, що користовувати горючий газ, наприклад природний має відновну здатність від 0,5 до 0,7, фактично газ, коксовий газ, метан і т.п. В цьому випадку відвиміряну, оскільки насправді газове середовище новну здатність можна регулювати шляхом ввевсередині і поблизу формованого початкового мадення газу в безпосередній близькості до формотеріалу зберігається високовідновлювальним заваного початкового матеріалу в кінці стадії, вдяки присутності залишкового вуглецю в формовідновлення, в твердому стані до стадії навуглеваному початковому матеріалі і в агентові, цювання, плавлення і коалесценції. регулюючому атмосферу, і також внаслідок того, Агент, регулюючий атмосферу, можна розпощо оксидуючі гази, такі, як СО2 і Н2О, що поступаділяти по поду до завантаження в піч формованоють до формованого початкового матеріалу з гаго початкового матеріалу. У цьому випадку агент, зового середовища над подом, відразу відновлюрегулюючий атмосферу, також служить для захисються агентом, регулюючим атмосферу, з ту вогнетривких матеріалів поду від рідкого шлаку, вуглецевого матеріалу. Коли відновна здатність який може просочуватися внаслідок флуктуації опускається нижче за 0,5, металеве залізо, ймовіробочих умов в процесі відновної плавки. Звичайрно, повторно окислюється, як показано на Фіг.27, но, також корисно, коли на відміну від вказаного яка буде пояснена пізніше, при цьому навуглецювище агент, регулюючий атмосферу, завантажування протікає насилу і отже, коалесценція метають на під безпосередньо перед початком навуглевого заліза в гранули протікає насилу, внаслідок лецювання і плавлення формованого початкового чого виходять подібні оболонці гранули заліза, що матеріалу, оскільки можна чекати, що агент, регучастково включають шлак, охоплений залізом. люючий атмосферу, надасть таку захисну дію на Оскільки такий продукт заліза має невисоку міру стадії навуглецювання, плавлення і коалесценції чистоти і погану якість форми, задача даного випісля завершення відновлення в твердому стані. находу не вирішується. Крім того, газ, який утворює відновний газ, або Хоч відновна здатність газового середовища сам відновний газ, наприклад природний газ, кокшвидко знижується після завершення навуглецюсовий газ і метан, також можна використовувати як вання, плавлення і коалесценції відновленого заагент, регулюючий атмосферу. В цьому випадку ліза, рідке і об'єднане металеве залізо, переважно, бажано передбачити засіб для подачі газу до розабсолютно відділене від шлаку, що утворюється як ділової стінки і для подачі газу від кінця розділової побічний продукт одночасно з реальною продукцістінки. Таким чином засіб для подачі газу можна єю, і тому на нього мало впливає таке падіння відлегко захистити від впливу високотемпературної новної здатності тазового середовища. Коли таке атмосфери в печі, а відновний газ можна з упеврідке металеве залізо затверджується при охолоненістю подавати біля поду. джуванні, можна отримати гранульоване металеве На спосіб завантаження агента, регулюючого 21 77936 22 атмосферу, особливі обмеження не накладаються. підключений між живильником 13, впускним отвоОднак при використанні завантаження по трубором 14а, і отвором в стельовій частині печі. Коли проводу може бути утр уднена безперервна подача агент, регулюючий атмосферу, що падає по трудопоміжних початкових матеріалів на під з утвобопроводу 14, стикається з внутрішньою стінкою ренням шару рівномірної товщини. трубопроводу 14, агент, регулюючий атмосферу, Тому в даному винаході рекомендується так може налипнути при контактуванні з внутрішньою удосконалити подаючий пристрій для завантаженстінкою, і це, отже, може привести до нерівномірня допоміжних початкових матеріалів, наприклад ної подачі на під агента, регулюючого атмосферу. агента, регулюючого атмосфер у, на під, щоб можЗ цієї причини трубопровід 14 необхідно встановна було подавати допоміжні початкові матеріали з лювати вертикально, з'єднуючи з стельовою часвикористанням вертикального трубопроводу, спотиною печі, щоб агент, регулюючий атмосферу, лученого з верхньою частиною печі. Є переважним рівномірно подавався на під. виконання подаючого пристрою із забезпеченням Для рівномірного розподілу агента, регулююможливості падіння допоміжних початкових матечого атмосферу, в напрямі ширини поду (в напряріалів по трубопроводу на під печі під дією сили мі, перпендикулярному до напряму переміщення тяжіння. Використання такого трубопроводу доподу) ширина трубопроводу 14, переважно, рівна зволяє утворити на поду тонкий шар агента, регуширині поду. Як варіант можна використати декілюючого атмосферу, що має рівномірну товщину в лька трубопроводів, кожний з яких має деяку шинапрямі ширини поду, внаслідок чого виключаєтьрину, а сумарна ширина трубопроводів рівна шися проблема, пов'язана з нерівномірним завантарині поду. У цьому випадку кожний трубопровід женням допоміжних початкових матеріалів в наможе мати незалежну конструкцію, яка може прямі ширини поду. Тому рівномірно завантажений окремо встановлюватися з можливістю видалення, агент, регулюючий атмосферу, може ефективно або трубопровід 14 може бути розділений розділозапобігти повторному окисленню. вими елементами 15, передбаченими в ньому, Однак з метою виключення несприятливого щоб агент, регулюючий, атмосфер у, міг опускативпливу на рівномірну товщину подачі матеріалів ся, по кожному окремому трубопроводу. Хоч на на під (збудження в каналі падіння матеріалів) Фіг.10 показані три розділові панелі 15, число розпотоку газового середовища в печі, відстань між ділових панелей 15 особливо не обмежене і може подом і випускним отвором трубопроводу повинна задаватися в залежності від ширини кожного трубути, переважно, 300мм або менше, більш перебопроводу. важно - 200мм або менше. Якщо випускний отвір Агент, регулюючий атмосферу, що подається трубопроводу розташований дуже близько до пов завантажувальний бункер 11, при необхідності ду, швидкість потоку газового середовища в цій змішується з іншими добавками, а потім подається частині стає дуже високою, і вона може привести у вібраційний живильник 13 по завантажувальному до розсіювання допоміжних початкових матеріалів. трубопроводу 12. Вібраційний живильник 13 подає Тому для зниження швидкості потоку газового сеагент, регулюючий атмосферу, через випускний редовища в кращому випадку до швидкості, відпоотвір 14а в подаючий трубопровід 14, одночасно, відної швидкості виходу матеріалів, рекомендуєтьрегулюючи при цьому швидкість подачі. Переважся вибирати достатню відстань між подом і но, в цьому випадку окремі трубопроводи 14 мавипускним отвором трубопроводу. ють відповідні впускні отвори 14а, при цьому кожПодача агента, регулюючого атмосферу, як ний забезпечений вібраційним живильником 13 допоміжного початкового матеріалу з використандля регулювання подачі агента, регулюючого атням одного переважного варіанту здійснення помосферу. Зокрема, в печі з обертовим подом, даючого пристрою згідно з даним винаходом опишляхом настройки кожного вібраційного живильсана нижче з посиланнями на Фіг. з 9 по 14, що ника 13 на змінну подачу агента, регулюючого атсхематично ілюструють варіант здійснення спосомосферу, в напрямі ширини поду можна утворити бу На Фіг.9 приведений схематичний вид, на якому безперервний шар агента, регулюючого атмосфепоказана порція агента, регулюючого атмосферу, ру, що має рівномірну товщину що завантажується в піч з рухомим подом. Крім того, якщо трубопровід 14 розділений на Подаючий пристрій 10 містить завантажувальдекілька відділень в напрямі ширини поду, то можний бункер 11 і завантажувальний трубопровід 12, на запобігти поширенню потоку газу в печі, який по по якому агент, регулюючий атмосферу, подається ширині поду проходить вгору в тр убопровід 14. із завантажувального бункера 11 в живильник 13, Оскільки агент, регулюючий атмосферу, що опусщо виконує функцію засобу для регулювання покається, володіє силою інерції, то його проходжендачі. На конструкцію подаючого пристрою 10 не ня не порушується таким потоком газу, що підінакладаються особливі обмеження. Хоч живильймається в трубопровід 14. Тому агент, ник 13 на Фіг.9 показаний у вигляді вібраційного регулюючий атмосферу, опускається, переважно, живильника, виконаного з можливістю регулюванпо всій ширині каналу, відведеного для опускання ня подачі агента, регулюючого атмосферу, шляпід дією сили тяжіння, без відхилення до однієї хом зміни амплітуди вібрацій, на такий вібраційний сторони трубопроводу, і отже, шар агента, регуживильник не накладаються особливі обмеження, і люючого атмосферу, що ви ходить в результаті, є можна використати, наприклад, барабанний живибезперервним і не відхиляється до однієї сторони льник. у напрямі ширини поду. Подаючий трубопровід 14 як засіб для подачі Виконаним таким чином подаючий пристрій агента, регулюючого атмосфер у, з по даю чого забезпечує можливість утворення безперервного пристрою 10 на під 1 розташований вертикально і шару а гента, регулюючого атмосферу, що має 23 77936 24 рівномірну товщину на поду, без необхідності вибливості згідно з даним винаходом, можна викорикористання вирівнювача гранул або розгладжуюстати для завантаження інших допоміжних матерічого пристрою. алів, наприклад добавки, регулюючої температуру Бажано, щоб інертний газ, наприклад азот, поплавлення, описаної нижче, і оксидного матеріалу, давався з верхньої частини трубопроводу, щоб що складається, головним чином, з оксиду алюміослабити потік газового середовища, що підійманію, для утворення первинного захисного шару, а ється в трубопровід 14. Направлений вниз потік також як агента, регулюючого атмосферу. Форма такого інертного газу, що подається в трубопровід, такого допоміжного матеріалу не обмежена пороможе ослабити потік газового середовища, що шком. Допоміжний початковий матеріал може бути підіймається зсередини печі, поряд зі зниженням у вигляді гранул невеликого розміру або подрібнеперешкоди каналу опускання агента, регулюючого ним, з частками більшого розміру, ніж в порошку. атмосферу, внаслідок чого гарантується більш Крім того, подаючий пристрій згідно з даним винаефективне утворення шару агента, регулюючого ходом може бути використаний для завантаження атмосферу, що має рівномірну товщин у. початкового матеріалу (наприклад, порошкоподібХоч на положення місця, до якого подається ного початкового матеріалу). інертний газ не накладаються особливі обмеженОдна відмітна ознака винаходу полягає в тоня, з урахуванням необхідності придушення потоку му, що відновна здатність газового середовища газового середовища, що підіймається в трубоособливо зростає на стадії навуглецювання і плапровід 14 переважно передбачити щонайменше влення, внаслідок чого запобігається повторне один впускний отвір 16 для газу, орієнтований, як окислення відновленого заліза і забезпечується показано на Фіг.11, всередину тр убопроводу 14. У можливість більш ефективного протікання навугцьому випадку для забезпечення введення інертлецювання і плавлення. Щоб ряд процесів, від ного газу бажано, щоб направляюча кінцева часвідновлення в твердому стані до завершення натина впускного отвору 16 для газу була орієнтовавуглецювання, плавлення і коалесценції, протікав на у напрямі до поду (вертикально вниз). ефективно, бажано на кожній стадії відповідним При умові, що інертний газ подається в кількообразом регулювати температуру і газове середості, необхідній для придушення потоку газового вище. середовища, що підіймається в трубопровід 14, на Зокрема, температуру на стадії, відновлення в кількість інертного газу, що подається не накладатвердому стані переважно підтримувати в межах ються особливі обмеження. Кількість інертного від 1200 до 1400°С, щоб виключити утворення газу, що подається можна відповідним образом рідкого FeO y разi відновлення при плавленні, тоді регулювати, наприклад, забезпечивши впускний як температур у на стадії навуглецювання, плавотвір 16 для газу регулювальником потоку (не полення і коалесценції бажано підтримувати в межах казаний). від 1300 до 1500°С. Більш переважно регулювати Крім того, на зовнішній стінці трубопроводу 14 температуру на стадії відновлення в твердому бажано передбачити охолоджуючий засіб для застані таким чином, щоб вона була нижче за темпобігання прилипання до внутрішньої стінки трупературу на стадії навуглецювання, плавлення і бопроводу 14 допоміжного, початкового матеріалу, коалесценції вмежах від 50 до 200°С. наприклад агента, регулюючого атмосферу, який Що стосується регулювання газового середоопускається всередині трубопроводу 14. На місце вища на стадії відновлення в твердому стані, то розташування охолоджуючого засобу не накладавоно не потрібно, оскільки газове середовище підються особливі обмеження, наприклад, трубопротримується високовідновлювальним за рахунок від може бути повністю або частково оснащений великої кількості газу СО, що утворюється при охолоджуючими засобами. Однак бажано на нижзгорянні вуглецевого матеріалу, що міститься на ній частині трубопроводу передбачити, як показацій стадії в формованому початковому матеріалі. но на Фіг.12, охолоджуючу сорочку 17, оскільки Однак на стадії навуглецювання, плавлення і коатакий пристрій дозволяє більш ефективно запобіглесценції і після неї відповідне регулювання газоти прилипанню агента, регулюючого атмосферу, вого середовища в печі є визначальним, оскільки до частини внутрішньої стінки, розташованої покількість газу СО, що утворюється з формованого близу стелі печі. початкового матеріалу, значною мірою меншає, і Прилипання або осадження допоміжних почавиникає імовірність повторного окислення оксидуткових матеріалів, наприклад агента, регулюючого ючим газом, що утворюється при горінні пальників. атмосферу, можна більш ефективно запобігти Температуру і склад газового середовища нешляхом покриття внутрішньої стінки трубопроводу обхідно регулювати відповідно до кожної протікаантиадгезивом, який може запобігти прилипанню ючої стадії процесу відновної плавки, при цьому або осадженню таких допоміжних початкових мабажано, щоб відновна плавильна піч мала констеріалів. Наприклад, як показано на Фіг.13, можна трукцію, розділену на два або більше відділень з утворити шар 18 антиадгезиву на основі фторопрозділовими стінками, встановленими в напрямі ласту. На місцеположення і товщину шару антиадпереміщення поду, як описано вище з посиланнягезиву не накладаються особливі обмеження. Хоч ми на Фіг.1-3. Відділення на стороні вище по ходу внутрішня стінка трубопроводу може бути повніспроцесу і відділення на стороні нижче по ходу тю або частково покрита таким шаром антиадгезипроцесу використовують відповідно як відділення ву, шар антиадгезиву бажано утворювати на нижвідновлення в твердому стані і відділення навугній частині трубопроводу, яка буде нагріватися до лецювання, плавлення і коалесценції, щоб забезбільш високої температури. печити можливість регулювання температури і Подаючий пристрій, що має згадані вище ососкладу газового середовища в кожному відділенні 25 77936 26 незалежно від іншого відділення. Хоч на Фіг.3 поМабуть, механізм зниження вмісту S полягає в казана для прикладу піч, розділена з метою забезтому, що сірка, що міститься в формованому почапечення можливо більш точного регулювання темтковому матеріалі, реагує з СаО з утворенням CaS ператури і складу на чотири відділення трьома (CaO+S=CaS), і це з'єднання закріпляється в шларозділовими стінками, при бажанні можна змінюку. В області техніки, до якої відноситься винахід, вати число відділень в залежності від розмірів або умови, при яких діє механізм відновної плавки згіконструкції обладнання, що використовується для дно з даним винаходом, не з'ясовані, і вважається, відновлювальної плавки. що в процесі відновної плавки не треба чекати Металеве залізо, отримане способом, описавидалення сірки при доданні СаО, як в звичайному ним вище, переважно, може бути використано у процесі знесірчення рідкого металу. Однак згідно з існуючому сталеплавильному обладнанні, напридослідженнями заявника даного винаходу СаО, клад в електричній печі або конверторі, і викорисщо міститься в шлаку, захоплює і фіксує S в протовують як джерело заліза, яке містить вуглець. цесі плавлення і коалесценції відновленого заліза, Щоб використати таке металеве залізо як початкоі забезпечується можливість відділення шлаку при вий матеріал для отримання стали, бажано, наскінавуглецюванні залишковим вуглецем, який зберільки можливо, знизити вміст сірки (S). У спробі гся у відновленому залізі по завершенні відновотримати металеве залізо, що має низький вміст лення в твердому стані, внаслідок чого значною S, заявник виконав додаткове дослідження, намірою знижується вміст S в металевому залізі, що правлене на зниження в процесі отримання метавиходить. левого заліза вмісту S, що був в залізній руді або у Заявник даної заявки вважає, що такий мехавуглецевому матеріалі. нізм зниження вмісту S в металевому залізі відрізУ результаті було виявлено, що вміст S в осняється від типового знесірчення рідкого металу з таточно отриманому залізі можна знизити до використанням шлаку, що містить СаО, але є ха0,10% або нижче, більш переважно - до приблизно рактеристикою реакції у випадку, коли спосіб згід0,05% або нижче, шляхом цілеспрямованої добавно з винаходом використовують на практиці. Звики джерела СаО (включаючи вапно, що швидко чайно, якщо гарантується достатній контакт між гаситься, гашене вапно, карбонат кальцію і т.п.) в рідким залізом і рідким шлаком як побічним продупочатковий матеріал при утворенні формованого ктом при нагріванні після навуглецювання і плавпочаткового матеріалу, що містить залізну руду і лення відновленого заліза, то можна допустити, вуглецевий матеріал, в такій кількості, щоб число що відношення вмісту S в шлаку (5%) до вмісту S в основності (відношення CaO/SiО2) суми всіх шламеталевому залізі [S%], тобто коефіцієнт розподікоутворюючих компонентів у вигляді компонентів лу, визначається реакцією між рідинами, (рідке пустої породи приблизно мало значення в межах залізо)-(рідкий шлак). Однак, в даному винаході від 0,6 до 1,8, більш переважно - від 0,9 до 1,5. площа дотику шлаку з металом дуже невелика, що Кокс або вугілля, що найчастіше використовупідтверджується фотографією на Фіг.14, і отже, не ється як відновник, що містить вуглець, звичайно можна чекати дуже великого ефекту зниження містить, приблизно, від 0,2 до 1,0% сірки, і найчасвмісту S в металевому залізі, що ви ходить внаслітіше ця сірка буде включатися в металеве залізо. док рівноважної реакції шлак-залізо, яка відбуваУ випадку, коли таке регулювання числа основноється після завершення навуглецювання, плавсті шляхом цілеспрямованого додання джерела лення і коалесценції відновленого заліза. Тому СаО не здійснюють, число основності, розраховарозглядається механізм знесірчення, заснований не на основі шлакоутворюючих компонентів, що згідно з даним винаходом на цілеспрямованому містяться в формованому початковому матеріалі, доданні СаО до формованого початкового матерізвичайно становить 0,3 або менше, хоч число осалу, що включає здатність СаО до реакції захопновності змінюється в залежності від виду або малення S, що протікає в процесі, коли відбуваються рки залізної руди або аналогічного чинника. У винавуглецювання, плавлення і коалесценція віднопадку шлаку з таким низьким числом основності вленого заліза і відділення шлаку, і при цьому завключення S (сульфуризація) в металеве залізо на хисна дія, що запобігає сульфуризації металевого стадії відновлення в твердому стані або на подазаліза, є результатом реакції захоплення S. льшій стадії навуглецювання, плавлення і коалесХоч кількість СаО, що додається для зміни чиценції неминуче, і приблизно 85% сумарного вміссла основності, необхідно визначати в залежності ту S в формованому початковому матеріалі від кількості і складу компонента пустої породи, що включається в металеве залізо. Це приводить до міститься в залізній руді або в подібному матеріатого, що остаточно отримане металеве залізо має лі, виду і кількості вуглецевого матеріалу, що довміст S від 0,1 до 0,2%, який є дуже високим, отже, мішується і аналогічних чинників, типова кількість залізо як закінчений продукт має погану якість. СаО в перерахунку на вміст чистого СаО, що доОднак виявлено, що, якщо число основності дається для зміни числа основності всіх шлакошлакоутворюючого компонента змінити до знаутворюючих компонентів до значення, що знахочення в межах від 0,6 до 1,8, як описано вище, диться в межах від 0,6 до 1,8, знаходиться в шляхом навмисного додання джерела СаО при межах від 2,0 до 7,0%, більш переважно - від 3,0 утворенні формованого початкового матеріалу, то до 5,0% в перерахунку на сумарну кількість форна стадії відновлення в твердому стані і на стадії мованого початкового матеріалу. У випадку виконавуглецювання, плавлення і коалесценції відбуристання гашеного вапна (Са(ОН)2), карбонату вається закріплення S в шлаку як в побічному прокальцію (СаСО3) і т.п. кількість такого матеріалу дукті, внаслідок чого вміст S в металевому залізі, повинна бути узгодженою з вказаною вище кількісщо ви ходить можна значною мірою знизити. тю в перерахунку на вміст чистого СаО. Підтвер 27 77936 28 джено, що при зміні числа основності шлакоутвознижувалася до 19,7%, а кількість S, захопленої рюючого компонента в межах приблизно від 0,9 до шлаком, зростала до 78,8%, тоді як кількість S, що 1,1 шляхом додання СаСО3, наприклад в кількості випарувалася з печі під час процесу переробки, 4%, до формованого початкового матеріалу, гаразнижувалася до приблизно 1,5%. нтується уявний коефіцієнт знесірчення в межах Коли внаслідок проведення основного експевід 45 до 50%, а при зміні числа основності шлакорименту з використанням камерної електропечі утворюючого компонента в межах, приблизно, від було встановлено, що регулювання числа основ1,2 до 1,5 шляхом додання СаСО3 в кількості приності шляхом додавання джерела СаО є вельми близно 6% до формованого початкового матеріалу ефективним для зниження вмісту S в металевому можна гарантувати уявний коефіцієнт знесірчення залізі, то був проведений аналогічний експеримент в межах від 70 до 80%. Уявний коефіцієнт знесірз використанням демонстраційної печі для дослічення визначається наступною формулою: уявний дження чисельного впливу основності на ефект коефіцієнт знесірчення (%) рівний помноженому на зниження вмісту S в металевому залізі у випадку, 100% результату розподілу вмісту S (%) в металеколи число основності змінювалося в різній мірі вому залізі, отриманому з формованого початкошляхом зміни кількості джерела СаО, що додаєтьвого матеріалу, змішаного з СаО, на вміст S (%) в ся Результати показані на Фіг.16. металевому залізі, отриманому з формованого На Фіг.16 графічно показана залежність між кіпочаткового матеріалу без додання СаО. нцевим числом основності шлаку і вмістом S в Корисна дія зниження вмісту S, що відбуваєтьметалевому залізі, яка отримана при зміні кількості ся внаслідок додання СаО, описана нижче із залуджерела СаО, що додається, при цьому кожна ченням експериментальних даних, отриманих при точка відповідає отриманому значенню. На Фіг.16 використанні камерної електропечі. На Фіг.15 поу вигляді перехідної дільниці також показані реказана зміна вмісту S при виконанні експерименту, зультати основного експерименту з використанням в якому формований початковий матеріал приговищезазначеної камерної електропечі. Оскільки в товляли шляхом змішування залізної руди, вуглеосновному експерименті застосовувалася електцевого матеріалу, невеликої кількості зв'язуючої рична нагрівальна система, в якій інертний газ речовини (бентоніту або подібного йому), при цьовикористовувався як газове середовище, оксидуму використали відповідну кількість СаО і здійснюючий потенціал пічної атмосфери був низьким, що, вали відновну плавку способом згідно з винахобезсумнівно, було вигідно для знесірчення. З іншодом. го боку, у випадку, коли в демонстраційній печі для З стовпчастої діаграми для сухого формованонагріву використовувалося горіння пальника, відго початкового матеріалу, показаної на Фіг.15, виновна здатність газу в пічній атмосфері була ниждно, що вміст S в формованому початковому мачою, ніж в основному експерименті, через відпратеріалі до проведення відновної плавки цьований газ, що утворюється при згорянні, а передбачається рівним 100%, при цьому, прибливміст S в металевому залізі був ви щим, ніж в осзно, 89% сірки вносяться вуглецевим матеріалом і, новному експерименті. Однак характер результаприблизно, 11% вносяться залізною рудою. Після тів, отриманих в цьому випадку, в основному і знатого, як формований початковий матеріал піддачною мірою, повторював характер результатів вали відновній плавці згідно з способом даного основного експерименту. Як показано, вміст S в винаходу, то по завершенні відновлення в тверметалевому залізі в області (А), яка відповідає дому стані, описаного вище з посиланням на Фіг.4, випадку, коли ніяке джерело СаО не додавалося сірка залишалася у відновленому залізі в кількості, взагалі, приблизно становить 0,120%, тоді як вміст приблизно, 85%, а сірка в кількості, приблизно, S в металевому залізі в області (В), яка відповідає 12% випаровувалася з печі під час відновлення в випадку, коли число основності було скориговане твердому стані. При використанні формованого до значення, приблизно, 1,0, знижується до 0,050початкового матеріалу, не змішаного з яким0,080%, а уявний коефіцієнт знесірчення приблизнебудь джерелом СаО (число основності, визнано становить - 33-59%. При подальшому збільчене на основі складу шлакоутворюючого компошенні числа основності до 1,5 було виявлено, що, нента, що міститься в формованому початковому як показано в області (С), вміст S в металевому матеріалі, становило 0,165), було встановлено, що залізі знижується до 0,050%. сірка в кількості 74,8% була включена в остаточно Потрібно зазначити, що, якщо додавати джеотримане металеве залізо, а сірка в кількості рело СаО доти, поки число основності не прийме 10,2% була захоплена шлаком. значення 1,8 або більш високе, робоча температуУ протилежність цьому при використанні форра надмірно зросте внаслідок підвищення темпемованого початкового матеріалу з домішеним ратури плавлення шлаку, що утворюється. Така джерелом СаО в кількості, 4,5% для зміни числа ситуація небажана, оскільки прискорюється руйнуосновності шлакоутворюючого компонента до 1,15 вання печі, нарівні з неощадливим витраченням кількість S, включеної в металеве залізо, знижувапалива, і крім того, гіршає здатність відновленого лася до 43,2%, а кількість S, захопленої шлаком, заліза до коалесценції, внаслідок чого виходить підвищувалася до 48,8%, тоді як кількість S, що металеве залізо з більш дрібними гранулами, що випарувалася з печі під час процесу переробки має більш низьку комерційну цінність. знижувалася до, приблизно, 8%. При використанні Як видно з цих експериментів, при навмисному формованого початкового матеріалу, змішаного з додаванні до формованого початкового матеріалу джерелом СаО в кількості 5,0% для зміни числа джерела СаО у відповідній кількості для підвиосновності шлакоутворюючого компонента до щення числа основності шлакоутворюючого ком1,35, кількість S, включеної в металеве залізо, понента до приблизно 0,6 або вище здатність за 29 77936 30 хоплення S в шлаку, що виходить істотно підвищудить до втрат теплової енергії. Тому для зниження ється, внаслідок чого значною мірою знижується теплових втрат вельми доцільно створити інтегрокількість S, включеного в металеве залізо, що привану залізоплавильну і сталеплавильну виробничу водить до отримання металевого заліза, що має лінію, в якій передбачена подача такого високотезнижений вміст S. Крім того, як описано з посимпературного металевого заліза в сталеплавильну ланням на Фіг.15, кількість S, випущеної з печі у піч, щоб ефективно використати потенційну тепловигляді SOx або подібної сполуки, значною мірою ту металевого заліза, або передбачене поверненменшає, і отже, атмосферні домішки, зумовлені ня на плавлення додатковим нагрівом. таким відпрацьованим газом, можуть бути знижені, Звичайно, відомі наступні технології: економія а режим знесірчення, який вводиться, якщо такий електроенергії, споживаної електропіччю, і підвивідпрацьований газ знесірчується, може бути пощення продуктивності шляхом подачі високотемлегшений. пературного відновленого заліза, отриманого за У випадку, коли здійснюють додавання джередопомогою відомого процесу вироблення відновла СаО, щоб знизити вміст S в металевому залізі, леного заліза, в сусідню сталеплавильну піч без температуру плавлення шлаку, що утворюється як охолоджування; залізоплавильний і сталеплавипобічний продукт, можна знизити шляхом додальний процес (публікація Міжнародної заявки вання певної кількості джерела СаО, і отже, стає №99/11826), в якому рідке залізо отримують за вірогідним просочення шлаку з низькою темперадопомогою вироблення високотемпературного турою плавлення, яке може викликати ерозію або відновленого заліза в печі для виробництва відностирання вогнетривких матеріалів поду. Однак при вленого заліза при використанні вуглецевого мапрактичному застосуванні даного винаходу небатеріалу на основі вугілля і таке відновлене залізо жане просочення такого побічного продукту у вивідразу подають в плавильну піч; і аналогічні техгляді шлаку можна зменшити, якщо використати нології. Ці відомі технології відрізняються від інтепринцип двоступеневого нагріву, відповідно до грованого процесу виробництва, запропонованого якого температурні умови стадії відновлення в в даному винаході, тим, що відповідно до них твердому стані і стадії навуглецювання, плавлення отримують так зване «відновлене залізо», яке місі коалесценції задають в переважних межах відпотить значну кількість шлаку, що утворюється із відно від 1200 до 1400°С і від 1350 до 1500°С, щоб золи і компонентів пустої породи, оксид заліза, що забезпечити можливість задовільного протікання виходить внаслідок повторного окислення на відновлення в твердому стані при більш низькій останній стадії відновлення, і велику кількість S, температурі, ніж температура плавлення побічного що необов'язково, якщо відновлене залізо отримупродукту у вигляді шлаку, а потім забезпечити вали з використанням відновника на основі вугілможливість відновлення FeO, що частково залиля. У протилежність цьому інтегрований процес шився і, як описано вище, протікання процесу навиробництва згідно з винаходом дозволяє отримавуглецювання, плавлення і коалесценції відновлети і використати металеве залізо, повністю віддіного заліза. лене від шлакових компонентів шляхом навуглеОтже, використання даного винаходу дозволяє цювання, плавлення і коалесценції. отримати гранульоване металеве залізо, що має Оскільки режим знесірчення в печі для рафідуже високу міру чистоти Fe, без повторного окиснування в інтегрованому процесі виробництва з лення відновленого заліза шляхом регулювання використанням металевого заліза, що має знижевідновної здатності газового середовища до 0,5 ний вміст S, є особливо полегшеним, можна ствоабо вище, переважно до 0,6 або вище, більш перити виробничу систему, яка буде дуже корисна і реважно до 0,7 або вище, особливо на стадії навупрактична як інтегрована залізоплавильна і сталеглецювання і плавлення при отриманні металевого плавильна виробнича система, в якій здійснюютьзаліза, коли формований початковий матеріал, що ся відновна плавка джерела заліза і рафінування містить залізну р уду і вуглецевий матеріал, піддапри плавці. ють відновленню в твердому стані, а потім здійсНа Фіг.17 приведений приклад інтегрованої нюють навуглецювання, плавлення і коалесценвиробничої системи. На Фіг.17 процес А являє цію. Крім того, використання даного винаходу собою процес виробництва сталі, в якому вільне дозволяє знизити вміст S в такому металевому від шлаку металеве залізо, отримане у відновній залізі шляхом цілеспрямованого додавання СаО плавильній печі, охолоджують до нормальної темдо формованого початкового матеріалу для регуператури, а потім у відповідній кількості як початлювання числа основності шлакоутворюючого ковий матеріал для отримання сталі подають в компонента. Після затвердіння при охолоджуванні сталеплавильну піч, наприклад в електропіч; проі потім відділення від затверділого шлаку грануцес В застосовують для подачі металевого заліза льоване металеве залізо, отримане таким чином, у високотемпературному стані (від 800 до 1200°С) можна використати як початковий матеріал для в сталеплавильну піч, наприклад в електропіч, плавки в різних залізоплавильних і сталеплавильрозташовану поруч з відновною плавильною пічних печах. чю, внаслідок чого меншає кількість електроенерУ даному винаході металеве залізо, випущене гії, необхідної для підведення теплоти; і процес С з відновної плавильної печі, охолоджують до темзастосовують для подачі усього високотемператуператури нижче за температуру плавлення, але рного металевого заліза, отриманого у відновній все ж зберігають при високій температурі, заданій плавильній печі, в сусідню плавильну піч, признав межах від 800 до 1200°С. Подальше охолоджучену для термічної плавки металевого заліза, і вання металевого заліза до нормальної темперапісля неї рідке залізо подають в сталеплавильну тури перед подачею в сталеплавильну піч привопіч. Оскільки металеве залізо, отримане відповід 31 77936 32 но до даного винаходу, вільно від шлаку, має вив формованому початковому матеріалі перетвосоку міру чистоти і має, що необов'язково, низький рюється у відновлене залізо при відновленні в вміст S, якщо металеве залізо було отримане при твердому стані, а після цього відновлене залізо регулюванні числа основності для зниження вмісту додатково нагрівають, щоб викликати навуглецюS, а інтегрована виробнича система виконана з вання, яке знижує температуру плавлення відновможливістю використання такого металевого заліленого заліза, внаслідок чого отримують рідке заза як початкового матеріалу для виробництва сталізо. Отриманим таким чином металеве залізо лі, то це робить можливим отримання рідкої сталі коалесціює і перетворюється в гранульоване местабільної якості при високій продуктивності і зниталеве залізо Fe, відділене від побічного продукту женні електроенергії, споживаній електропіччю або у вигляді шлаку Sg і що має зерна відносно велианалогічною піччю, або полегшення режиму знесікого розміру. Шлак Sg також збирається воєдино і рчення. отже, металеве залізо і шлак Sg виявляються відУ розглянутому ви ще процесі отримання меділеними один від одного (див. Фіг.18В). талевого заліза формований початковий матеріал, Гранульоване металеве залізо Fe і шлак Sg що містить оксид заліза як джерело заліза і відноохолоджують в місці, розташованому вище по ховник, що містить вуглець, призначений для зниду процесу в безпосередній близькості від згадаження вмісту оксиду заліза, нагрівають на рухомоного вище розвантажувального засобу, і потім пему поді, щоб піддати оксид заліза відновленню в реміщують до місця знаходження твердому стані, після чого здійснюють навуглецюрозвантажувальних засобу, за допомогою якого, в вання, плавлення і коалесценцію отриманого відсвою чергу, ви грібають затверділе гранульоване новленого заліза для утворення гранульованого металеве залізо Fe і шлак Sg з поверхні поду. Цей металевого заліза, яке потім видаляють з печі піспроцес на кресленні не показаний. ля охолоджування; при цьому флуктуації робочих Рідкий шлак, що утворюється як побічний проумов можуть спричинити просочення рідкого шладукт під час процесу відновної плавки, об'єднуєтьку, а такий рідкий шлак значною мірою є причиною ся з первинним захисним шаром 28, утворюючи ерозії або стирання вогнетривких матеріалів під. шлаковий осаджений шар Т. Оскільки під час проЗокрема, коли в такому рідкому шлаку є невідновцесу плавки і затвердження в значних кількостях лений рідкий FeO, інтенсивність такої ерозії або утворюється металеве залізо Fes з дрібними грастирання зростає внаслідок проникнення і корозії, нулами (в залежності від обставин, яке надалі нащо істотно скорочують термін служби вогнетривзивається «зернистим залізом»), які ще не коалеских матеріалів поду. цийовані і не виросли в достатній мірі, і шлак Sgs з З урахуванням вищезазначеного в даному вивисокою температурою плавлення, то таке зернинаході запропонований спосіб, використання якого сте залізо Fes і шлак Sgs проходять через простір знижує до мінімуму таку ерозію або стирання вогміж розвантажувальним пристроєм 6 і поверхнею нетривких матеріалів поду і нарівні з цим забезпешлакового осадженого шару Τ і залишаються на чує можливість мимовільного закладення пошкоповерхні шлакового осадженого шару Τ або частджених дільниць вогнетривких матеріалів поду під ково вловлюються між ними і отже, посилено зачас роботи печі у випадку, якщо нанесений такий глиблюються в осаджений шар Τ (див. Фіг.18С). збиток, в зв'язку з чим з'я вляється можливість знаЯкщо в цьому стані здійснюють безперервне чною мірою продовжити довговічність вогнетривотримання, зернисте залізо Fes або подібне йому, ких матеріалів поду і підвищити тривалість безпещо залишилося на поверхні або що заглибилося в рервної роботи печі. поверхню шлакового осадженого шару Т, поступоДаний винахід відрізняється тим, що при во осаджується і наростає і отже може стати таотриманні металевого заліза під час вищезгаданоким, що не піддається витяганню. го процесу відновної плавки на вогнетривких маВідповідно до даного винаходу така незручтеріалах поду утворюють осаджений шар, що місність, зумовлена осадженням зернистого заліза тить шлак, що за хищає їх. Fes і подібного йому, виключають шляхом зскріНа Фіг.18 приведені схематичні перерізи, що бання зернистого заліза Fes і подібного йому раілюструють переважний варіант здійснення даного зом з частиною або з всім осадженим шаром Τ в винаходу. Як показано, первинний захисний шар момент часу, коли кількість зернистого заліза Fes і 28, що містить оксидний матеріал, що складаєтьподібного йому, осадженого на і поглибленого в ся, головним чином, з оксиду алюмінію (або що осаджений шар Т, досягає певного рівня. Тому містить суміш руд, що має склад, аналогічний поверхня осадженого шару Τ на поду є згладжескладу шлаку, що утворюється як побічний проною, що показано на Фіг.18D, внаслідок чого виходукт під час процесу відновної плавки, або обородить гладкий захисний шар, що містить первинний тний шлак), заздалегідь створюють на вогнетривзахисний шар 28, утворений на початковій стадії ких матеріалах 27 відновної плавильної печі з отримання продукції, і тонкий осаджений шар Т, рухомим подом, при цьому це роблять перед пощо покриває його. чатком процесу отримання, а потім шматки форКоли при цьому стані процес отримання промованого початкового матеріалу G подають на під, довжується далі, а шлаковий осаджений шар Τ що обертається (див. Фіг.18А). знову наростає до певного рівня внаслідок осаЯк описано з посиланнями на Фіг. з 1 по 3, дження і прилипання, осаджений шар Τ (або осаформований вихідний матеріал під час проходжений шар Τ і частина захисного шару 28) видадження через зону Ζ1 відновної плавки піддають ляють періодично або постійно разом із зернистим впливу теплоти, що створюється пальниками, і залізом Fes або подібним йому. При здійсненні променистої теплоти, внаслідок чого оксид заліза такої операції, що повторюється з відповідними 33 77936 34 перервами верхня сторона спочатку утвореного цьому, коли прилипання або осадження зернистопервинного захисного шару 28 поступово замінюго заліза Fes зростає до певної міри, поверхневу ється шлаковим осадженим шаром Т, і в кінці кінчастину осадженого шару Τ видаляють до необців, велика частина первинного захисного шару 28 хідної глибини шляхом переміщення леза розванзамінюється шлаковим осадженим шаром Τ, внатажувального пристрою 6 вниз до положення, відслідок чого виходить стан, показаний на Фіг.18Е. В повідного глибині, до якої осаджений шар Τ цьому стані поверхня поду стає стабільною. При повинен бути видалений при його проходженні, цьому частина первинного захисного шару 28 заале можлива інша процедура, наприклад така: лишається на поверхнях вогнетривких матеріалів рівень осадженого шару, при якому працює піч, 27 протягом значного відрізка часу, вважаючи від заздалегідь задають на початковій стадії процесу почачку отримання, або невелика частина первинотримання; скребкове лезо розвантажувального ного захисного шару 28 може залишатися на попристрою 6 встановлюють в положення, відповідверхні вогнетривких матеріалів 27 весь час при не заздалегідь заданому рівню осадженого шару, дотриманні певних умов видалення шлакового щоб забезпечити можливість осадження первиносадженого шару Т. ного захисного шару 28 до цього рівня; а коли Коли при цьому стані процес продовжується впровадження в первинний захисний шар 28 і його далі, тільки поверхнева сторона осадженого шару корозія, а також осадження зернистого заліза доΤ постійно замінюється шлаком, що утворюється сягають певної мірі, скребкове лезо опускають на як побічний продукт в процесі відновної плавки, і витяжному пристосуванні, щоб видалити поверхвнаслідок цього поверхня поду завжди зберігаєтьневу частин у осадженого шару Т. ся гладкою без якого-небудь пошкодження вогнеЯк описано вище, засіб для видалення осатривких матеріалів 27 поду. дженого шару шлаку може також функціонувати як Товщин у шлакового осадженого шару Τ можна розвантажувальний засіб отриманого металевого просто регулювати шляхом вертикального перезаліза Fe або може бути окремим пристроєм. Осоміщення засобу для видалення осадженого шару бливі обмеження, що накладаються на конкретний (який також може виконувати функцію розвантамеханізм або конструкцію засобу для видалення, жувального пристрою 6 або може бути незалежвідсутні, і можна використати засіб для видалення ним від нього) для зміни проміжку між засобом для будь-якого типу, наприклад, шнековий або скребвидалення і поверхнею поду. Більш конкретно, на ковий, якщо тільки засобу для видалення додана початковому інтервалі процесу одержання регуфункція ефективного видалення частини або всьолювання здійснюють таким чином, щоб осаджений го осадженого шару Т, щоб зробити захисний шар шар Τ поступово ставав товщим при поступовому гладким. Крім того, відсутні особливі обмеження, переміщенні вгору леза пристрою для видалення з що накладаються на конкретний засіб для вертиметою розширення проміжку між лезом і поверхкального переміщення леза засобу для видаленнею осадженого шару Т, а коли кількість зернистоня, і можна за бажанням вибирати для викорисго заліза Fes і подібного йому, прилиплого і осатання будь-який відомий засіб, що забезпечує дженого на осаджений шар Т, зростає, то при вертикальне переміщення. необхідності осаджений шар Τ можна видалити до Відповідно до даного винаходу поверхні вогпевної товщини або регулювати його шля хом пенетривких матеріалів поду постійно захищені перреміщення леза пристрою для видалення вниз до винним захисним шаром 28, утвореним на початположення, відповідного глибині, до якої повинен ковій стадії процесу отримання, і осадженим бути видалений осаджений шар Т. При такому шаром Т, утвореним шляхом осадження шлаку, періодичному або постійному переміщенні леза, отриманого як побічний продукт під час подальших що повторюється вгору і вниз з відповідними пепроцесів отримання, а зернисте залізо, прилипле рервами поверхню осадженого шару можна завдо поверхні поду або осаджене на неї, періодично жди підтримувати гладкої, запобігаючи зайвому або постійно витягують з поверхні поду при видаосадженню зернистого заліза Fes на і в осаджений ленні поверхневої частини осадженого шару Т. шар Т. Тому перебої або ускладнення в роботі, зумовлені На Фіг.19 схематично показані такі операції. надмірним осадженням зернистого заліза, не траБільш конкретно, на Фіг.19А показана операція, що пляються. дозволяє збільшити товщину осадженого шару Τ Навіть якщо поверхня шлакового осадженого шляхом поступового переміщення леза розванташару Τ де що пошкоджена, то така пошкоджена жувального пристрою 6 вгору, тоді як на Фіг.19В дільниця мимовільно закладається при осадженні показана операція по видаленню частини осаджешлаку, що отримується як побічний продукт під ного шару Τ разом із зернистим залізом Fes шлячас роботи печі, і отже, поверхня поду може зберіхом переміщення леза розвантажувального пригатися гладкою майже постійно доти, поки виникне строю 6 вниз до положення, відповідного глибині, несподіване пошкодження. На Фіг.20 приведений до якої осаджений шар Τ повинен бути видалений, схематичний вид в перерізі, який ілюструє процес коли кількість осадженого зернистого заліза Fes і мимовільного закладення у випадку, коли в поверподібного йому, що зберігається на осадженому хні шлакового осадженого шару Τ виникає виїмка. шарі Τ і поглибленого в нього, підвищується до Коли в поверхні осадженого шару Τ утвориться певного рівня. виїмка Q (див. Фіг.20А), шлак Sg як побічний проХоч приведений вище опис відноситься до видукт разом із зернистим залізом Fes і подібними падку, коли товщина осадженого шару Τ може речовинами, що утворюються під час процесу відпоступово зростати при поступовому переміщенні новної плавки на наступному виробничому циклі, леза розвантажувального пристрою 6 вгору, і при осаджуються у виїмку Q (див. Фіг.20В), і поверхне 35 77936 36 ва дільниця осадженого шару Т, що містить шлак ким або густим шлаком як побічним продуктом в Sg і зернисте залізо Fes, переміщається на сторону процесі відновної плавки, дуже низька, гранульонижче по ходу процесу, внаслідок чого поверхня ване металеве залізо, що виходить в результаті, поду стає згладженою (див. Фіг.20С). Як варіант що має високу питому вагу, занурюється в осасуміш О руд (або оборотний шлак), склад якої реджений шар Т, і отже, його важко витягнути. З цієї гулюють так, щоб він був, по суті, тим же самим, як причини міру твердості осадженого шару Τ бажано склад шлаку як побічний продукт, можна ввести у підтримувати такою, щоб гранульоване металеве виїмку Q, щоб отримати аналогічне закладення, залізо не могло занурюватися в осаджений шар Т. що показано на Фіг. з 21А по 21С. З цією метою склад шлакоутворюючого компоненДля постійної підтримки поверхні поду гладта, що включається в формований початковий кою шляхом мимовільного закладення, властивого матеріал, можна регулювати при приготуванні такому шлаку як побічному продукту, бажано здійформованого початкового матеріалу таким чином, снювати регулювання, направлене на підтримку щоб шлак, що утворюється як побічний продукт товщини шлакового осадженого шару Τ в потрібмав потрібну температуру плавлення. Однак, коли них межах, переважно в межах від декількох мітемпература плавлення шлаку як побічного продуліметрів до десятків міліметрів. кту дуже висока, металеве залізо, що виходить Як матеріал, утворюючий первинний захисний внаслідок відновлення в твердому стані, стає важшар 28, найбільш переважно використати оксидко відділити від шлаку, що є побічним продуктом ний матеріал, що складається, головним чином, з на стадії розділення при плавленні. Значною міоксиду алюмінію, який має високий опір ерозії або рою це знижує чистоту металевого заліза, як осностиранню, що викликається типовим рідким шлавного продукту. ком. Однак, оскільки в способі згідно з винаходом У прагненні вирішити цю проблему було виковикористане осадження шлаку, що утворюється як нано дослідження, направлене на обмеження, побічний продукт під час процесу отримання, можнаскільки можливо, занурення металевого заліза в на використати мінеральну речовину, що має осаджений шар шляхом підвищення температури склад, аналогічний складу такого шлаку як побічплавлення шлакового осадженого шару Т, що заного продукту або оборотного шлаку. Оскільки мінюється при збереженні температури плавлення осаджений шар Τ утвориться на поверхнях вогнешлаку як побічного продукту відносно низькою. У тривких матеріалів поду поступово, починаючи з результаті була виявлена ефективність приєднанпочаткової стадії процесу отримання, достатній ня до поверхневої частини шлакового осадженого ефект захисту вогнетривких матеріалів поду можшару Τ добавки, регулюючої температуру плавна отримати при утворенні первинного захисного лення, призначеної для підвищення температури шару 28 мінімальної товщини, необхідної для заплавлення осадка. Більш конкретно, коли таку хисту вогнетривких матеріалів поду на початковій добавку, регулюючу температуру плавлення, перістадії і забезпечення можливості осадження згоодично або постійно додають до поверхневої часдом на нього шлаку як побічного продукту. Хоч тини осадженого шару Τ в потрібному місці, темпервинний захисний шар 28, що утворюється на пература плавлення осадженого шару Τ початковій стадії процесу отримання, ймовірно, підвищується, навіть якщо шлак як побічний пробуде замінений, переважно, повністю осадженим дукт має низьку температуру плавлення, і отже, шаром Τ шлаку як побічного продукту, особливо осаджений шар Τ стає більш твердим, внаслідок при тривалому безперервному отриманні, достатчого, наскільки можливо, запобігається занурення ній ефект захисту вогнетривких матеріалів поду гранульованого металевого заліза в осаджений все ж буде виявлятися. шар. На розмір часток матеріалу, утворюючого перХоч вид добавки, що використовується, регувинний захисний шар, не накладаються особливі люючої температуру плавлення, розрізнюється в обмеження. Однак переважний матеріал з частказалежності від складу шлаку як побічного продукми невеликого розміру, бажано в порошкоподібній ту, приклади переважних добавок, регулюючих формі, оскільки між більш великими твердими температуру плавлення, включають оксидний макомпонентами матеріалу утворяться проміжки, теріал, що містить оксид алюмінію, і оксидний мачерез які, ймовірно, може протікати і стикатися з теріал, що містить оксид магнію. Такі переважні вогнетривкими матеріалами поду будь-який рідкий добавки можна використати самі по собі або у виматеріал. Тому переважний розмір часток матерігляді комбінації двох або більше добавок. алу становить 4мм або менше, більш переважно Таку добавку, регулюючу температуру плав2мм або менше. лення, можна використати у відповідній кількості, Переважно, матеріал, утворюючий первинний що залежить від складу шлаку як побічного продузахисний шар, завантажують на під, використовукту, в будь-якому без обмеження місці. Звичайно ючи подаючий пристрій для завантаження допомідобавку, регулюючу температуру плавлення, періжних початкових матеріалів згідно з даним винаодично або постійно завантажують на шлаковий ходом, оскільки використання подаючого пристрою осаджений шар Τ в місці, прилеглому до місця робить можливим утворення первинного захисного завантаження формованого початкового матеріашару, який має рівномірну товщину в напрямі шилу, або у відповідному місці в зоні відновної плаврини поду і є безперервним в напрямі переміщенки. Хоч на спосіб завантаження добавки не накланя поду. даються які-небудь обмеження, є бажаним У випадку, коли температура плавлення повевикористання подаючого пристрою для завантархневої частини шлакового осадженого шару Т, ження допоміжних початкових матеріалів згідно з що поступово замінюється, як описано вище, рідданим винаходом. 37 77936 38 Крім того, з отриманням того ж самого резульалу. Шля хом розподілу агента, регулюючого темтату, як вказаного вище, є ефективним спосіб охопературу, по поверхні поду, як і вище, відновний лоджування, при здійсненні якого охолоджують потенціал атмосфери в печі підтримують високим, шлаковий осаджений шар Τ з нижньої сторони тим самим сприяючи ефективній відновній плавці поду за допомогою охолоджуючої сорочки або із запобіганням повторному окисленню відновлешляхом розпилення охолоджуючого газу, щоб ного заліза. Крім того, агент, регулюючий атмосспричинити затвердження осадженого шару Τ до феру, також ослабляє прилипання металевого такої міри твердості, при якій запобігається занузаліза до шлакового осадженого шару Τ і отже, рення металевого заліза в осаджений шар Т. Таке полегшує видалення гранульованого металевого охолоджування з нижньої сторони поду викорисзаліза з поверхні поду, роблячи можливим його товують для сприяння затвердженню осадженого рівномірне витягання. шару Т, оскільки за допомогою такого способу На Фіг. з 22А по 22Е приведені схематичні виохолоджування можна ослабити гальмування тепди в перерізі, що ілюструють, яким чином протікає лового відновлення оксиду заліза, викликаного відновна плавка і яким чином досягається мимовіохолоджуванням. Оскільки, як описано раніше, льне закладення поду у випадку, коли агент, регуоксид заліза нагрівається і відновлюється теплолюючий температуру, розподілений по поду. Цей тою, що виробляється при горінні пальника, вставипадок істотно не відрізняється від випадку, покановленого на поверхні стінки відновної плавильної заного на Фіг. з 18А по 18Е, за винятком того, що печі, і променистою теплотою, що поступає на під шар CL агента, регулюючого атмосферу, утворюзверху, відсутня небезпека того, що ефективність ють на шлаковому осадженому шарі Т, а на нього відновної плавки буде істотно порушена, навіть вміщують формований початковий матеріал G. якщо шлаковий осаджений шар Τ на поверхні поду На Фіг.23А і 23В представлені схематичні види в процесі відновлення примусово охолоджують з в перерізах, що ілюструють, яким чином під закланижньої сторони поду. дається у випадку, коли агент CL, регулюючий атЯк описано вище, видалення надлишку шламосферу, розподілений по поду. Цей процес протікового осадженого шару Τ здійснюють за допомокає таким чином. Спочатку агент CL, регулюючий гою розвантажувального засобу, що також викориатмосферу, розподіляють по шлаковому осаджестовується як розвантажувальний пристрій ному шару Т, а потім формований початковий магранульованого металевого заліза, отриманого як теріал G завантажують на шар агента, регулюючопродукт, або за допомогою засобу для видалення, го атмосферу, за чим слідує відновна плавка призначеного для видалення такого надлишку формованого початкового матеріалу (див. шлакового осадженого шару. При зменшенні наФіг.23А). Коли кількість зернистого заліза Fes або вантаження, що прикладається до такого розванподібного йому, осадженого в або на шлаковий тажувального засобу або до засобу для видаленосаджений шар Т, і товщина шару CL агента, регуня, і створенні внаслідок видалення наскільки люючого атмосферу, зростає до певної міри, то, як можливо гладкої поверхні бажано регулювати тепоказано на Фіг.23В, опускають лезо для видаленмпературу таким чином, щоб шлаковий осаджений ня поверхневої частини шлакового осадженого шар під час видалення скребачкою знаходився в шару Т, несучого накопичене зернисте залізо Fes стані співіснування твердого тіла і рідини, як мороразом з агентом CL, регулюючим атмосферу, тим зиво. Способом для реалізації такого регулювання самим згладжуючи шлаковий осаджений шар Τ в температури є, наприклад, охолоджування з нижгоризонтальному напрямі. Пізніше, але до того, як ньої сторони поду за допомогою охолоджуючої при обертанні під досягне положення завантаженсорочки або шляхом розпилення охолоджуючого ня початкового матеріалу, агент CL, регулюючий газу. атмосферу, знову завантажують з подаючого приОскільки шлаковий осадок, що зскрібається з строю 9 допоміжного початкового матеріалу до шлакового осадженого шару, містить значну кільзаздалегідь визначеної товщини, а потім знов закість зернистого заліза, а також шлаковий комповантажують формований початковий матеріал G. нент, і таке зернисте залізо має високу міру чистоТаким способом можна реалізувати безперервне ти, то таке зернисте залізо бажано збирати разом отримання. При завантаженні або подачі агента, з продуктом металевого заліза шляхом відділення регулюючого атмосфер у, рекомендується викоризернистого заліза від шлакового осадка, що зскрістовувати вказаний вище подаючий пристрій. бається, використовуючи будь-який відповідний Хоч на товщину шару CL агента, що розподізасіб, наприклад магнітний сепаратор. ляється, регулюючого атмосферу, не накладаютьУ ще одному режимі даного винаходу є е фекся особливі обмеження, але дуже невеликої товтивним те, що агент, регулюючий атмосферу, пощини досить для ефективного підвищення троху розподіляють по захисному шару 28 або по відновного потенціалу газового середовища, що шлаковому осадженому шару Τ до завантаження знаходиться поблизу формованого початкового початкового формованого матеріалу. Для сприянматеріалу, або для полегшення видалення грануня відновленню в твердому стані шляхом нагріву і льованого металевого заліза з поверхні поду. Звив той же час для запобігання повторному окисленчайно цій вимозі задовольняє шар CL агента, регуню відновленого заліза оксидуючими газами люючого атмосферу, що має товщину приблизно (включаючи СО2 і Н2О), що ви ходять внаслідок від 1 до 10мм або менше. Як практично простий і згоряння, необхідного для нагріву, є ефективним ефективний спосіб рекомендується відповідну підвищення відновного потенціалу атмосфери в кількість вищезазначеної добавки, регулюючої печі, особливо газового середовища, що знахотемпературу плавлення, змішува ти з агентом CL, диться поблизу формованого початкового матерірегулюючим атмосферу, щоб отримати ефект під 39 77936 40 вищення температури плавлення шлакового осабула 4,58%. Часовий інтервал від завантаження дженого шару Τ в поєднанні з вищезазначеними формованого початкового матеріалу в піч до виефектами, що забезпечуються агентом CL, регудалення металевого заліза з печі був приблизно люючим атмосферу. 9хв., тобто дуже невеликим, а отримане в резульПриклади таті металеве залізо містило С в кількості 2,88%, Нижче даний винахід описується більш детаSi в кількості 0,25% і S в кількості 0,17%. Тому мольно за допомогою прикладів в частині його струкжна було відділити остаточно отримане залізо від тури і переваг. Само собою зрозуміло, що на пракшлаку як побічного продукту. Зовнішній вигляд тиці даний винахід не обмежений приведеними остаточно отриманого металевого заліза показанижче прикладами і може бути застосований із ний на Фіг.25 (на фотографії). зміною або модифікацією цих прикладів, якщо такі Приклад 2 зміни і модифікації знаходяться в рамках даного Формований початковий матеріал, що має діопису винаходу. Звичайно, такі зміни або модифіаметр, приблизно, 19мм, приготовляли шляхом кації знаходяться в рамках те хнічної суті даного рівномірного перемішування магнетитової залізної винаходу. руди як джерела заліза, вугілля, невеликої кількоПриклад 1 сті зв'язуючої речовини (бентоніту) і СаСО3 в кільФормований початковий матеріал, що має дікості 5% для регулювання числа основності і грааметр приблизно 19мм, приготовляли шляхом нулювання суміші. рівномірного перемішування гематитової залізної На під завантажували формований початковий руда як джерело заліза, вугілля і невеликої кількоматеріал, понад якого розподіляли шар гранульості зв'язуючої речовини (бентоніту), і цей формованого вугілля (із середнім діаметром часток біля ваний початковий матеріал використовували для 3мм) як агента, регулюючого атмосферу, а темпеотримання металевого заліза. Більш конкретно, ратур у атмосфери в печі підтримували приблизно формований початковий матеріал завантажували на рівні 1350°С, як в прикладі 1, щоб забезпечити у відновну плавильну піч з обертовим подом, покаможливість протікання відновлення в твердому зану на Фіг. з 1 по 3, а температуру атмосфери в стані доти, поки коефіцієнт металізації не досягне печі встановлювали приблизно 1350°С, щоб заприблизно 100%. Після цього відновлення в твербезпечити можливість протікання відновлення в дому стані формований початковий матеріал петвердому стані доти, поки коефіцієнт металізації реміщували в зону плавки, в якій встановлювали не досягне приблизно 90%. Після цього відновтемпературу атмосфери 1425°С, щоб викликати лення в твердому стані формований початковий навуглецювання, плавлення і коалесценцію заліза матеріал переміщували в зону навуглецювання, і відділити шлак як побічний продукт, внаслідок плавлення і коалесценції, в якій встановлювали чого отримували металеве залізо, вільне від шлатемпературу атмосфери 1440°С, щоб викликати ку. На Фіг.26 приведені рецептура початкового навуглецювання, плавлення і коалесценцію заліза матеріалу, склад відновленого заліза після завері відділити шлак як побічний продукт, внаслідок шення відновлення в твердому стані, склад остачого отримували металеве залізо, вільне від шлаточно отриманого металевого заліза, склад шлаку ку. і подібних матеріалів, які отримують в цьому проУ цьому випадку шар гранульованого вугілля, цесі отримання. що має частки діаметром 2мм або менше, викориМеталеве залізо, переважно, повністю віддістаний як агент, регулюючий атмосферу, товщилене від шлаку при плавленні і коалесценції, пеною приблизно 5мм заздалегідь утворювали на реміщували в зону охолоджування і охолоджували поді до завантаження формованого матеріалу, до 100°С для затвердження з подальшим витяганщоб відновна здатність газового середовища на ням металевого заліза, затверділого таким чином, стадії навуглецювання, плавлення і коалесценції за допомогою розвантажувального засобу. Провоприймала приблизне значення в межах від 0,60 до дили аналіз металевого заліза, отриманого таким 0,75. На Фіг.24 приведені рецептура початкового чином, шлаку як побічного продукту і залишку вугматеріалу, склад відновленого заліза після заверлецевого матеріалу відносно коефіцієнта виходу і шення відновлення в твердому стані, склад оставідповідних складів. Між іншим, згідно з аналізом точно отриманого металевого заліза, склад шлаку складу проби відновленого заліза, взятої з віднові подібних матеріалів, що отримується в цьому ної плавильної печі безпосередньо перед стадією процесі отримання. навуглецювання і плавлення, коефіцієнт металізаМеталеве залізо, переважно, повністю віддіції становив приблизно 92,3%, а кількість залишлене від шлаку при плавці і об'єднане в ціле, пекового вуглецю була 3,97%. Часовий інтервал від реміщували в зону охолоджування і охолоджували завантаження формованого початкового матеріадо 100°С для затвердження з подальшим витяганлу в піч до видалення металевого заліза з печі був ням металевого заліза, затверділого таким чином, приблизно 8хв., тобто дуже невеликим, а отримаза допомогою розвантажувального засобу. Провоне в результаті металеве залізо містило С в кільдили аналіз металевого заліза, отриманого таким кості 2,10%, Si в кількості 0,09% і S в кількості чином, шлаку як побічного продукту і залишку вуг0,065%. Оскільки в цьому експерименті джерело лецевого матеріалу відновно коефіцієнта виходу і СаО додавали до формованого початкового матескладів. Між іншим, згідно з аналізом складу проби ріалу для зниження вмісту S в металевому залізі, відновленого заліза, взяті з відновної плавильної що виходить, спостерігався ефект підвищеного печі безпосередньо перед стадією навуглецюванзниження вмісту S в порівнянні з прикладом 1. ня і плавлення, коефіцієнт відновлення становив Хоч було побоювання відносно просочення приблизно 90%, а кількість залишкового - вуглецю рідкого шлаку протягом останньої половини стадії 41 77936 42 відновлення в твердому стані, оскільки температувисокої якості з меншим змістом домішок. ра плавлення шлаку як побічного продукту знижуПорівняльний приклад 1 валася додаванням джерела СаО, але не було Експеримент проводився з метою отримання ніякої утворюючої проблему ерозії або стирання гранульованого металевого заліза тим же самим вогнетривких матеріалів поду, оскільки використаспособом, як в прикладі 1, за винятком того, що ли принцип двоступеневого нагріву, відповідно до регулювання атмосфери здійснювали так, щоб якого температуру на стадії відновлення в твервідновна здатність газового середовища в зоні дому стані встановлювали в межах від 1200 до навуглецювання і плавлення, яка забезпечує мож1400°С, щоб отримати відновлене залізо, що має ливість навуглецювання і плавлення зернистого більш високий коефіцієнт металізації на стадії відвідновленого заліза, переважно, остаточно обробновлення в твердому стані, а потім температуру леного при відновленні в твердому стані, приблизпідвищували до значення в межах від 1350 до но приймала значення в межах від 0,35 до 0,45. 1500°С, і оскільки порошкоподібне вугілля розпоМеталеве залізо, отримане в цьому, експерименті, діляли по поверхні поду як агент, регулюючий атмало невелику комерційну цінність, оскільки воно мосферу. було у вигляді оболонок з включенням шлаку, що При ретельному дослідженні під мікроскопом показане на Фіг.27, і мало міру чистоти Fe приблипроб відновленого заліза, взятих в кінці стадії відзно 90% або нижче і невеликий вміст С (приблизно новлення в твердому стані, було встановлено, що 0,7% або нижче). висока концентрація Fe-(Mn)-S спостерігається на З цих результатів очевидно, що, коли відновна поверхні проб відновленого заліза з прикладу 1, де здатність атмосфери на стадії навуглецювання, джерело СаО не додавали, і ця група Fe-(Mn)-S плавлення і коалесценції нижче за 0,5, гранульопотім включалася у відновлене залізо на стадії ване металеве залізо, що має високу міру чистоти навуглецювання і плавлення, тоді як в прикладі 2, Fe, не можна отримати з наступних причин: залиде додавали джерело СаО, велика частина S реашковий вуглець відбирається газом в атмосфері гувала з джерелом СаО і зв'язувалася ним в кінці печі; дрібнозернисте і активне відновлене залізо стадії відновлення в твердому стані, внаслідок схильне до повторного окислення; плавлення відчого гальмувалося впровадження S в рідке залізо новленого заліза ускладнене при температурі на стадії навуглецювання і плавлення. 1500°С і нижче внаслідок недостатнього навуглеПроводився додатковий експеримент, аналогіцювання; а відділення шлаку як побічного продукту чний вищезгаданому експерименту, за винятком не протікає ефективно. того, що більш дрібний вугільний порошок, що має Приклад 4 частки розміром 2,0мм або менше, використали як Агент, регулюючий атмосферу (порошок, що агент, регулюючий атмосферу. Встановлено, що містить вуглецевий матеріал), подавали на під 1 вміст S в металевому залізі, отриманому в цьому печі з рухомим подом, використовуючи подаючий експерименті, знижувався до 0,032%. пристрій 10, показаний на Фіг.9, щоб утворити шар Приклад 3 агента, регулюючого атмосфер у. Потім порошкоДля отримання гранульованого металевого подібний початковий матеріал для отримання відзаліза відновлення в твердому стані, навуглецюновленого заліза, приготований шляхом змішуванвання, плавлення і коалесценцію здійснювали таня щонайменше відновника, що містить вуглець, і ким же чином, як в прикладі 2, використовуючи матеріалу, що містить оксид заліза, завантажуваформований початковий матеріал, що має частки ли на допоміжний початковий матеріал (шар агенрозміром від 19 до 20мм, який змішували з вапнята, регулюючого атмосферу), щоб він безпосередком в кількості 5%. Металеве залізо охолоджували ньо не стикався з подом 1. Після цього до 800°С і видаляли з печі. У свою чергу, металепорошкоподібний початковий матеріал піддавали ве залізо з цією температурно завантажували в відновленню в твердому стані при підвищеній теелектропіч разом з чавунним скрапом як джерело мпературі, а отримане внаслідок відновлення в заліза і виплавляли в ній. Частка металевого залітвердому стані металеве залізо розплавляли шляза в сумарній кількості використаних джерел заліхом подальшого нагрівання, щоб спричинити відза становила приблизно 40%, баланс забезпечуділення щонайменше шлакових компонентів, що вався чавунним скрапом. містяться в початковому матеріалі, і коалесценцію У результаті було встановлено, що споживанрідкого металевого заліза в гранульоване залізо. ня електроенергії електропіччю знизилося, приУ випадку використання способу отримання близно, на 68кВт·год./т (15%) в порівнянні з випадвідновленого заліза згідно з прикладом 4 даного ком, коли електропіч споживала 448кВт·год./т при винаходу на поду 1 можна утворити тонкий і безплавці початкового матеріалу, що складається перервний шар агента, регулюючого атмосферу, тільки з чавунного скрапу, і що продуктивність підрівномірної товщини за допомогою подаючого вищилася, приблизно, на 14% при скороченні трипристрою 10 для початкового матеріалу, і тому валості плавки. Крім того, було встановлено, що можна отримати однорідне гранульоване залізо металеве залізо містить S в кількості, зниженій до підвищеної якості при більш високій продуктивнос0,018%, і ця кількість, переважно, дорівнює вмісту ті і менших витратах. Крім того, такий тонкий і безS, що задається для рідкої сталі, і отже, режим перервний шар агента, регулюючого атмосферу, знесірчення в електропечі можна істотно полегширівномірної товщини, утворений на поду 1, забезти і стабілізувати, а виробництво може бути екопечує досягнення більш високого коефіцієнта меномічним. Крім того, оскільки металеве залізо, талізації і захист поду 1. Далі, оскільки агент, регупереважно не має шлаку, використання металеволюючий атмосферу, можна завантажувати в го заліза дозволяє отримувати рідку сталь більш мінімальній необхідній кількості, то можна виклю 43 77936 44 чити неощадливе використання порошку, що місвих компонентів. тить вуглецевий матеріал, при одночасному виВипускний канал для рідкого заліза, утворений ключенні можливості утворення неоднорідного на поду 1 печі з рухомим подом, містить, напривідновленого заліза внаслідок різних умов на поду клад, виїмку для збору і накопичення рідкого залі1. за, випускний отвір для рідкого заліза, розташоваУ випадку, коли піч 11 з рухомим подом предний в нижній частині виїмки, і шибер, ставляє собою піч з обертовим подом, існують розташований нижче випускного отвору для рідковідмінності в швидкостях переміщення по колу го заліза. внутрішньої частини і по колу на периферії поду, Крім того, суть даного винаходу о хоплює виякі можуть бути причиною протікання газового сепадок, коли порошок, що містить вуглецевий маредовища в печі з різними швидкостями. Однак теріал, завантажують на під 1 за допомогою подапроцес згідно з цим прикладом дозволяє виключиючого пристрою 10 для початкового матеріалу, ти зміни у відновленому стані заліза в формоващоб утворити на поду 1 шар порошку, що містить ному початковому матеріалі, зумовлені такими вуглецевий матеріал, а котуни середніх і великих відмінностями. розмірів, утворені з початкового матеріалу для У прикладі 4 шар агента, регулюючого атмосотримання відновленого заліза, що містять порошферу, був утворений на поду 1 шляхом завантакоподібну суміш, отриману змішуванням порошку, ження на під агента, регулюючого атмосферу, при що містить оксид заліза, і порошку, що містить використанні подаючого пристрою 10 згідно з первуглецевий матеріал, завантажують на шар порошим варіантом здійснення, призначеного для пошку, що містить вуглецевий матеріал, за допомодачі порошкоподібного початкового матеріалу, гою іншого подаючого пристрою. необхідного для отримання відновленого заліза, а Як можна безсумнівно зрозуміти з вищесказапотім шар формованого початкового матеріалу ного, приклад 5 аналогічний прикладу 4 за винятбув утворений на поду 1 шляхом завантаження ком того, що приклад 4 відноситься до отримання порошкоподібного початкового матеріалу. Подаюгранульованого заліза, тоді як приклад 5 відночий пристрій 10 для початкового матеріалу можна ситься до отримання рідкого заліза, і тому приклад замінити подаючим засобом для початкового ма5 може забезпечити досягнення переваг, подібних теріалу, що має подаючий трубопровід, не роздіперевагам прикладу 4. Як і в прикладі 4, подаючий лений розділовими панелями, або будь-яким одпристрій 10 для початкового матеріалу можна заним з подаючих пристроїв для початкового мінити подаючим пристроєм Для початкового маматеріалу згідно з будь-яким представленим варітеріалу, що має подаючий трубопровід, не роздіантом здійснення. Можна передбачити певний лений розділовими панелями, або будь-яким ефект, навіть якщо завантажувати порошкоподібну одним з подаючих пристроїв для початкового масуміш, що містить порошкоподібний початковий теріалу згідно з варіантами здійснення, показаниматеріал для отримання відновленого заліза, прими на Фіг. з 10 по 12. Можна передбачити певний готований шляхом змішування щонайменше поефект, навіть якщо завантажувати порошкоподібну рошку, що містить оксид заліза, і порошку, що міссуміш, що містить порошкоподібний початковий тить вуглецевий матеріал, а також порошок, що матеріал для отримання відновленого заліза, примістить вуглецевий матеріал. готовану шля хом змішування щонайменше порошЗвичайно, початковий матеріал, що завантаку, що містить залізо, і порошку, що містить вуглежується може бути у вигляді дрібного агломерату цевий матеріал, а також порошок, що містить або у вигляді невеликих котунів, а також у вигляді вуглецевий матеріал. Аналогічно можна передбапорошку. чити певний ефект, навіть якщо завантажувати Приклад 5 тільки порошкоподібний початковий матеріал для У способі отримання відновленого заліза згідотримання відновленого заліза, приготований но з цим прикладом використали подаючий пришляхом змішування щонайменше порошку, що стрій 10, показаний на Фіг.9. Спочатку понад поду містить оксид заліза, і порошку, що містить вугле1 пічі 11 з рухомим подом розподіляли порошок, цевий матеріал. що містить вуглецевий матеріал, щоб утворити на Звичайно, початковий матеріал, що завантаподу 1 шар порошку, що містить вуглецевий матежується може бути у вигляді котунів невеликих ріал. розмірів. Потім подавали порошкоподібний початковий Приклад 6 матеріал для отримання відновленого заліза, приАгент, регулюючий атмосферу (порошкоподібготований шляхом змішування щонайменше відний вуглецевий матеріал), завантажували на під 1 новника, що містить вуглець і матеріалу, що міспечі з рухомим подом, використовуючи подаючий тить оксид заліза, щоб утворити шар на поду 1, що пристрій 10, показаний на фіг. 9, щоб утворити не знаходиться в безпосередньому зіткненні з пошар агента, регулюючого атмосферу. Потім фордом 1. Після цього порошкоподібний початковий мований початковий матеріал (котуни), приготоваматеріал для отримання відновленого заліза підний шляхом змішування щонайменше відновника, давали відновленню в твердому стані при підвищо містить вуглець і матеріалу, що містить оксид щеній температурі, а отримане металеве залізо заліза, завантажували на допоміжний початковий розплавляли шляхом подальшого нагрівання, щоб матеріал (шар агента, регулюючого атмосферу), відділити щонайменше шлакові компоненти, що використовуючи ще один подаючий пристрій, анамістяться в порошкоподібному початковому мателогічний показаному на Фіг.9 (на Фіг.9 не показаріалі, а потім по випускному каналу для рідкого но), щоб він не стикався безпосередньо з подом 1. заліза видаляли рідке залізо, відділене від шлакоПісля цього формований початковий матеріал під 45 77936 46 давали відновленню в твердому стані при підвишар, що не знаходиться в безпосередньому зіткщеній температурі, а металеве залізо, отримане ненні з подом 1. Після цього формований початковнаслідок відновлення в твердому стані, розплаввий матеріал для отримання відновленого заліза ляли шляхом подальшого нагрівання, щоб сприпіддавали відновленню в твердому стані при підчинити відділення щонайменше шлакових комповищеній температурі, а металеве залізо, отримане нентів, що містяться в початковому матеріалі, і відновленням в твердому стані, розплавляли шлякоалесценцію рідкого металевого заліза до гранухом подальшого нагрівання, щоб спричинити відльованого заліза. ділення щонайменше шлакових компонентів, що У разі використання способу отримання відномістяться в порошкоподібному початковому матевленого заліза згідно з прикладом 6 даного винаріалі, а потім по випускному каналу для рідкого ходу на поду 1 можна утворити тонкий і безперерзаліза видаляли рідке залізо, відділене від шлаковний шар агента, регулюючого атмосферу, що має вих компонентів. рівномірну товщину, за допомогою подаючого приВипускний канал для рідкого заліза, утворений строю 10, і отже, можна отримати однорідне грана поду 1 печі з рухомим подом, містить, напринульоване залізо підвищеної якості при більш виклад, виїмку для збору і накопичення рідкого залісокій продуктивності з меншими витратами. Крім за, випускний отвір для рідкого заліза, розташоватого, такий тонкий і безперервний шар агента, рений в нижній частині виїмки, і шибер, гулюючого атмосферу, утворений на поду 1 і що розташований нижче випускного отвору для рідкомає рівномірну товщину, забезпечує можливість го заліза. досягнення більш високого коефіцієнта металізації Як можна безсумнівно зрозуміти з вищесказаі захищає під 1. Крім того, оскільки агент, регулюного, приклад 7 аналогічний прикладу 6 за винятючий атмосферу, можна завантажувати в мінімаком того, що приклад 6 відноситься до отримання льно необхідній кількості, можна виключити негранульованого заліза, тоді як приклад 7 відноощадливе використання порошку, що містить ситься до отримання рідкого заліза, і тому приклад вуглецевий матеріал, і в той же самий час запобіг7 може забезпечити досягнення переваг, подібних ти утворенню неоднорідного відновленого заліза перевагам прикладу 6. Як і в прикладі 6, подаючий через різні умови на поду 1. пристрій 10 для початкового матеріалу можна заУ випадку, коли піч з рухомим подом являє сомінити подаючим пристроєм для початкового мабою піч з обертовим подом, існують відмінності в теріалу, що має подаючий трубопровід, не роздішвидкостях переміщення по колу внутрішньої часлений розділовими панелями, або будь-яким тини і по колу на периферії поду, які можуть бути одним з подаючих пристроїв для початкового мапричиною протікання газового середовища в печі з теріалу згідно з варіантами здійснення, показанирізними швидкостями. Однак процес згідно з цим ми на Фіг. з 10 по 12. прикладом дозволяє досягнути хорошого ефекту, Відповідно до даного винаходу як відновник, виключивши зміни у відновленому стані в формощо містить вуглець і матеріал, що містить оксид ваному початковому матеріалі, зумовлені такими заліза, можна використати колошниковий пил, пил відмінностями. з електропечі, повторну окалину, шлам, дрібні заУ прикладі 6 шар агента, регулюючого атмослізні ошурки і т.п. феру, був утворений на поду 1 шляхом завантаВідповідно до даного винаходу шля хом відпоження на нього агента, регулюючого атмосферу, відного регулювання атмосфери, особливо на при використанні подаючого пристрою 10 для вистадії навуглецювання, плавлення і коалесценції хідного матеріалу згідно з першим варіантом здійпісля стадії відновлення в твердому стані, можна снення, а після цього на поду 1 був утворений шар мінімізувати повторне окислення відновленого формованого початкового матеріалу шляхом зазаліза, щоб тим самим підвищити міру чистоти вантаження формованого початкового матеріалу. отриманого металевого заліза, при цьому шлак як Подаючий пристрій 10 для початкового матеріалу бічний продукт можна по суті повністю відділити можна замінити подаючим пристроєм для початвід металевого заліза. Крім того, використання кового матеріалу, що має подаючий трубопровід, даного винаходу дозволяє мінімізувати просоченне розділений розділовими панелями, або будьня рідкого шлаку і ерозію або стирання вогнетривяким одним з подаючих пристроїв для початкового ких матеріалів поду рідким FeO, внаслідок чого матеріалу згідно з будь-яким варіантом здійснення забезпечується ефективне отримання гранульоданого винаходу. ваного металевого заліза, що має високу міру чисПриклад 7 тоти, при безперервному випуск у продукції. У способі отримання відновленого заліза згідУ разі практичного застосування даного винано з цим прикладом використали подаючий приходу при навмисному додаванні відповідної кільстрій 10, показаний на Фіг.9. Спочатку понад поду кості джерела СаО до формованого початкового 1 печи 11 з рухомим подом розподіляли порошок, матеріалу при його приготуванні для того, щоб що містить вуглецевий матеріал, щоб утворити на підвищити число основності шлаку, що виходить, поду 1 шар порошку, що містить вуглецевий матесірка, що ви ходить з вуглецевого матеріалу, може ріал. бути ефективно захоплена шлаком, внаслідок чого Потім подавали формований початковий мазнижується вміст сірки в отриманому металевому теріал (котуни), приготований з порошкоподібного залізі і полегшується режим знесірчення, здійснюпочаткового матеріалу для отримання відновленований пізніше. Крім того, можна максимально зниго заліза, отриманого шляхом змішування щонайзити кількість сірки, що виходить з печі у вигляді менше відновника, що містить вуглець і матеріалу, SOX, і отже, режим знесірчення можна полегшити, що містить оксид заліза, щоб на поду 1 утворити якщо витягнути сірку з такого відпрацьованого га 47 77936 48 су, і отже, цей спосіб є вельми рентабельним. ЯкЯкщо створити інтегровану залізоплавильну і що використати оборотний шлак як матеріал для сталеплавильну виробничу систему, що має стаутворення основного захисного шару, спосіб стає леплавильну піч, розташовану поблизу обладнанще більш рентабельним. ня для відновної плавки, щоб використати високоПодаючий пристрій винаходу забезпечує можтемпературне металеве залізо в тому вигляді, в ливість утворення на поду безперервного шару якому воно є, або як тільки воно розплавлене, при допоміжного початкового матеріалу, що має по подальшому нагріванні як джерело заліза, то в суті рівномірну товщин у, аж до потрібної товщини. такій виробничій системі можна ефективно викоОскільки трубопровід може бути розділений в наристати теплоту, що зберігається металеіим заліпрямі ширини поду, кількість допоміжного початкозом, і отже, система вельми придатна для практивого матеріалу, що подається можна змінювати чного виробництва. шляхом регулювання отвору кожного відділення Крім того, відповідно до даного винаходу дотрубопроводу, внаслідок чого стає можливим пускається осадження шлакових компонентів, що утворення тонкого і безперервного шару допоміжвиділяються з формованого початкового матеріаного початкового матеріалу, що має по суті рівнолу, на вогнетривкі матеріали поду відновної пламірну товщину в напрямі ширини поду, навіть якщо вильної печі з рухомим подом, а потім шлаковий під є таким, що обертається. Тому немає необхідосаджений шар, що утворився періодично або ності забезпечувати піч засобом для регулювання постійно видаляють під час технологічного процетовщини, наприклад вирівнювачем або розгласу, тим самим запобігаючи при безперервному джуючим пристроєм, результатом чого є отриманвиробництві прилипанню або осадженню зернисня менш витратної продукції. Крім того, при викотого металевого заліза на шлаковий осаджений ристанні подаючого пристрою даного винаходу шар, при цьому поверхня поду постійного зберігадля завантаження допоміжного початкового матеється гладкою шляхом мимовільного закладення ріалу на під запобігається прилипання допоміжнопошкоджених поверхонь осадженого шару. Тому го початкового матеріалу на поверхню внутрішньої можна гарантувати безперервне виробництво без стінки трубопроводу, внаслідок чого ефективно істотного пошкодження початкових вогнетривких виключаються такі проблеми, як закупорення труматеріалів, при цьому період технічного обслугобопроводу і падіння допоміжного початкового мавування поду можна набагато збільшити і тим сатеріалу гр удками. мим помітно підвищити ефективність безперервХоч детально описані деякі в цей час переваного виробництва. Оскільки закладення поду жні варіанти даного винаходу, фа хівцям в області досягається мимовільно при ефективному викоритехніки, до якої відноситься винахід, повинне бути станні шлаку, що утворюється під час технологічзрозуміло, що у варіантах здійснення можуть бути ного процесу, то немає необхідності подавати ззозроблені певні зміни і модифікації, без відступу від вні який-небудь матеріал для закладення, суті і об'єму даного винаходу, визначеного привевиключаючи матеріал для утворення основного деною нижче формулою винаходу. захисного шару на початку те хнологічного процезу. 49 77936 50 51 77936 52 53 77936 54 55 77936 56 57 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 77936 Підписне 58 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601