Спосіб одержання чавуну

1. Спосіб одержання чавуну, що включає наведення в печі відновлювальної рідкої шлакової ванни, подачу в рідку шлакову ванну шихти, повітря та кисню, випускання рідкого металу та шлаку, 3 зменшує реактивну поверхню рідкої шлакової ванни та робить її склад неоднорідним. Все це порушує кінетичний режим тривання реакції відновлення та інтенсивність тепломасопереносу, викликаючи зменшення швидкості тепле масопереносу, в результаті чого зменшується й продуктивність плавки металу. Найближчим аналогом заявленого технічного рішення є спосіб відновної плавки залізорудної сировини в рідкій шлаковій ванні, що включає включає наведення в печі відновлювальної рідкої шлакової ванни, подачу в рідку шлакову ванну шихти, повітря та кисню, причому подачу кисню виконують донним дуттям, а подачу повітря виконують разом з шихтою боковим дуттям в тангенціальному напрямі, випуск рідкого металу та шлаку, [патент України № 55529 7С21В13/00, пріоритет 23.10.00]. Отримання металу за даним способом не уникає збільшення енергетичних затрат на відновлення оксидів заліза, внаслідок того що вуглець вугілля знаходиться у контакті з ними у шлакометалевому розплаві і тепло неповного спалювання вугілля забезпечує на 40-50% протікання реакції прямого відновлення оксидів заліза залізорудної сировини з витратами тепла. Внаслідок цього зростає необхідність збільшення витрат вугілля на підтримання необхідного температурного рівня шлакової ванни, в'язкості шлакового розплаву і протікання процесу відновлення. Задачею корисної моделі є удосконалення способу відновної плавки залізорудної сировини в рідкій шлаковій ванні, в якому за рахунок використання залізорудної сировини та флюсу у вигляді пилу забезпечується зростання поверхні теплопередачі та підвищення швидкості відновлювальних процесів, а за рахунок використання, нагрітого до температури 900-950°С збагаченого киснем повітря з коефіцієнтом надлишку кисню =0,45-0,50, забезпечується непряме відновлення оксидів заліза залізорудної сировини монооксидом вуглецю, що не потребує додаткових витрат тепла, і, тим самим, забезпечується підвищення продуктивності плавки чавуну з низькою витратою вугілля та кисню. Поставлена задача вирішується таким чином. У відомому способі одержання чавуну, що включає наведення в печі відновлення рідкої шлакової ванни, подачу в рідку шлакову ванну шихти, повітря та кисню, випуск рідкого металу та шлаку, відповідно до корисної моделі у потік продуктів спалювання пиловугільного палива у потоці збагаченого киснем високотемпературного дуття, подають суміш залізорудної сировини та флюсу. Доцільно, але не обов'язково подавати залізорудну сировину та флюс у вигляді пилу, та здійснювати нагрівання збагаченого киснем повітря до температури 900 11813 4 950°С і подавати у фурмений прибор з коефіцієнтом надлишку кисню =0,45-0,50. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена схема пристрою, за допомогою якого реалізується спосіб одержання чавуну. На фігурі відображено піч відновлення 1, в якій встановлено фурмений прибор 2 для подачі гарячого дуття, у якому сопло 3 зв'язано за допомогою патрубка 4 з аераційним постачальником пиловугільного палива, а повітряна фурма 5 зв'язана за допомогою патрубка 6 з аераційним постачальником потоку суміші пило залізорудної сировини та пило флюсу. Для збільшення стійкості внутрішніх стінок сопла 3 та повітряної фурми 5 проти абразивного зносу від пилу, патрубок подання пиловугільного палива 4 у сопло і патрубок подання суміші пило залізорудної сировини та пило флюсу 6 у повітряній фурмі розташовані під кутом 45-50° відповідно до осі потоку збагаченого киснем високотемпературного дуття. Для поліпшення експлуатаційних характеристик печі відновлення 1 при виводі чавуну та шлаку подина 7 печі відновлення 1 виконана під кутом 25-30° відносно горизонтальної осі. Випуск чавуну та шлаку здійснюється за допомогою льотки 8. Вихід газових продуктів відновлення, виконаний у вигляді газового каналу 9, розташованого в склепінні печі відновлення 1. Спосіб здійснюють таким чином. Пиловугільне паливо подають у фурмений прибор 2 за допомогою патрубка 4, розташованого під кутом 45-50°С. Через сопло 3 подається нагріте до температури 900-950°С збагачене киснем повітря. Така температура дуття забезпечує надійне неповне спалювання пиловугільного палива з коефіцієнтом надлишку кисню =0,45-0,5 без отримання окислювачів (СО2 і H2О). Продукти паління поступають у повітряну фурму 5, куди за допомогою патрубка 6 подається залізорудна сировина та флюс у вигляді пилу, що дозволяє збільшити поверхню реагування компонентів плавки та дозволяє відбутися частковому відновленню залізорудної сировини у над шлаковому просторі печі відновлювання 1. При попаданні у шлакометалевий розплав печі відновлення 1 залізорудна сировина відновлюється непрямим методом за допомогою відновлювачів СО та Н2. Газоподібні продукти відновлення за допомогою каналу 9 відводяться з робочого простору печі 1. А продукти відновлення (чавун та шлак) виводяться з печі за допомогою льотки 8. Спосіб одержання чавуну дозволяє за рахунок заміни прямого відновлення на непряме, знизити потреби тепла, і підвищити швидкості відновлення за рахунок зростання поверхні теплопередачі, тепломасопереносу в цілому і тим самим підвищити продуктивність плавки чавуну з низькою витратою вугілля та кисню. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 11813 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601