Спосіб виробництва металізованого заліза

Реферат: Спосіб виробництва металізованого заліза включає підготовку та змішування шихти з дрібнодисперсних залізовмісних компонентів і вуглецевмісних відновників, її нагрів, відновлення і пресування готового продукту. Нагрів і відновлення шихти проводять в прохідній індукційній електричній печі, а готовий продукт охолоджують циркулюючим відновлювальним газом, що проходить через індукційну електричну піч, шнековий живильник і приймальні бункери шихти. UA 78075 U (12) UA 78075 U UA 78075 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до чорної металургії, зокрема прямого відновлення заліза, і може бути використана в підготовці сировини для сталеливарного виробництва. Відомий спосіб отримання металізованого заліза, технологія "Мідрекс", в якому обпалені окатиші і (чи) кускова руда відновлюється в шахтній печі шляхом взаємодії руди з відновлювальним газом, (див. Н. П. Свинолобов, В. Л. Бровкін "Печі чорної металургії", М.Дніпропетровськ, "Пороги", 2004, стор. 30.) Ознаки, що співпадають з ознаками технічного рішення, що заявляється: відновлення залізної руди шляхом її взаємодії з відновлювальним газом. Недоліками відомого способу є низька швидкість відновлення заліза газом, необхідність використання органічного палива для забезпечення теплом основного процесу, наявність викидів парникового газу, а також велика металоємність використовуваного обладнання. Найбільш близьким за технічною сутністю та технічним результатом, що досягається, до корисної моделі, яка заявляється, є спосіб отримання металізованого заліза за технологією "FINEX", де дрібна залізна руда подається в ряд реакторів з псевдозрідженим шаром спільно з флюсами, в яких вони відновлюються відновлювальним газом, отриманим газифікацією вугілля. Відновлені частки заліза піддаються гарячому пресуванню і завантажуються в приймальний бункер, розташований над плавильним газифікатором, в якому відбувається плавлення заліза (див. І. Г. Товаровський, "Доменна плавка", Дніпропетровськ, "Пороги", 2003, стор. 526.). Суттєвими ознаками відомого способу, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є відновлення шихти, що містить залізну руду з флюсами шляхом нагріву і взаємодії її з відновлювальним газом та подальше пресування готового продукту. Недоліками прототипу є необхідність газифікації вугілля для нагріву і відновлення шихти, що призводить до додаткових витрат органічного палива і тим самим збільшує вартість кінцевої продукції. Використання ряду реакторів для процесу нагріву і відновлення шихти призводить до збільшення тривалості технологічного процесу, великої металоємності використовуваного обладнання, за рахунок чого відбувається його здороження. Також, використання вугілля для забезпечення теплом основного процесу, призводить до викидів парникового газу, що негативно позначається на довкіллі. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб виробництва металізованого заліза шляхом спрощення технології за рахунок виключення використання органічного палива для забезпечення теплом основного процесу шляхом здійснення відновлення шихти в індукційній печі вуглецем відновником і відновлювальними компонентами циркулюючого газу, за допомогою якого здійснюється охолодження готового продукту, сушіння і нагрів шихти в приймальному бункері, що забезпечує зменшення металоємності використовуваного обладнання та знижує викиди парникових газів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виробництва металізованого заліза, що включає підготовку та змішування шихти з дрібнодисперсних залізовмісних компонентів і вуглецевмісних відновників, її нагрів, відновлення і пресування готового продукту згідно корисної моделі, нагрів і відновлення шихти проводять в прохідній індукційній електричній печі, а готовий продукт охолоджують циркулюючим відновлювальним газом, що проходить через індукційну електричну піч, шнековий живильник і приймальні бункери шихти. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, забезпечується наступним. Нагрів і відновлення шихти в прохідній індукційній печі дозволяє повністю виключити використання органічного палива в тепловому процесі, що дозволяє зменшити тривалість технологічного процесу за рахунок зменшення кількості використовуваного в ньому обладнання, і, тим самим здешевлює його вартість, а також дозволяє уникнути додаткових витрат на органічне паливо, чим зменшує вартість кінцевої продукції. Виключення органічного палива з процесу виробництва металізованого заліза також дозволяє зменшити викиди парникових газів, що позитивно позначається на стані довкілля. Пропускання циркулюючого відновлювального газу через індукційну електричну піч, шнековий живильник і приймальні бункери шихти дозволяє прискорити процес відновлення шихти в індукційній електричній печі за рахунок контакту шихти з відновлювальними компонентами циркулюючого газу, а також забезпечує попередній нагрів і можливе попереднє відновлення шихти в приймальних бункерах, і охолодження готового продукту на виході з печі. Спосіб виробництва металізованого заліза реалізується за допомогою пристрою, схематично представленого на кресленні. Пристрій містить приймальні бункери готової шихти 1, оснащені приймальними 2 та розвантажувальними 3 клапанами, шнековий живильник 4, прохідну індукційну електричну піч 5, кільцевий підвід 9 циркулюючого газу, прес 10, нагнітаючий трубопровід 8, оснащений 1 UA 78075 U 5 10 15 20 25 млинковим вентилятором 6, свічкою 11 і пиловловлювачем 12, а також витяжні трубопроводи 7, оснащені клапанами 13. Спосіб виробництва металізованого заліза здійснюється таким чином. Підготовлена шихта завантажується, наприклад, в правий бункер 1 через відкритий клапан 2 при закритому розвантажувальному клапані 3. Після заповнення приймального бункера 1, завантажувальний клапан 2 закривають і відкривають розвантажувальний клапан 3 і шихту шнековим живильником 4 подають в індукційну піч 5, де шихта нагрівається, оксиди заліза відновлюються, і відновлена шихта поступає на прес 10. Включенням млинкового вентилятора 6 одночасно створюється розрідження в приймальному бункері 1 і подача циркулюючого газу через нагнітаючий трубопровід 8, кільцевий підвід 9 на вихід з індукційної печі для охолодження готового продукту. Після охолодження готового продукту циркулюючий відновлювальний газ потрапляє в індукційну піч 5, де він нагріваючись бере участь у відновленні шихти, і далі в живильнику 4 і бункері 1 нагріває шихту і через клапан 13 трубопроводом 7 відсмоктується млинковим вентилятором 6 через пиловловлювач 12, після чого трубопроводом 8 знову прямує на охолодження готового продукту і далі в піч 5. Спосіб виробництва металізованого заліза згідно корисної моделі, що заявляється, дозволяє спростити технологію отримання металізованого заліза, а також зменшити викиди парникових газів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб виробництва металізованого заліза, що включає підготовку та змішування шихти з дрібнодисперсних залізовмісних компонентів і вуглецевовмісних відновників, її нагрів, відновлення і пресування готового продукту, який відрізняється тим, що нагрів і відновлення шихти проводять в прохідній індукційній електричній печі, а готовий продукт охолоджують циркулюючим відновлювальним газом, що проходить через індукційну електричну піч, шнековий живильник і приймальні бункери шихти. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2