RU2005116796A - Способ прямого восстановления оксидов железа и получения расплава железа и установка для его осуществления - Google Patents

Claims (6)

1. Способ прямого восстановления оксидов железа и получения расплава железа, который включает предварительное восстановление железорудной шихты в твердом состоянии в восстановительном реакторе, последующую загрузку в плавильную печь восстановленного материала и довосстановление в расплаве, повторное использование отходящих из плавильной печи газов для получения восстановительной газовой смеси, формирование в восстановительном реакторе температурных зон нагрева и восстановления, отличающийся тем, что одну восстановительную зону образуют в средней части восстановительного реактора отходящими из его верхней части газами, которые после сухой очистки компримируют в плазмохимическом газогенераторе, причем из отходящего газа отбирают часть потока, обрабатывают в блоке подготовки и подают в плазмотроны плазмохимического газогенератора для конверсии природным газом и водой, получают в нем СО и Н₂ заданной концентрации, а над первой зоной формируют вторую восстановительную зону, в которой в качестве восстановительного газа используют очищенный газ, отходящий из плазменных плавильных печей, в которых металлизированный продукт расплавляют путем его нижней продувки нагретым в плавильных плазмотронах восстановительным газом, образованным за счет конверсии отходящего из верхней части восстановительного реактора газа природным газом и водой, а выпуск металлизированной шихты из восстановительного реактора осуществляют двумя потоками - для брикетирования или для загрузки плазменных плавильных печей, при этом поток шихты для брикетирования охлаждают подготовленным отходящим газом, а неохлажденный высокотемпературный поток шихты непосредственно направляют для последующего плавления в плавильную печь, при этом производительность восстановительного реактора подбирают исходя из планируемого объема получения готового жидкого металла.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительный нагрев новых порций шихты, загружаемых в восстановительный реактор, осуществляют путем сжигания части восстановительного газа в дополнительном воздушном потоке, который вдувают в шихту отдельными струями по периметру реактора в верхней части столба шихты.

3. Установка для прямого восстановления оксидов железа и получения расплава железа, содержащая восстановительный реактор для восстановления железоокисного материала и соединенную с ним печь для получения железоуглеродистого сплава, выполненные с возможностью ограничения впуска в них атмосферных газов и отвода газообразных продуктов реакции, отличающаяся тем, что в средней части восстановительного реактора расположена зона восстановления, которая включает параллельно расположенные по его наружной поверхности и разнесенные по высоте распределительные коллекторы восстановительного газа, выпускные каналы которых сообщены с соплами, установленными в реакторе, при этом вход нижнего распределительного коллектора сообщен с плазмохимическим газогенератором, входной канал которого подсоединен к трубопроводу отходящего из восстановительного реактора газа, а вход верхнего распределительного коллектора соединен трубопроводом с циклоном очистки отходящих восстановительных газов из плазменных плавильных печей, в каждой из которых симметрично относительно продольной оси реактора установлены плазмотроны косвенного действия, причем плазмотроны плазмохимического газогенератора и плазменных плавильных печей связаны на входе с источниками электропитания, блоком подготовки отходящих газов, магистралью подвода воды и трубопроводом подачи природного газа, а восстановительный реактор соединен с установкой для брикетирования и плазменными плавильными печами закрытыми перепускными каналами через узлы разгрузки восстановленного железорудного материала, при этом в нижней части восстановительного реактора установлен блок охлаждения восстановленного материала.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что в верхней части восстановительного реактора установлен коллектор, вход которого связан с источником сжатого атмосферного воздуха, служащего для прогрева поступающего железоокисного материала.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что блок подготовки отходящих газов включает циклон, рукавный фильтр, теплообменник и компрессор.

6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что плазмохимический газогенератор содержит камеру, в корпусе которой установлены плазмотроны косвенного действия, при этом камера связана через циклон очистки и дымосос с трубопроводом отходящего из восстановительного реактора газа.