Патент на изобретение №2163932

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСПЛАВЛЕННОГО ЧУГУНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЖИГОВОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РАСПЛАВЛЕННОГО ЧУГУНА

(57) Реферат:

Сущность: устройство для производства расплавленного чугуна содержит обжиговую печь в качестве источника тепла для обжига, в которой используется имеющий высокую температуру восстановительный газ из плавильной камеры-газогенератора. Проходя через обжиговую печь, в которой обжигают флюсующие добавки, высокотемпературный восстановительный газ охлаждается от 1000-1100°С до оптимальной температуры восстановления в шахтной печи (800-850°С). Обжиговая печь соединена трубопроводами для подачи обожженных флюсующих добавок в шахтную печь и плавильную камеру-газогенератор, а также соединена посредством трубопроводов для подачи горячего восстановительного газа с плавильной камерой-газогенератором после циклона и шахтной печью, в которой проводится предварительное восстановление железной руды. Реализация изобретения позволит повысить эффективность производства расплавленного чугуна и достичь высокого термического КПД, т.к. не требуется отдельное устройство для охлаждения горячего газа из плавильной камеры-газогенератора. Кроме того, исключение отдельного холодильника, использующего воду, и отдельного компрессора упрощает агрегат для производства расплавленного чугуна. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству для производства расплавленного чугуна с использованием обжиговой печи и к способу производства расплавленного чугуна с помощью данного устройства. Более точно, изобретение относится к устройству для производства расплавленного чугуна с использованием обжиговой печи и к способу производства расплавленного чугуна, в которых находящийся при высокой температуре восстановительный газ (при температуре от 1000 до 1100^oC) из плавильной камеры-газогенератора используется в качестве источника тепла в обжиговой печи для охлаждения высокотемпературного восстановительного газа до оптимальной температуры восстановления (от 800 до 850^oC) и подачи охлажденного восстановительного газа в шахтную печь, благодаря чему повышается эффективность при производстве расплавленного чугуна и достигается высокий термический КПД даже при отсутствии отдельного устройства для охлаждения газа.

Устройство для производства расплавленного чугуна, в котором используется восстановление плавкой, типа COREX, DIOS, HISMELT или т.п., которое изучается на предмет замены доменной печи, оснащено плавильной камерой-газогенератором и шахтной печью. Таким образом, путем использования высокотемпературного восстановительного газа из плавильной камеры-газогенератора подвергают восстановлению железную руду, которая заполняет шахтную печь. После этого восстановленную железную руду перемещают в плавильную камеру-газогенератор для окончательного восстановления.

Как показано на фиг. 1, в патенте США 4978387 раскрывается устройство для производства расплавленного чугуна, в котором используется обычный уголь. В этом обычном устройстве для производства расплавленного чугуна железную руду 1a и добавки (известняк и доломит) 1b загружают в шахтную печь 2, а затем железную руду 1a подвергают восстановлению до 90-95%. После этого плавильную камеру-газогенератор 5 заполняют обычным углем 3, восстановленной железной рудой и прошедшей обжиг добавкой. Затем обычный уголь сжигают внутри плавильной камеры-газогенератора для получения тепла и восстановительного газа. За счет использования тепла и восстановительного газа железная руда, восстановленная в шахтной печи 2, плавится и окончательно восстанавливается во второй раз. При таких условиях газ, который образуется в плавильной камере-газогенераторе 5, имеет температуру от 1000 до 1100^oC.

Тем временем восстановительный газ, который образуется, как описано выше, подается по трубопроводу 6 для генераторного газа (который присоединен к плавильной камере-газогенератору 5) в циклон (пылеуловитель центробежного типа) 7. Циклон 7 улавливает частицы пыли, имеющиеся в восстановительном газе, и высокотемпературный восстановительный газ поступает через трубопровод 9 для восстановительного газа в шахтную печь 2. Частицы пыли, уловленные циклоном 7, принудительно возвращаются через устройство 8 для сжигания пыли в плавильную камеру-газогенератор 5.

Температуру восстановительного газа, подаваемого в шахтную печь 2, следует поддерживать на уровне 800-850^oC, и, следовательно, горячий восстановительный газ, выходящий из циклона 7 с температурой 1000-1100^oC, необходимо обязательно охладить. Для осуществления процесса охлаждения часть горячего восстановительного газа, очищенного от пыли, подают через трубопровод 10 для охлаждаемого газа (который соединен с трубопроводом 9 для восстановительного газа) в скруббер 11 с трубами Вентури с целью охлаждения.

Восстановительный газ, охлажденный в скруббере 11 с трубами Вентури, подается посредством компрессора 12 в трубопровод 13 для смешанного газа, который соединен с трубопроводом 6 для генераторного газа плавильной камеры-газогенератора 5. Таким образом, охлажденный восстановительный газ смешивается с горячим восстановительным газом, образованным в плавильной камере-газогенераторе 5, в результате этого горячий восстановительный газ, имеющий температуру 1000-1100^oC, охлаждается до оптимальной температуры восстановления, составляющей 800-850^oC. Восстановительный газ, температура которого была подвергнута регулированию, подвергается окончательному точному регулированию температуры до уровня 800- 850^oC в трубопроводе 9 для восстановительного газа с целью подачи его (при данной температуре) в шахтную печь 2. Кроме того, этот восстановительный газ является источником тепла для восстановления железной руды 1a и для обжига добавок (известняка и доломита) 1b.

Однако в вышеописанном обычном устройстве для производства расплавленного чугуна, в котором используется обычный уголь, восстановительный газ, образуемый в плавильной камере-газогенераторе 5, имеет температуру свыше 1000^oC. Следовательно, его температуру доводят до оптимальной температуры восстановления, составляющей 800-850^oC, и затем восстановительный газ подают в шахтную печь. По этой причине необходимо иметь отдельное охлаждающее устройство, например скруббер 11 с трубами Вентури. Кроме того, если охлажденный восстановительный газ должен быть подан в трубопровод 13 для смешанного газа, который соединен с плавильной камерой-газогенератором 5, требуется отдельное устройство для сжатия и направления (газа), например компрессор 12, а компрессор часто выходит из строя, тем самым создавая проблемы.

Кроме того, известно устройство для производства расплавленного чугуна, содержащее шахтную печь для приема железной руды и флюсующих добавок, плавильную камеру-газогенератор, предназначенную для приема восстановленной железной руды, подвергшихся отжигу флюсующих добавок и обычного угля, циклон, присоединенный трубопроводом для генераторного газа к плавильной камере-газогенератору, и обжиговую печь для приема флюсующих добавок, соединенную через трубопровод для восстановительного газа и трубопровод для флюсующих добавок с шахтной печью (DE 4240197 A1, C 21 D 13/06, 01.06.1994).

Изобретение предназначено для того, чтобы преодолеть вышеописанные недостатки традиционной технологии.

Следовательно, целью изобретения является разработка устройства для производства расплавленного чугуна с использованием обжиговой печи и разработка способа производства расплавленного чугуна в данном устройстве, в котором добавки нагревают и обжигают путем использования горячего восстановительного газа, и, таким образом, горячие добавки подают в шахтную печь и плавильную камеру-газогенератор, так что потери тепла вследствие повышения температуры и обжига добавок можно уменьшить.

Еще одной целью изобретения является разработка устройства для производства расплавленного чугуна с использованием обжиговой печи и разработка способа производства расплавленного чугуна в данном устройстве, в котором исключается отдельное охлаждающее устройство с целью упрощения оборудования и горячий восстановительный газ охлаждается до оптимальной температуры восстановления без использования охлаждающего устройства для получения максимального термического КПД.

Решение этой задачи обеспечивается за счет того, что обжиговая печь для обжига добавок соединена трубопроводом с расположенным ниже по течению циклоном для подачи горячего восстановительного газа, получаемого в плавильной камере-газогенераторе, для обжига флюсующих добавок упомянутым восстановительным газом и снабжена трубопроводом для подачи подвергшейся обжигу флюсующей добавки в плавильную камеру-газогенератор.

Согласно предпочтительному выполнению горячий восстановительный газ, вводимый в обжиговую печь, имеет температуру 1000-1100^oC, а горячий восстановительный газ, подаваемый из обжиговой печи в шахтную печь, имеет оптимальную температуру восстановления 800-850^oC.

Кроме того, решение поставленной задачи осуществляется в способе производства расплавленного чугуна с использованием шахтной печи, предназначенной для приема железной руды и флюсующих добавок, и плавильной камеры-газогенератора, предназначенной для приема восстановленной железной руды, подвергшихся обжигу добавок и обычного угля для восстановления железной руды до расплавленного чугуна, включающем следующие операции: сжигание обычного угля внутри плавильной камеры-газогенератора и восстановительную плавку восстановленной железной руды для получения горячего восстановительного газа; отделение и улавливание пыли, содержащейся в горячем восстановительном газе; направление горячего восстановительного газа в обжиговую печь для обжига флюсующей добавки, содержащейся в ней, для охлаждения горячего восстановительного газа до уровня температуры, необходимой для шахтной печи; подачу охлажденного восстановительного газа в шахтную печь для восстановления железной руды и для обжига флюсующих добавок и одновременно добавку, подвергшуюся обжигу флюсующим горячим восстановительным газом в обжиговой печи, подают по трубопроводу в плавильную камеру-газогенератор, вводят восстановленную железную руду и подвергшиеся отжигу флюсующие добавки из шахтной печи в плавильную камеру-газогенератор и производят расплавленную руду с использованием восстановленной железной руды и подвергшихся отжигу флюсующих добавок из шахтной печи и подвергшейся отжигу флюсующей добавки из обжиговой печи.

При этом является целесообразным отделение пыли от горячего восстановительного газа под действием центробежной силы циклона;
подача пыли, уловленной в циклоне, через устройство для сжигания пыли в плавильную камеру-газогенератор;
одновременная подача добавки, подвергшейся обжигу горячим восстановительным газом в обжиговой печи, через трубопровод для подачи добавки в плавильную камеру-газогенератор или в шахтную печь с помощью шнекового питателя или скипового подъемника;
окончательное восстановление восстановленной железной руды и ее плавление за счет теплоты сгорания обычного угля.

При этом является предпочтительным, чтобы температура восстановительного газа составляла 1000-1100^oC, а температуру восстановительного в шахтной печи поддерживают оптимально от 800 до 850^oC.

Вышеуказанная цель и другие преимущества изобретения станут более очевидными из подробного описания предпочтительного варианта выполнения изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, в которых:
на фиг. 1 схематично представлена общая структура обычного устройства для производства расплавленного чугуна с использованием обычного угля;
фиг. 2 – схематичное изображение устройства для производства расплавленного чугуна согласно изобретению, в котором используется обжиговая печь;
фиг. 3 – обжиговая печь согласно изобретению;
фиг. 4 – блок-схема, иллюстрирующая способ производства расплавленного чугуна с использованием обжиговой печи согласно изобретению; и
фиг. 5A и 5B – блок-схемы, иллюстрирующие другие варианты реализации способа производства расплавленного чугуна с использованием обжиговой печи согласно изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Как показано на фиг. 2, в устройстве для производства расплавленного чугуна согласно изобретению используется обычный уголь 3 и обеспечивается охлаждение восстановительного газа в обжиговой печи 20. Железная руда 1a и добавки (известняк и доломит) 1b поступают в шахтную печь 2. Обычный уголь 3 загружают в плавильную камеру-газогенератор 5 для использования его в качестве средства для сжигания. Плавильная камера-газогенератор 5 также служит для приема прошедших обжиг добавок и восстановленной железной руды, которая поступает из шахтной печи 2. Обжиговая печь 20 расположена между циклоном 7 и шахтной печью 2, и эта обжиговая печь 20 получает часть добавок 1b (известняк) из шахтной печи 2.

В обжиговой печи 20 добавка (известняк) нагревается с помощью горячего восстановительного газа с температурой 1000-1100^oC и подвергается обжигу, так что при этом можно снизить (отрегулировать) температуру горячего восстановительного газа, составляющую 1000-1100^oC до оптимальной температуры восстановления 800-850^oC. В обжиговой печи 20 тепло потребляется в количествах, определяемых в соответствии с нижеприведенными формулами, для повышения температуры добавок от нормальной температуры до температуры 897^oC и для того, чтобы вызвать реакцию обжига известняка.

Количество тепла, требуемое для повышения температуры,

Теплота обжига = CaCO₃ —> CaO + CO₂.

H = 760 ккал/кг CaO (температура: 897^oC).

Шахтная печь 2 соединена посредством трубопровода 4 для подачи руды с плавильной камерой-газогенератором 5, при этом плавильная камера-газогенератор 5 и циклон 7 соединены друг с другом трубопроводом 6 для генераторного газа. Трубопровод 6 для генераторного газа предназначен для транспортировки восстановительного газа, который образуется в плавильной камере-газогенераторе 5. Кроме того, между плавильной камерой-газогенератором 5 и циклоном 7 подключен трубопровод 7а для пыли, который предназначен для возврата пыли, уловленной и отделенной циклоном 7. Кроме того, на стороне плавильной камеры-газогенератора 5 установлено устройство 8 для сжигания пыли, которое подсоединено к нижнему концу трубопровода 7a для пыли, так что пыль может быть введена через устройство 8 для сжигания пыли в плавильную камеру-газогенератор 5.

Кроме того, между циклоном 7 и обжиговой печью 20 смонтирован соединенный с ними трубопровод 9a для восстановительного газа, который предназначен для транспортировки горячего восстановительного газа с температурой 1000-1100^oC после очистки от пыли горячего восстановительного газа.

Кроме того, обжиговая печь 20 и шахтная печь 2 соединены между собой трубопроводом 9b для восстановительного газа, который предназначен для подачи охлажденного восстановительного газа с температурой 800-850^oC. Между обжиговой печью 20 и шахтной печью 2 и между обжиговой печью 20 и плавильной камерой-газогенератором 5 смонтированы соответственно соединенные с ними трубопроводы 21a и 21b для подачи добавок.

Для транспортировки подвергшихся обжигу добавок из обжиговой печи 20 используются следующие способы. А именно, под обжиговой печью 20 установлен шнековый питатель для подачи прошедших обжиг добавок непосредственно в плавильную камеру-газогенератор 5. Или используется скиповый подъемник (скип) (не показанный на чертежах) для транспортировки обожженных добавок и подачи их в шахтную печь сверху, и используется бункер для загрузки добавок (не показанный на чертежах) с целью подачи добавок в шахтную печь 2.

На фиг. 3 схематично показана обжиговая печь 20, которая предусмотрена в устройстве для производства расплавленного чугуна согласно изобретению.

Как показано на фиг. 3, обжиговая печь 20 имеет такую конструкцию, что верхняя часть полого кожуха 23 образует зону A предварительного нагрева, а его нижняя часть образует зону В обжига. Известняк, который представляет собой добавку 1b, подается в верхнюю часть кожуха 23 обжиговой печи 20 через входной канал 25 для добавок, при этом добавка медленно опускается из зоны А предварительного нагрева в направлении зоны В обжига. Во время опускания в кожухе 23 происходит повышение температуры добавки и ее обжиг. После этого подвергшаяся обжигу добавка выгружается через шнековый питатель 25, в результате чего добавка непосредственно подается в плавильную камеру-газогенератор 5, которая установлена непосредственно под шнековым питателем. Является возможной подача добавки с помощью скипового подъемника (не показанного на чертежах) в загрузочный бункер (не показанный на чертежах) с целью загрузки ее в шахтную печь 2.

Горячий восстановительный газ, имеющий температуру 1000-1100^oC, подается по трубопроводу 29 для восстановительного газа от впускного канала 27 для восстановительного газа, расположенного в верхней части обжиговой печи 20, до дна кожуха 23. После этого происходит отражение горячего восстановительного газа в обратном направлении с помощью конусообразной детали 31 из листового материала, установленной на дне кожуха 23. Затем отраженный от рассеивающей пластины 33 горячий восстановительный газ поднимается вверх к добавке, находящейся внутри кожуха 23.

Коническая листовая деталь 31, установленная внутри обжиговой печи 20, регулирует поток добавки, благодаря чему добавка плавно перемещается вниз. Рассеивающая пластина 33, которая установлена над конической деталью 31, обеспечивает широкое рассеивание горячего восстановительного газа, повышая равномерность подачи газа.

Таким образом, горячий восстановительный газ (с температурой 1000-1100^oC), поданный в обжиговую печь 20, обжигает добавку, которая заполняет обжиговую печь 20. При температуре свыше 1000^oC происходит быстрый обжиг известняка. Горячий восстановительный газ обжигает добавку 1b, находящуюся в зоне B обжига, которая расположена в нижней части кожуха 23. После этого восстановительный газ, который прошел через зону B обжига, нагревает известняк, который заполняет зону А предварительного нагрева в верхней части обжиговой печи 20. Затем восстановительный газ выпускается через верхнее выходное отверстие для подачи его в шахтную печь 2.

Далее со ссылкой на фиг. 4 и 5 описываются соответствующие варианты реализации способа производства расплавленного чугуна согласно изобретению.

Сначала обычный уголь 3, восстановленную железную руду 1a и добавку 1b подают в плавильную камеру-газогенератор 5. Затем за счет сжигания обычного угля 3 восстановленную железную руду 1a подвергают окончательному восстановлению и плавлению с образованием горячего восстановительного газа, имеющего температуру 1000-1100^oC (операция 100). То есть путем сжигания обычного угля 3 внутри плавильной камеры-газогенератора 5 осуществляют расплавление железной руды и восстановление ее за счет использования образовавшегося тепла и восстановительного газа.

Затем выполняется операция 110, во время которой горячий восстановительный газ, имеющий температуру 1000-1100^oC, направляется из плавильной камеры-газогенератора 5 в циклон 7 для отделения и улавливания пыли, содержащейся в восстановительном газе. Благодаря центробежной силе, действующей в циклоне 7, пыль отделяется от горячего восстановительного газа.

Затем на операции 120 горячий восстановительный газ с температурой 1000-1100^oC после циклона 7 направляется в обжиговую печь 20, содержащую добавку (известняк), при этом добавка, находящаяся внутри кожуха 23, подвергается обжигу, вследствие чего происходит снижение температуры восстановительного газа до 800-850^oC. Отдельно от операции 120 или одновременно с ней происходит подача пыли, уловленной циклоном 7, через устройство 8 для сжигания пыли в плавильную камеру-газогенератор 5 (операция 115).

Обжиговая печь 20 соединена трубопроводом 9a для восстановительного газа с циклоном 7, а добавку (известняк) 1b загружают в кожух 23 обжиговой печи 20. Горячий восстановительный газ (с температурой 1000-1100^oC), освобожденный от пыли в циклоне 7, подается в обжиговую печь 20 для того, чтобы осуществить обжиг восстановительным газом (прокаливание) добавки (известняка). При прохождении горячего восстановительного газа через операцию обжига он охлаждается до температуры 800-850^oC.

Между тем на операции 125 добавку, которая была подвергнута обжигу с помощью горячего восстановительного газа в обжиговой печи 20, подают в плавильную камеру-газогенератор 5 или в шахтную печь 2 через трубопровод 21a или 21b для подачи добавки с помощью шнекового питателя или скипового подъемника. Отдельно от данной операции или одновременно с ней восстановительный газ (с температурой 800-850^oC), охлажденный до оптимальной температуры восстановления в обжиговой печи 20, поступает по трубопроводу 9b для восстановительного газа в шахтную печь 2 для восстановления железной руды 1a, находящейся внутри шахтной печи 2, и для обжига добавки 1b (операция 130).

Затем на операции 140 железную руду 1a, восстановленную в шахтной печи 2, и добавку 1b, прошедшую обжиг, подают по трубопроводу 4 для подачи руды в плавильную камеру-газогенератор 5. Таким образом, железная руда 1a, восстановленная в шахтной печи 2, подвергается окончательному восстановлению за счет теплоты сгорания обычного угля 3.

Далее изобретение описывается с точки зрения его действия и эффектов.

В процессе производства расплавленного чугуна с использованием обычного угля 3, сжигаемого в плавильной камере-газогенераторе 5, образуется восстановительный газ в количестве 1716 Нм³ на тонну передельного чугуна. При этих условиях температура восстановительного газа составляет от 1000 до 1100^oC, и восстановительный газ состоит из 65-70% CO, 3-5% CO₂ и 25-30% H₂. Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении горячего восстановительного газа до оптимальной температуры восстановления, составляющей 800-850^oC, то есть количество теплоты, выделяющееся при снижении температуры горячего восстановительного газа от 1000-1100^oC до 800-850^oC, составляет 120646,841 ккал на тонну передельного чугуна. Это количество теплоты рассчитано следующим образом.

Количество теплоты для охлаждения (при охлаждении) угарного газа CO от 1050^oC до 850^oC

Количество теплоты для охлаждения (при охлаждении) CO₂ от 1050^oC до 850^oC

Количество теплоты при охлаждении H₂ от 1050^oC до 850^oC

Следовательно, общее количество теплоты, выделяющееся при охлаждении горячего восстановительного газа от 1050^oC до 850^oC, составляет 120646,841 ккал.

Количество теплоты, которое выделяется во время охлаждения горячего восстановительного газа от температуры 1050^oC до 850^oC, используется для обжига добавки (известняка) 1b в обжиговой печи 20. Одновременно горячий восстановительный газ охлаждается до оптимальной температуры восстановления в то время, когда подвергшаяся обжигу добавка подается посредством трубопроводов 21a и 21b для подачи добавки соответственно в шахтную печь 2 и в плавильную камеру-газогенератор 5.

Обжиговая печь 20 имеет следующие показатели, характеризующие обжиг добавки (известняка). А именно, количества известняка и доломита, которые подаются в шахтную печь 2, составляют соответственно 208 кг известняка и 134 кг доломита на тонну передельного чугуна. Известняк содержит 49,55% CaO и 3,66% MgO. Реакции разложения CaCO₃ и MgCO₃ представляют собой эндотермические реакции, и при их осуществлении поглощается соответственно 760 ккал на кг CaO и 700 ккал на кг MgO.

Следовательно, если известняк, который должен быть подан в шахтную печь 2, помещен в обжиговую печь 20, количество теплоты, требуемое для повышения температуры, может быть рассчитано на основе следующей формулы, и оно составляет 50131,7 ккал/T-P (на тонну передельного чугуна).

Количество теплоты, требуемое для повышения температуры:

Количество теплоты, требуемое для обжига, составляет 78328,64 ккал/T-P на тонну передельного чугуна.

Теплота обжига: CaCO₃ —> CaO + CO₂.

H = 760 ккал/кг CaO, температура 897^oC.

Q = 208 0,4955 760 = 78328,64 ккал/T-P.

Соответственно, количество теплоты, которое требуется для повышения температуры и для обжига известняка, составляет 128460,3 ккал на тонну передельного чугуна, при этом 93,92% известняка, подлежащего подаче в шахтную печь 2, то есть 195,3 кг известняка, может быть загружено в обжиговую печь 20.

Как можно видеть из вышеприведенного описания, горячий восстановительный газ, имеющий температуру 1000-1100^oC, который образуется в плавильной камере-газогенераторе 5, пропускают через обжиговую печь 20, установленную между циклоном 7 и трубопроводом 6 для восстановительного газа, используя при этом тепло горячего восстановительного газа для обжига известняка. Таким образом, 93,92% добавки (известняка), подлежащей подаче в шахтную печь 2, подвергается обжигу за счет использования излишнего тепла горячего восстановительного газа, в результате можно повысить степень обжига известняка. Следовательно, тепло, требуемое для обжига добавки, может быть сэкономлено в шахтной печи 2.

Кроме того, не требуется отдельное охлаждающее устройство, предназначенное для охлаждения горячего восстановительного газа из плавильной камеры-газогенератора 5. Кроме того, горячий восстановительный газ, имеющий температуру 1000-1100^oC, естественным образом охлаждается до 800-850^oC в обжиговой печи 20, благодаря чему повышается термический КПД (тепловая отдача) горячего восстановительного газа из плавильной камеры-газогенератора 5. Кроме того, исключаются отдельный холодильник, использующий воду, и отдельный компрессор, и, следовательно, агрегат для производства расплавленного чугуна упрощается.

Формула изобретения

1. Устройство для производства расплавленного чугуна, содержащее шахтную печь для приема железной руды и флюсующих добавок, плавильную камеру-газогенератор, предназначенную для приема восстановленной железной руды, подвергшихся обжигу, флюсующих добавок и обычного угля 3, циклон 7, присоединенный трубопроводом 6 для генераторного газа к плавильной камере-газогенератору, и обжиговую печь 20 для приема флюсующих добавок, соединенную через трубопровод 9b для восстановительного газа и трубопровод 21b для флюсующих добавок с шахтной печью 2, отличающееся тем, что обжиговая печь 20 для обжига добавок 1b соединена трубопроводом 9а с расположенным ниже по течению циклоном 7 для подачи горячего восстановительного газа, получаемого в плавильной камере-газогенераторе 5, для обжига флюсующих добавок 1b упомянутым восстановительным газом, и снабжена трубопроводом 21а для подачи подвергшейся обжигу флюсующей добавки в плавильную камеру-газогенератор 5.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что горячий восстановительный газ, вводимый в обжиговую печь 20, имеет температуру 1000 – 1100^oC.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что горячий восстановительный газ, подаваемый из обжиговой печи 20 в шахтную печь 2, имеет оптимальную температуру восстановления 800 – 850^oC.

4. Способ производства расплавленного чугуна с использованием шахтной печи 2, предназначенной для приема железной руды 1а и флюсующих добавок 1b, и плавильной камеры-газогенератора 5, предназначенной для приема восстановленной железной руды, подвергшихся обжигу добавок и обычного угля 3 для восстановления железной руды до расплавленного чугуна, включающий следующие операции: сжигание обычного угля внутри плавильной камеры-газогенератора и восстановительную плавку восстановленной железной руды для получения горячего восстановительного газа (операция 100); отделение и улавливание пыли, содержащейся в горячем восстановительном газе (операция 110); направление горячего восстановительного газа в обжиговую печь 20 для обжига флюсующей добавки, содержащейся в ней, для охлаждения горячего восстановительного газа до уровня температуры, необходимой для шахтной печи 2 (операция 120); подачу охлажденного восстановительного газа в шахтную печь 2 для восстановления железной руды 1а и для обжига флюсующих добавок 1b (операция 130) и одновременно с операцией 130 добавку, подвергшуюся обжигу флюсующим горячим восстановительным газом в обжиговой печи, подают по трубопроводу 21а в плавильную камеру-газогенератор 5 (операция 125) и вводят восстановленную железную руду 1а и подвергшиеся отжигу флюсующие добавки 1b из шахтной печи 2 в плавильную камеру-газогенератор 5 и производят расплавленную руду с использованием восстановительной железной руды 1а и подвергшихся отжигу флюсующих добавок 1b из шахтной печи 2 и подвергшейся отжигу флюсующей добавки из обжиговой печи 20 (операция 140).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на операции 110 пыль отделяют от горячего восстановительного газа под действием центробежной силы циклона 7.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что одновременно с операцией 120 пыль, уловленную в циклоне 7, подают через устройство 8 для сжигания пыли в плавильную камеру-газогенератор 5 (операция 115).

7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что одновременно с операцией 130 добавку, подвергшуюся обжигу горячим восстановительным газом в обжиговой печи 20, подают через трубопровод 21а или 21b для подачи добавки в плавильную камеру-газогенератор 5 или в шахтную печь 2 с помощью шнекового питателя или скипового подъемника (операция 125).

8. Способ по п.4, отличающийся тем, что на операции 140 восстановленную железную руду 1а окончательно восстанавливают и плавят за счет теплоты сгорания обычного угля 3.

9. Способ по любому из пп.4 – 6 и 8, отличающийся тем, что восстановительный газ имеет температуру 1000 – 1100^oC.

10. Способ по любому из пп.4 – 6 и 8, отличающийся тем, что в шахтной печи поддерживают оптимальную температуру восстановительного газа 800 – 850^oC.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.05.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2004

Извещение опубликовано: 20.05.2004