Получение губчатого железа или жидкой стали прямым способом: .в электропечах – C21B 13/12

Изобретения относятся к черной металлургии, а конкретно к выплавке стали в сталеплавильном агрегате - электродуговой печи, кислородном конвертере или индукционной печи. В первом варианте способа осуществляют непрерывную загрузку предварительно подогретой металлошихты в печь, при этом по ходу плавки в металлическую ванну непрерывно вводят газотворный синтетический композиционный материал в виде слитков, состоящих из железоуглеродистого сплава и твердого окислителя, в количестве 1,0-10,0% от массы металлошихты, при определенном содержании компонентов, причем газотворный синтетический композиционный материал разогревают до 100-900°C и вводят на подину печи отдельным потоком, наряду с потоком металлошихты, слоем не более 0,5 м. Во втором варианте способа - по ходу плавки в металлическую ванну непрерывно вводят газотворный синтетический композиционный материал в виде слитков, состоящих из железоуглеродистого сплава и твердого окислителя, в количестве 11,0-50,0% от массы металлошихты, также при определенном содержании компонентов, причем часть газотворного синтетического композиционного материала в количестве 1,0-10,0% от массы металлошихты разогревают до 100-900°C и вводят на подину печи отдельным потоком, наряду с потоком металлошихты, слоем не более 0,5 м, а оставшееся количество газотворного синтетического композиционного материала распределяют в составе потока металлошихты перед его введением в металлическую ванну. Изобретение позволяет увеличить производительность, снизить энергозатраты, в том числе, за счет снижения требований к качеству подготовки металлошихты, интенсификации процесса перемешивания металла в зоне ее подачи, снижения расходов карбюризатора на выплавку стали. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к получению железа прямого восстановления в электродуговых электропечах по одностадийной технологии. В качестве реакционной среды и зоны восстановления используют расплавленнуюметаллическуюванну, подают в объем металлической ванны твердый углеродсодержащий материал и железорудное сырье в виде частиц не более 6 мм, флюс и вдувают технический газообразный кислород. Осуществляют нагрев углеродсодержащего материала и газификацию его органической части, нагрев частиц железорудного сырья до расплавленного состояния с обеспечением перехода углерода в расплав и взаимодействия жидких оксидов железа с углеродом и получения железа и СО. Расплавленную ванну барботируют пузырьками газа, полученного в результате газификации и окисления углерода, с обеспечением ее кипения, перемешивания и всплывания пузырьков газа на поверхность ванны. Дожигают СО над поверхностью окислительным газом, передавая тепло дожигания расплавленной ванне. Отводят из печи образующиеся технологические газы и выпускают жидкий металл и шлак. Технический результат - снижение энергозатрат и расширение сортамента производимого железа прямого восстановления. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способу производства расплавленного металла путем прямого восстановления и плавления металлосодержащего агломерата в электрической печи. В печи желоба загрузки материала установлены на обоих краях печи, а электроды (5) - в центре печи. Горелки (6) дополнительного сжигания установлены в верхней части (1) печи, имеющей ступенчатые области, направленные вниз от обоих краев к электродам (5). Предварительно путем загрузки углеродсодержащего материала из желобов загрузки исходного материала создают слои (12), наклоненные вниз к нижним частям электродов (5), и на наклонные поверхности слоев (12) загружают исходный материал в виде металлосодержащего агломерата и создают слои (13). Расплавленное железо получают постепенным плавлением нижних краев слоев (13) электрическими дугами. Из горелок (6) вдувают кислородсодержащий газ для сжигания газа, содержащего СО, который возникает в слоях (13). Изобретение позволяет повысить эффективность дополнительного сжигания при производстве расплавленного металла. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к устройству для производства расплавленного металла путем прямого восстановления и плавления исходного материала в плавильной печи с электрическим нагревом без выполнения предварительного восстановления. Желобы (4, 4) загрузки исходного материала установлены на обоих краях (2, 2) печи, а электроды (5) - в центре печи, если смотреть в направлении по ее ширине. Горелки (6) дополнительного сжигания установлены в верхней части (1) печи, имеющей ступенчатые области, направленные вниз от обоих краев (2, 2) к электродам (5). Предварительно, путем загрузки углеродсодержащего материала (A) из желобов (4, 4), создают слои (12) исходного материала, наклоненные вниз, к нижним частям электродов (5). На наклонных поверхностях слоев (12) путем загрузки исходного материала (B) в виде металлосодержащего агломерата создают слои (13). Расплавленное железо получают путем постепенного плавления нижних краев слоев (13) за счет нагрева электрическими дугами, возникающими на электродах (5). В то же время из горелок (6) вдувают кислородсодержащий газ (C) для обеспечения сжигания газа, содержащего CO, который возникает в слоях (13). Слои (13) опускаются вдоль наклонных поверхностей слоев (12) и нагревают слои (13) за счет теплоты излучения от такого сжигания. Изобретение позволит повысить эффективность дополнительного сжигания и устранить зависание в печи слоя металлосодержащего агломерата. 4 н. и 16 з. п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к устройству для производства расплавленного металла путем прямого восстановления и плавления исходного материала в виде металлосодержащего агломерата, например агломерата из оксида металла с углеродсодержащим материалом, в плавильной печи с электрическим нагревом, например дуговой печи, без выполнения предварительного восстановления. При загрузке из желобов (4, 4) с обоих краев (2, 2) ненаклоняемой вертикально стоящей дуговой печи создают слои (12) исходного материала, имеющие наклонную поверхность, уходящую вниз, к областям электродов (5), расположенных в центральной области печи, и слои (13) исходного материала в виде металлосодержащего агломерата на наклонах, соответственно. Расплавленный металл получают, постепенно выполняя плавление нижних краев слоев (13) за счет нагрева при помощи электрических дуг, возникающих на электродах (5). Устройство снабжено генератором удара, который обеспечивает механическое устранение зависания слоя исходного материала в виде металлосодержащего агломерата и установлен в печи выше слоя расплавленного шлака и ниже поверхности слоя исходного материала в виде металлосодержащего агломерата. Изобретение позволяет эффективным образом предотвращать зависание слоя исходного материала в виде металлосодержащего агломерата и надежным образом устранять зависание, если оно происходит.2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству железа и сплавов на его основе посредством электродугового жидкофазного углетермического восстановления оксидного сырья. Железосодержащее оксидное сырье и углеродный восстановитель в виде расходуемой стержневой заготовки подают в область термического действия дуг. Нагрев и плавление железосодержащего оксидного сырья и восстановление железа осуществляют посредством двух или более электрических дуг с образованием расплава на торце расходуемой стержневой заготовки. При этом рабочие торцы электродов располагают симметрично по окружности подаваемой расходуемой стержневой заготовки, причем ниже ее торца, и обеспечивают поступление образовавшихся на торце расходуемой заготовки металла и шлака в соосно расположенный со стержневой заготовкой металлоприемник. Изобретение направлено на уменьшение энергоемкости восстановления, повышение производительности процесса, улучшение качества получаемого металлопродукта, расширение его сортамента и сокращение вредных выбросов в атмосферу. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству железа и сплавов на его основе из дисперсного оксидного сырья посредством электродугового жидкофазного углетермического восстановления. Способ осуществляют в устройстве, при этом возбуждают электрическую дугу между электродом и расплавом, находящимся в охлаждаемом металлическом тигле, подают в расплав ниже уровня зеркала ванны шихты из дисперсных оксидного сырья и углерода, плавят шихту, восстанавливают железо из оксидного расплава, стабилизируют электромагнитную дугу, отводят газ из реакционного объема, собирают полученный металл и шлак. Шихта представляет собой смесь частиц титаномагнетита и углерода одинакового размера d_s, величина которых d_s<5 мм. При этом продукты восстановления, включающие железо и шлак, диспергируют образующимся при восстановлении газом и транспортируют этим газом в виде порошка и гранул из тигля в сборник металлопродукта. Максимальный размер частиц получаемых порошка и гранул определяется из соотношения d_p=2,8·10^-8·(G_o ^0,5/d_s ^1,5), где G_o - массовая скорость подачи титаномагнетита, а d_s - размер частиц титаномагнетита и углерода. Технический результат: уменьшение энергоемкости восстановления железа, получение металлопродукта в виде порошка и гранул непосредственно в процессе восстановления. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству железа и сплавов на его основе посредством электродугового жидкофазного углетермического восстановления. Железосодержащее оксидное сырье и углеродсодержащий восстановитель подают в область термического действия дуги в виде расходуемой стержневой заготовки, полученной из упомянутых материалов в дисперсном виде с использованием связующего вещества. Заготовку непрерывно подают с заданной скоростью через полость электрода, расположенного над керамическим тиглем и выполненного с возможностью осевого перемещения. При этом восстановление железа осуществляют в железосодержащем оксидном расплаве, образованном на торце стержневой заготовки, в результате теплового воздействия электрической дуги. Причем ванну расплава в тигле формируют за счет поступления металла и шлака с торца стержневой заготовки и нагревают электрической дугой. Мощность дуги и размер частиц дисперсного углеродсодержащего восстановителя задают из условия обеспечения равных массовых скоростей плавления и восстановления железосодержащего оксидного сырья стержневой заготовки. Изобретение позволяет снизить удельные энергозатраты при восстановлении железа, снизить эрозию керамического тигля, улучшить качество получаемого железа, улучшить экологические показатели процесса. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке отходов, таких как пыль сталеплавильной печи, содержащая летучие металлы, а также других материалов из вторичной окалины, шлама и пыли, образующейся в процессе гальванизации, аккумуляторов, в качестве сырья, содержащего железо и летучие металлы. Отходы загружают в индукционную канальную печь на периодической, непрерывной или полунепрерывной основе вместе с загрузкой железосодержащего материала с получением железосодержащего горячего металла или передельного чугуна при одновременном извлечении железа из загружаемых материалов и извлечении компонентов летучих металлов, содержащихся в загружаемых материалах. Изобретение направлено на осуществление способа переработки отходов и эксплуатации индукционной канальной печи в энергосберегающем режиме, который позволяет улучшить отделение летучих металлов и контроль вязкости шлака. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству железа и сплавов на его основе посредством жидкофазного плазменного восстановления из оксидного сырья. Мощность подводят к плазменным дугам множества плазмотронов, расположенных по окружности над оксидным расплавом, находящимся в кольцеобразном тигле с керамической подиной и металлическими стенками. Подключением внутренней стенки тигля к источнику электропитания постоянного тока в тигле создают кругообразный поток расплава и устраняют стягивание дуг. При этом создаются условия для увеличения скорости восстановления металла, достижения высокой степени осреднения его состава и реализации различных технологических возможностей отдельных плазмотронов. Изобретение позволяет создать ресурсосберегающий с улучшенными экологическими характеристиками плазменный восстановительный агрегат на многотоннажное производство железа, стали и сплавов сложной композиции из оксидного сырья минерального и техногенного происхождения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к прямому восстановлению металлов группы железа из дисперсного оксидного сырья газообразными и дисперсными восстановителями. Шихту предварительно разделяют на две фракции, различающиеся размером частиц, с крупным размером частиц и мелкодисперсную фракцию, которую вводят в реакционный объем плазменной печи вместе с потоком восстановительного газа. При этом фракцию с крупными частицами вводят навстречу потоку отходящего газа. Использование изобретения позволяет значительно снизить потери шихты вследствие уноса с отходящими газами, снизить энергоемкость процесса за счет восстановления шихты в газовой фазе с одновременным использованием тепловой и химической энергии отходящего газа для частичного предварительного восстановления фракции шихты с крупными частицами, вести процесс в непрерывном режиме. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для подготовки шихты, вдувания мелкодисперсной руды и угля в плавильный реактор в процессе прямого восстановления оксидсодержащих руд. Установка имеет камеры сушки исходного сырья отходящим из плавильного реактора газом. Осушенные руду и уголь раздельно транспортируют по двум пневмотрубопроводным линиям. На выходе каждой линии установлен циклон с накопительным бункером и средством подачи исходного сырья в плазменный плавильный реактор. Трубопровод отходящего газа между теплообменником и плавильным реактором выполнен из отдельных взаимно перпендикулярных участков труб, каждый из которых на конечном участке выполнен с закрепленным на фланце стаканом. Количество циклонов с накопительным бункером и средством подачи исходного сырья соответствует количеству плазмотронов косвенного действия, установленных в плавильном реакторе. Изобретение позволит повысить технологическую и экономическую эффективность процесса подготовки исходного сырья и его доставки в плавильный реактор, значительно снизить пылевыделение в окружающую среду. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к прямому восстановлению металлов группы железа из дисперсного оксидного сырья газообразными и дисперсными восстановителями в плазменных печах. Шихту вдувают тангенциально стенке плавильной камеры плазменной печи и ее расплавляют. Дуговую плазму в объеме камеры возбуждают плазменным СВЧ-разрядом и в нее вдувают шихту в первом потоке восстановительного газа и формируют завихренный второй поток восстановительного газа. Через плазму СВЧ-разряда дополнительно перпендикулярно стенке упомянутой камеры пропускают электрический ток, при этом внутри камеры создают осевое магнитное поле. Частицы шихты, прогретые под действием горячего плазменного газа и СВЧ электромагнитным полем и выброшенные центробежными силами на стенку камеры, образуют пленки с обеспечением восстановления шихты. Восстановленное железо собирают, после чего осуществляют раздельный выпуск металла и шлака. Изобретение обеспечивает гарантированное пропускание шихты через зону плазменного разряда и достижение оптимального распределения энерговклада по пути движения пленки расплавленной шихты. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству заготовки посредством восстановления металлов из металлсодержащего оксидного сырья. Исходную шихту предварительно восстанавливают и подают частично вместе с легирующими присадками и восстановителем в дуговую электропечь. Осуществляют ее плавление и финишное восстановление, вывод готового продукта из электропечи и его сбор, охлаждение термически нагруженных частей электропечи и преобразование энергии отработанных реагентов в электрическую энергию, направляемую на поддержание дугового разряда. В качестве восстановителя используют природный газ. Для предварительного восстановления шихты направляют отработанный после финишного восстановления газ. В качестве отработанных реагентов для преобразования в электроэнергию используют газ, отходящий после предварительного восстановления шихты, и пар высоких энергетических параметров, получаемый в процессе отвода тепла от термически нагруженных узлов электропечи, который затем используют в качестве рабочего тела паровой турбины высокого давления электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию, направленную на поддержание дугового разряда. Изобретение позволяет утилизировать тепловую энергию хладагента и использовать химическую и тепловую энергию отработанного газа для предварительного восстановления шихты. 10 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству металла посредством его восстановления из дисперсного металлсодержащего оксидного сырья природным газом в электротермических реакторах. Природный газ и исходное оксидное сырье подают в область дугового разряда электропечи, осуществляют плавление, восстановление и утилизируют энергию отходящего от печи газа. Природный газ без окислителя подают в высокотемпературную (2000°С и выше) область дугового разряда, и переводят углерод природного газа посредством пиролиза из газообразного соединения - метана в конденсированное состояние - сажу. Отходящую из печи пылегазовую смесь подвергают охлаждению со скоростью 10³ -10⁵°С/с в устройстве для охлаждения, а из пылегазовой смеси, отходящей от устройства для охлаждения, извлекают и складируют нанодисперсный сажистый углерод. Изобретение позволит существенно сократить выброс в атмосферу угарного углекислого и парникового газов при производстве металлов группы железа из оксидного сырья с использованием в качестве восстановителя природного газа, получать в процессе восстановления металлов группы железа природным газом дополнительный полезный продукт - сажу, упростить систему очистки отходящего из печи газа от СО и CO₂. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установке для производства расплава железа, в частности расплава стали. В установке для получения расплава железа плазменная плавильная печь и реактор предварительного восстановления имеют общую боковую стенку. В футеровке реактора выполнены вертикальные каналы, один из которых связан с отводным газоходом печи, а остальные каналы в торце нижней части снабжены плазмотроном и представляют собой плазмохимические газогенераторы. В каждом вертикальном канале установлены форсунки для подачи воздуха, пара и природного газа. В верхней части реактора расположена камера смешения потоков восстановительных газов. В нижней части реактора установлена колосниковая решетка, ниже границы наклона которой расположен трубопровод отходящего из реактора газа. Установка обеспечивает снижение потребляемой энергии, увеличивает производительность получения металлизированных окатышей и стали. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к прямому получению железоуглеродистых расплавов с помощью плазменной технологии. Кусковой материал вводят в верхнюю зону плавильной печи в количестве 85-90% от общего объема рабочего пространства печи. Продувают материал восстановительными плазменными струями плазмотронов косвенного действия. При образовании расплава подают заданный объем железосодержащего концентрата по каналу на плазменную восстановительную струю дополнительного плазмотрона и вдувают в расплав таким образом, что вектор подачи концентрата пересекает ось струи. Концентрат в канале транспортирования охлаждают до температуры не более 900°С. После окончания подачи заданного объема концентрата продолжают термическое воздействие на расплав восстановительными плазменными струями. Дополнительный плазмотрон установлен в боковой стенке печи, а срез сопла примыкает в канале футеровки к выпускному отверстию трубопровода подачи концентрата. Канал выполнен увеличивающимся в направлении плавильной зоны печи. Изобретение позволяет упростить технологию, снизить капитальные и производственные затраты, увеличить удельную производительность. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

В плазменно-дуговой печи для прямого восстановления металлов предварительно расплавляют окускованный материал, шихту вводят непосредственно в расплав ниже уровня зеркала ванны шнековыми средствами подачи шихты, осуществляют плавление шихты в тигле и выпуск расплава. Шихту вводят на боковую/боковую и донную поверхность расплава через отверстия в количестве не менее двух на боковой поверхности со скоростью, обеспечивающей формирование стационарной поверхности раздела между твердой шихтой и расплавом, полностью или частично ограничивающей расплав и выполняющей роль стенки тигля. Изобретение позволит исключить унос из печи дисперсной шихты с отходящими газами за счет того, что исключен контакт дисперсной шихты со струйными потоками каких-либо газов, подаваемых в печь или отводимых от нее. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к прямому получению железоуглеродистых сплавов с помощью плазменной технологии в черной металлургии. Печь содержит корпус и крышку, футерованные огнеупорным материалом, питатель для загрузки исходных материалов, газоотводной канал, летку для слива металла и шлака, источники плазменного нагрева в виде плазмотронов косвенного действия, установленные в боковых стенках печи. Крышка со стороны газоотводного канала выполнена с водоохлаждаемым ребром, которое выступает из крышки внутрь печи и образует со стенкой печи канал, сообщающийся с внутренней полостью газоотводного канала, а в боковых стенках, симметрично друг другу под углом 18-20° к плоскости пода установлены плазмотроны косвенного действия. Летка для слива металла и шлака расположена в стенке печи в плоскости пода на оси симметрии, проходящей через пересечение продольных осей плазмотронов. На противоположной от летки стенке печи установлено устройство для дозагрузки исходного материала, например окатышей. Изобретение позволяет уменьшить материалоемкость печи за счет уменьшения ее высотного габарита, значительно увеличить степень использования восстановительного газа и скорость восстановления железа из расплава. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству непрерывно-литой заготовки посредством прямого восстановления металлов из металлсодержащего оксидного сырья. Восстановление осуществляют газообразными и дисперсными восстановителями в плазмохимических реакторах, основная доля энергии в которые вводится с помощью дугового разряда. Устройство содержит средства подвода восстановительного газа и шихты, дуговую электропечь, устройство перемещения и смены рабочего электрода и магнитную систему. Дуговая электропечь включает реактор с охлаждаемыми стенками, два разнополярных электрода, размещенных соосно вертикальной оси реактора, и средство сбора готового продукта. В полости верхнего рабочего электрода установлена сочлененная с рабочим электродом охлаждаемая труба, на внешней поверхности рабочего электрода выполнены кольцевые проточки, средство сбора готового продукта выполнено в виде металлического охлаждаемого кристаллизатора. При этом шихту и восстановительный газ подают по охлаждаемой трубе, предотвращая попадание шихты на рабочий электрод и его быстрый расход, а также позволяет использовать любые газообразные восстановители, в том числе природный газ, при температуре ниже температуры его пиролиза, что, в свою очередь, позволяет получать однородный металл с малым содержанием примесей. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к восстановлению оксидов металлов углеродсодержащими веществами и получению конечного продукта в различном фазовом состоянии. Шихту в виде смеси подготовленных оксидов и восстановителя подают в нагреваемую печь, осуществляют перемещение шихты в направлении роста температуры, пропускают через шихту образующуюся газовую смесь в направлении роста температуры. Подготовленные оксиды имеют размер частиц не более 2-4 мм. В качестве восстановителя используют углеводороды, и/или кислородные производные углеводородов, и/или их полимеры. Завершают процесс восстановления в интервале температур образования конечного продукта в заданном фазовом состоянии. Изобретение позволит увеличить скорость восстановления оксидов. 3 ил., 6 табл.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству заготовок посредством восстановления оксидов металлов из металлосодержащего оксидного сырья в плазмохимических реакторах. В плазменной печи электродами являются полый катод, установленный на центральной оси с возможностью перемещения, и совмещенный с устройством сбора анод, а магнитное поле в объеме рабочей камеры создано магнитной системой. Печь снабжена средством подачи СВЧ-энергии в рабочую камеру. Устройство ввода шихты выполнено в виде охлаждаемой внутренней электропроводной трубы, размещенной в полости катода с зазором и изолированной от него электрически. Средство подачи СВЧ-энергии выполнено в виде коаксиально - волноводного перехода, состоящего из прямоугольного волновода, ось и широкая стенка которого перпендикулярны оси устройства, и образующих коаксиальную линию катода и внешней трубы, размещенной на крышке рабочей камеры снаружи катода с зазором и изолированной от него электрически. Причем в этом зазоре установлен завихритель газового потока, в одной из стенок волновода установлен патрубок ввода восстановительного газа, а магнитная система - вокруг внешней трубы. Внутренняя труба является вторым анодом. В условиях поддержания СВЧ-разряда под торцом катода и в зазоре между ним и внутренней трубой в сильном осевом магнитном поле электрическая дуга, возбужденная в этом зазоре, выходит из зазора, движется по торцу катода и разогревает его равномерно по всей поверхности. Это облегчает запуск основной дуги, позволяет поддерживать диффузный характер дуги и обеспечить снижение эрозии катода и повышение производительности устройства за счет увеличения периодов работы между заменами или процедурами наращивания катода. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству непрерывно литой заготовки посредством восстановления металлов из металлсодержащего оксидного сырья газообразными и дисперсными восстановителями в плазмохимических реакторах. Предварительно частично восстановленное рудное сырье с восстановителем вводят в дуговую электропечь через полость, расположенную снаружи рабочего электрода, на зеркало ванны рудного расплава. Газообразные продукты реакции выводят через полость рабочего электрода и используют для предварительного восстановления. Расход рабочего электрода компенсируют без остановки процесса. В зоне горения дуги и ванны расплава создают аксиальное магнитное поле, способствующее равномерному нагреву и восстановлению шихты, а плазма дуги в этом поле препятствует выносу мелких частиц. В процессе сбора готового продукта проводят кристаллизацию полученного металла и выводят его в виде пригодной к дальнейшей переработке заготовки. Изобретение позволит снизить удельный расход материала рабочего электрода, использовать любой газообразный восстановитель без опасности закоксовывания канала его ввода и уменьшить расход восстановителя. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к производству непрерывно-литой заготовки посредством восстановления металлов из металлсодержащего оксидного сырья газообразными и дисперсными восстановителями в плазмохимических реакторах. Частично восстановленную шихту и газообразный восстановитель подают в дуговую электропечь на зеркало ванны рудного расплава через полость, расположенную снаружи рабочего электрода. Расход электрода компенсируют без остановки процесса. В зоне горения дуги и ванны расплава создают аксиальное магнитное поле, способствующее равномерному нагреву и восстановлению шихты, а плазма дуги в этом поле препятствует выносу мелких частиц. Газообразные продукты реакции восстановления отводят через внутреннюю полость рабочего электрода и используют их для предварительного восстановления. В процессе предварительного восстановления создают круговое, аксиальное, пульсирующее или движущееся магнитное поле, позволяющее оптимизировать газодинамические и термические условия восстановления. В процессе вывода и сбора готового продукта осуществляют кристаллизацию металла и непрерывно выводят его в виде пригодной к дальнейшей переработке заготовки. Изобретение позволит снизить удельный расход материала рабочего электрода, использовать любой газообразный восстановитель без опасности закоксовывания канала его ввода и уменьшить расход восстановителя. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству безуглеродистого железа из шихты, содержащей оксид железа и оксид кремния. Первую порцию шихты расплавляют на подложке из безуглеродистого железа и получают первичный шлак, из первичного шлака алюминием восстанавливают железо и кремний, получают ферросилиций и вторичный шлак, после чего вторичный шлак, пополненный оксидом алюминия, сливают, на полученный ферросилиций подают и расплавляют в первичный шлак следующую порцию шихты, в которой оксидов железа содержится соответственно количеству кремния в ферросилиции, кремнием из следующего первичного шлака восстанавливают железо из его оксидов, пополняя первичный шлак оксидом кремния и освобождая его от оксидов железа, безуглеродистое железо, восстановленное из порций шихты, сливают из плавильного агрегата, кремний из оксида, который пополнил первичный шлак, восстанавливают алюминием и сплавляют с подложкой, пополненный оксидом алюминия, вторичный шлак сливают, повторяют операции по переработке следующих порций шихты. В результате в одном плавильном агрегате получают безуглеродистое железо для производства безникелевой нержавеющей продукции, при этом процесс осуществляют почти без выделения газа из расплава, что позволяет значительно снизить затраты на газоотводящее и газоочищающее оборудование. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Технический результат - создание усовершенствованного способа получения металлов и металлических сплавов в электрической печи, позволяющего сократить расход электроэнергии и ускорить проведение химических реакций, необходимых для процесса. Способ получения металла из содержащего металл сырьевого материала в электрической печи включает образование в печи ванны расплава, имеющего слой металла и слой шлака над слоем металла, подачу электрической энергии в печь с превращением электрической энергии в тепловую энергию. В ванну расплава через одно или более чем одно сопло/фурму для ввода твердого сырья вводят газ-носитель и твердый содержащий углерод материал, активируют выброс расплавленного материала из ванны расплава в виде всплесков, капель и струй в пространство над номинально спокойной поверхностью ванны расплава и образуют переходную зону. Вводят содержащий кислород газ в печь через одно или более чем одно сопло/фурму так, чтобы этот газ поступал в направлении переходной зоны и проникал в нее, а поток содержащего кислород газа отклонял всплески, капли и струи расплавленного материала так, чтобы фактически переходная зона простиралась вверх вокруг нижней части одного или более чем одного сопла/фурмы и вокруг конца одного или более чем одного сопла/фурмы образовалось сплошное газовое «свободное» пространство. Сжигают реакционные газы, выпускаемые из ванны расплава, для дополнительного обеспечения потребности процесса в тепловой энергии. Выброс вверх, в переходную зону, а затем падение вниз всплесков, капель и струй расплавленного материала способствует передаче тепла в ванну расплава, а переходная зона минимизирует потери тепла из печи через боковые стенки в контакте с переходной зоной. 1 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.