C - Chemistry – Metallurgy – 21 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
21
B
C21B 13/08 (2006.01) C21B 13/14 (2006.01)
Patent
CA 2214984
The process of the invention comprises gaseous reduction of iron oxides in solid state combined with concurrent melting of the hot reduced iron within a closed system without cooling down the charge or exposing it to the outside atmosphere. It incorporates the continuous recycling of a major portion of the off-gases from reduction, and fully utilizes the chemical heat contained in the fuel and reductant by substantially complete oxidation to CO2 and H2O in the system gaseous reaction products and recovery of their sensible heat, prior to final exhaustion as waste gases. Features includes dewatering of the off-gas from reduction, enriching with hydrocarbon and recycling a major portion, and separately combusting a minor portion for transfer of the sensible heat to the enriched major portion, and also usually the combustion of a second minor portion with oxygen as fuel for melting, with the sensible heat of these combustion products also utilized for heating the enriched and recycled portion. The reduction stage is suitably conducted in a gas-solid reaction zone within a shaft furnace, and the melting in a gas-solid-liquid reaction zone within a rotary furnace which also contains a gas-liquid reaction zone adapted for controlling the liquid iron temperature and composition. Supplemental materials such as iron and steel scrap, alloys and fluxes may be added directly into the rotary furnace, and the product may be discharged either batch-wise or continuously be siphoned into an evacuated withdrawal chamber for final alloying and refining prior to casting.
L'invention concerne un procédé qui associe la réduction gazeuse des oxydes de fer à l'état solide à une fusion simultanée du fer chaud réduit dans un système fermé, sans refroidissement de la charge ou exposition à l'atmosphère extérieure. En outre, le procédé consiste à recycler en continu une partie majeure des effluents gazeux de la réduction, et à utiliser pleinement l'effet chimique caloporteur du combustible et du réducteur par oxydation sensiblement totale en CO¿2? et H¿2?O dans les produits de réaction gazeuse du système et récupération de leur chaleur sensible, avant l'évacuation finale sous forme de gaz perdu. Les caractéristiques de l'invention sont les suivantes: assèchement des effluents gazeux issus de la réduction, enrichissement par hydrocarbure et recyclage d'une partie majeure des effluents en question, et combustion séparée d'une portion mineure aux fins de transfert de la chaleur sensible à la partie majeure enrichie et, généralement, combustion d'une seconde portion mineure avec l'oxygène comme combustible pour la fusion, la chaleur sensible des produits de combustion ainsi obtenue étant également utilisée pour chauffer la portion enrichie et recyclée. La conduite appropriée de la phase de réduction s'effectue dans une zone de réaction gaz-solide à l'intérieur d'un four à cuve de fusion, et la fusion dans une zone de réaction gaz-solide-liquide s'effectue dans un four rotatif qui renferme également une zone de réaction gaz-liquide adaptée au contrôle de la température et de la composition du fer liquide. Des matériaux supplémentaires comme le bocage de fer et d'acier, les alliages et les fondants peuvent être introduits directement en complément dans le four rotatif, et l'on peut décharger le produit par lots ou bien par siphonnage continu dans une chambre d'extraction à vide en vue des opérations finales d'alliage et d'affinage avant le moulage.
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1957189