182618. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vaspor előállítására vasoxidból
182618 5 6 gázbevezetéssel vagy gázregenerálással kiépített vízszintes elrendezésű berendezés, melyben a szilárdanyag továbbítását mechanikus 4 szállítószerkezet végzi. A reaktor célszerűen elektromos 6 fűtéssel üzemeltethető, üzemeltetési hőmérséklet max. 900 °C. Az üzemvitelt hőmérséklet-szabályozó és ellenőrző 8 rendszer segíti elő. A reaktorban 700 °C és 800 °C beállított vezérlőértéknél kialakuló hőmérsékletprofilt a reaktor hosszára vetítve a 2. ábra szemlélteti. A szilárd vas-oxid + adalék keverékét az-adagoló 10 tartályból adagoló 12 csiga szállítja a reaktorba. A 18 öblítő és a 20 redukáló gáz zárt gázvezeték és mérő 22 rendszeren továbbá 24 csonkon kerül a reaktorba. Redukálásra tiszta hidrogén vagy hidrogén tartalmú (metán parciális oxidációjával, vízgőzös bontásával, ammónia vagy metanol bontásával nyert) gáz használható. A redukáló gáz 38 és 40 nyilakkal jelzett ellenáramban halad a szilárd anyagárammal, majd a kilépő 26 csonkon és ezt követően ciklonon, hűtőn továbbá 28 kondenzátoron át távozik. A reduktum, azaz a tennék a termékgyűjtő 14 tartályban fogható fel, ahonnan szakaszosan történik az eltávolítása. A reaktorban a szilárd fázis jól kevert, így jó az érintkezés a fázisok között. Az anyag szállítását és keverését a 4. ábrán példaként bemutatott, speciálisan kiképzett szerkezet végzi, mely 30 csőtengelyre rögzített 32 toló- és 34 keverő elemekből áll, ahol a tolóelemek egymástól 36 távolságban vannak. A kísérletekhez felhasznált nyersanyag technikai vas-oxid, kristályszerkezete röntgendiffrakciós felvétel alapján hematit szerkezetnek felel meg. összetétele : a az és a Fe 69,4° „ Mn 0,21 «y O, 29,9% P 0,1%, Mg 0,1%, nagyságrendben A, Cr 0,01%, nagyságrendben Ni, Cu, Sn 0,001%, nagyságrendben Az anyag pórusos szerkezetű. A nyersanyag jellemző szemcseméret-eloszlását hisztogramszerűen ábrázolva az 5. ábra szemlélteti. A nyersanyag viszonylag jól őrölhető. A 6. ábra példaként excentermalomban 5 percig őrölt nyersanyag szemcseméret eloszlását szemlélteti. A redukciós kísérleteket a termék felhasználási területét figyelembe véve három különböző nyersanyaggal végeztük. Az A jelű 0—0,400 nim-es vegyes, a B jelű 0—0,125 mm-es finom és a C jelű 0,125—0,400 mm-es durva szemcsézetű nyersanyag volt. Ezeket a mintákat a kiindulási nyersanyag 5 perces őrlésével és ezt követő szitálással választottuk szét. A kísérletekhez felhasznált minták szemcseméreteloszlását a 7. ábra szemlélteti. A készülékben a tartózkodási idő gyakorisági görbéje a 8. ábrán látható. Az adalékként használt nyersanyagok minősége a technikai vegyszerek minőségével volta azonos. A vázolt berendezés üzemeltetését két példán mutatjuk be. Az első példa esetében az adalékot eltávolítjuk, így a kiindulási nyersanyaggal azonos szemeseméreteloszlású vasport állítunk elő, a másik példa esetében 5 az adalék a reduktumot kíséri, és azzal együtt kerül felhasználásra. I . példa 10 10s", nyi izzított CaO adalékot tartalmazó 0—0,400 mm szemcseméretfí Fe203 port 100%,-os hidrogénfelesleggel ellenáramú csigás reaktorban 725 °C-on 250 perc átlagos tartózkodási idő esetén redukáljuk. Az adalék 15 kioldása előtt a termék 85,96 s%,, az adalék kioldása itán a végtermék 99,55 s%, vasat tartalmaz. Az anyagmérleg összefoglaló táblázata 20 Komponens Bemenő anyagára g/Ó in NI iá Kijövő anyagára g/ó m Nl/ó 25 Fe203 900 ____ — — FeO--12,6 m OaO 100 — 100 — !42 68,2 758,3 34,6 383,8 d20 —----301,2 374,7 30 Fe (red).-619,7 — Összesen 1068,2 758,3 1068,2 758,5 Az adalékolt termék mennyisége 732,3 g jó, összetétele 35 Komponens Anyagáram (g/ó) Összetétel (g%) Fe (red). 619,7 84,62 40 FeO 12,6 1,72 OaO 100,0 13,66 ( Isszesen 732,3 100,00 Az adaléknak inhibitor jelenlétében, nem oxidáló sav-45 val történő kioldása után e végtermék 1%-a veszteség, így a végtermék mennyisége 632,3—6,32 = 625,0 g/0-A kioldási veszteség kis értéken tartható, ha az oldást nem oxidáló savval végezzük , az oldószerben in-50 hibitor is pl. propargilalkohol van és hűtést alkalmázunk. A végtermék összetétele Anyagáram Összetétel 55 Komponens (g/ó) (g%) Fe (red). 613,5 98,0 FeO 12,5 2,0 60 Összesen 626,0 100,0
