СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА

3
3
Способ получения губчатого железа путем прямого восстановления железных руд, отличающийся тем, что используют непрерывную и поточную переработку сырья, в виде специально приготовляемой суспензии, состоящей из обогащенной пульпы с мелкодисперсными частицами железной руды получаемой в процессе обогащения железной руды на горно-обогатительных комбинатах с размером частиц не превышающими 70-80 мкм, такая пульпа составляет 50% от объема потока с железо-угольной взвесью, где водоугольная часть содержит мелкодисперсный уголь в пределах 20% от общего объема взвеси, и реакционную воду, получаемую в результате воды кавитатором, в объеме до 30% от объема потока, полученную взвесь активируют до состояния суспензии и подают, как поток исходного сырья под давлением в 10 атм, для последовательной переработки, которая обеспечивается индукционным нагревом, использующим энергию импульсов в индукционном поле с созданием термических условий, ослабляющих и разрушающих связи в реагентах реакций, начиная с уровня замещения потока жидкой железо-угольной суспензией на поток взвеси из перегретого от 300°С пара и твердых частиц с ростом давления до 25-30 атм, где меняется агрегатное состояние потока на близкое к газовой фазе, что обеспечивает продолжения поточных реакций, начиная с перехода к газификации пароугольной взвеси, которая структурируется и гомогениируется ультразвуковой обработкой потока из мелкодисперсных твердых частиц угля, железной руды и пара, при этом полученная взвесь распыляется в реакторе-восстановителе, типа циклон, с подогревом от внешнего индуктора, где процесс завершается газификацией ВУС из потоке, что гарантируется уже термическими условиями индукционного нагрева до 800°С, при которых происходит замещение пара в аэрозоле на синтез-газ, получаемый в объеме, отнесенному к килограмму углерода в 3,72 м, который не возможно получить известными способами, где максимальная выработка генераторного или водяного газа, как правило, не превышает 1,71 м на килограмм углерода, а на следующем этапе нагрева в реакторе до 1400°С идет восстановление мелкодисперсных железорудных частиц из аэрозоля за счет реакции между железной рудой и восстановительным синтез-газом, при этом снижается потребление синтез-газа на восстановление, представляемое, как удаление атомов кислорода или серы из мелкодисперсной железной руды с расходом всего в пределах 15% от объема полученного синтез-газа, что отличается от известных способов, использующих полученный восстановитель полностью на производство губчатого железа, а в реакторе восстановления аэрозоль, из мелкодисперсной железной руды и синтез-газа, нагревают до температуры размягчения железа за счет импульсного индукционного нагрева, что приводит к завершению не только диффузии атомов кислорода и серы из мелкодисперсных частиц железной руды, но и образует стабильных для разложения молекулы из пара с водой, углекислого газа или соединений серы, которые уносятся с отходящими остатками синтез-газа, и это обеспечивает разделение в циклоне единого потока на поток с оставшейся твердой мелкодисперсной золой в составе с отходящими газами и поток из размягченным агломератов из частиц губчатого железа, которые используют в индукционном тигельном плавлении, где в результате воздействия индукционных колебаний удаляются случайно попавшие с порошком из губчатого железа другие загрязнения, которые выталкиваются на поверхность тигля в вид пленки, которая легко удаляется с поверхности тигля, а отведенные остатки синтез-газа очищают от балласта и используют на внутренние нужды для производства автономной тепловой и электрической энергии или на производство синтетических видов топлива.