СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА

1. Способ производства гранулированного металлического железа, содержащий этапы, на которых:
- загружают смесь исходных материалов, которая включает материал, содержащий оксид железа, углеродсодержащий восстановитель и соединение щелочного металла, в печь для термического восстановления;
- нагревают упомянутую смесь исходных материалов и восстанавливают оксид железа, находящийся в упомянутом материале, содержащем оксид железа, при помощи углеродсодержащего восстановителя с получением металлического железа и шлака в качестве побочного продукта;
- обеспечивают коалесценцию металлического железа в гранулы при одновременном отделении металлического железа от шлака; и
- охлаждают металлическое железо и обеспечивают его затвердевание,
причем упомянутая смесь исходных материалов содержит, по меньшей мере, Fe, Ca, Mg, Si и щелочной металл как составляющие элементы таким образом, чтобы
2
шлак содержал CaO, MgO, SiO и оксид щелочного металла,
2
2
2
оксид щелочного металла представлял собой, по меньшей мере, один оксид, выбранный из LiO, NaO и KO,
оксид щелочного металла удовлетворял, по меньшей мере, одному из приведенных ниже выражений (1)-(3), и
основность шлака удовлетворяла приведенному ниже выражению (4):
,
2
2
2
2
2
2
2
2
где в выражениях (1)-(4) (LiO), (NaO), (KO), (CaO), (MgO) и (SiO) представляют собой количества (в массовых процентах) LiO, NaO, KO, CaO, MgO и SiO в шлаке соответственно.
2
2. Способ по п.1, в котором смесь исходных материалов в качестве соединения щелочного металла содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из NaO и карбоната натрия.
2
3. Способ по п.1, в котором смесь исходных материалов в качестве соединения щелочного металла содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из KO и карбоната калия.
2
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором смесь исходных материалов в качестве соединения щелочного металла содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из LiO и карбоната лития.
5. Способ по любому из пп.1-3, в котором смесь исходных материалов в качестве соединения щелочного металла содержит нефелин.
6. Способ по п.1, в котором соединение щелочного металла представляет собой комплексный оксид, который имеет температуру плавления 1400°С или ниже и содержит, по меньшей мере, один щелочной металл.
7. Способ по любому из пп.1-3, в котором смесь исходных материалов в качестве соединения щелочного металла содержит комплексный оксид, который имеет температуру плавления 1400°С или ниже, и содержит, по меньшей мере, один щелочной металл.
8. Способ по любому из пп.1-3, в котором содержание MgO в шлаке составляет от 5 до 22 мас.%.
9. Способ по любому из пп.1-3, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит доломитовую руду.
10. Способ по любому из пп.1-3, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из MgO и карбоната магния.
11. Способ по любому из пп.1-3, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из CaO и карбоната кальция.
12. Способ производства гранулированного металлического железа, содержащий этапы, на которых:
- загружают соединение щелочного металла и смесь исходных материалов, которая включает материал, содержащий оксид железа и углеродсодержащий восстановитель, в печь для термического восстановления;
- нагревают упомянутую смесь исходных материалов и восстанавливают оксид железа, находящийся в упомянутом материале, содержащем оксид железа, при помощи углеродсодержащего восстановителя с получением металлического железа и шлака в качестве побочного продукта;
- обеспечивают коалесценцию металлического железа в гранулы при одновременном отделении металлического железа от шлака; и
- охлаждают металлическое железо и обеспечивают его затвердевание,
причем упомянутая смесь исходных материалов или соединение щелочного металла содержит, по меньшей мере, Fe, Ca, Mg, Si и щелочной металл как составляющие элементы таким образом, чтобы
2
шлак содержал CaO, MgO, SiO и оксид щелочного металла,
2
2
2
оксид щелочного металла представлял собой, по меньшей мере, один оксид, выбранный из LiO, NaO и KO,
оксид щелочного металла удовлетворял, по меньшей мере, одному из выражений (1)-(3), и
основность шлака удовлетворяла выражению (4):
,
2
2
2
2
2
2
2
2
где в выражениях (1)-(4) (LiO), (NaO), (KO), (CaO), (MgO) и (SiO) представляют собой количества (в массовых процентах) LiO, NaO, KO, CaO, MgO и SiO в шлаке соответственно.
13. Способ по п.12, в котором содержание MgO в шлаке составляет от 5 до 22 мас.%.
14. Способ по п.12, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит доломитовую руду.
15. Способ по любому из пп.12-14, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из MgO и карбоната магния.
16. Способ по любому из пп.12-14, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из CaO и карбоната кальция.
17. Способ производства гранулированного металлического железа, содержащий этапы, на которых:
- загружают смесь исходных материалов, которая включает материал, содержащий оксид железа и углеродсодержащий восстановитель, в печь для термического восстановления;
- нагревают упомянутую смесь исходных материалов и восстанавливают оксид железа, находящийся в упомянутом материале, содержащем оксид железа, при помощи углеродсодержащего восстановителя с получением металлического железа и шлака в качестве побочного продукта;
- обеспечивают коалесценцию металлического железа в гранулы при одновременном отделении металлического железа от шлака; и
- охлаждают металлическое железо и обеспечивают его затвердевание,
причем упомянутая смесь исходных материалов содержит, по меньшей мере, Fe, Ca, Mg и Si как составляющие элементы таким образом, чтобы
2
шлак содержал CaO, MgO и SiO,
основность шлака удовлетворяла приведенному ниже выражению (5), и
содержание MgO в шлаке удовлетворяло приведенному ниже выражению (6):
,
2
2
где в выражениях (5) и (6) (CaO), (MgO) и (SiO) представляют собой доли (в массовых процентах) CaO, MgO и SiO в шлаке соответственно.
18. Способ по п.17, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит доломитовую руду.
19. Способ по п.17, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из MgO и карбоната магния.
20. Способ по любому из пп.17-19, в котором смесь исходных материалов дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбираемое из CaO и карбоната кальция.
21. Шлак, полученный как побочный продукт при выполнении способа по любому из пп.1-20.