Пилотный агрегат типа СЭР

Рис.1. Технологическая схема процесса и агрегата типа СЭР

Основные функции элементов агрегата:
В реакторе-осцилляторе на встречных струях кислорода происходит интенсивная диспергация , создается газовзвесь подаваемой шихты
Приготовленная газовзвесь через соединотельный канал подается в нижнюю часть колонного рафинирующего отстойника на границу между металлом и шлаком
Соединительный канал играет роль аэродинамического затвора за счет свойства критического истечения двухфазной среды и нелинейной зависимости скорости звука от объемного газосодержания
В газошлакометаллической эмульсии протекают основные окислительно-восстановительные реакции и осуществляется сепарация восстановленного металла, шлак и газа, а также предварительная мокрая очистка газа от пыли. Здесь же осуществляется сжигание угля в шлаковом слое с выделением из него металла в копильник
Сильно вспененный шлак поступает в шлакоприемник, а затем на грануляцию
Металл из копильника поступает на разливочную машину или в агрегат доводки – индукционную печь

Рис.2. Сравнение размеров агрегатов равной производительности

Преимущества над известными в мире процессами:
Предельно высокие скорости химических реакций
Малый удельный объем агрегата (в 10-15раз меньше) и капитальные затраты (в 3-4 раза)
Низкие сквозные энергозатраты (в 1,5 раза)
Экологичность

Создание предельно больщих поверхностей взаимодействия и переход от разделенных фаз металла и шлака к газовзвеси и эмульсии (ракетные технологии)
Большие отклонения процесса от термодинамического равновесия, создание высокого потенциала давления в первом реакторе и использование энергии расширения реакционных газов для проталкивания продуктов реакции через все элементы агрегата
Создание в системе «первый реактор-соединительный канал» внутренней обратной связи в круговой подчиненности:
изменение газосодержания – критическая скорость истечения – изменение скорости реакций с газовыделением (принцип ЛеШателье-Брауна)
Создание благодаря этому проточного самоорганизующегося реактора-осциллятора с возможностью автоматического поддержания в нем колебательного стационара с минимальным производством энтропии
Нижняя подача реакционной смеси в колонный реактор и вывод в нем процесса (путем попадания в определенный диапазон чисел Рейнольдса) в инерционный турбулентный режим
Эти преимущества получены за счет реализации следующих принципов:

расходные бункеры
питатели
дозаторы
смеситель
бункер-питатель
ящичный конвейер
шнековый питатель
струйный реактор-осциллятор
соединительный канал
соединительный канал
соединительный канал
колонный рафинирующий отстойник
индукционно подогреваемый копильник
летка для металла
приемный ковш или индукционная печь «Presspour»
разливочная машина
линия для специального литья
шлакоприемник
гранулятор высткопористого шлака
агрегат для сушки, обжига и предварительного восстановления концентрата
газопромыватель
теплообменник
циркуляционный насос
Рис.3. Технологическая схема агрегата типа СЭР с подогревом сырья отходящими газами

. Система гарнисажного охлаждения агрегата СЭР

Переработка титано-магнетитовых руд

Способ прямого восстановления металлов с получением синтез-газа и агрегат для его осуществления

. Схема энерго-металлургического комплекса на основе агрегата типа СЭР