|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  ющем слое шихты является непрерывным и состоит из нескольких стадий включающих нагрев материалов до 800—1100° С, частич- ное восстановление окислов железа до FeO и окончательное восстановление закиси железа в нижней части печи газом-восста- новителем, являющимся также и теплоносителем (рис. 6). Газовые смеси Н2—СО, содержащие 15—35% Н2, получают обычно га- зификацией угля в электрогазогенераторе или конверсией при- родного газа. При использовании сернистого кокса нагретый генераторный газ предварительно проходит сероочистку (менее 0,025 г/м3) в специальных фильтрах из кускового доломита. В процессе Виберга восстановление руды делится на две стадии, где для превращения высших окислов железа подают только часть газа. В результате достигается лучшее использова- ние его восстановительной способности. Применение возврата кокса в электрогазогенераторах позволяет добиться весьма низ- кого расхода: 170—200 кг/т губки [3, 69]. Получаемое губчатое железо обычно подвергают дроблению, магнитной сепарации и брикетированию. Для использования губки в сталеплавильных печах содержание железа в исходной Руде должно быть не менее 60—65%. Однако применение очень богатых руд или концентратов (67—71% Feo6u;) встречает затруд- нения, обусловленные расширением и разрушением кусков руды в процессе восстановления **. Отмечались поэтому случаи зависа- сания шихты. Для устранения этих нежелательных явлений еще при подготовке рудной шихты, например при окомковании, используют упрочняющие добавки — известь, поваренную соль, хлористый кальций, бентонит, глину и др. [3, 70—72]. Имеет * В ибер г М. Шведский патент № 46507, 1918. ** Усадка гематитовых руд в последней стадии восстановления обычно не компенсирует первоначального расширения. 26 27 Аглоперат. 1290кг Fe=62%\ Возврат 207кг кокса 30кг 83% С 1,45% S /2,5% А Вода 61 кг 23%СОг 54,7% СО 66% Н20 15,7% Н2 Доломит 65кг 865п3 145п3 12,5 %СОг 65,5% СО 19% Н2 2% Н20 1400п3 S=0025i/n3 = !,9г/м31) Остаток кокса 65кг <30 мп 35 кг Избыточный газ 175 п3 йО%СОг\ 38% СО J1,5%H2 ^10,5% H2d Отходы долопита 43кг 5%S ¦ Продукты Г сгорания. 1500м3 Воздух 1300 п3 Ш 3,2 %„ СО 2 14,4 % СО 21,2%, Н2 1,2'А Н20 Губчатое железо 1000 кг Рис. 6. . ..w „. Принципиальная схема и материальный баланс иа руде [62% Fe) с примеиеии ----- и mu^ptit^ionmn uu.iaiii. процесса Виберга при работе ем кокса и воды в электрогазогенераторе (степень восста- новления 87%): /// — зона окоича- / — зона подогрева; // зона предварительного восстановления тельного восстановления значение и крупность рудных материалов. Наилучшие резуль- таты достигаются при крупности руды и агломерата 25—80 мм или при диаметре окатышей 20—40 мм [3, 72]. Наибольшее распространение процесс Виберга получил в Шве- ции, Китае и Аргентине [3, 73, 74]. На различных заводах Швеции действуют установки Виберга производительностью 10—40 тыс. т губчатого железа в год каждая с печами объемом 16—42 м3. В агрегатах относительно большего объема вследствие неравномерного распределения газов, спека- ния шихты, настылеобразования и вынужденных простоев проект- ная производительность обычно не достигалась *. В этом случае ухудшается также качество губки, что обусловлено непостоян- ством степени ее металлизации [3, 73]. Низкие температуры и малая скорость проникновения газов внутрь кусковых рудных частиц приводят к удлинению процесса восстановления в шахтных печах. Например, полный цикл вос- становления в печи объемом 42 м3 в Сёдефорсе [75] составляет около 60 ч, в том числе подогрев шихты 6 ч, предварительное восстановление 13 ч, окончательное восстановление (металлиза- * Печь на заводе в Дайрене (Китай), ция) 30 ч и охлаждение 11 ч, или 18% общего времени. По другим данным [70, 76], на охлаждение губки затрачивается 22% времени полного цикла, который продолжается около 32 ч. Производительность шахтных печей, как это видно из при- веденного ниже сопоставления, существенно зависит от их объема, снижаясь с увеличением последнего: Обьем печи, Производительность Источник м3 в сутки, т/м3 0,66—1,20 3,71—4,85 [77, 80, 82] 1,0 (восстанови- 1,50 [81] тель—уголь) 16 0,75 [73] 42 0,48—0,64 [69, 75, 78] Чрезвычайно высокая производительность опытно-промыш- ленных печей с полезным объемом 0,66 и 1,20 м3, на которых Богданди, Пантке и Поль [77, 80, 82] изучали эффективность применения природного газа (процесс Пурофер), объясняется в основном малыми размерами, при которых, очевидно, не про- исходило настылеобразования. Поэтому промышленные шахтные
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
