|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  _/ / / czzzzzzzzzzzzzzzztzzzzzzi сация газа устраняет «мертвую» зону в торцах рудных частиц (рис. 14) и ускоряет процесс диффузии восста- новительных и отработанных газов через поры руды [5, 86, 99, 187, 188]. Установлено, что оптимальная ампли- туда давлений и частота пульсаций газа находятся в зависимости от ве- личины и характера пористости руды. Принцип пульсирующего газового потока был использован в способе Мадарас (рис. 15), который предло- жен в США в 1936 г. [189]. По этому способу были сооружены установки сначала в Лонгвью (Техас, США) про- изводительностью 20 ml сутки, затем в Монтерее (Мексика). В 1960 г. в Кулидж (Аризона, США) сооружена промышленная установка производи- тельностью 75 т/сутки [190, 191]. Восстановление руды пульсирующим газом (15—21 пульсация в минуту) с амплитудой давлений 2,5—4,5 ат происходит в двух последовательно соединенных футерованных ретортах. В одной реторте кусковая руда крупностью 50—70 мм восстанавливается у;///А/?///////////////, б Рис. 14. Схема воздействия газо- вого потока иа пробу руды без пуль- сации (а) и с пульсацией (б) восста- новительного газа: / — реакционная трубка; 2 — про- ба руды; 3 — направление движе- ния восстановительного газа; 4 — «мертвая» зона Рис. 15. Схема процесса получения губки по способу Мадарас: / — природный газ; 2 — вода; 3 — газ; 4 — пар; 5 — десульфуратор; 6 — охладитель; 7 — скруббер; 8 — регенеративная камера; 9 — компрессор; ю — мешочный фильтр; // — выпуск избыточного газа; 12 — циклон; 13 — вращающиеся задвижки для созда- ния пульсирующего давления восстановительного газа; 14 — руда; 15 — агломерацион- ное устройство; 16 — воздух; 17 — нагрев; 18 — восстановление; 19 — губчатое железо; 20 — дробилка; 21 — грохот при продувке сверху конвертированного природного газа * (70% Н2 и 30% СО) при температуре 900—1040° С в течение 2,5 ч. Отработанный газ (13% С02) поступает в нижнюю часть второй реторты, где руда нагревается в течение 5 ч. Основными источ- никами тепла для протекания эндотермического процесса вос- становления ввиду высокого содержания водорода в смеси яв- ляются физическое тепло газа и нагретой руды. Полный цикл процесса в ретортах емкостью 16—18 т руды (диаметром 2,4 м и высотой 2,7 м), включая нагрев, восстановле- ние, загрузку и выгрузку материалов, продолжается 8—9 ч. Удельная производительность реторт промышленных установок процесса Мадарас составляет в сутки приблизительно 1,6— 2,0 т/м3 **. При использовании богатой кусковой руды или окатышей из магнетитовых концентратов, содержащих 65—71% Реоб1Д, получается губчатое железо, содержащее 92—99% Feo6li;, 0,6— 2,0% С, при степени металлизации 90—95% [189, 191, 192]. На 1 т губчатого железа расходуется около 500 м3 природного газа. Слипания и настылеобразования материалов, влияющих отри- цательно на ход процесса и затрудняющих выгрузку губки, не наблюдалось. Полученное губчатое железо в горячем состоянии загружали в дуговые электропечи [86, 189]. Способ Мадарас представляет несомненный интерес для стран, обладающих запасами природного газа и богатых руд. В случае преодоления затруднений в эксплуатации реторт, связанных с условиями работы пульсационных клапанов при высокой тем- пературе и давлении, этот процесс может получить промышлен- ное использование. Принцип пульсирующего газового потока под давлением 2 — 8 ama при 800—950° С испытан также в Японии на укрупненной лабораторной установке способа Цугами Тайсукэ [193]. Вос- становителем может служить водород или саже-водородная смесь, полученная в результате пиролиза природного газа. В опытах с титано-магнетитовой железной рудой крупностью менее 3,3 мм, содержащей 69% Fe304. 10% Si02. Ю% А1203, 1% СаО и 9% ТЮ2, с добавкой 5% древесного угля через 30 мин восстановления водородом при давлении 2,5 ат была получена губка состава: 93,8% FeMeT, 0,07% С и 0,019% S. Известен также способ фирмы «Юнайтед Стейтс Стил Корп.» [194], предназначенный для восстановительного обжига в ре- торте труднообогатимых комплексных руд, в частности таконитов. * Паровая конверсия. ** Эта величина вычислена нами, исходя из емкости и числа реторт, продол- жительности цикла и суточной производительности установок.
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
