|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  менного процесса, сложностью и противоречивостью существу- ющей схемы производства, а также необходимость повышения качества выплавляемой стали, заставляет металлургов всех раз- витых стран искать пути внедоменного получения железа. Еще Д. К. Чернов [101 говорил, что он видит «. . . возможность полу- чать непрерывным путем жидкую сталь и чистое железо непосред- ственно из руды, как выплавляют чугун в доменных печах». В этой связи необходимо отметить многочисленные попытки, предприня- тые металлургами с целью получения малоуглеродистого чугуна и стали в доменных печах путем соответствующих технологических и конструктивных решений [10—14]. Однако проведенные иссле- дования не дали желаемых результатов и показали, что в домен- ной печи независимо от ее объема и качества шихты не удается получать малоуглеродистый чугун и тем более сталь, что обус- ловлено физико-химическими условиями процесса. и Вероятная схема получения жидкого полупродукта или стали непосредственно из руд представлена на рис. 1. По этой схеме подготовка шихты, заключающаяся в окомковании или брикети- ровании смесей тонкоизмельченных рудных концентратов и энер- гетического угля, дешевле и проще процессов агломерации и коксования как по используемому оборудованию, так и по тех- нологии. Процессы грануляции и брикетирования рудно-топлив- ных смесей способствуют увеличению реакционной поверхности между окислами железа и восстановителем и, следовательно, повышению скоростей реакции восстановления. Целесообразно сосредоточить основные энергетические за- траты металлургического производства в одном звене — вос- становительном агрегате, приспособленном для получения жидкого полупродукта с любым контролируемым содержанием углерода или марочной стали. Для выплавки легированной стали жидкий полупродукт может поступать в электропечь сразу же из восста- новительного агрегата. Описанная схема получения жидкого полупродукта или стали из руды проще двухстадийной схемы по всем звень- ям — подготовка шихты, восстановление и рафинирование ме- талла. Восстановление рудно-топливных окатышей или брикетов целесообразно осуществлять при возможно более высоких темпе- ратурах, когда существенно ускоряется процесс и не получают развития нежелательные явления слипания материалов и насты- леобразования, что в конечном счете определяет более высокую производительность агрегатов. Известно много способов получения губчатого железа и крицы, а также предложен ряд вариантов высокотемпературных восста- новительных процессов, осуществляемых в электропечах, шахт- ных, трубчатых, отражательных печах, циклонных камерах и других агрегатах с использованием газообразного, жидкого или твердого восстановителя. Описанию технологии, конструктивного оформления агрегатов для процессов внедоменного получения железа посвящено до- статочно монографий [3, 5, 15—18 и др.]. Поэтому в этой книге рассматриваются только теоретические основы и сущность про- цессов производства губчатого железа, крицы и жидкого металла, а также анализируются показатели этих процессов. Основное внимание сосредоточено на анализе путей и перспектив дальней- шего развития высокотемпературных процессов получения жидкого металла непосредственно из руды. Наиболее естественными признаками, которые можно было бы положить в основу классификации процессов прямого получения железа из руд, являются разделение способов по применяемым агрегатам, типу восстановителя, по состоянию получаемого про- дукта или, наконец, по назначению получаемого продукта. Классификация процессов по типу применяемых агрегатов не всегда удобна, а для некоторых случаев вообще невозможна. Если в реакторах, ретортах и на аглоленте можно получить вос- становленный продукт только в твердом состоянии (губчатое железо), а в отражательных печах, электропечах и циклонных камерах — в жидком виде, то в трубчатых вращающихся и шахт- ных печах можно получать конечные продукты как в твердом, так и жидком состоянии. Например, во вращающейся трубчатой печи в зависимости от технологических и температурных условий процесса можно получать губчатое железо (процесс —N и др.), крицу (крично-рудный процесс) и жидкий металл (процессы Басса и Штюльцерберг); в шахтной печи — губчатое железо (процесс Виберга), крицу (способ Хусгавеля) и жидкий металл. Разработка многоступенчатых процессов, осуществляемых одновременно в агрегатах различного типа (вращающаяся печь — электропечь, аглолента — электропечь и др.) с расчленением восстановления на ряд стадий, подтверждает нецелесообразность классификации процессов по применяемым агрегатам. Классификация процессов по виду конечного продукта яв- ляется наиболее общей и поэтому самой распространенной. Она
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
