|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  Подогретая руда Уголь, кислород, газ ¦ 'Зоздух^ ' кислород 146 няются, выпздзют из столбз гззз и собирзются в кзмере осзждения, где возможно проведение оперзций чзстичного рафинирования металлз. По имеющимся данным, процесс Циклостзль не вышел из стздии лзборзторных испытзний. В США взят ряд пзтентов нз использовзние ЦИКЛОННЫХ камер для восстзновления руд [427, 428]. Предложен процесс получения жидкого метзллз из руд в устзновке, состоящей из двух циклонных кзмер. В первой кзмере рудз рзсплзвляется вместе с флюсом и по футерованному трубопроводу передзется во вторую, где восстзнзвливзется до метзллз, который ззтем выпус- кзется в жидком виде. Г. Рис и Ф. Селлерс предложили метод восстзновления окислов метзллов [429], соглзсно которому измельченную руду смешивзют с жидким углеводородом до суспензии и подзют в циклон, а затем в реакционную камеру. Высокие температуры должны обеспечи- взть быстрое восстановление окислов и плавление металла и шлака. Л. Ньюман [4.30] предложил для интенсификации доменного про- цесса устанавливать на печах циклоны, выходные отверстия кото- рых расположены над фурмами в районе заплечиков. Предпола- гается, что расход кокса при этом резко сократится. В Японии [431 ] предложена установка для получения жид- кого металла из тонкоизмельченных руд, состоящая из трех футе- рованных циклонных реакторов, представляющих собой единую энергометаллургическую схему. Работа установки основана на принципе противотока шихты и газов. Несмотря на ряд достоинств схемы, к которым следует отнести весьма полное использование физической и химической энергии газов и твердого углерода, даже отдельные ее звенья не вышли из стадии лабораторного опробования. В США в 1958 г. были предложены установки, в схемах кото- рых предусматривают стадию окончательного восстановления окислов железа осуществлять на коксовой насадке [351, 363]. В связи с этим становится возможным получение только чугуна. СПОСОБ ДЕ си В Бельгии разработан способ прямого получения стали или жидкого полупродукта в индукционной печи, предложенный де Си [97, 364—370]. Процесс основан на непрерывном стимулировании протекания реакции обезуглероживания металла добавками руды, т. е. на одновременном протекании следующих реакций: С(тв, - 1С]; (I) РетО„(тв, = (РетО„); (И) (РетО„) + п [С] =-- тРе(ж) + пСО. (III) Индукционный нагрев металла облегчает растворение в нем углерода (I) и вследствие электромагнитного перемешивания обес- 10* 147 печивает получение однородной по Составу металлической ванны. Так как теплоносителем процесса служит металл, плавление руды (II) локализуется в основном только местами контакта с металлом, хотя формально предшествуют реакции восстановле- ния (III). В этих условиях облегчается служба огнеупоров рабо- чего пространства печи, что является одним из основных преиму- ществ процесса де Си. Опытная печь (рис. 45) садкой I т состоит из двух секций: / и 2, сообщающихся дуговыми каналами 3. В секции / протекает процесс растворения углерода в металле и поддерживается вос- становительный режим; секция 2 работает в сильно окислитель- ных условиях. Растворение углерода в жидком металле до 4% идет сравнительно быстро, и в результате электромагнитного пере- мешивания металла углерод поступает в секцию 2, где расходуется Рис. 45. Схема печи дс Си: I лЛЦнсция науглероживания; 2 — секция восстановления; 3 тті(|в*Динитсльние каналы; 4 — плунжер; 5 — вращающаяся печь; 6 — сердечник 148 на процесс восстановления руды. Выделяющаяся окись углерода используется для нагрева и частичного восстановления руды в трубчатой вращающейся печи. Наличие основных шлаков позволяет исключить вероятность восстановления кремния и одновременно рафинировать металл от серы и фосфора. Прекращая подачу угля в секцию /, можно получать металл практически с любым содержанием углерода. Следует подчеркнуть, что интенсивное кипение ванны в ре- зультате выделения окиси углерода обеспечивает необходимые условия для получения качественного металла, почти не содержа- щего азота и водорода. Преимуществом процесса де Си является также возможность гибкого его регулирования как в стадии на- углероживания металла, так и восстановления. В ходе процессов количество металла в печи увеличивается и при достижении определенного уровня ванны скачивают шлак и частично выпускают металл. В процессе рекомендуется использовать руды и концентраты с содержанием железа не менее 65%. Бедные руды, как правило, плавятся при относительно более низкой температуре, что может приводить к преждевременному образованию железистых шлаков и разъеданию футеровки печи. В качестве восстановителя применяли древесный уголь, гра-
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
