|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  В 1959 г. автор совместно с Н. А. Ярхо предложил [4801 и затем опробовал в отражательной регенеративной печи процесс восстановления рудно-угольных окатышей или брикетов в жидком шлаке-теплоносителе — так называемый процесс в кипящем шла- ковом слое (процесс КШС). Исследования в лабораторных и про- мышленных условиях позволили разработать физико-химические и технологические основы этого процесса. Несколько позднее, чем в СССР, в США было предложено [481 ] получать жидкий металл в подовой печи путем восстановления окатышей, состоящих из руды и угля. Для нагрева ванны предпо- лагается использовать сводовые горелки. Таким образом, можно выделить три основных направления разработки технологии подобных процессов: 12 И. Ю. Кожевников 177 1) способы, основанные на восстановлении рудно-угольных смесей; 2) восстановление руды растворенным в металле углеродом; 3) способы восстановления рудноугольных брикетов и ока- тышей. К процессам первой группы относится способ Бассе [4331, который заключался в постепенной загрузке в печь тонкими слоями порций шихты, состоящей из железной руды, антрацита и извести. Новую порцию шихты вводили только при условии полного вос- становления и расплавления предыдущего слоя. Для создания восстановительной газовой атмосферы в печи в воздух, выходящий из регенераторов с температурой около 1000° С, подавали антра- цитовый порошок. В результате получали газ, содержащий 17% СО и 8% СОо, который затем дожигался в регенераторах отводящей стороны. Таким способом Бассе удавалось получать мягкое же- лезо, содержащее 0,02—0,06% углерода. В условиях рассматриваемого процесса производительность печи составляла 7—8 т в сутки, или в пересчете на удельную, 0,60—0,65 ml (м3-сутки). Кроме того, низкая степень извлечения железа (75—85%), очень большой расход угля (1,8—2,0 mim стали), высокая кратность шлака (до 100%), а также низкая стойкость футеровки заставили отказаться от этого варианта ве- дения процесса. Между тем результаты опытов Бассе полностью опровергли сомнения о невозможности проведения процесса восстановления окислов железа в отражательной регенеративной печи и с этой точки зрения их значение весьма велико. Процесс восстановления руд цветных металлов в отражатель- ной печи обычно осуществляют следующим образом. Шихту в виде смеси руды, восстановителя и флюсов заваливают на подипу печи и интенсивно нагревают топочными газами, подаваемыми со ско- ростью, которую обеспечивают сожигательные устройства и кон- струкция печи, а также теплопроводность шихты. Однако смеси тонкоизмельчениых руды и угля хотя и способ- ствуют ускорению процесса МеО + С в области температур, когда еще не плавятся реагенты и продукты, но недостаточно ста- билизируют эти условия, что может привести к случайному харак- теру его развития, потерям железа и угля. Упомянутые выше способы Ф. Виберга и М. Франса [468, 471 1 по существу аналогичны, так как оба основаны на использовании измельченной руды, угля или их смесей, которые могут подаваться в расплавленную ванну нейтральным, окислительным или восста- новительным газами. Процесс восстановления протекает в расплаве при взаимодействии окислов железа с углеродом или газом, а также с углеродом, растворенным в металле. В подобных условиях плавление окислов железа может опережать их восстановление, что в свою очередь приведет к образованию железистых шлаков 178 . и быстрому разрушению огнеупорных Материалов. Возможен также большой вынос пылевидных шихтовых материалов с техно- логическими газами. В литературе нет публикаций по проверке описанных вариан- тов восстановительных процессов. Проведение опытов, по-види- мому, сдерживается отмеченными затруднениями. Восстановление руд растворенным в металле углеродом пред- ложено осуществлять в отражательной печи типа мартеновской с дву- или односторонним обогревом — метод Кокса [3711. Сущность процесса заключается во введении железной руды вместе с флюсом на поверхность расплавленного науглероженного железа (чугуна). Науглероживание ванны можно осуществлять, погружая в нее углеродистые электроды или вдувая угольную пыль природным газом. Металл выпускается из печи непрерывно или периодически. При этом для доводки плавки до заданного состава науглерожи- вание ванны прекращают за некоторое время до выпуска стали. По существу метод Ф. Кокса — есть процесс де Си для случая проведения его в мартеновской печи. Судя по литературным дан- ным, этот процесс также не был опробован в промышленности. Смешение руды с углем, а тем более окускование таких смесей для условий восстановительного процесса в отражательной печи имеет ряд очевидных преимуществ. Окускование измельченных смесей руды и угля обеспечивает
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
