11.Классификация и основы технологии прямого получения железа из руд.

 Под процессами прямого получения железа понимают такие химические, электрохимические или химико-термические процессы, которые дают возможность получать непосредственно из руды, минуя доменную печь, металлическое железо в виде губки, крицы или жидкого металла.

Такие процессы ведутся, не расходуя металлургический кокс, флюсы, электроэнергию (на подготовку сжатого воздуха), а также позволяют получить очень чистый металл.Методы прямого получения железа.Многочисленные методы можно классифицировать по виду конечного продукта в соответствии с температурными условиями процесса на 3 основные группы: получение губчатого железа при температурах ниже температуры образования жидкой фазы, когда вся пустая порода руды остаётся в конечном продукте, сохраняющем форму и размеры исходной руды; получение крицы при температурах 1250—1350 °С, которые ниже точки плавления металлического железа, но достаточны для расплавления пустой породы; получение жидкого металла.

Наиболее распространены процессы производства губчатого железа с применением газообразного восстановителя: в ретортах; в шахтных печах; в реакторах с кипящим слоем. Получение жидкого металла осуществлено на основе комбинированных процессов, включающих стадии предварительного восстановления железа в твёрдом состоянии во вращающихся трубчатых печах или конвейерных машинах и плавки получаемого губчатого железа или металлизованных железорудных окатышей в электропечах.

В последние годы интерес к этой проблеме вырос, что связано, помимо замены кокса другим топливом, с развитием способов глубокого обогащения руд, обеспечивающих не только высокого содержания железа в концентратах (70…72%), но и почти полное освобождение его от серы и фосфора.

Процессы бескоксовой металлургии:Основные технологии внедоменного получения металла, или бескоксовой металлургии, можно разделить, с одной стороны, по виду готового продукта (металлизованное сырье, чугун и др.), а с другой – по виду используемого топлива (природный газ или уголь).

Так конечным продуктом процессов COREX, HISmelt , ITmk3 является чугун. Эти процессы уже освоены и введены в эксплуатацию. В качестве топлива используется уголь и частично природный газ и кокс. Восстановление происходит в шахтных печах,, плавильных реакторах и печах с вращающимся подом, в качестве восстановителя выступает углерод угля и частично газы отходящие газы. Конечным продуктом процессов Midrex, HYL- III и HYL-ZR являются окатыши и брикеты. В качестве топлива используется природный конвертированный газ. Восстановление железа по технологии Midrex основано на извлечении химически связанного кислорода из оксидов железа восстановительным газом, который вырабатывается в конвертере из смеси оборотного, технологического и свежего природного газа. Процесс протекает в печах шахтного типа. Так же ряд процессов находятся в стадии разработки и освоения (Finmet,Danarex,Pufer,Fior, Армко-процесс)

12.Технология разливки стали в изложницы

При разливке стали применяют 3 способа:

1. раливка стали в изложницу сверху. Изложницы устраивают в ряд на спец. поддонах или платформах и мостовым краном подвозят сталеразливочный ковш, при этом совмещают ось сталеразливочного стакана с осью изложницы, открывают стопор и производят заполнение изложниц, после этого стопор закрывают и ковш перевозится к следующей изложнице. Одновременно можно заполнять не более 4 изложниц если используется промежуточный ковш

2. При разливе стали сифоном, одновременно заполняются от 2-12 изложниц,они устанавливаются на спец поддоне,в центре к-го размещается футерованная из нутри-центровая,соединенная с изложницами ,сифонными трубками.Обо способа имеют свои преимущества и недостатки.

Сифонная разливка имеет след преимущества перед разливкой сверху:

- одновременно заполняются несколько изложниц

- достигается более спокойное заполнение изложниц

-достигается более чистая пов-ть слитка

-повышается стойкость сталеразливочных ковшей

-можно регулировать скорость разливки

Недостатки сифонной разливки:

-сложность и повышенная стоимость разливки

-дополнительная потеря металла в летниках

-необходимо более высокая температура перегрева стали

Преимущества разливки сверху:

-простота и малая стоимость разливки

-отсутствие расхода металла на летники

-допускается более низкая т-ра расплава

Недостатки разливки сверху:

-плохое кач-во пов-ти слитка

-большая длительность разливки

-более низкая стойкость футеровки ковша

В продольном сечении изложницы бывают:

-расширяющиеся к верху(для спокойной стали)

-сужающиеся к верху(для кипящей стали)

3.Непрерывная разливка заключается в том, что жидкую сталь непрерывно подают в водоохлождающую изложницу без дна(кристаллизатор) из нижней части которого вытягивается полузатвердевший слиток,к-рый после полного затвердения разрезается на мерные заготовки.

Преимущества МНЛЗ:

-высокий выход годного металла

-уменьшается хим и структур. неоднородность стали

-улучшается пов-ть слитков и заготовок

-отпадает необходимость в обжимных станах

-процесс легко подается автоматизации,что позволяет сократить численность рабочих

Существует несколько типов МНЛЗ:

-вертикального

-вертикальное с изгибом слитка

-криволинейные или радиальные

Недостатком вертикальных установок явл.:их большая высота до 40 м ,а также большая глубина лунки жид. металла,к-ая недолжна превышать 18 м.