24. Достоинства и недостатки способов востановления железа в кипящем слое.Технология востановления железа в кипящем слое. Восстановление железа в кипящем слое

Мелкозернистую руду или концентрат помещают на решётку, через которую подают водород или другой восстановительный газ под давлением 1,5 МПа. Под давлением водорода частицы руды находятся во взвешенном состоянии, совершая непрерывное движение и образуя «кипящий», «псевдосжиженый» слой. В кипящем слое обеспечивается хороший контакт газа-восстановителя с частицами оксидов железа. На одну тонну восстановленного порошка расход водорода составляет 600…650 м³.

Недостатком процессов восстановления в кипящем слое является невысокая степень использования газа восстановителя, которая определяется относительно низким верхнем температурным пределом этих процессов, а так же невозможности организации противотока из-за интенсивной циркуляции твердой и газовой фаз.

25. Конструкция доменной печи. Технология получения чугуна в доменной печи.

С хема доменного производства: 1 : железнаяруда +известняк 2 :кокс 3 :лента конвейера 4 : колошник с аппаратом, предотвращающим уход доменного газа в атмосферу 5 :слой кокса 6 :слои известняка, оксида железа, руды 7 : горячий воздух (с температурой около 1200°C) 8 : шлак 9 : жидкий передельный чугун 10 : шлаковый ковш 11 : чугуновоз 12 : циклон для очистки доменного газа от пыли перед сжиганием его в регенераторах 13 13 : регенераторы (кауперы) 14 : дымовая труба 15 : подача воздуха в регенераторы (кауперы) 16 : порошок угля 17 : коксовая печь 18 : резервуар для кокса 19 : газоотвод для горячего колошникового газа

Для выплавки чугуна в доменных печах используют железные руды, топливо, флюсы. (магнетит, марганцевые руды, переделный чунун итд. Топливо: кокс, возможна частичная замена газом или мазутом. Флюсом является известняк. Высота печи более 30 м, D=11,16м. Сущность процесса получения чугуна в доменной печах закоючается в востановлении оксидов железа входящих в состав руды, оксидом углерода, водорода и твёрдым углеродом.

В верхней части горна располагаются фурмы — отверстия для подачи нагретого до высокой температуры дутья — сжатого воздуха, обогащенного кислородом и углеводородным топливом.На уровне фурм развивается температура около 2000 °C. По мере удаления вверх температура снижается, и у колошников доходит до 270 °C. Таким образом в печи на разной высоте устанавливается разная температура, благодаря чему протекают различные химические процессы перехода руды в металл.

верхней части горна, где приток кислорода достаточно велик, кокс сгорает, образуя диоксид углерода и выделяя большое количество тепла.

Диоксид углерода, покидая зону, обогащенную кислородом, вступает в реакцию с коксом и образует монооксид углерода — главный восстановитель доменного процесса.

Поднимаясь вверх монооксид углерода взаимодействует с оксидами железа, отнимая у них кислород и восстанавливая до металла:

Полученное в результате реакции железо каплями стекает по раскаленному коксу вниз, насыщаясь углеродом, в результате чего получается сплав, содержащий 2,14 — 6,67 % углерода..