Процессы
получения губчатого железа из железорудной
мелочи или концентрата во взвешенном
слое разрабатываются на протяжении
уже более 50 лет, привлекая перспективой
снижения затрат за счет использования
неокускованного сырья (разница в ценах
между мелкой рудой и окатышами составляет
около 20 долларов США или более для
некоторых концентратов [23]). Кроме того,
разработчиков привлекала возможность
низкотемпературного восстановления
из-за снижения кинетических барьеров
благодаря хорошему контакту между
газом-восстановителем и частицами
руды. Однако, из-за множества технических
проблем, часть которых оказалось
трудноразрешимыми, процессы во взвешенном
слое не смогли конкурировать с процессами
получения ГЖ в шахтных реакторах. В
1967 г. среди более 40 процессов получения
ГЖ и жидкофазного восстановления,
находящихся на различных стадиях
развития, разрабатывалось 7 процессов
во взвешенном слое [16]. На уровень
промышленного применения вышли 4
процесса: Novalfer во Франции
(производительность 20 т. в сутки); Н-Iron
процесс, разработанный фирмами
Hydrocarbon Research и Bethlehem
Steel (производительность 120 т. в
сутки); Nu-Iron процесс,
разработанный фирмой US Steel
Согр. и реализованный в Венесуэле
(производительность 1 млн.т в год); Fior
- процесс, разработанный фирмой
Esso и реализованный в
промышленных масштабах в 1974 году, также
в Венесуэле (400000 т в год). Из этих четырех
процессов в настоящее время используется
только процесс Fior (завод
в Пуэрто Ордаз в Венесуэле).
В
процессе Н-Iron использовалось
низкотемпературное (590 °С) восстановление
чистым водородом под давлением (26 ати).
Перед поступлением в восстановительный
реактор руда
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
б
75.2. Процессы во взвешенном слое
подогревалась
во вращающейся печи. Промышленная
установка работала в 60-х годах в Верноне
(Калифорния, США).
Многостадийный
Nu-Iron процесс включал
подогрев руды (крупность менее 12,5 мм)
во взвешенном слое, измельчение руды
до крупности менее 10 меш, подогрев руды
во взвешенном слое и восстановление
руды во взвешенном слое (в двухстадийном
реакторе). Заключительной стадией
процесса было брикетирование ГЖ, в
связи с чем процесс получил название
Н1В. Многочисленные технические проблемы
привели к закрытию завода. Реформер
был приспособлен для получения
восстановительного газа для процесса
Midrex.
В
последние два десятилетия на промышленную
арену вышли новые процессы получения
ГЖ во взвешенном слое: Finmet,
Iron Carbide, Circored и Circofer. Кроме
того, технология взвешенного слоя
использована для подогрева и частичного
восстановления, руды в комбинированных
процессах жидкофазного восстановления
DIOS и FINEX.
Процесс
Fior, разработанный фирмой
Esso, реализован в виде
промышленного модуля производительностью
400000 т/год в Пуэрто Ордаз в Венесуэле.
Упрощенная технологическая схема
процесса (рис.20) включает 4 реактора со
взвешенным слоем, из которых один
используется только для нагрева руды,
а остальные три - для ее восстановления
с использованием принципа противоточного
массобмена [24]. Восстановительный газ
получают путем очистки от С02 и
Н20 отходящего газа из первого
восстановительного реактора, компремируют
его и добавляют к нему водород. После
нагрева до заданной температуры
восстановительный газ поступает в
последний восстановительный реактор,
где завершается процесс восстановления
оксидов железа и образуется ГЖ. Горячее
ГЖ брикетируют, подвергают грохочению
и охлаждают.
6
8
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
Процесс Fior
