- •Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований черной металлургии оао «Черметинформация»
- •Курунов и.Ф., Савчук н.А.
- •Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа
- •Предисловие
- •Введение
- •Металлошихта сталеплавильных процессов
- •Производстве стали, %.
- •Период с 1988 по 1998 гг.:
- •Губчатое железо
- •Стимулы и новейшая история развития процессов бездоменной металлургии
- •Требования к сырьевым материалам и топливу для процессов бездоменной металлургии железа сырьевые материалы
- •Процессы получения гж в шахтных реакторах.
- •Требования к химическому составу
- •Требования к гранулометрическому составу и прочности
- •Металлургические свойства сырьевых материалов
- •Процессы получения гж во вращающихся трубчатых печах
- •Требования к химическому составу
- •Требования к гранулометрическому составу и прочности.
- •Idi концентрат qsm
- •Требования к гранулометрическому составу и прочности Процессы во взвешенном слое
- •Процессы в печах с вращающимся подом
- •Металлургические свойства сырьевых материалов Процессы во взвешенном слое
- •Процессы в печах с вращающимся подом
- •3.4. Процессы жидкофазного восстановления
- •3.4.2 Лребования к гранулометрическому составу и прочности Процесс Согех
- •Одностадийные жидкофазные процессы: HiSmelt, ccf, роме л т, Tecnored, Single dios
- •Требования к металлургическим свойствам сырьевых материалов Процесс Согех
- •Одностадийные жидкофазные процессы: HiSmelt, ccf, ромелт, Tecnored, Single dios
- •3.6. Металлургические отходы как сырье для процессов производства гж или чугуна.
- •Топливо и кислород
- •Продукция процессов бездоменной металлургии и эффективность ее применения
- •Состояние процессов производства губчатого железа
- •Процессы в шахтных реакторах
- •Процесс Midrex
- •Развития:
- •13 • Восстановитель; 14 - рециркулируемый уголь; 15 - подготовка смеси шихтовых материалов; 16 - разгрузка'; 17- грохочение; 18 - магнитная сепарация.
- •Процесс Purofer
- •Коксового газа:
- •Мазута:
- •Процесс Ghaem
- •Процесс bl (получение гж в шахтном реакторе с использованием синтез-газа из угля)
- •5.2. Процессы во взвешенном слое
- •Процесс Fior
- •Рис, 20. Технологическая схема процесса Fior:
- •5.2.2. Процесс finmet
- •Процесс Iron Carbide
- •Процесс Circored
- •Процесс Circofer
- •5.3. Процессы получения губчатого железа с использованием угля в качестве восстановителя
- •Получение губчатого железа и крицы во вращающихся трубчатых печах
- •Процесс Inmetco
- •DRylron процесс
- •Процессом Dry Iron:
- •Процесс fastmet
- •Потока твердых материалов.
- •Процесс 1ТшкЗ
- •5.3.2.5. Процесс Comet
- •Процесс primus
- •Процессы жидкофазного восстановления
- •Процесс Согех
- •6.1.3. Процесс ромелт
- •6.1.4. Процесс Auslron (Ausmelt)
- •6.1.5. Процесс Hismelt
- •1 • Руда и уголь, 2 - металл и шлак, 3 - печь полностью футерована огнеупорным кирпичом 4 - горячее дутье; 5 - отходящий газ.
- •Процесс dios
- •15 Нелетучий углерод; 16 - летучие вещества: 17 - теплотворная способность, ккал кг 18 крупность - менее 30 мм; 19 -уголь; 20 - сушильный барабан для угля;
- •I 5 0 «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»
- •Процесс aisi
- •Процесс ccf (Cyclon Converter Furnace).
- •Процесс sr Smelter (Suspension Rcdution Smelter)
- •Процесс s1dcomet
- •Экономика и перспективы развития технологий бездоменной металлургии железа
- •Технологические процессы выплавки чугуна
- •Производство губчатого железа с использованием природного газа
- •Производство губчатого железа с использованием угля
•ь
1
- скруббер; 2 - компрессор; 3 - нагреватель
восстановительного газа; 4 - воздух;
5
- природный газ; 6 - железная руда;
7 - отходящий
газ; 8 - восстановительные
реакторы;
9 - брикет-прессы; 10 - барабанный грохот;
11 - охладитель.
Завод
Fior использует привозную
(из Гайяны) богатую (более 64% Fe)
железную руду фирмы CVG
FMO в количестве 5 %
от ее производства (Новый завод FINMET
приобретает 19 %
добываемой
этой фирмой руды). Балансовые запасы
такой богатой руды составляют в этом
месторождении около 1,7 млрд.т., а
забалансовые разведанные запасы - 13
млрд.т. Природный газ для процесса
используется также венесуэльский.
Запасы природного газа в Венесуэле на
31.12.1994 года оценивались величиной 3,7
триллиона м3, а ежегодная добыча
природного газа в стране составляет
25,87 млрд.м3. На производство ГЖ в
Пуэрто Ордаз расходуется порядка 3,4
млрд. м3 природного газа или 12 %
от добычи [25].
б
9
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
Рис, 20. Технологическая схема процесса Fior:
Процесс
FINMET разработан совместными
усилиями специалистов фирм FIOR
(Венесуэла) и VAI (Австрия)
и первоначально испытывался в лабораторных
условиях и на пилотной установке в
Линце, а затем отдельные элементы
оборудования и технологии нового
процесса испытывали на действующем
заводе FIOR в Пуэрто Ордаз
(Венесуэла). В конечном счете, этот
процесс является усовершенствованным
процессом FIOR. Первый
завод с процессом FINMET был
построен в Западной Австралии фирмой
ВНР в 20 км от города Порт Хедланд. Завод
пущен в 1999 году и к концу января 2000 года
произвел 400000 т брикетированного ГЖ.
Мощность завода предполагается довести
до уровня 2,0-2,5 млн. т./год. Проект завода
предусматривает: рудоусреднительный
склад;
обогатительную
фабрику производительностью 5,5 млн.т
руды в год; два производственных модуля
FINMET, каждый из которых
имеет по две линии восстановительных
реакторов; два реформера; участок
брикетирования с 12-ю брикет-прессами
и склад готовых брикетов [26,27].
В
2000 году начал работать второй завод с
процессом FINMET, построенный
фирмой ORINOCO IRON С.А. в Пуэрто
Ордаз (Венесуэла). Технологическая
схема процесса FINMET (рис.21)
использует принцип противоточного
восстановления и теплообмена, который
реализуется в 4-х последовательно
расположенных реакторах со взвешенным
слоем. В модуле FINMET
производительностью 500000 т/год
диаметр реактора равен 4,5 м [25].
7
0
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»5.2.2. Процесс finmet
Рис.21.
Технологическая схема процесса FINMET
на заводе в Порт Хенленде:
Мелкая
руда (крупность менее 12 мм), подсушенная
до содержания влаги 0,1-0,2 % путем нагрева
во взвешенном слое до 100 °С, подается в
шлюзовое загрузочное устройство
реакторов с помощью ковшевых конвейеров.
В реакторах руда опускается под действием
собственного веса навстречу потоку
восстановительного газа. Перед выходом
из реактора восстановительный газ
очищается от пыли во внутреннем циклоне,
а уловленная пыль возвращается в поток
руды в реакторе. Температура
восстановительного газа в реакторах
от 780-850 °С - в нижнем реакторе (заключительная
стадия восстановления) до 550 °С - в
верхнем реакторе (первая стадия
восстановления). Все 4 реактора работают
под давлением от 11 до 13 ати. Получаемое
в последнем реакторе ГЖ имеет степень
металлизации 93 % и содержание углерода
0,5-3,0 %.
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
7 1
Содержание
углерода в ГЖ можно регулировать
составом газа, подаваемого в реактор
на заключительной стадии процесса
[28].
Восстановительный
газ получают из природного газа путем
паровой конверсии. В модуле FINMET
производительностью 1 млн.т. ГЖ в
год используется один реформер и два
восстановительных блока из 4-х реакторов
каждый. Отходящий из верхнего реактора
(колошниковый) газ очищается от пыли,
компремируется и рециклируется. Часть
газа используется в качестве топлива
для подогрева восстановительного газа.
Мелкодисперсное
ГЖ из последнего реактора транспортируется
пневмотранспортом к валковым брикет-
прессам.. Брикетирование производится
при температуре ГЖ 650 °С. Получаемые
брикеты имеют плотность не менее 5,0
г/см3 и более и насыпную массу 2,8
т/м3. После грохочения в барабанном
грохоте брикеты охлаждаются на ленточном
охладителе сжатым воздухом и поступают
на склад. Мелочь ГЖ рециклируется в
отделении брикетирования. Мощность
одной линии брикетирования составляет
около 1 млн.т в год. Брикеты можно хранить
на открытом воздухе. В отличие от
брикетов, получаемых из металлизованных
окатышей, брикеты FINMET однородны
по размеру и форме, не образуют мелочи,
не имеют пустот и имеют более высокую
насыпную массу и плотность. Все это
существенно повышает технико-экономические
показатели работы электросталеплавильных
печей при использовании этих брикетов.
Брикеты FINMET чаще всего
используются при выплавке низкоуглеродистых
сталей, однако, их можно применять и
при выплавке средне- и высокоуглеродистых,
а, также, легированных сталей. Низкое
содержание примесей цветных металлов
и серы в брикетах FINMET
способствует повышению качества
выплавляемых их них сталей, в частности,
повышается деформируемость сталей и
уменьшаются
7
2
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
