Одностадийный
процесс получения чугуна из неподготовленных
железорудных материалов с использованием
в качестве топлива энергетического
угля в стационарном подовом агрегате
прямоугольного сечения в горизонтальной
плоскости (рис.46) [60], отличающийся от
процесса РОМЕЛТ только способом подачи
дутья и кислорода в агрегат, был
разработан в 90-х годах австралийской
фирмой Ausmelt Ltd Новый способ
выплавки чугуна получил название
Auslron-процесс. Разработка
технологии началась в начале 90-х годов
сначала на опытной установке
производительностью 1 т/час на
металлургическом заводе фирмы Ausmelt
в Данденонге (Виктория. Австралия).
Дальнейшую отработку технологии и
технических решений проводили на
опытной установке производительностью
2 т/час на заводе Whyalla. Новая
опытная установка имела вертикальную
плавильно-восстановительную печь
(рис.47) [48]. Особенностью процесса Auslron
является организация барботажа
шлаковой ванны струями обогащенного
кислородом дутья, подаваемого через
вертикальные фурмы в слой шлака. При
этом вместе с дутьем подается измельченный
(крупность менее 1 мм) уголь. Образующиеся
под действием динамического напора
дутья каскады шлака имеют большую
поверхность, что обеспечивает эффективную
передачу тепла шлаку от газовой фазу.
Оптимизация режима барботажа шлаковой
ванны (глубина погружения фурм в шлаковый
слой, интенсивность продувки, концентрация
кислорода в дутье) является наиболее
сложной технологической задачей в
данном процессе и определяет степень
утилизации тепла газов, а следовательно,
и расход топлива в процессе. Вторичный
обогащенный кислородом воздух подается
в зону дожигания через внешний канал
вертикальной фурмы. За счет этого
воздуха обеспечивается полное дожигание
газов в реакторе. Также как и в
плавильно-восстановительной печи
РОМЕЛТ, в реакторе Auslron
поддерживается давление ниже
атмосферного [48]. Основные химические
реакции, протекающие в шлаковой ванне
и в газовой фазе печи Auslron
представлены на рис. 48. При отработке
и испытании технологии процесса на
опытной установке применяли различные
по
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа» 1
3 96.1.4. Процесс Auslron (Ausmelt)
богатству
железорудные материалы (от 48 до 67 %
Fe) и различные угли. При
этом получаемые чугуны содержали: С
1,7-4,0 %; Si 0,06-0,18 %; Р 0,01-0,1 %.
Баланс фосфора показал, что в металл
переходит не более 20% фосфора, поступающего
в ванну с железорудными материалами и
топливом. Содержание фосфора в металле
определяется окисленностью шлака.
Содержание железа в шлаке в экспериментах
с различными рудами изменялось в
пределах 4,0-7,9 %, а степень изалечения
железа в металл даже из низкокачественных
железистых песков достигала до 96 %.
Сера, поступающая в ванну с шихтой и
топливом, перераспределяется в основном
между газом, пылью и шлаком. В металле
оставалось не более 1 % S.
Отличительной характеристикой
процесса Auslron является
полное дожигание газов в рабочем
пространстве печи, что требует утилизации
только физического тепла отходящего
газа По мнению специалистов фирмы
Ausmelt Ltd результаты испытаний
позволяют планировать строительство
промышленного модуля Auslron
производительностью до 500000-750000
т/год [60,61].
6
Рис.46.
Схема агрегата Auslron:
I
- выпуск чугуна: 2
- выпуск
ишака' 3 - выпуск извести и рециркулируемой
пыли; 4
- подача
руды, кускового угля, флюсов и
рециркулируемой пыли; 5 - фурмы для
вдувания воздуха, кислорода и пылеугольного
топлива; 6 - загрузка известняка,
7
- отходящие
газы к газоочистке, котлу-утилизатору
и в трубу
1
4 0
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
6
4
Рис.
47. Схема плавильно-восстановительной
печи Auslron:
1
- чугун, 2-уголь; 3 -руда; 4 кисюрои. воздух,
мелкий уголь; 5 - кислород,
возиух;
6
- горячие отходящие газы;
7 - зона
дожигания газов; 8- зона восстановления
же.чеза из
шлака: 9 - зона первичного
сжигания топлива; 10 - шлак; II - ванна
жидкого металла;
12- газ СО; 13-
восстановительная зона; 14 - слабо
окиспительная зона; 15 - шзок
Рис.48
Схема протекания реакций в процессе
Auslron:
1
- чугун; - 2 - зона восстановления железа
из шлака; 3 - зона первичного сжигания
топлива;
4 - восстановление; 5 - неполное горение
топлива;
б - шлак; 7 -зона дожигания
гизов; 8 - железная руда; 9 - уголь;
10
- топливо + воздух
+ кислород;
11-
воздух
+ кислород;
12 - дожигание газов; 13 - горячие отходящие
газы
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа» 1
4 1
