Рис.52. Технологическая схема процесса DIOS (потоки материалов и газов):

I - состав шлака процесса D10S: 2 - процесс DIOS; 3 - доменный процесс; 4 - Fe общее, 5 - основность; 6 - сухая грануляция шлака; 7 - шпак, 8 - чугун; 9 - вне печная обработка чугуна; 10- кислородный конвертер; II -ДСП; 12 - газ для перемешивания ванны; 13 - плавильно-восстановительная печь. 14 - испытанные марки угля;

15 Нелетучий углерод; 16 - летучие вещества: 17 - теплотворная способность, ккал кг 18 крупность - менее 30 мм; 19 -уголь; 20 - сушильный барабан для угля;

21 - смешивание флюса и угля; 22 - кислород: 23 - железная руда; 24 - сушильный барабан для железной руды; 25 - реактор преоварительного восстановления;

26 - испытанные сорта железной руды; 27 - крупность менее 10.мм; 28 - циклон:

29 - турбина-генератор; 30 - котел-утилизатор; 31 - топливный газ на экспорт,

32 - электростанция; 33 - система очистки газа.

I 5 0 «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»

Компоненты шлака	Содержание %
	Доменный	шлак	Шлак DIOS
Fe общ	<1,0		3-6
SiO,	30-35		25-30
Саб	36-45		28-35
А],О,	10-20		10-20
MgO	6-10		10-15
CaO/SiO,	1.0-1.3		1.0-1.3

Таблица 45. Химический состав чугунов доменного и DIOS процессов. Компоненты чугуна	Содержание %
	Доменный чугун	Чугун DIOS
с	4.3-4.7	3.0-3.5
Si	0.3-0.5	<0.05
Мп	0,2-0.5	0,05-0,1
S	<0,05	< 0,05
Р	0,1-0.15	0,05-0,01

Расход топлива, полученный в плавках на пилотной установке тесно связан с производительностью печи. При производительности печи 20-25 т/час расход угля (с низким содержанием летучих веществ) до уровня 800-900 кг/т. При

«Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа» ¹ 5 I

производительности 5-10 т/час расход угля достигал уровня 1600-1800 кг/т (уголь с высоким содержанием летучих веществ). Разработчики считают возможным создание модуля DIOS производительностью до 3000 т/сутки, который по производительности может конкурировать с доменными печами объемом около 1000 м³. По расчетам NKK Corporation капитальные вложения на строительство завода DIOS производительностью 6000 т чугуна в сутки (два модуля по 3000 т/сутки) на 35 % меньше капитальных затрат на строительство доменного цеха аналогичной производительности. Себестоимость чугуна DIOS на 19 % ниже себестоимости доменного чугуна, потребление энергии ниже на 4%, а выбросы С0₂ - ниже на 5%, чем в доменном производстве [65]. Кроме рассмотренной схемы предложена концепция модуля DIOS в комбинации с одной (рис. 53) или двумя ПВП (рис.54) - процесс Duplex - DIOS.

Производительность таких комплексов может достигать по оценке NKK Corporation 1,0-1,5 млн.т в год. Получаемый чугун после внепечной десульфурации пригоден для использования в любом сталеплавильном процессе, а избыточный газ из плавильно-восстановительной печи используется для отопления ПВП и производства энергетического пара. Сравнение различных вариантов DIOS процесса с процессами доменным, COREX и FASTMELT. выполненное NKK для условий Северной Америки, показывает (рис. 55) преимущества процесса DIOS по суммарным расходам на выплавку чугуна и по капитальным вложениям. Расчеты выполнены для условий высокой стоимости трудозатрат и низкой стоимости электричества.

«Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»

I 5 2

Рис.53. Схема процесса дуплекс-DlOS:

Рис. 54. Схема завода с процессом дуплекс-DIOS)

«Состояние и перспективы бездоменпой металлургии железа»

1 5 3