- •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
использующих
уголь: коммерческий процесс Согех и
другие процессы, включая Kawasaki
и COIN.
Последняя
волна (80-е годы) дала несколько процессов
нацеленных на производство чугуна без
применения кокса при небольшой
производительности (0,5-1,0 млн.т в год).
Большинство этих процессов являются
двухстадийными. Эти процессы включают:
DIOS, Hismelt,
CCF и AIS1.
Разработка их, за исключением Hismelt,
была закончена к 1990 году [1,2,4].
Процессы
бездоменной металлургии железа из-за
своего многообразия по конструкции
агрегатов, применяемому топливу,
фазовому состоянию и химическому
составу восстановителей, температурному
уровню протекания основных физико-химических
процессов, областям применения получаемых
продуктов и требованиям к их
характеристикам, вполне естественно,
предъявляют каждый свои требования к
химическому составу, гранулометрии и
физикохимическим свойствам применяемых
в них сырьевых материалов. Рассмотрим
эти требования применительно к процессам
производства ГЖ и чугуна в различных
агрегатах.
Основными
сырьевыми материалами в шахтных
агрегатах для получения ГЖ являются
окатыши и кусковая руда, массовая доля
которой составляет обычно 25-50 %. Кусковая
руда используется как по экономическим
(более дешевая, чем окатыши), так и по
.ехнитеским (препятствует образованию
спеков металлизованных окатышей)
причинам. Однако техническая причина
снимается при опудривании
2
0
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
Требования к сырьевым материалам и топливу для процессов бездоменной металлургии железа сырьевые материалы
Процессы получения гж в шахтных реакторах.
окатышей
против их слипания. Экономическая
причина применения кусковой руды в
отдельных случаях также перестает
играть серьезную роль в связи с потерями
рудной мелочи при выделении нужной
фракции руды.
Требования
к химическому составу железорудного
сырья определяются назначением
используемого продукта - выплавка стали
в электропечах. Исходя из этого важнейшими
требованиями по химическому составу
сырьевых материалов для таких процессов
являются [7]:
Общее
содержание Fe - максимальное,
но не ниже 67 %;
Содержание
кислых оксидов (SiOj+AFOj+TiOj)
предпочтительно < 2%, допускается <
3 %;
Содержание
основных оксидов (CaO+MgO),
поскольку они заменяют флюс в
сталеплавильной плавке, - допускается
< 3 %;
Содержание
Р
<
0,03 %;
Содержание
S < 0,008;
Содержание
Мп - минимально возможное для уменьшения
шлакообразования в электропечи;
Содержание
щелочей (Na и К) - минимально
возможное, так как они способствуют
разрушению шихтовых материалов во
время восстановления;
Zn
может присутствовать при переработке
рециклируемых материалов и является
нежелательным для шахтных агрегатов
элементом, из-за его циркуляции внутри
агрегатов;
Содержание
Cr, Pb, Си,
Sn, Ni, Mo,
As, Sb, V,
Li и других микроэлементов
должно быть максимально ограничено;
Содержание
(Cu+ Ni+ Crf
Mo + Sn) должно
быть <0,16 %. Таким пределом ограничивают
содержание этих элементов в первичном
(быстром) скрапе.
Содержание
влаги и п.п.п. (С02 и Н20 гидр.)
нежелательно из-за их влияния на расход
топлива;
В
таблице 2 приведен химический состав
лидирующих на мировом рынке окатышей,
применяемых для производства губчатого
железа [7]:
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
2 1
Требования к химическому составу
Компоненты |
|
Страны н фирмы |
-поставщики |
|
|
Канада |
Бразилия |
Швеция |
Чили |
||
QCM |
Samarco |
CVRD |
LKAB |
САР |
|
Fe |
67,80 |
67,63 |
68,00 |
67,67 |
67,00 |
SiOj |
1,70 |
1,63 |
1,15 |
0,85 |
1,40 |
AljOj |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,20 |
0,23 |
Ti03 |
0.10 |
0.05 |
0,05 |
0,15 |
0,10 |
CaO |
0.50 |
0.64 |
0.68 |
1.00 |
1.00 |
MeO |
0.30 |
0.44 |
0.26 |
0.75 |
0.10 |
Mn |
0.02 |
0.03 |
0.05 |
0.08 |
0.01 |
P |
0.010 |
0.040 |
0.023 |
0.025 |
0.028 |
S |
0.002 |
0.004 |
0.001 |
0.002 |
0.010 |
Na30 |
0,020 |
0,020 |
0,004 |
0,040 |
0,011 |
K20 |
0,010 |
0,020 |
0,005 |
0,03 |
0,023 |
Cu |
0,001 |
0,002 |
- |
<0,001 |
0,005 |
Pb |
<0,001 |
0,001 |
- |
- |
0,022 |
Zn |
<0,001 |
0,001 |
- |
<0,004 |
0.006 |
V |
<0,001 |
0,004 |
- |
0.118 |
- |
Основность |
0,38 |
0,53 |
0,58 |
1,66 |
0,36 |
Влажность |
1,7 |
1.5 |
2,0 |
!j5 |
20 |
Примечание:
Основность = (CaO+MgO)/(SiO:+Al2G
Химический
состав имеющихся на мировом рынке
железных руд, используемых для
производства ГЖ представлен в таблице
3 [7]:
Таблица
3. Химический состав железных руд для
производства ГЖ, % |
|
Страны и фирмы- |
поставщики |
|
|
Индия |
Бразилия |
ЮАР |
Венесуэла |
||
NMDC |
MBR |
Feneco |
Iscor |
FMO |
|
Fe |
68,00 |
68,62 |
68,00 |
67,15 |
66,50 |
SiOj |
1,20 |
0,78 |
0,99 |
2,60 |
0,90 |
А1гО} |
1.50 |
0,47 |
0,72 |
0,90 |
0,80 |
ТЮ; |
- |
- |
0,03 |
0,052 |
0,070 |
CaO |
0,40 |
0,13 |
0,05 |
0,08 |
0,05 |
MgO |
0.60 |
0,07 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
Mn |
- |
- |
0,10 |
0,01 |
0,06 |
P |
0,040 |
0,035 |
0,046 |
0,047 |
0,070 |
S |
0,008 |
0,003 |
0,005 |
0,018 |
0,020 |
Na^O |
- |
- |
0,020 |
0,021 |
0,003 |
k2o |
- |
- |
0,010 |
0,120 |
0,003 |
ГТ.П.П. |
- |
- |
0,80 |
- |
4,0 |
Влажность |
2,0 |
1.7 |
1,5 |
1,5 |
2.0 |
Повышенные
требования к содержанию кремнезема в
окатышах или руде объясняются удорожанием
электростали,
2
2
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
