- •2.Способы окускования железорудных материалов.
- •3. Технология агломерации железных руд.
- •4. Горение топлива и окислительно-восстановительные процессы при агломерации железных руд.
- •5. Металлургические свойства агломерата
- •7. Технология производства железорудных окатышей
- •8. Формирование сырых окатышей.
- •9. Высокотемпературное упрочнение окатышей.
- •10. Схема производства окатышей.
- •11.Металлургические свойства окатышей
- •13. Термодинамика восстановления оксидов железа.
- •14. Поведение примесных элементов при окусковании
- •15.Прямое и косвенное восстановление в доменной печи.
- •16. Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.
- •17. Связь развития процессов восстановления и расхода кокса
- •18. Механизм процесса восстановления.
- •19. Обогащение дутья кислородом.
- •20. Десульфурация чугуна в доменной печи.
- •21. Внедоменная десульфурация чугуна.
- •22. Вдувание природного газа в горн печи.
- •23. Вдувание мазута в горн печи.
- •24. Вдувание угля в горн печи.
- •25. Профиль доменной печи.
- •27. Получение губчатого железа в шахтных печах.
- •28. Железорудное сырье для процессов металлургии железа.
- •29. Топливо и восстановитель для металлургии железа.
- •30. Получение жидкого металла по схеме «восстановление – плавление».
- •31. Получение жидкого металла по схеме «плавление – восстановление».
- •32. Технико-экономические показатели доменной плавки.
- •33. Классификация способов внедоменного получения металла
- •34. Шлакообразование в доменной печи.
- •35. Нагрев дутья.
- •36. Движение газов и материалов в доменной печи.
- •37. Процессы в горне.
- •38. Поведение p, Si, Mn, V, Cr, Zn, щелочей в доменной печи.
- •39. Повышенное давление в доменной печи.
- •40. Способы обогащения руд.
29. Топливо и восстановитель для металлургии железа.
Процессы получения восстановительного газа из жидкого топлива не отличаются от аналогичных процессов с применением газообразного топлива, однако имеют свои особенности. Для восстановительного газа с повышением содержанием СО характерна склонность к образованию сажистого углерода. Еще более благоприятные условия для выделения сажи создаются при применении воздушной конверсии жидких углеводородов, при которой до 30% топлива не газифицируется, что приводитк наличию ввосстановительном газе до 57 г сажистого углерода на 1 м3 сухого газа.
Помимо содержания в восстановительном газе сажистого углерода, существенным недостатком описанных процессов является также снижение восстановительной способности получаемого газа за счет присутствия в нем значительного количества азота, переходящего из воздуха.
Горючее, употребляемое для доменной плавки, служит не только для нагрева шихты и ее расплавления, но также и как основной химический реагент для восстановительных процессов в печи и науглероживания железа.
Для доменного процесса требуется прочное и неспекающееся твердое топливо. Следует учитывать, что твердое топливо занимает значительный объем доменной печи и большая его часть должна сохраниться твердой, кусковой и прочной вплоть до сжигания у фурм печи, с тем чтобы обеспечить высокую газопроницаемость столба шихтовых материалов. Такое топливо можно лишь частично заменить другим (жидким, газообразным и пылевидным).
К твердому топливу предъявляют основные требования:
1. Высокая теплота сгорания и пирометаллургическая способность.
2. Достаточная прочность и термостойкость, чтобы не образовывалось много мелочи при нагреве топлива и прохождении его через печь.
3. Неспекаемость в условиях доменного процесса.
4. Достаточная чистота по содержанию вредных примесей — серы и фосфора.
Желательно также, чтобы в топливе было немного золы, особенно кремнезема и глинозема, требующих применения флюсов.
Топлива естественных видов не удовлетворяют этим требованиям главным образом вследствие низкой термостойкости и спекаемое. Поэтому для доменной плавки приходится специально изготовлять твердое топливо: кокс или древесный уголь.
30. Получение жидкого металла по схеме «восстановление – плавление».
Разделение низкотемпературной («восстановление») и высокотемпературной («плавление») областей и создание комбинации из двух агрегатов — шахты и горна.
Опыт действующей установки Корекс позволяет определить некоторые условия и перспективы развития направления восстановление — плавление.
Процесс получения жидкого металла с использованием углей и высокой степенью утилизации химического потенциала горновых газов может быть в зависимости от конкретных условий экономически и технологически приемлемым
В отличие от жидкофазного восстановления процесс «восстановление—плавление» обеспечивает возможность получения как передельных, так и литейных чугунов, а также чугунов с повышенным содержанием марганца.
Расход угля на производство 1 т чугуна, по-видимому, не может быть ниже 800—900 кг, причем лимитирующими являются условия восстановления железа в шахтной печи.
Для процесса требуется обязательное обеспечение техническим кислородом в количестве 600- -700 м3/т.
Процесс может быть осуществлен лишь при наличии кусковою железорудного сырья. Следовательно, наличие фабрик окускования обязательно.
Наличие двух агрегатов и требования синхронизации их работы создают трудности для нормального функционирования установки получения чугуна.
По сравнению с агрегатом ПЖВ установка Корекс отличается более низкой удельной производительностью.
Плохо просматриваются методы управления процессом (регулирование состава чугуна, температуры в плавильном агрегате и т. д.).
Неясны основные ресурсо-экологические характеристики. Неизвестны коэффициенты распределения элементов между чугуном, шлаком и газом.
Не просматривается роль этого процесса в реализации глобального рециклинга.
Наиболее освоенной схемой процесса восстановление — плавление является вариант шахтная печь — горн, т. е. две части доменной печи, разрезанной по горизонтали, поставленные рядом друг с другом. Это позволяет решить, по существу, лишь одну задачу: замену кокса недефицитным видом твердого топлива. Вторая задача, решаемая процессом жидкофазного восстановления, — использование неокускованной железорудной шихты — не достигается. Процесс Корекс. Обожженные окисленные окатыши или кусковая руда вместе с кусками известняка или доломита (размеры кусков шихты 6—20 мм) сгружаются в первый агрегат — шахтную печь высотой 19 м и внутренним диаметром 5 м. Снизу через фурмы в шахту вдувается газ-восстановитель из второго (плавильного) агрегата при температуре 820 °С. Таким образом, в шахтной печи протекают процессы, аналогичные процессам металлизации в шахтных печах твердофазного восстановления. Отходящий из шахтной печи газ частично используется для охлаждения газа-восстанови теля, выходящего из плавильного агрегата. Время пребывания шихты в шахтной печи 7—9 ч, конечная степень металлизации 93%. Металлизованные окатыши направляются во второй (плавильным) агрегат (аналог горна доменной печи), где в токе кислорода при температуре около 2500 °С сгорает твердое топливо и формируются чугун и шлак. Температура жидких продуктов плавки выше 1500 С. В отличие от процессов жидкофазного восстановления в одном агрегате в установке Корекс в горне происходит активное восстановление кремния, марганца, фосфора, десльфурация чугуна шлаком, науглероживание металла.
Корекс-процесс выплавки жидкого чугуна на основе угля вместо кокса. Данный процесс газифицирует некоксующийся уголь в плавильном реакторе, и газ также используется для производства жидкого чугуна. Газифицированный уголь подается в шахтную печь, где он вступает в реакцию с кислородом железной руды, окатышей или агломерата. После этого полученный чугун подается в плавильный реактор. Состоит из 2-х частей: 1. восстановительная шахта, 2. плавильный агрегат (газификатор). Восстановление до губчатого железа. Потом подаётся шнековым транспортёром в плавильную газификационную камеру. T=1600 C. Состав чугуна: 4,24 С, 0,6 Si, 0,33 S, 0,16 P. Расход угля 1180 кг/т.ч. Подаётся уголь и вдувается кислород.