31. Получение жидкого металла по схеме «плавление – восстановление».
Исключение низкотемпературной области процесса и совмещение процессов плавления и восстановления в одной области. При этом идет преимущественно прямое восстановление оксидов, химическая и тепловая энергия отходящих газов не используется (схема «плавление — восстановление»). Процесс Ромелт.Продуктом процесса является чугун, выплавляемый в агрегате типа горн из необогащенной железной руды и недефицитного угля, размер кусков которых не контролируется. Таким образом, для этого процесса из современной трехступенчатой схемы производства исключаемся первая стадия: обогащение и окускование железорудного сырья и обогащение углей и их коксование.
Перспективы процесса жидкофазного восстановления в одном агрегате:
- Достигается экономически выгодный расход топлива;
-Получение в агрегатах жидкофазного восстановления особо чистых по примесям чугунов;
-Использование агрегатов для жидкофазного восстановления для переработки цинксодержащих материалов;
-Применение печей для жидкофазного восстановления может успешно использоваться для переработки техногенных и бытовых отходов определенного типа;
-Использование агрегатов ПЖВ для газификации твердых топлив различного вида;
-Использование процессов жидкофазного восстановления для целей микрометаллургии.
Через нижние фурмы вдувается кислородно-воздушная смесь, которая интенсивно перемешивает шлак. На уровне нижних фурм располагаются кессоны (водоохлаждаемые стенки). На них образуется плотный шлаковый гарнисаж. Для дожигания выделяющихся газов (CO, H2) и возврата тепла в ванну через верхние фурмы подаётся кислород. Шихта непрерывно загружается сверху. Снизу на разных уровнях вытекает чугун (ниже) и шлак.
В плавильно-воссановительной печи Poмелт имеют место все четыре укрупненные зоны, характерные для одностадийных процессов жидкофазного восстановления ,а именно: металлическая ванна, шлаковая барботируемая ванна, зона дожигания и зона свободного пространства в верхней части плавильно-восстановительной печи.
Шлаковую
ванну на три зоны в соответствии с
особенностью протекающих в них процессов
и выделяют таким образом в
плавильно-восстановителной печи 5 зон,
не считая зоны свободного подкупольного
пространства печи.
1.Зона спокойного металла (температура 1350—1400 °С) в горне печи.
2.Зона спокойного шлака (температура 1400—1450 °С) подуровнем барботажных фурм.
3. Нижняя часть зоны барботируемого слоя шлака с температурой 1450—1500 °С, расположенная непосредственно над барботажными фурмами.
4. Верхняя часть барботируемого слоя шпака с температурой 1500—1550 °С (поверхностный слой).
5. Зона дожигания (1750—1850 'С).
32. Технико-экономические показатели доменной плавки.
Основными показателями доменной плавки являются: а) производительность печи; б) интенсивность плавки; в) удельный расход топлива и других материалов; г) себестоимость чугуна.
Производительность печи определяется обычно суточной выплавкой передельного чугуна.Для оценки работы печей разного объема применяют коэффициент использования полезного объема доменной печи, представляющий собой отношение полезного объема печи V, в т к ее суточной производительности Р в м3 передельного чугуна. Производительность печи зависит от интенсивности плавки, рудной нагрузки на кокс и от простоев печи. Чем выше первые два фактора и ниже третий, тем выше производительность.
Интенсивность плавки вычисляют разными способами: по отношению количества дутья к объему печи, расходу кокса за 1 я на 1 м3 площади горна, отношению расхода кокса за сутки на 1 м3 объема печи, отношению количества кокса или углерода топлива, загруженного за сутки, к объему печи.Расход агломерата или железных руд определяется содержанием в них железа и выносом пыли, а расход флюса зависит в основном от богатства шихты по железу и необходимой основности шлака, обусловленной главным образом содержанием серы в шихте. Расход известняка в доменных печах резко сократился в связи с переходом на офлюсованный агломерат.Себестоимость чугуна зависит от расхода и стоимости шихтовых материалов, а также производительности печей.Очень важным фактором снижения себестоимости чугуна является сокращение расхода сырья, энергетических затрат и материалов на единицу чугуна, так как эти затраты иногда достигают 90%.Заметным источником снижения себестоимости чугуна является использование колошникового газа и шлака.