§ 4. Решение проблем охраны природы и охраны труда
Около трех тысяч лет назад возник самый древний способ получения железа - сыродутный процесс. Этот процесс сменили другие, более экономичные, более производительные, но связанные с необходимостью иметь промежуточный этап – получение чугуна. Однако идея создания рентабельного процесса получения железа непосредственно из руд другими более совершенными по сравнению с сыродутными способами не умерла.
Всплеск интереса к реализации этой идеи относится к 1931–1934 гг., когда на крупповских заводах в Германии был осуществлен в промышленных масштабах процесс, названный Krupp–Rennverfahren, "крупповский сыродутный процесс" (рис. 66, в). Процесс осуществлялся во вращающихся наклонных футерованных трубчатых печах, в которые с одной стороны загружали угольную или коксовую мелочь, железную руду, колошниковую пыль и т.д., а с другой стороны (там, где выдавалась готовая крица) были установлены горелки (с сжиганием топливоугольной пыли). Температура в зоне образования крицы достигала 1250–1350 °С. Таких установок в мире в предвоенные и годы второй мировой войны работало несколько десятков.
Практика показала, что низкая производительность и экономичность этих установок и производственные затруднения из-за случаев размягчения кусков крицы, слипания и налипания на стенки агрегата делает их эксплуатацию нерентабельной.
Кроме установок такого типа определенное распространение получили установки по методу Виберга и завода Хага-нес (Швеция) и некоторые другие.
Все эти способы получили ограниченное распространение. И вот теперь многие фирмы и институты ряда стран ведут интенсивные изыскания в этом направлении. В чем дело? Почему?
1. Возможность получения железа непосредственно из руд меняет в корне всю технологическую цепочку современной металлургии. На рис. 71 схематично показано сравнение обычной технологии получения чугуна и технологии по методу Корекс. При работе агрегата Корекс (или ROMELT, или другого подобного) нет необходимости сооружать коксовые
188
Рис. 71. Сравнение процессов доменного и COREX
батареи и агломерационные фабрики, нет необходимости затрат на поиски коксующихся углей и получение кокса.
Коксохимические предприятия и агломерационные фаб рики дают наибольшее количество выборосов газов и пыли в атмосферу, потребляют значительные массы воды и занимают большие площади земельных угодий, в экологическом плане – это наиболее неблагополучные отрасли металлургического производства. Условия труда работающих на коксохимическом и агломерационном производствах наиболее тяжелые и вред ные в черной металлургии.
Рациональная технология прямого получения железа позволит эффективно использовать полезные компоненты в природно-легированных рудах.
Рациональная технология получения железа непосредс твенно из руд позволяет решать очень серьезную проблему организации производства чистых от примесей цветных ме таллов марок стали. В необходимых случаях наличие чистых шихтовых материалов позволяет "разбавлять" состоящую из металлолома "грязную" (по примесям цветных металлов) шихту.
Агрегаты жидкофазного восстановления (в частности, типа ROMELT) позвляют эффективно перерабатывать шлаки, шламы и другие отходы, содержащие ценные компоненты.
189
Сегодня еще трудно предугадать результаты ведущихся во многих странах исследований.
В технологии доменного производства тоже произошли большие перемены: вдувание больших количеств (до 250 кг/т чугуна) пылевидного угля в доменную печь позволяет сократить расход кокса до уровня 300 кг/т; использование обогащенного кислородом (до 60–98 %) дутья позволяет отказаться от кауперов, исключив их отрицательное воздействие на окружающую среду, понизить содержание азота в чугуне и повысить теплотворную способность колошникового газа; вдувание горячего высококалорийного колошникового газа (после его очистки от СО2) а распар доменной печи позволит еще более повысить показатели ее работы.
Возможен и такой вариант: сосуществование доменного производства и способов прямого получения железа в зависимости от конкретных условий в данной стране или регионе..
190
Часть п.ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ
Г
л а в а
1. ОБЩИЕ ОСНОВЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА