![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Способы окускования железорудных материалов
- •Технология агломерации железных руд.
- •Горение топлива и окислительно-восстановительные процессы при агломерации.
- •Твердофазные химические реакции
- •Плавление шихты и кристаллизация расплава при агломерации
- •Газодинамические и тепловые процессы при агломерации.
- •Поведение попутных элементов при агломерации.
- •Металлургические свойства агломерата
- •Технико-экономические показатели процесса агломерации
- •Устройство агломерационных цехов. (рис в лекции)
- •Устройство агломерационной машины.
- •Технология (схема) производства окатышей.
- •Формирование сырых окатышей.
- •Высокотемпературное упрочнение окатышей
- •Металлургические свойства окатышей
- •Поведение попутных элементов при получении окатышей.
- •Технико-экономические показатели процесса производства железорудных окатышей.
- •21,11. Ресурсосбережение при производстве окатышей, агломерата
- •23. Устройство цехов для производства окатышей.
- •24. Агрегаты для окомкования железорудных материалов.
- •25. Агрегаты для высокотемпературного обжига окатышей.
- •26. Сравнение металлургических свойств агломерата и окатышей.
- •27. Термодинамика восстановления окислов железа
- •28. Процессы удаления влаги, летучих и разложения плавильных материалов.
- •29. Эффективность использования офлюсованных материалов.
- •30. Восстановление кремния и условия выплавки кремнистых чугунов и ферросплавов.
- •31. Восстановление марганца и условия выплавки марганцевых чугунов и фс.
- •32. Поведение цинка, щелочей и свинца в дп.
- •33. Восстановление в доменной печи фосфора.
- •34. Восстановление в доменной печи хрома, ванадия, титана.
- •35. Прямое и косвенное восстановление в доменной печи.
- •36. Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.
- •37. Показатели развития процессов восстановления в доменной печи
- •38. Технико-экономические показатели доменного производства.
- •39. Связь показателей восстановления и расхода кокса.
- •40. Механизм процесса восстановления
- •41. Влияние различных факторов на скорость восстановления.
- •42. Науглероживание железа в доменной печи.
- •43. Качество чугуна.
- •44. Шлакообразование в доменной печи.
- •45. Влияние шлакового режима на показатели доменной плавки
- •Десульфурация Чугуна
- •49. Внедоменная десульфурация чугуна.
- •50. Теплообмен в доменной печи.
- •51. Тепловые балансы и показатели тепловой работы печи.
- •52. Горение топлива у фурм доменной печи.
- •53. Окислительная зона.
- •54. Температура в горне (рис 125 стр. 246)
- •55. Формирование печного газа и изменение его состава при движении от фурм к колошнику.
- •56. Движение газа в слое кусковых материалов.
- •57. Распределение шихты в печи и ее движение.
- •58. Эффективность повышения давления газов в печи.
- •59. Нагрев дутья
- •60.Увлажнение дутья.
- •61. Обогащение дутья кислородом
- •62. Вдувание природного газа в горн печи
- •63. Вдувание мазута в горн печи
- •64. Вдувание угля в горн печи
- •65 Комбинированное дутье доменных печей
- •66. Вдувание горячих восстановительных газов
- •67. Профиль доменной печи
- •68. Футеровка доменной печи.
- •69. Охлаждение доменной печи.
- •70. Фурменный прибор.
- •71. Устройство чугунной и шлаковой леток.
- •72. Загрузочное устройство доменных печей.
- •73. Чугуновозные и шлаковозные ковши.
- •74. Разливочные машины.
- •75. Воздухонагреватели
- •76 Очистка доменного газа
- •77, 92. Предпосылки развития процессов металлургии железа
- •78. Классификация процессов металлургии железа
- •79. Получение губчатого железа в шахтных печах
- •80 Железорудное сырье для процессов металлургии железа.
- •81. Топливо и восстановитель для металлургии железа
- •82 Получение губчатого в периодически действующих ретортах.
- •83 Получение губчатого железа во вращающихся печах, на конвейерных машинах
- •84 Получение крицы
- •85 Восстановление в аппаратах кипящего слоя
- •86 Вторичное окисление и пирофорность губчатого железа
- •87 Свариваемость кусков шихты при их восстановлении в шахтных печах металлизации
- •88 Особенности процесса металлизации с использованием твердого топлива.
- •89. Получение жидкого металла по схеме «восстановление-плавление»
- •90. Получение жидкого металла по схеме «плавление восстановление»
- •93. Технико-экономические показатели металлургия железа
78. Классификация процессов металлургии железа
Большое число предложенных способов, посвященных металлургии железа, делает необходимым провести их классификацию. Наиболее предпочтительной, является классификация по виду получаемого продукта, т.е.:
- получение частично металлизованных материалов для доменных лечей;
- получение металлизованного продукта в твердом виде для переплавки в сталеплавильных агрегатах с получением стали (получение губчатого железа) (температуры 500—1000 °С);
- получение металлизованного продукта в пластическом состоянии (получение кричного железа) для различных целей, в том числе как вариант пирометаллургического обогащения труднообогатимых, бедных и комплексных руд (температуры 1100-1400 °С);
- получение жидкого металла (чугуна или полупродукта) для переплава в сталеплавильных печах (температуры выше 1200-1400 °С).
79. Получение губчатого железа в шахтных печах
Процессы металлизации в шахтных печах во многом похожи на процессы, протекающие в шахте доменных печей в области умеренных температур. Однако имеются и значительные отличия: в шахтной печи отсутствует кокс; важную роль в процессах восстановления оксидов железа играет водород; восстановительный газ является единственным источником тепла, обеспечивающим все тепловые потребности процесса.
Основными процессами, протекающими в шахтной печи, являются теплообмен между газом-теплоносителем и восстанавливаемым материалом, восстановление оксидов железа и динамическое взаимодействие между опускающейся шихтой и поднимающимся газом. Кроме этого, на показатели работы шахтной печи оказывают влияние разрушение железорудных материалов в процессе нагрева и восстановления, науглероживание и спекание губчатого железа.
Наиболее известными процессами металлизации в шахтных печах являются способы Мидрекс (США), Армко (США), Пуро-фер (ФРГ), ХиЛ-111 (Мексика). В нашей стране разработаны
Наиболее отработанным и широко распространенным процессом является процесс Мидрекс.
В состав каждого модуля входят: шахтная печь металлизации, реформер (реактор конверсии природного газа); система производства инертного газа; система аспирации. Система водного хозяйства, свеча, помещение пульта управления и электроснабжение являются общими для каждой пары модулей.
В шахтной печи окисленные окатыши под действием силы тяжести проходят зоны восстановления и охлаждения и выгружаются из печи в виде металлизованного продукта маятниковым питателем, с помощью которого можно регулировать скорость опускания столба шихты, а следовательно, время пребывания материалов в печи, степень металлизации и производительность установки. Металлизованные окатыши, охлажденные до 40-50 °С и выгруженные из печи, подвергаются грохочению с отсевом мелочи < 3 мм и спеков крупнее 40мм.
Одновременно горячий восстановительный газ, вдуваемый через фурмы примерно на середине высоты шахтной печи при температуре ~760°С (по проекту) и абсолютном давлении ~0,2МПа, движется навстречу потоку окатышей в верх печи, откуда выходит в виде колошникового газа с температурой 350-450 °С при абсолютном давлении ~0,13МПа. Выход горючих газов из печи предотвращается с помощью газовых динамических затворов, уплотняющих загрузочное и выгрузочное устройство, в которые вдувается инертный (затворный) газ под таким давлением, которое обеспечивает движение этого газа только вниз в труботечках при загрузке окисленных окатышей и только вверх— при разгрузке метал-лизованных окатышей. Инертный газ представляет собой отходящие из реформера осушенные дымовые газы, содержание кислорода в которых поддерживают в пределах 0,5—1 %.
Колошниковый газ с температурой 350—450 °С охлаждается, очищается от пыли в скруббере и разделяется на два . потока: технологический (для конверсии), насыщенный водяными парами, с температурой 68—76 °С и топливный (для отопления реформера), обезвоженный, с температурой 40-55 °С.
Смесь технологического и природного газа предварительно нагревается в рекуператоре до 400 °С и направляется на конверсию в реформер, состоящий из 288 реакционных труб с никелевым катализатором и отапливаемый смесью топливного (избыточного колошникового газа) и природного газов. При конверсии происходит увеличение объема газов примерно на 30%. Термокаталитическая конверсия природного газа протекает с участием в реакциях углекислоты и водяных паров технологического газа, при этом на катализаторе устанавливается равновесие реакции водяного газа.
Температура в межтрубном пространстве реформера составляет 1000—1100 °С, а выходящего из него конвертированного газа ~900°С. Для регулирования температуры восстановительного газа предусмотрена возможность отвода части его в специальный холодильник, после чего холодный газ подмешивается к конвертированному.
О
хлаждение
металлизованных окатышей осуществляется
газом, состоящим из смеси
восстановительного и дымовых газов
и циркулирующим по самостоятельному
газовому контуру. Давление охлаждающего
газа несколько меньше, чем восстановительного,
что препятствует его проникновению в
зону восстановления. Однако, как показала
практика, между зонами восстановления
и охлаждения всегда происходит небольшой
газообмен, определяемый по расходу
затворного газа и устанавливающемуся
соотношению давлений в циклах
технологического и охлаждающего газов.
Горячий запыленный охлаждающий газ
выходит из печи с температурой 400-450 °С
через отводящие каналы и поступает в
скруббер, а затем компрессором подается
после каплеотделения через распределитель
снова в зону охлаждения, с температурой
~40°С.