![](/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
81. Топливо и восстановитель для металлургии железа
В процессах металлизации в качестве технологического топлива возможно применение различных видов топлива — газообразного (природный и попутный газ), жидкого (про-жуктов нефтепереработки) и твердого (некоксующиеся угли различных видов). Использование этих видов топлива в качестве восстановителя без специальной подготовки в большинстве случаев невозможно.
Выбор способа производства восстановительного газа определяется экономическими факторами (наличие и стои-
мость того или иного вида сырья, капитальные затраты на строительство установки, эксплуатационные расходы и др.),
а также требованиями к его химическому составу, главными которых являются максимальная доля в нем восстановителей СО и Н2 и минимальная СО2, Н2О, СН4, сажистого угле-ймнп. Для оценки восстановительной способности газа
используют выражение степени его окисленности:
Получение восстановительного газа конверсией газообразного топлива
Основным видом газообразного топлива для производства восстановительного газа служит природный газ, являющийся в исходном виде плохим восстановителем, так как состав-ляющие его основу углеводороды слабо взаимодействуют оксидами железа. Для этой цели можно также использовать подвергнутый десульфурации коксовый газ, остаточный гая после синтеза аммиака (56%СH4; 10% Н2; 12% СО; 1 % СО2; 21 % N2) или газ, полученный газификацией сырых легких нефтепродуктов (65%СН4; 12%Н2; 1% СО; 22% СО2). В качестве окислителей применяют технологический кислород, воздух, пар, углекислый газ. В соответствии с типом окислителя различают кислородную, воздушную, паро
ную и углекислотную конверсию природного газа. Возможен и смешанный тип конверсии (например, паровоздушная).
Конверсия протекает по одной из приведенных ниже химических реакций: кислородная или воздушная:
Паровая
Углекислотная
Получение восстановительного газа из жидкого топлива
Процессы получения восстановительного газа из жидкого топлива не отличаются от аналогичных процессов с применением газообразного топлива, однако имеют свои особенности. Так, если для метана отношение углерода и водорода (по массе) составляет 3:1, то для тяжелого жидкого топлива оно возрастает до 7:1. С увеличением этого отношения наблюдается тенденция к росту содержания в восстановительном газе, полученном кислородной конверсией, оксида углерода. При использовании метана в качестве топлива полученный конвертированный газ содержит 66,7 % Н2 и 33,3% СО, а при использовании тяжелого жидкого топлива 46%Н2 и 55% СО. Для восстановительного газа с повышенным 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 приводит к наличию в восстановительном газе до 57 г сажистого углерода на 1 м3 сухого газа. Восстановительный газ, полученный в вертикальном реакторе, содержит 4%СО2; 16% СО; 14%Н2; 4%СН4; 62%N2 и имеет температуру 1200 °С.
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.
Газификация твердого топлива
Во многих регионах мира имеются значительные запасы низкосортных некоксующихся углей, пригодных для прямого восстановления. По этой причине (а также по причине роста цен и дефицита на природный газ) процессы металлизации с использованием твердого топлива оцениваются как наиболее перспективные. Они могут базироваться как на непосредственном использовании угля в качестве восстановителя, так и на восстановительном газе, полученном из угля.
В отличие от газообразного и жидкого топлива твердое топливо можно использовать в процессах металлизации без особой предварительной подготовки.
Газификация твердого топлива для получения восстановительного газа может идти с участием в качестве окислителей технологического кислорода, водяного пара, углекислого газа по реакциям: