Печи металлизации — для чего нужны и как работают

Печи металлизацииПечь для металлизации является оборудованием, с помощью которого получают чистое железо без использования кокса. Такой металлизированный материал служит отличным сырьем для металлургического производства. Помимо чистого железа, он имеет в своем составе различные соединения, включая окислы железа. Концентрация чистого металла должна быть не менее 90-93% от всего железа в продукте. Эта характеристика получила название степень металлизации. Всего же железа в шихте для металлургического производства должно быть от 70% и более.

Сырье может металлизироваться в различных температурных режимах, следствием чего будет получение губчатого железа либо крицы либо жидкого чугуна.

В низшем температурном режиме получают губчатое железо. Это пористый или пылевидный материал, для получения которого восстанавливают железную руду, а также ее концентраты. В этом процессе используют или твердый углерод (при температуре 1200-1250°С), или газообразные водород и окись углерода (при температуре 850-900°С). Неизбежным для такого процесса металлизации является наличие в губчатом железе таких примесей, как рудная порода и угольная зола. Они устраняются при производстве стали.

Несколько более существенное нагревание позволяет получить крицу — губчатую железную массу, поры которой заполнены шлаком. При нагревании до 1250-1350°С руда восстанавливается с помощью угля во вращающихся трубчатых печах. Поскольку температура при производстве крицы выше, чем при получении губчатого железа, в итоге рудная порода плавится, превращаясь в густую пастообразную массу. Благодаря вращению печи металлические включения соединяются в более крупные кусочки. Для получения крицы нужна руда с содержанием железа не более 40%, чтобы было достаточное количество шлака. На данный момент от промышленного производства крицы отказались, учитывая экономическую нецелесообразность и слишком низкое качество получаемого продукта.

Технологические схемы основных процессов производства губчатого железа

А — процесс в реторте периодического действия (Hyl-1); Б — процессы во вращающейся трубчатой печи (СЛ-РН); В — процессы в реакторе с кипящим слоем (FIOR); Г — процессы в шахтных печах (Мидрекс); 1 — газ для предварительного нагрева, восстановления и охлаждения; 2 — руда; 3 — горючий газ; 4 — газовый риформер (конверсионная установка); 5 — природный газ; 6 — воздух или рециркулирующий колошниковый газ; 7 — газ-восстановитель; 8 — губчатое железо; 9 — отходящий газ; 10-12 — ступени I-III; 13 — газ-восстановитель; 14 — губчатое железо; 15 — руда и уголь; 16 — вращающийся холодильник

Нагревая руду до 1500°С и восстанавливая ее углем, можно получить жидкий чугун. Благодаря особенностям данного процесса восстановление сырья проходит заметно быстрее. Также жидкий чугун явно предпочтительнее губчатого железа и крицы из-за более низкого содержания загрязнений.

Металлизационные печи классифицируют исходя из получаемого продукта. Они бывают жидкофазные и твердофазные. Твердофазные печи предусматривают применение твердых и газообразных восстановителей. Кроме того, печи разделяют на непрерывного и периодического действия. К первым относятся шахтные и трубчатые. Ко вторым — камерные с ретортами и чашами. К самым популярным относят твердофазные печи, основанные на технологии Мидрекс. Это шахтное оборудование с газообразным восстановителем. Также из твердофазных следует отметить трубчатые печи, работающие по технологии СЛ-РН с твердым восстановителем. Для жидкофазного восстановления чаще всего используют шахтные печи, основанные на технологии Корекс.

Принцип работы печей СЛ–РН похож на работу трубчатых вращающихся печей для обжига известняка.


Похожие статьи:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Нет голосов, будьте первым)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *