Бескоксовая металлургия




Металлургия В черной металлургии для выплавки чугуна используют главным образом руды, содержащие либо окись, либо закись-окись железа. Основным видом топлива является кокс.

Углерод кокса, как и образующаяся в ходе процесса окись углерода, восстанавливает железо. Одновременно углерод, растворяясь в железе, превращает его в чугун. Для того, что бы получить из него сталь и железо, требуется провести обезуглероживание чугуна.

Видимая нелогичность такой схемы, состоящей из двух противоречивых стадий (науглероживание и обезуглероживание), не помешала ей стать господствующей в металлургии.

Однако сегодня все более нетерпимым становится важный недостаток этой схемы — обильные выбросы углекислого газа, пыли, а главным образом — сернистого газа: ведь и в железной руде и в коксе много примесей, содержащих серу.



В последние годы все большее значение приобретает бескоксовая металлургия железа, значительно превосходящая доменный процесс по технико-экономическим показателям.

Примером крупнотоннажного производства здесь может послужить завод «Орегон Стил» в Портленде (США).

Исходным сырьем здесь служит магнетитовый концентрат, содержащий 71 процент железа. Когда его готовят из бедных руд, то он получается в виде довольно тонкого порошка. В таком виде его нельзя загружать в печь — та быстро забьется.

Поэтому к концентрату добавляют глинистый материал бентонит, а также известняк, играющий в дальнейшем процессе роль флюса, и из этой смеси в барабанном окомкователе получают так называемые окатыши — комки диаметром около 10 миллиметров. Сырые окатыши затем упрочняют обжигом.

Для восстановления окатышей применяют природный газ. В чистом виде он плохо взаимодействует с окислами железа, поэтому его подвергают так называемой конверсии газом, отходящим из шахтной печи. В состав отходящего газа входит углекислый газ, он реагирует с природным газом, и в результате получается водород и окись углерода.

Их нагревают до температуры 1 000-1 100° С и вдувают в шахтную печь (при этом газ, идущий на восстановление, одновременно служит теплоносителем, обеспечивающим все тепловые затраты процесса).

При восстановлении окатышей получается пористый материал, называемый губчатым железом. Содержание железа в нем составляет 95 процентов, углерода — около одного процента.

Его охлаждают до 50-65° С природным газом, направляемым на конверсию, выгружают в бункер, а отсюда подают на плавку в дуговые электропечи. Полученное железо можно превратить в сталь добавлениемуглерода.

Особенностью завода в Портленде является почти полная утилизация используемого газа и шламов газоочистки, которые направляются в отстойники для пульпы, служащей сырьем для производства окатышей.

Бескоксовая металлургия еще не получила широкого распространения, таким путем перерабатывается не более 2 процентов всей добываемой руды. Стоит, однако, отметить, что у этого направления металлургии есть немало преимуществ перед традиционными.

Восстановление железа ведется без плавления, при сравнительно низких температурах. Сталь получается более чистой. Из губчатого железа можно получать железный порошок, который находит все большее применение в промышленности, например, в порошковой металлургии.

Возможна более экономичная организация маломасштабного производства. Снижаются вредные выбросы сернистого газа и других вредных веществ.



Прайс-листы на составы и смеси для устройства полов. Цены
evropoll.ru