- •Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований черной металлургии оао «Черметинформация»
- •Курунов и.Ф., Савчук н.А.
- •Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа
- •Предисловие
- •Введение
- •Металлошихта сталеплавильных процессов
- •Производстве стали, %.
- •Период с 1988 по 1998 гг.:
- •Губчатое железо
- •Стимулы и новейшая история развития процессов бездоменной металлургии
- •Требования к сырьевым материалам и топливу для процессов бездоменной металлургии железа сырьевые материалы
- •Процессы получения гж в шахтных реакторах.
- •Требования к химическому составу
- •Требования к гранулометрическому составу и прочности
- •Металлургические свойства сырьевых материалов
- •Процессы получения гж во вращающихся трубчатых печах
- •Требования к химическому составу
- •Требования к гранулометрическому составу и прочности.
- •Idi концентрат qsm
- •Требования к гранулометрическому составу и прочности Процессы во взвешенном слое
- •Процессы в печах с вращающимся подом
- •Металлургические свойства сырьевых материалов Процессы во взвешенном слое
- •Процессы в печах с вращающимся подом
- •3.4. Процессы жидкофазного восстановления
- •3.4.2 Лребования к гранулометрическому составу и прочности Процесс Согех
- •Одностадийные жидкофазные процессы: HiSmelt, ccf, роме л т, Tecnored, Single dios
- •Требования к металлургическим свойствам сырьевых материалов Процесс Согех
- •Одностадийные жидкофазные процессы: HiSmelt, ccf, ромелт, Tecnored, Single dios
- •3.6. Металлургические отходы как сырье для процессов производства гж или чугуна.
- •Топливо и кислород
- •Продукция процессов бездоменной металлургии и эффективность ее применения
- •Состояние процессов производства губчатого железа
- •Процессы в шахтных реакторах
- •Процесс Midrex
- •Развития:
- •13 • Восстановитель; 14 - рециркулируемый уголь; 15 - подготовка смеси шихтовых материалов; 16 - разгрузка'; 17- грохочение; 18 - магнитная сепарация.
- •Процесс Purofer
- •Коксового газа:
- •Мазута:
- •Процесс Ghaem
- •Процесс bl (получение гж в шахтном реакторе с использованием синтез-газа из угля)
- •5.2. Процессы во взвешенном слое
- •Процесс Fior
- •Рис, 20. Технологическая схема процесса Fior:
- •5.2.2. Процесс finmet
- •Процесс Iron Carbide
- •Процесс Circored
- •Процесс Circofer
- •5.3. Процессы получения губчатого железа с использованием угля в качестве восстановителя
- •Получение губчатого железа и крицы во вращающихся трубчатых печах
- •Процесс Inmetco
- •DRylron процесс
- •Процессом Dry Iron:
- •Процесс fastmet
- •Потока твердых материалов.
- •Процесс 1ТшкЗ
- •5.3.2.5. Процесс Comet
- •Процесс primus
- •Процессы жидкофазного восстановления
- •Процесс Согех
- •6.1.3. Процесс ромелт
- •6.1.4. Процесс Auslron (Ausmelt)
- •6.1.5. Процесс Hismelt
- •1 • Руда и уголь, 2 - металл и шлак, 3 - печь полностью футерована огнеупорным кирпичом 4 - горячее дутье; 5 - отходящий газ.
- •Процесс dios
- •15 Нелетучий углерод; 16 - летучие вещества: 17 - теплотворная способность, ккал кг 18 крупность - менее 30 мм; 19 -уголь; 20 - сушильный барабан для угля;
- •I 5 0 «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»
- •Процесс aisi
- •Процесс ccf (Cyclon Converter Furnace).
- •Процесс sr Smelter (Suspension Rcdution Smelter)
- •Процесс s1dcomet
- •Экономика и перспективы развития технологий бездоменной металлургии железа
- •Технологические процессы выплавки чугуна
- •Производство губчатого железа с использованием природного газа
- •Производство губчатого железа с использованием угля
Процесс
Comet разработан в лабораториях
Центра металлургических исследований
(CRM) в Бельгии при участии
фирмы Paul Wurt (Люксембург).
Процесс также осуществляется в камерной
кольцевой печи с вращающимся подом
(ПВШ, но в отличие от процессов FASTMET
и ГГткЗ, в которых используются
рудоугольные окатыши или брикеты, в
процессе Comet высушенные
мелкая (0,04-2.0 мм) руда и уголь загружаются
на под печи тонкими (3-6 мм) чередующимися
отдельными слоями. Уголь загружается
в смеси с небольшим количеством
известняка или извести (рис.30-31). В ПВГ1
температура многослойной шихты
прогрессивно повышается от 25 до 1300 °С.
При этом происходит удаление остаточной
влаги, гидратной воды, выделение летучих
веществ угля. При температуре выше 700
°С начинаются реакции газификации
углерода угля углекислотой и парами
воды. Восстановление оксидов железа
идет монооксидом углерода и водородом,
которые образуются в реакциях газификации
углерода угля. Образующиеся при
восстановлении оксидов железа нижнего
слоя С02 и Н20 газифицируют
углерод вышележащего слоя угля. Между
слоями угля и руды (рис.32) идет обмен
окислительных и восстановительных
компонентов газа [43]. Температура в печи
поддерживается с помощью горелок,
которые могут работать на газовом или
пылеугольном топливе, а также путем
вдувания подогретого воздуха для
дожигания избытка СО, Н2 и
выделяющихся из угля летучих веществ
[43,44]. Достаточно высокая степень
металлизации получаемого ГЖ (92 %)
достигается при меньшей производительности
печи, чем при использовании
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа» I
О I5.3.2.5. Процесс Comet
рудоугольных
окатышей или брикетов в процессе
FASTMET, например. Однако,
это компенсируется отсутствием
необходимости окомкэвывать исходную
шихту, а также более высоким качеством
получаемого ГЖ. Для выгрузки из печи
ГЖ и остатков компонентов шихты
используют (рис.33) режущее устройство
и специальный скребок [43]. Остаточный
уголь, известняк, зола угля, а также
сульфид кальция легко отделяются от
РЖ после разгрузки их из печи. Содержание
пустой породы в ГЖ процесса Comet
определяется только ее содержанием
в используемой руде и составляет около
5%, а содержание серы также не превышает
0,05 %. ГЖ получается в виде листов толщиной
около 4-7 мм и его необходимо фрагментировать
на куски. ГЖ Comet по составу
является высококачественным компонентом
металлошихты для ДСП и может использоваться,
в зависимости от специфических условий,
как в холодном виде, так и в горячем
(рис.30). Процесс Comet пригоден
также для переработки металлургических
отходов при достаточно высоком содержании
в них железа. Лабораторные испытания
показали возможность использования
замасленой прокатной окалины, а также
доменных шламов, содержащих цинк и
свинец. В течение 30 минут нагрева до
1300 оС степень удаления цинка составляла
более 95 %, а свинца - более 90 %
[43].
1
0 2 «Состояние
и перспективы бездоиенной металлургии
железа»
Рис.
30. Технологическая схема процесса
Comet:
1
- известняк: 2 - уголь; 3 • железная руда;
4 - смеситель; 5
- сушильный
барабан;
б - воздух;
7 - камера
окончательного дожигания; 8 - memo
для сушильных барабанов;
9 -
подогретый воздух для горелок ПВП; 10
- скруббер;
11 - печь с вращающимся
подом (ПВГ1);
12 - горячее грохочение; 13 - горячее ГЖ
для ДСП;
14
- отходы; 15 - охлаждение; 16
- грохочение;
17 - ГЖ; 18
- отходи
Рис.31.
Схема системы загрузки шихты на под в
процессе Comet:
1
- основные (первичные) бункера; 2 - уголь.
3 - железная руда; 4 - кожух печи;
5
- под печи.
«Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
Рис.
32. Механизм восстановления оксидов
железа в ПВЛ Comet:
1
- под печи: 2 - слой восстановителя: 3 -
слой железной руды, 4 - радиационный
теплообмен,
5 - отходящий газ.
Рис.
33. Схема разгрузочной системы в печи
Comet:
1
- режущее устройство: 2 - скребок; 3 - под
печи; 4 - лоток;
Отработку
технологии и техники процесса производили
в 1996- 97 гг. на пилотной установке CRM
в Льеже производительностью 100 кг
ГЖ/'час (средний диаметр кольцевого
пода - 2,6 м, полезная ширина пода - 0,3 м,
обогрев печи - электрический, максимальная
температура 1500 °С). При испытаниях
процесса на пилотной установке
I
0 4 «Состояние
и перспективы бездоменной металлургии
железа»
