Распечатать- прямое получение губчатого железа;
- безкоксовая металлургия;
- бездоменная металлургия;
- частичная металлизация руды.
В настоящее время способы добычи метала такими методами в производственных масштабах практикуются в России, Китае, Швеции, Германии, Великобритании, Норвегии и других странах.
Все известные методы делятся на две группы:
- железо образуется под воздействием на руду газообразного восстановителя;
- под воздействием на железную руду твердого восстановителя.
Способов получения губчатого железа бездоменным методом запатентовано почти пятьсот.
Восстановление железа газообразным веществом
Для газообразного восстановления используют водород и окись углерода. Обычно используют способ, когда железную руду измельчают и нагревают до 850 градусов с последующим обжигом. Потом ее направляют во вращающуюся трубчатую печь. Там металл восстанавливается под воздействием движущихся навстречу рудной массе восстановительных газов. Перед выходом из печи он попадает в охладительной контейнер. Потом конечный продукт измельчают с использованием шаровой мельницы.
В последующем масса проходит через специальный магнитный сепаратор. Отсортированное сепаратором железо далее поступает под пресс, который осуществляет формирование губчатого железа в брикеты.
Получение железа твердым восстановителем
Если на производстве задействована технология получения губчатого железа путем твердого восстановления, то этот метод подразумевает в себя следующие операции:
- дробление и измельчение руды;
- для достижения высокой концентрации железа, не более 3% пустой породы, осуществляется магнитное обогащение;
- обогащенная руда смешивается с топливом органического происхождения, в состав которого входят древесные опилки и иные аналогичные органические структуры;
- создание из получившейся массы брикетов, с последующим перемещением их для обжига в печь.
Восстановление железа происходит вследствие сгорания углерода, который заключен в брикетах.
Полученное губчатое железо, как при твердом, так и газообразном восстановлении, в последующем направляется на стандартную переработку для получения стали.
Переплавка обычно осуществляется в электропечах, при этом в металл вводят необходимое количество углерода и иных примесей.
Классификация процессов
Металлурги классифицируют процессы бездоменного получения железа по виду конечного продукта, а именно:
- производство материалов для домны с частичной металлизацией (от 30 до 50 процентов);
- производство железа губчатого, продукта твердого, высоко металлизированного (от 85 до 95 процентов), для последующей переработки в сталь;
- производство железа кричного, пластичного металлизированного продукта;
- производство полупродукта или чугуна в жидком состоянии, для дальнейшего плавильного процесса.
Продукты прямого восстановления
К продуктам прямого восстановления железа принято относить четыре вида:
- губчатое;
- металлизированная шихта;
- кричное;
- чугун или углеродистый полупродукт.
Железо губчатое
Его получают в результате процессов, когда восстановление металлов происходит без плавления, при температуре меньше 1000-1200 градусов Цельсия. Исходя из того, каким было начальное сырье, твердое губчатое железо – пористые структуры, либо окатыши. В определенных случаях это металлический порошок. При этом металл характерен еще и тем, что у него достаточно высокая пористость (формой напоминающая губку) вследствие того, что при восстановлении объемные характеристики сырья претерпели незначительные изменения.
Пористая поверхность такого железа приводит к высокой степени окисляемости в процессе хранения и транспортировки, при воздействии на него неблагоприятной окружающей среды (повышенной влажности).
Химический состав этого металла обязан своему составу первоначальному сырью (руде). По сравнению с ломом, губчатое железо более чистое. В нем минимальное присутствие примесей иных металлов.
Также губчатое железо, полученное прямым восстановлением, отличается и присутствием в нем пустых пород. Из-за того, что исходным материалом являются богатые концентраты и руды, его дополнительным очисткам не подвергают. Вследствие этого железо содержит в себе все включения пустой породы исходной руды.
Губчатое железо нашло свое применение в производстве стали, изготовлении железного порошка и в медной цементации.
Шихта металлизированная
Частично восстановленное железо называют металлизированной шихтой. Ее применяют для охлаждения плавильного процесса, а также для последующей плавки в доменных печах. Уровень восстановления металлизированной шихты ниже 80%. Губчатое железо гораздо чище, степень его восстановления более 90%.
Железо кричное
Кричное железо, получаемое бездоменным способом, производится в трубчатых вращающихся печах. Температура восстановления его в диапазоне от 1100 до 1200 градусов Цельсия. Этот продукт представляет собой небольшие металлические частички, в которых шлаковые примеси. Объем шлака в кричном железе высок, составляет примерно 10-20 процентов. Это железо отличается значительными примесями серы и фосфора.
Применяют крицу для последующей переплавки в домнах. Отдельные технологии используют этот продукт при выплавке стали в электрических печах.
Углеродистый полупродукт или чугун
Эти продукты получают при технологии восстановления твердым топливом. По своим характеристикам они аналогичны тем, которые выплавляют в домнах. Более того, углеродистый полупродукт или чугун иногда получается с гораздо меньшим содержанием посторонних примесей.
Дальнейшая работа с этими материалами для получения стали осуществляется традиционными способами.
Источник: fb.ru
[~DETAIL_TEXT] =>
Губчатое железо получается путем восстановления концентратов или высококачественных железных руд в условиях воздействия на них относительно низких температур - менее 1100 градусов Цельсия. Такие процессы исключают плавление руды и ее спекание.
История
Достаточно давно было доказано, что получать сразу же железо из руды возможно. В лабораторных условиях этот процесс легко осуществить. Вследствие этого перед металлургами стояла задача по созданию технологических методов добычи железа в промышленных объемах непосредственно из руды. Сейчас такие методы найдены и внедрены в производство.
Железо, получаемое прямо из руды, получило название губчатого. А методы получения – бездоменные или способы прямого восстановления.
Первые опыты получения губчатого железа без использования доменных плавок в Советском Союзе предпринимались в 50-х годах прошлого века.
Первое производство этого металла в промышленность внедрили в 70-х годах. Первые технологические способы получения губчатого железа без использования домны отличались незначительной производительностью. Получаемый продукт содержал много разнообразных примесей.
Новый толчок этому производству дал природный газ. В 80-х годах XX века он стал широко применяться в горно-металлургическом производстве. Тогда было установлено, что он идеально подходит для осуществления прямого восстановления железа из руды. Более того, начали широко использоваться и иные неприродные газы (попутный газ нефтедобычи, газовые фракции при газификации разнообразных углей, и т. п.).
Совершенствование технологических процессов и внедрение их в 90-е годы привели к тому, что энергоемкость и капитальные затраты на прямое восстановление железа существенно снизились. Начался значительный рост производства железа не доменным способом.
Прямое внедоменное получение губчатого железа - процессы, когда металл восстанавливается из руды при помощи газов, твердого углерода. А также совместно - твердого углерода и газа. Он осуществляется при температуре порядка 1000 градусов Цельсия. При этом природную породу не доводят до шлакования, примеси в ней не восстанавливаются, вследствие чего металл получается достаточно чистым. Специалисты называют этот процесс и иными терминами:
- прямое получение губчатого железа;
- безкоксовая металлургия;
- бездоменная металлургия;
- частичная металлизация руды.
В настоящее время способы добычи метала такими методами в производственных масштабах практикуются в России, Китае, Швеции, Германии, Великобритании, Норвегии и других странах.
Все известные методы делятся на две группы:
- железо образуется под воздействием на руду газообразного восстановителя;
- под воздействием на железную руду твердого восстановителя.
Способов получения губчатого железа бездоменным методом запатентовано почти пятьсот.
Восстановление железа газообразным веществом
Для газообразного восстановления используют водород и окись углерода. Обычно используют способ, когда железную руду измельчают и нагревают до 850 градусов с последующим обжигом. Потом ее направляют во вращающуюся трубчатую печь. Там металл восстанавливается под воздействием движущихся навстречу рудной массе восстановительных газов. Перед выходом из печи он попадает в охладительной контейнер. Потом конечный продукт измельчают с использованием шаровой мельницы.
В последующем масса проходит через специальный магнитный сепаратор. Отсортированное сепаратором железо далее поступает под пресс, который осуществляет формирование губчатого железа в брикеты.
Получение железа твердым восстановителем
Если на производстве задействована технология получения губчатого железа путем твердого восстановления, то этот метод подразумевает в себя следующие операции:
- дробление и измельчение руды;
- для достижения высокой концентрации железа, не более 3% пустой породы, осуществляется магнитное обогащение;
- обогащенная руда смешивается с топливом органического происхождения, в состав которого входят древесные опилки и иные аналогичные органические структуры;
- создание из получившейся массы брикетов, с последующим перемещением их для обжига в печь.
Восстановление железа происходит вследствие сгорания углерода, который заключен в брикетах.
Полученное губчатое железо, как при твердом, так и газообразном восстановлении, в последующем направляется на стандартную переработку для получения стали.
Переплавка обычно осуществляется в электропечах, при этом в металл вводят необходимое количество углерода и иных примесей.
Классификация процессов
Металлурги классифицируют процессы бездоменного получения железа по виду конечного продукта, а именно:
- производство материалов для домны с частичной металлизацией (от 30 до 50 процентов);
- производство железа губчатого, продукта твердого, высоко металлизированного (от 85 до 95 процентов), для последующей переработки в сталь;
- производство железа кричного, пластичного металлизированного продукта;
- производство полупродукта или чугуна в жидком состоянии, для дальнейшего плавильного процесса.
Продукты прямого восстановления
К продуктам прямого восстановления железа принято относить четыре вида:
- губчатое;
- металлизированная шихта;
- кричное;
- чугун или углеродистый полупродукт.
Железо губчатое
Его получают в результате процессов, когда восстановление металлов происходит без плавления, при температуре меньше 1000-1200 градусов Цельсия. Исходя из того, каким было начальное сырье, твердое губчатое железо – пористые структуры, либо окатыши. В определенных случаях это металлический порошок. При этом металл характерен еще и тем, что у него достаточно высокая пористость (формой напоминающая губку) вследствие того, что при восстановлении объемные характеристики сырья претерпели незначительные изменения.
Пористая поверхность такого железа приводит к высокой степени окисляемости в процессе хранения и транспортировки, при воздействии на него неблагоприятной окружающей среды (повышенной влажности).
Химический состав этого металла обязан своему составу первоначальному сырью (руде). По сравнению с ломом, губчатое железо более чистое. В нем минимальное присутствие примесей иных металлов.
Также губчатое железо, полученное прямым восстановлением, отличается и присутствием в нем пустых пород. Из-за того, что исходным материалом являются богатые концентраты и руды, его дополнительным очисткам не подвергают. Вследствие этого железо содержит в себе все включения пустой породы исходной руды.
Губчатое железо нашло свое применение в производстве стали, изготовлении железного порошка и в медной цементации.
Шихта металлизированная
Частично восстановленное железо называют металлизированной шихтой. Ее применяют для охлаждения плавильного процесса, а также для последующей плавки в доменных печах. Уровень восстановления металлизированной шихты ниже 80%. Губчатое железо гораздо чище, степень его восстановления более 90%.
Железо кричное
Кричное железо, получаемое бездоменным способом, производится в трубчатых вращающихся печах. Температура восстановления его в диапазоне от 1100 до 1200 градусов Цельсия. Этот продукт представляет собой небольшие металлические частички, в которых шлаковые примеси. Объем шлака в кричном железе высок, составляет примерно 10-20 процентов. Это железо отличается значительными примесями серы и фосфора.
Применяют крицу для последующей переплавки в домнах. Отдельные технологии используют этот продукт при выплавке стали в электрических печах.
Углеродистый полупродукт или чугун
Эти продукты получают при технологии восстановления твердым топливом. По своим характеристикам они аналогичны тем, которые выплавляют в домнах. Более того, углеродистый полупродукт или чугун иногда получается с гораздо меньшим содержанием посторонних примесей.
Дальнейшая работа с этими материалами для получения стали осуществляется традиционными способами.
Источник: fb.ru
[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => Губчатое железо получается путем восстановления концентратов или высококачественных железных руд в условиях воздействия на них относительно низких температур - менее 1100 градусов Цельсия. Такие процессы исключают плавление руды и ее спекание. [~PREVIEW_TEXT] => Губчатое железо получается путем восстановления концентратов или высококачественных железных руд в условиях воздействия на них относительно низких температур - менее 1100 градусов Цельсия. Такие процессы исключают плавление руды и ее спекание. [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [TIMESTAMP_X] => 21.02.2019 15:34:13 [~TIMESTAMP_X] => 21.02.2019 15:34:13 [ACTIVE_FROM] => 21.02.2019 [~ACTIVE_FROM] => 21.02.2019 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/99258/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/99258/ [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [CODE] => gubchatoe_zhelezo_svoystvo_sposoby_polucheniya_primenenie [~CODE] => gubchatoe_zhelezo_svoystvo_sposoby_polucheniya_primenenie [EXTERNAL_ID] => 99258 [~EXTERNAL_ID] => 99258 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LID] => s1 [~LID] => s1 [NAV_RESULT] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 21.02.2019 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [SECTION_META_KEYWORDS] => губчатое железо: свойство, способы получения, применение [SECTION_META_DESCRIPTION] => Губчатое железо получается путем восстановления концентратов или высококачественных железных руд в условиях воздействия на них относительно низких температур - менее 1100 градусов Цельсия. Такие процессы исключают плавление руды и ее спекание. [SECTION_PAGE_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [ELEMENT_META_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [ELEMENT_META_KEYWORDS] => губчатое железо: свойство, способы получения, применение [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Губчатое железо получается путем восстановления концентратов или высококачественных железных руд в условиях воздействия на них относительно низких температур - менее 1100 градусов Цельсия. Такие процессы исключают плавление руды и ее спекание. [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Губчатое железо: свойство, способы получения, применение ) [FIELDS] => Array ( [TAGS] => ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) [IBLOCK] => Array ( [ID] => 1 [~ID] => 1 [TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [LID] => s1 [~LID] => s1 [CODE] => news [~CODE] => news [NAME] => Пресс-центр [~NAME] => Пресс-центр [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [PICTURE] => [~PICTURE] => [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [RSS_TTL] => 24 [~RSS_TTL] => 24 [RSS_ACTIVE] => Y [~RSS_ACTIVE] => Y [RSS_FILE_ACTIVE] => N [~RSS_FILE_ACTIVE] => N [RSS_FILE_LIMIT] => 0 [~RSS_FILE_LIMIT] => 0 [RSS_FILE_DAYS] => 0 [~RSS_FILE_DAYS] => 0 [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [XML_ID] => clothes_news_s1 [~XML_ID] => clothes_news_s1 [TMP_ID] => 7892ec079502a4fafaa420df15fe1cad [~TMP_ID] => 7892ec079502a4fafaa420df15fe1cad [INDEX_ELEMENT] => Y [~INDEX_ELEMENT] => Y [INDEX_SECTION] => Y [~INDEX_SECTION] => Y [WORKFLOW] => N [~WORKFLOW] => N [BIZPROC] => N [~BIZPROC] => N [SECTION_CHOOSER] => L [~SECTION_CHOOSER] => L [LIST_MODE] => [~LIST_MODE] => [RIGHTS_MODE] => S [~RIGHTS_MODE] => S [SECTION_PROPERTY] => N [~SECTION_PROPERTY] => N [PROPERTY_INDEX] => N [~PROPERTY_INDEX] => N [VERSION] => 1 [~VERSION] => 1 [LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [EDIT_FILE_BEFORE] => [~EDIT_FILE_BEFORE] => [EDIT_FILE_AFTER] => [~EDIT_FILE_AFTER] => [SECTIONS_NAME] => Разделы [~SECTIONS_NAME] => Разделы [SECTION_NAME] => Раздел [~SECTION_NAME] => Раздел [ELEMENTS_NAME] => Новости [~ELEMENTS_NAME] => Новости [ELEMENT_NAME] => Новость [~ELEMENT_NAME] => Новость [CANONICAL_PAGE_URL] => [~CANONICAL_PAGE_URL] => [EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru [~SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru ) [SECTION] => Array ( [PATH] => Array ( [0] => Array ( [ID] => 115 [~ID] => 115 [TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [~TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [MODIFIED_BY] => 2 [~MODIFIED_BY] => 2 [DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [~DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [CREATED_BY] => 1 [~CREATED_BY] => 1 [IBLOCK_ID] => 1 [~IBLOCK_ID] => 1 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [GLOBAL_ACTIVE] => Y [~GLOBAL_ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [NAME] => Технические статьи [~NAME] => Технические статьи [PICTURE] => [~PICTURE] => [LEFT_MARGIN] => 21 [~LEFT_MARGIN] => 21 [RIGHT_MARGIN] => 22 [~RIGHT_MARGIN] => 22 [DEPTH_LEVEL] => 1 [~DEPTH_LEVEL] => 1 [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [~SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [CODE] => [~CODE] => [XML_ID] => 115 [~XML_ID] => 115 [TMP_ID] => [~TMP_ID] => [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [~SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [EXTERNAL_ID] => 115 [~EXTERNAL_ID] => 115 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Технические статьи [SECTION_META_KEYWORDS] => технические статьи [SECTION_META_DESCRIPTION] => [SECTION_PAGE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_KEYWORDS] => технические статьи [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи ) ) ) ) [SECTION_URL] => /news/115/ )
Губчатое железо получается путем восстановления концентратов или высококачественных железных руд в условиях воздействия на них относительно низких температур - менее 1100 градусов Цельсия. Такие процессы исключают плавление руды и ее спекание.
История
Достаточно давно было доказано, что получать сразу же железо из руды возможно. В лабораторных условиях этот процесс легко осуществить. Вследствие этого перед металлургами стояла задача по созданию технологических методов добычи железа в промышленных объемах непосредственно из руды. Сейчас такие методы найдены и внедрены в производство.
Железо, получаемое прямо из руды, получило название губчатого. А методы получения – бездоменные или способы прямого восстановления.
Первые опыты получения губчатого железа без использования доменных плавок в Советском Союзе предпринимались в 50-х годах прошлого века.
Первое производство этого металла в промышленность внедрили в 70-х годах. Первые технологические способы получения губчатого железа без использования домны отличались незначительной производительностью. Получаемый продукт содержал много разнообразных примесей.
Новый толчок этому производству дал природный газ. В 80-х годах XX века он стал широко применяться в горно-металлургическом производстве. Тогда было установлено, что он идеально подходит для осуществления прямого восстановления железа из руды. Более того, начали широко использоваться и иные неприродные газы (попутный газ нефтедобычи, газовые фракции при газификации разнообразных углей, и т. п.).
Совершенствование технологических процессов и внедрение их в 90-е годы привели к тому, что энергоемкость и капитальные затраты на прямое восстановление железа существенно снизились. Начался значительный рост производства железа не доменным способом.
Прямое внедоменное получение губчатого железа - процессы, когда металл восстанавливается из руды при помощи газов, твердого углерода. А также совместно - твердого углерода и газа. Он осуществляется при температуре порядка 1000 градусов Цельсия. При этом природную породу не доводят до шлакования, примеси в ней не восстанавливаются, вследствие чего металл получается достаточно чистым. Специалисты называют этот процесс и иными терминами:
- прямое получение губчатого железа;
- безкоксовая металлургия;
- бездоменная металлургия;
- частичная металлизация руды.
В настоящее время способы добычи метала такими методами в производственных масштабах практикуются в России, Китае, Швеции, Германии, Великобритании, Норвегии и других странах.
Все известные методы делятся на две группы:
- железо образуется под воздействием на руду газообразного восстановителя;
- под воздействием на железную руду твердого восстановителя.
Способов получения губчатого железа бездоменным методом запатентовано почти пятьсот.
Восстановление железа газообразным веществом
Для газообразного восстановления используют водород и окись углерода. Обычно используют способ, когда железную руду измельчают и нагревают до 850 градусов с последующим обжигом. Потом ее направляют во вращающуюся трубчатую печь. Там металл восстанавливается под воздействием движущихся навстречу рудной массе восстановительных газов. Перед выходом из печи он попадает в охладительной контейнер. Потом конечный продукт измельчают с использованием шаровой мельницы.
В последующем масса проходит через специальный магнитный сепаратор. Отсортированное сепаратором железо далее поступает под пресс, который осуществляет формирование губчатого железа в брикеты.
Получение железа твердым восстановителем
Если на производстве задействована технология получения губчатого железа путем твердого восстановления, то этот метод подразумевает в себя следующие операции:
- дробление и измельчение руды;
- для достижения высокой концентрации железа, не более 3% пустой породы, осуществляется магнитное обогащение;
- обогащенная руда смешивается с топливом органического происхождения, в состав которого входят древесные опилки и иные аналогичные органические структуры;
- создание из получившейся массы брикетов, с последующим перемещением их для обжига в печь.
Восстановление железа происходит вследствие сгорания углерода, который заключен в брикетах.
Полученное губчатое железо, как при твердом, так и газообразном восстановлении, в последующем направляется на стандартную переработку для получения стали.
Переплавка обычно осуществляется в электропечах, при этом в металл вводят необходимое количество углерода и иных примесей.
Классификация процессов
Металлурги классифицируют процессы бездоменного получения железа по виду конечного продукта, а именно:
- производство материалов для домны с частичной металлизацией (от 30 до 50 процентов);
- производство железа губчатого, продукта твердого, высоко металлизированного (от 85 до 95 процентов), для последующей переработки в сталь;
- производство железа кричного, пластичного металлизированного продукта;
- производство полупродукта или чугуна в жидком состоянии, для дальнейшего плавильного процесса.
Продукты прямого восстановления
К продуктам прямого восстановления железа принято относить четыре вида:
- губчатое;
- металлизированная шихта;
- кричное;
- чугун или углеродистый полупродукт.
Железо губчатое
Его получают в результате процессов, когда восстановление металлов происходит без плавления, при температуре меньше 1000-1200 градусов Цельсия. Исходя из того, каким было начальное сырье, твердое губчатое железо – пористые структуры, либо окатыши. В определенных случаях это металлический порошок. При этом металл характерен еще и тем, что у него достаточно высокая пористость (формой напоминающая губку) вследствие того, что при восстановлении объемные характеристики сырья претерпели незначительные изменения.
Пористая поверхность такого железа приводит к высокой степени окисляемости в процессе хранения и транспортировки, при воздействии на него неблагоприятной окружающей среды (повышенной влажности).
Химический состав этого металла обязан своему составу первоначальному сырью (руде). По сравнению с ломом, губчатое железо более чистое. В нем минимальное присутствие примесей иных металлов.
Также губчатое железо, полученное прямым восстановлением, отличается и присутствием в нем пустых пород. Из-за того, что исходным материалом являются богатые концентраты и руды, его дополнительным очисткам не подвергают. Вследствие этого железо содержит в себе все включения пустой породы исходной руды.
Губчатое железо нашло свое применение в производстве стали, изготовлении железного порошка и в медной цементации.
Шихта металлизированная
Частично восстановленное железо называют металлизированной шихтой. Ее применяют для охлаждения плавильного процесса, а также для последующей плавки в доменных печах. Уровень восстановления металлизированной шихты ниже 80%. Губчатое железо гораздо чище, степень его восстановления более 90%.
Железо кричное
Кричное железо, получаемое бездоменным способом, производится в трубчатых вращающихся печах. Температура восстановления его в диапазоне от 1100 до 1200 градусов Цельсия. Этот продукт представляет собой небольшие металлические частички, в которых шлаковые примеси. Объем шлака в кричном железе высок, составляет примерно 10-20 процентов. Это железо отличается значительными примесями серы и фосфора.
Применяют крицу для последующей переплавки в домнах. Отдельные технологии используют этот продукт при выплавке стали в электрических печах.
Углеродистый полупродукт или чугун
Эти продукты получают при технологии восстановления твердым топливом. По своим характеристикам они аналогичны тем, которые выплавляют в домнах. Более того, углеродистый полупродукт или чугун иногда получается с гораздо меньшим содержанием посторонних примесей.
Дальнейшая работа с этими материалами для получения стали осуществляется традиционными способами.
Источник: fb.ru
Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники