Печі металізації для отримання чистого заліза


Піч для металізації є обладнанням, за допомогою якого отримують чисте залізо без використання коксу. Такий металізований матеріал служить відмінним сировиною для металургійного виробництва. Крім заліза, він має в своєму складі різні сполуки, включаючи оксиди. Концентрація чистого металу повинна бути не менше 90-93% від всієї сировини в продукті. Цю характеристику називають ступенем металізації. В цілому заліза в шихті для металургійного виробництва має бути від 70% і більше.

Сировина може металізовані в різних температурних режимах, наслідком чого є отримання губчастого заліза або криці або рідкого чавуну.

При низькому температурному режимі проводиться губчасті залізні. Це пористий або пилоподібний матеріал, для отримання якого відновлюють залізну руду, а також її концентрати. У цьому процесі використовують або твердий вуглець (при температурі 1200-1250 ° С), або газоподібні водень і окис вуглецю (при показниках в 850-900 ° С). Неминучим для цього процесу металізації є наявність в губчатому залозі таких домішок, як рудна порода і вугільна зола. Вони усуваються при виробництві сталі.

Більш істотне нагрівання дозволяє отримати крицю – губчасту залізну масу, пори якої заповнені шлаком. При підвищенні показників до 1250-1350 ° С руда відновлюється за допомогою вугілля в обертових трубчастих печах. Оскільки температура при виробництві криці вище, ніж при отриманні губчастого заліза, рудна порода плавиться, перетворюючись на густу пастоподібну масу. Завдяки обертанню печі металеві включення з’єднуються в більші шматочки. Для отримання криці потрібна руда з вмістом заліза не більше ніж 40%, щоб була достатня кількість шлаку. На сьогоднішній день від промислового виробництва криці відмовилися, враховуючи економічну недоцільність і занадто низька якість готового продукту.

А – процес в реторті періодичної дії (Hyl-1); Б – процеси під обертається трубчастої печі (СЛ-РН); В – процеси в реакторі з киплячим шаром (FIOR); Г – процеси в шахтних печах (Мідрекс); 1 – газ для попереднього нагріву, відновлення і охолодження; 2 – руда; 3 – горючий газ; 4 – газовий ріформер (конверсійна установка); 5 – природний газ; 6 – повітря або рециркулюючий колошниковим газ; 7 – газ-відновник; 8 – губчасті залізні; 9 – відходить газ; 10-12 – ступені I-III; 13 – газ-відновник; 14 – губчасті залізні; 15 – руда і вугілля; 16 – обертається холодильник

Нагріваючи руду до 1500 ° С і відновлюючи її вугіллям, можна отримати рідкий чавун. Завдяки особливостям цього процесу регенерація сировини проходить помітно швидше. Подібний матеріал користується більшою популярністю, ніж губчасті залізні і криця, через більш низький вміст забруднень.

Технологічні ланцюжки в металургії

Метализаційні печі класифікують виходячи з одержуваного продукту. Вони бувають Рідкофазний і твердофазних. Останній різновид агрегату передбачає застосування твердих і газоподібних відновлювачів. Крім того, печі підрозділяються на пристрої безперервного і періодичної дії. До перших відносяться шахтні і трубчасті, до других – камерні з ретортами і чашами. Серед найбільш популярних відзначають твердофазні печі, засновані на технології Мідрекс. Це шахтне обладнання з газоподібним відновником. Крім того, з твердофазних слід зазначити трубчасті печі, що працюють за технологією СЛ-РН з твердим регенератором. Для жидкофазного відновлення найчастіше використовують шахтні печі, засновані на технології корекс.

Принцип роботи пристроїв СЛ-РН схожий на процес функціонування трубчастих обертових печей для випалу вапняку.