чавуну, виплавленого за цей же час Р (т). В
Питома витрата коксу в доменних печах становить 0,5 ... 0,7 (для передових - 0,36 ... 0,4)
K - важливий показник, оскільки вартість коксу складає більше 50% вартості чавуну.
ЛЕКЦІЯ 2.
Процеси прямого одержання заліза з руд. Виробництво сталі. p> Процеси прямого одержання заліза з руд
Під процесами прямого одержання заліза розуміють такі хімічні, електрохімічні або хіміко-термічні процеси, які дають можливість отримувати безпосередньо з руди, минаючи доменну піч, металеве залізо у вигляді губки, криці або рідкого металу.
Такі процеси ведуться, що не витрачаючи металургійний кокс, флюси, електроенергію (на підготовку стисненого повітря), а також дозволяють отримати дуже чистий метал.
Методи прямого одержання заліза відомі давно. Випробувано більше 70 різних способів, але лише деякі здійснені і притому в невеликому промисловому масштабі.
В останні роки інтерес до цієї проблемі виріс, що пов'язано, крім заміни коксу іншим паливом, з розвитком способів глибокого збагачення руд, що забезпечують не тільки високого вмісту заліза в концентратах (70 ... 72%), а й майже повне звільнення його від сірки і фосфору.
Отримання губчастого заліза в шахтних печах.
Схема процесу представлена ​​на рис.2.1
В
Рис.2.1 Схема установки для прямого відновлення заліза з руд і отримання металізованої окатишів
При отриманні губчастого заліза добуту руду збагачують і одержують окатиші. Окатиші з бункера 1 по гуркоту 2 надходять в короб 10 шіхтозавалочной машини і звідти в шахтну піч 9, працює за принципом протитечії. Прокидаючись від окатишів потрапляє в бункер 3 з БРИКЕТУВАЛЬНИКИ і у вигляді окатишів знову надходить на гуркіт 2. Для відновлення заліза з окатишів в піч по трубопроводу 8 подають суміш природного та доменного газів, піддану в установці 7 конверсії, в результаті якої суміш розкладається на водень і оксид вуглецю. У відновної зоні печі У створюється температура 1000 ... 1100 0 C, при якій і відновлюють залізну руду в котунах до твердого губчастого заліза. Вміст заліза в котунах досягає 90 ... 95%. Для охолодження залізних окатишів по трубопроводу 6 в зону охолодження 0 печі подають повітря. Охолоджені окатиші 5 видаються на конвеєр 4 і надходять на виплавку сталі в електропечах.
Відновлення заліза в киплячому шарі.
Дрібнозернисту руду або концентрат поміщають на решітку, через яку подають водень або інший відновний газ під тиском 1,5 МПа. Під тиском водню частинки руди знаходяться в підвішеному стані, здійснюючи безперервний рух і утворюючи "Киплячий", "псевдозрідженому" шар. У киплячому шарі забезпечується хороший контакт газу-відновника з частками оксидів заліза. На одну тонну відновленого порошку витрата водню становить 600 ... 650 м 3 .
Отримання губчастого заліза в капсулах-тиглях.
Використовують карбідокремніевие капсули діаметром 500 мм і висотою 1500 мм. Шихта завантажується концентричними шарами. Внутрішня частина капсули заповнена відновником - подрібненим твердим паливом і вапняком (10 ... 15%) для видалення сірки. Другий шар - відновлювана подрібнена руда або концентрат, окалина, потім ще один концентричний шар - відновлювача і вапняку. Встановлені на вагонетки капсули повільно переміщаються в тунельної печі довжиною до 140 м, де відбувається нагрів, витримка при 1200 0 C і охолодження протягом 100 годин.
Відновлене залізо отримують у вигляді товстостінних труб, їх чистять, дроблять і подрібнюють, отримуючи залізний порошок з вмістом заліза до 99%, вуглецю - 0,1 ... 0,2%.
Виробництво сталі.
Сутність процесу
Стали - залізовуглецеві сплави, що містять практично до 1,5% вуглецю, при більшому його утриманні значно збільшуються твердість і крихкість сталей і вони не знаходять широкого застосування.
Основними вихідними матеріалами для виробництва сталі є переробний чавун і сталевий брухт (скрап).
Зміст вуглецю і домішок в стали значно нижче, ніж у чавуні. Тому сутність будь-якого металургійного переділу чавуну в сталь - зниження вмісту вуглецю і домішок шляхом їх виборчого окислення і перекладу в шлак і гази в процесі плавки.
Залізо окислюється в першу чергу при взаємодії чавуну з киснем в сталеплавильних печах:
.
Одночасно з залізом окислюються кремній, фосфор, марганець і вуглець. Утворений оксид заліза при високих температурах віддає свій кисень більш активним домішках в чавуні, окислюючи їх.
Процеси виплавки сталі здійснюють у три етапи.
Перший етап - розплавлення шихти і нагрівання ванни рідкого металу.
Температура металу порівняно невисока, інтенсивно відбувається окислення заліза, утворення оксиду заліза і окислення домішок: кремнію, марганцю і фосфору.
Найбільш важливе завдання етапу - видалення фосфору. Для цього бажа...
