| Доменное получение
| Внедоменное получение
|
| Возможности переработки бедных железных руд
|
| Обеспечивает получение кондиционного чугуна из железных руд с любым содержание железа. Содержание железа влияет лишь на технико-экономические показатели процесса.
| Металлизация бедных руд (применение для этих целей металлургии железа) может быть эффективна лишь для получения кричного железа и жидкого металла. Неэффективно получение частично металлизованных материалов (большое количество тепла на нагрев пустой породы и большой расход восстановителя) и губчатого железа (если пустой породы>2,5…3,0% - много шлака в ДСП, следовательно высокий расход электроэнергии).
|
| Наличие примесей других элементов
|
| Чугун имеет нормальный состав по S, но Cu, P, Si удалить невозможно
| не удаляется практически ни один попутный элемент, кроме S (~30%). Т.е. все что было в руде попадает в сталеплавильный агрегат. В случае с жидким металлом – удаляется Zn и щелочи, десульфурация, Si, возможно P – зависят от режима процесса
|
| Физические свойства руды
|
| Переработка исключительно кускового материала (>3…5мм), следовательно, необходимо окускование руд (агломерация, производство окатышей).
| При получении кричного и губчатого железа см. Доменное получение. Низкотемпературная металлизация измельченных руд возможна в специальных агрегатах (аппарат кипящего слоя). Для большинства способов внедоменного получения металла размер кусков руды значения не имеет.
|
| Использование недефицитных видов топлива
|
| Ничто кроме металлургического кокса применимо быть не может (т.к. свойства кокса сохраняются при высокой температуре). Отсутствие кокса влечет за собой смерть доменного производства.
| Большинство известных технологий металлургии железа не требует в качестве компонента шихты кокса. Применяют восстановительные газы (в основном при производстве губчатого железа), недефицитные виды каменного угля, бурые угли и продукты их переработки, нефтепродукты (выбор топлива зависит от экономики и конъюнктуры региона).
|
| Использование новых видов энергии
|
| Применение атомной энергии и энергии плазмы не исключается
| Наибольший эффект от атомной энергии и энергии плазмы достигается именно во внедоменном процессе, это резко повышает конкурентоспособность с доменном производством в обозримом будущем.
|
|
|
|
Несмотря на большое количество технических новинок в различных производственных переделах, технологической базой современной черной металлургии по-прежнему является металлургический цикл, основы которого были разработаны еще в прошлом столетии. Одним из главных звеньев металлургического цикла, определяющим его основные технико-экономические показатели, является коксодоменный передел и сопряженное с ним горно-обогатительное производство. Хотя в настоящее время опережающими темпами растет передельная мини-металлургия на базе электродуговой переплавки лома и совершенствуются многочисленные процессы получения металлизованного сырья на основе прямого восстановления железа (пвж), доменная печь в целом по-прежнему сохраняет роль главного агрегата по производству так называемого первородного металла.
Технология доменного процесса и конструкция печи совершенствовались на протяжении нескольких веков и достигли в настоящее время высокой степени эффективности. Этот процесс сегодня незаменим при крупномасштабном производстве передельного чугуна для последующей выплавки стали в кислородном конвертере, который сохраняет роль основного агрегата сталеплавильного передела. Гигантские доменные печи являются своеобразным символом не только большой металлургии, но и индустриальной мощи страны. Однако также очевидны и недостатки доменного процесса: использование дорогостоящего кокса в качестве энергоносителя и восстановителя и, следовательно, необходимость соответствующего коксохимического комплекса для его производства (при дефиците коксующихся углей); высокая капиталоемкость и энергоемкость доменного передела (на его долю вместе с рудообогащением и коксохимией приходится не менее половины капитальных затрат и около 70 % энергопотребления производственного цикла); весьма высокий уровень загрязнения окружающей среды (около 80 % вредных выбросов всего металлургического цикла). В мировой металлургии на протяжении 70 лет велись активные поиски и разработки процессов и агрегатов, позволяющих производить металл внедоменным способом из железной руды с использованием менее дефицитных энергоносителей и восстановителей с приемлемыми технико-экономическими параметрами. К настоящему времени имеется значительное число технологий внедоменного и бескоксового производства металла, получивших промышленное распространение.
Получение твердого продукта в процессе твердофазного восстановления с использованием в качестве восстановителя природного газа или - реже - энергетического угля достаточно подробно описано в технической литературе. Однако эти процессы, несмотря на то, что некоторые из них, например "мидрекс", достаточно широко используются в промышленном масштабе, к сожалению, не свободны от существенных недостатков. В частности, для твердофазной металлизации требуются определенные по качеству руды; использование дорогостоящего природного газа существенно снижает экономическую эффективность процесса; использование энергетического угля ухудшает качество продукта, получаемого в виде губки или порошка для последующей переплавки в дуговых печах.
