Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Топливо и восстановитель для металлургии железа.





Процессы получения восстановительного газа из жидкого топлива не отличаются от аналогичных процессов с применением га­зообразного топлива, однако имеют свои особенности. Для восстановительного газа с повышением содержанием СО характерна склонность к образованию сажистого углерода. Еще более благоприятные условия для выделения сажи создаются при применении воздушной конверсии жидких углеводородов, при которой до 30% топлива не газифицирует­ся, что приводит к наличию в восстановительном газе до 57 г сажисто­го углерода на 1 м3 сухого газа.

Помимо содержания в восстановительном газе сажистого углерода, существенным недостатком описанных процессов является также сни­жение восстановительной способности получаемого газа за счет присутствия в нем значительного количества азота, переходящего из воздуха.

Горючее, употребляемое для доменной плавки, служит не только для нагрева шихты и ее расплавления, но также и как основной химический реагент для восстановительных процессов в печи и науглероживания железа.

Для доменного процесса требуется прочное и неспекающееся твердое топливо. Следует учитывать, что твердое топливо занимает значительный объем доменной печи и большая его часть должна сохраниться твердой, кусковой и прочной вплоть до сжигания у фурм печи, с тем чтобы обеспечить высокую газопроницаемость столба шихтовых материалов. Такое топливо можно лишь частично заменить другим (жидким, газообразным и пылевидным).

К твердому топливу предъявляют основные требования:

1. Высокая теплота сгорания и пирометаллургическая способность.

2. Достаточная прочность и термостойкость, чтобы не образовывалось много мелочи при нагреве топлива и прохождении его через печь.

3. Неспекаемость в условиях доменного процесса.

4. Достаточная чистота по содержанию вредных примесей — серы и фосфора.

Желательно также, чтобы в топливе было немного золы, особенно кремнезема и глинозема, требующих применения флюсов.

Топлива естественных видов не удовлетворяют этим требованиям главным образом вследствие низкой термостойкости и спекаемое. Поэтому для доменной плавки приходится специально изготовлять твердое топливо: кокс или древесный уголь.

30. Получение жидкого металла по схеме «восстановление – плавление».

Разделение низкотемпературной («восстановление») и высоко­температурной («плавление») областей и создание комбинации из двух агрегатов — шахты и горна.

Опыт действующей установки Корекс позволяет опреде­лить некоторые условия и перспективы развития направления восстановление — плавление.

1. Процесс получения жидкого металла с использованием углей и высокой степенью утилизации химического потенциала горновых га­зов может быть в зависимости от конкретных условий экономически и технологически приемлемым

2. В отличие от жидкофазного восстановления процесс «восстано­вление—плавление» обеспечивает возможность получения как пере­дельных, так и литейных чугунов, а также чугунов с повышенным со­держанием марганца.

3 Расход угля на производство 1 т чугуна, по-видимому, не может быть ниже 800—900 кг, причем лимитирующими являются условия восстановления железа в шахтной печи.

4 Для процесса требуется обязательное обеспечение техническим кислородом в количестве 600- -700 м3/т.

5. Процесс может быть осуществлен лишь при наличии кусковою железорудного сырья. Следовательно, наличие фабрик окускования обязательно.

6. Наличие двух агрегатов и требования синхронизации их работы создают трудности для нормального функционирования установки получения чугуна.

7. По сравнению с агрегатом ПЖВ установка Корекс отличается более низкой удельной производительностью.

8. Плохо просматриваются методы управления процессом (регули­рование состава чугуна, температуры в плавильном агрегате и т. д.).

9. Неясны основные ресурсо-экологические характеристики. Не­известны коэффициенты распределения элементов между чугуном, шлаком и газом.

10. Не просматривается роль этого процесса в реализации глобаль­ного рециклинга.

Наиболее освоенной схемой процесса восстановление — плавление является вариант шахтная печь — горн, т. е. две части доменной печи, разрезанной по горизонта­ли, поставленные рядом друг с другом. Это позволяет решить, по су­ществу, лишь одну задачу: замену кокса недефицитным видом твердо­го топлива. Вторая задача, решаемая процессом жидкофазного восста­новления, — использование неокускованной железорудной шихты — не достигается. Процесс Корекс. Обожженные окисленные окатыши или кусковая руда вместе с кусками известняка или доломита (размеры кусков шихты 6—20 мм) сгружаются в первый агрегат — шахтную печь высотой 19 м и внутренним диаметром 5 м. Снизу через фурмы в шахту вдувается газ-восстановитель из второго (плавильного) агрегата при температуре 820 °С. Таким образом, в шахтной печи протекают процессы, аналогичные процессам металли­зации в шахтных печах твердофазного восстановления. Отходящий из шахтной печи газ частично используется для охлаждения газа-восста­нови теля, выходящего из плавильного агрегата. Время пребывания шихты в шахтной печи 7—9 ч, конечная степень металлизации 93%. Металлизованные окатыши направляются во второй (плавильным) агрегат (аналог горна доменной печи), где в токе кислорода при темпе­ратуре около 2500 °С сгорает твердое топливо и формируются чугун и шлак. Температура жидких продуктов плавки выше 1500 С. В отличие от процессов жидкофазного восстановления в одном агрегате в установке Корекс в горне происходит активное восстановление кремния, марганца, фосфора, десльфурация чугуна шлаком, науглероживание металла.

Корекс-процесс выплавки жидкого чугуна на основе угля вместо кокса. Данный процесс газифицирует некоксующийся уголь в плавильном реакторе, и газ также используется для производства жидкого чугуна. Газифицированный уголь подается в шахтную печь, где он вступает в реакцию с кислородом железной руды, окатышей или агломерата. После этого полученный чугун подается в плавильный реактор. Состоит из 2-х частей: 1. восстановительная шахта, 2. плавильный агрегат (газификатор). Восстановление до губчатого железа. Потом подаётся шнековым транспортёром в плавильную газификационную камеру. T=1600 C. Состав чугуна: 4,24 С, 0,6 Si, 0,33 S, 0,16 P. Расход угля 1180 кг/т.ч. Подаётся уголь и вдувается кислород.

 

 

31. Получение жидкого металла по схеме «плавление – восстановление».

Исключение низкотемпературной области процесса и совмеще­ние процессов плавления и восстановления в одной области. При этом идет преимущественно прямое восстановление оксидов, химическая и тепловая энергия отходящих газов не используется (схема «плавление — восстановление»). Процесс Ромелт. Продуктом процесса явля­ется чугун, выплавляемый в агрегате типа горн из необогащенной железной руды и недефицитного угля, размер кусков которых не контролируется. Таким образом, для этого процесса из современной трехступенчатой схемы производства исключаемся первая стадия: обогащение и окускование железорудного сырья и обогащение углей и их коксование.

Перспективы про­цесса жидкофазного восстановления в одном агрегате:

- Достигается экономически выгодный расход топлива;

-Получение в агрегатах жидкофазного восстановления особо чис­тых по примесям чугунов;

-Использование агрегатов для жидкофазного восстановления для переработки цинксодержащих материалов;

-Применение печей для жидкофазного восстановления может успешно использоваться для переработки техногенных и бытовых отходов определенного типа;

-Использование агрегатов ПЖВ для газификации твердых топлив различного вида;

-Использование процессов жидкофазного восстановления для це­лей микрометаллургии.

Через нижние фурмы вдувается кислородно-воздушная смесь, которая интенсивно перемешивает шлак. На уровне нижних фурм располагаются кессоны (водоохлаждаемые стенки). На них образуется плотный шлаковый гарнисаж. Для дожигания выделяющихся газов (CO, H2) и возврата тепла в ванну через верхние фурмы подаётся кислород. Шихта непрерывно загружается сверху. Снизу на разных уровнях вытекает чугун (ниже) и шлак.

В плавильно-воссановительной печи Poмелт имеют место все че­тыре укрупненные зоны, характерные для одностадийных процессов жидкофазного восстановления,а именно: металлическая ванна, шлаковая барботируемая ванна, зона дожигания и зона свободного пространства в верхней части плавильно-восстановительной печи.

 

Шлаковую ванну на три зоны в соответствии с особенностью протекающих в них процессов и выделяют таким образом в плавильно-восстановителной печи 5 зон, не считая зоны свободного подкупольного пространства печи.

1.Зона спокойного металла (температура 1350—1400 °С) в горне печи.

2.Зона спокойного шлака (температура 1400—1450 °С) подуровнем барботажных фурм.

3. Нижняя часть зоны барботируемого слоя шлака с температурой 1450—1500 °С, расположенная непосредственно над барботажными фурмами.

4. Верхняя часть барботируемого слоя шпака с температурой 1500—1550 °С (поверхностный слой).

5. Зона дожигания (1750—1850 'С).

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 975. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОРФЕМНОГО СОСТАВА СЛОВА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ В практике речевого общения широко известен следующий факт: как взрослые...

СИНТАКСИЧЕСКАЯ РАБОТА В СИСТЕМЕ РАЗВИТИЯ РЕЧИ УЧАЩИХСЯ В языке различаются уровни — уровень слова (лексический), уровень словосочетания и предложения (синтаксический) и уровень Словосочетание в этом смысле может рассматриваться как переходное звено от лексического уровня к синтаксическому...

Плейотропное действие генов. Примеры. Плейотропное действие генов - это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Измерение следующих дефектов: ползун, выщербина, неравномерный прокат, равномерный прокат, кольцевая выработка, откол обода колеса, тонкий гребень, протёртость средней части оси Величину проката определяют с помощью вертикального движка 2 сухаря 3 шаблона 1 по кругу катания...

Неисправности автосцепки, с которыми запрещается постановка вагонов в поезд. Причины саморасцепов ЗАПРЕЩАЕТСЯ: постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых автосцепное устройство имеет хотя бы одну из следующих неисправностей: - трещину в корпусе автосцепки, излом деталей механизма...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия