МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА – Часть 1

TOC \o "1-3" \h \z

До настоящего времени основное количество черных ме­таллов (более 98 %) получают по двухступенчатой схеме чугун-сталь. По этой схеме железо из руды в ходе доменной плавки практически полностью переходит в чугун, а сталь производят из чугуна в конвертерах или сталеплавильных печах. При этом не имеет значения, как отмечал А. Н.Пох – виснев, с какой долей скрапа (вплоть до 100 %) была по­лучена сталь, так как скрап, в свою очередь, был получен из чугуна.

Двухстадийный процесс, несмотря на кажущуюся сложность по сравнению с непосредственным производством стали из руды, имеет следующие преимущества: возможность получать металл заданной марки из любого железорудного материала, высокую единичную производительность агрегата, сравни­тельно низкий уровень материальных и энергетических затрат и др. До последнего времени ни один из способов прямого получения стали из руды не выдерживал конкуренции с двухступенчатой схемой.

Во второй половине XX в. ситуация в промышленности резко изменилась. Возникшие дефициты источников энергии, территории, распространение производства металла в раз­вивающихся странах, резкий рост требований к качеству ме­талла и возросшие требования экологии заставили пере­смотреть критерии успеха при получении черных металлов. Оказалось, например, что максимальная производительность труда, характерная для наиболее мощных доменных печей и конвертеров, и низкий уровень энергетических затрат в них не являются сами по себе доказательствами преимущества этих агрегатов, так как это может не соответствовать ко­нечным народнохозяйственным критериям эффективности. Существенно выросло значение фактора "комфортности" чело­века на производстве, уровня интеллектуального взноса при участии его в производственном процессе. Вероятно, что эти факторы еще не очень осознанно, но все более мощно влияют на структуру производства и его содержание. Не 4 случайно именно во второй половине XX в. в металлурги­ческой промышленности начали активно проявлять себя не­традиционные методы производства металла. Эти способы часто объединяют одним названием "прямое получение желе­за", хотя это не очень точно, о чем будет более подробно сказано далее.

Новые схемы производства металла развиваются во всех регионах мира, как в передовых, так и в развивающихся странах. В нашей стране с начала 80-х годов функционирует Оскольский электрометаллургический комбинат, не имеющий доменных печей и являющийся одним из наиболее крупных подобных заводов в мире. Намечается строительство ана­логичных производств в других районах страны. Произ­водство первичного металла в агрегатах бездоменной метал­лургии отличается рядом особенностей, не позволяющих использовать книги по доменному производству в качестве учебников для новых технологий.

Настоящий учебник является одним из первых учебников, посвященных анализу бездоменной технологии производства металла из руд. Он создан на основе многолетнего чтения разделов специальных курсов и целиком новых специальных дисциплин в Московском институте стали и сплавов и Днеп­ропетровском металлургическом институте. Авторы стреми­лись при подготовке учебника использовать весь экспери­ментальный и производственный материал, накопленный в промышленности и научных исследованиях с учетом новейших достижений физической химии, теплофизики и теплоэнерге­тики, газодинамики и других фундаментальных дисциплин. Выбор наиболее важных и общих закономерностей из большого фактического материала, относящегося как к крупномасштаб­ным, используемым в промышленности технологиям, так и к перспективным, но еще проходящим стадию проверки процес­сам, представил основную трудность для авторов и вероятно привел к некоторой субъективности их позиции, что харак­терно для многих книг и авторов. Поэтому авторы с благо­дарностью примут замечания читателей этой книги.