МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА – Часть 79

Классическим примером использования газифицированного твердого топлива для восстановления железных руд является процесс Виберга (Швеция), в котором восстановительный газ, состоящий из 74 % СО; 21 % H2; 3 % CO2; 1 % H2O при 950 0C получают в электрическом газогенераторе в резуль­тате газификации кокса при помощи пара и углекислого газа, содержащегося в колошниковом газе шахтной печи. В настоящее время в промышленном масштабе применяются три способа газификации угля: в компактном слое при высоком давлении (способ Пурги), в вихревом потоке (способ Копперс—Тотцек) и в кипящем слое (способ Винклера). В последних двух способах используют газификацию углей при атмосферном давлении, что создает трудности по их совмес­тимости с шахтными печами (по давлению с агрегатной производительностью).

Газификация угля осуществляется под давлением 2-3 МПа в слое шихты, движущейся противотоком к подаваемым в реактор снизу пару и кислороду и образующемуся газу. Реактор может работать в режиме без расплавления и с Расплавлением золы. При работе с расплавлением золы производительность реактора увеличивается в три раза, значительно сокращается расход пара, появляется возмож – н°сть газификации углей с низкой реакционной способностью "ли с низкой температурой плавления золы, обеспечивается возможность варьирования в широких пределах соотношения Удержаний водорода и оксида углерода в газе. Получаемый в газогенераторе газ имеет состав: 60,6% СО; 27,8% H2; 2.6 % CO2; 7,6% CH4; 0,4% CnHm; 1%N2. Степень газифи­кации углерода составляет 68,3 %.

Процессы газификации угля в вихревом потоке осугцеств. ляются при высоких давлениях (до 3 МПа) и температур^ (1500—2400 0C) в прямоточных реакторах при совместной по-

Даче угля с паром и кислородом. Преимуществами процессов в вихревом потоке по сравнению с процессами в компактном слое является возможность использования различных сортов углей, высокая температура получаемого газа в отсутствие в нем смолы и фенола. Однако требуется подготовка угля по крупности — его измельчения. Для обеспечения оптимальных рабочих параметров процесса и высокого содержания СО+ H2 в газе содержание влаги в угле не должно превышать 5%. Получаемый газ содержит до 95 % (СО + H2).

На установках по газификации угля в кипящем слое ве­дутся работы по усовершенствованию процесса в направлении повышения степени газификации углерода путем вторичного использования осажденной пыли, повышения температуры га­зификации, газификации под давлением и др. Получают раз­витие процессы газификации и производства чугуна в одиом агрегате, а также процессы газификации с применением плазмы.

Глава 4. ПОЛУЧЕНИЕ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА

Процессы получения губчатого железа осуществляются при умеренных температурах с использованием газообразного или твердого восстановителя в различных агрегатах: шахт­ных, трубчатых, туннельных, муфельных, отражательных, электронагревательных печах, ретортах периодического действия, конвейерных машинах, реакторах с кипящим слоем и др. Иногда эти агрегаты соединены в комплексы, в кото­рых наиболее часто сочетаются с электропечью (электро­доменной или дуговой) для получения жидкого металла (чу­гуна и стали).