100
50
Нение кусковой руды связано с некоторыми недостатками: во-первых, кусковая руда имеет ббльшую склонность, чем окатыши, к разрушению, что может привести к ухудшению газопроницаемости столба шихтовых материалов; во-вторых, руда может содержать определенное количество серы, часть которой будет переходить в газ, что ухудшает показатели процесса конверсии природного газа. В связи с этим целесообразно использовать руду, чистую по сере.
Особенно эффективным способом интенсификации процесса производства губчатого железа в шахтных печах является также повышение давления восстановительного газа на колошнике до 0,4—0,бМПа. В этом случае в результате вдувания большего количества восстановительного газа продолжительность восстановления железорудных материалов значительно сокращается и возрастает производительность печи. Другое преимущество заключается в том, что печь может работать без снижения ее производительности на сырье с более высоким содержанием мелочи и при более высокой температуре. Как показал опыт работы шахтных печей в Японии и Мексике, рабочая температура в печи достигала 900—IOOO0C. Возможность работы при таких высоких температурах без спекообразования обусловлена в первом случае наличием в восстановительном газе сажи, которая оседала на поверхности окатышей (в массовом количестве 0,3—0,5 %), предотвращая их слипание в процессе восстановления, во втором случае – применением в шихте 5-10 % кусковой руды.
Повышения производительности шахтных печей можно достичь за счет увеличения их размера. Максимальный диаметр шахтной печи на установках «Мидрекс» составляет 5,5 м, достигаемая при этом производительность равна ~2500т/сут, или 800 тыс. т/год. При увеличении диаметра, печи до б м можно достичь годовой производительности 1—1,2 млн. т, но при этом возникают затруднения с равноМерным распределением газов по сечению печи. Этот недостаток, по-видимому, можно устранить применением повышенного давления газа на колошнике или с помощью управляемого потока восстановительного газа через столб шихтовых материалов (пульсирующего вдувания газа).
Кроме степени металлизации, важным показателем качества металлизованного продукта является содержание в нем 192 Углерода, поскольку ох этого в значительной степени зависят результаты плавки продукта в электропечах. Наличие в металлизованных окатышах невосстановленных оксидов железа и необходимость получения в электропечах металла заданного сортамента предопределяет требования к окатышам по содержанию в них углерода. Чем выше содержание углерода в металле и ниже степень металлизации, тем больше углерода должно быть в металлизованном продукте. Обычно содержание углерода в металлизованных окатышах колеблется в достаточно широких пределах: от 0,8-1,0 до 2,2—2,5 %. Таким образом, регулирование содержания углерода в зависимости от степени металлизации и требований потребителей является необходимым элементом технологии металлизации в шихтовых печах. Для повышения содержания углерода в металлизованном продукте необходимо повышать концентрацию СО и CH4 в восстановительном и охлаждающем газах и снижать в них содержание водяных паров и диоксида углерода. В свою очередь, для повышения концентрации CH4 следует либо добавлять природный газ к восстановительному и охлаждающему газам, либо уменьшать соотношение окислителя и природного газа при конверсии. Однако при конверсии будет происходить выделение сажистого углерода, что является нежелательным. Науглероживанию при помощи метана способствуют повышение температуры процесса металлизации и снижение водорода в восстановительном газе. Науглерожива – нию за счет оксида углерода способствует пониженная температура и повышение концентрации в восстановительном га – Зе – Влияние различных факторов на содержание углерода в металлизованных окатышах в условиях ОЭМК показано на Рис. 45.
|
1,7- |
1,1— |
Природ – — |
||||
|
800 |
0,13 |
350 |
2,5 |
1,3 |
Ныи газом |
|
|
850- |
0,22- |
350- |
0,2 |
3,0- |
1,9- |
Охлаж – — |
|
900 |
0,23 |
450 |
3,8 |
2,3 |
Денным колошниковым газом |