МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА – Часть 130

Для получения рудно-топливных окатышей можно использо­вать тонкоизмельченные рудные материалы (руда, концент­рат, окалина) в количестве 72-76 %, а также твердые восстановители (уголь, антрацит, полукокс и кокс)- 20—22 %. В качестве связующего — каменно-угольный пек в количестве 4—5 % от всей массы шихты. На грануляторе получают сырые окатыши размером 20—30 мм, которые затем подвергают сушке при 100—250 0C в течение 5—8 ч.

Подготовительные окатыши непрерывно загружают в печь на поверхность расплавленного шлака (1500-1650 0C). Ока­тыши, имеющие объемную массу 2,44—2,48 г/см3, частично погружаются в толщу шлака, где происходит их восстановле­ние, которое практически завершается к моменту расплавле – 282

Рис. 59. Схема процесса "КШС и варианты подачи рудно – топливных окускованных ма­териалов в факел через то­рец печи (а) и в шлак через рабочие оква печи (ff): 1 — факел; 2 — восстанови­тельный газ (СО); 3 — шлак; 4 — металл; 5 — металлизо – ванные корольки

Ния окатышей. Восстановленные окатыши постепенно плавят­ся, и жидкий металл осаждается из шлака.

Образующийся газ, состоящий из СО и летучих компонен­тов топлива, вспенивает шлак, что улучшает теплопередачу в системе газ—шлак-металл. Суммарный коэффициент тепло­передачи в 3,5—4 раза выше, чем для мартеновского процес­са. Восстановительные газы создают непосредственно над поверхностью слоя защитную атмосферу и предохраняют вос­становленное железо от окисления.

Дожигание монооксида углерода над кипящим шлаком повы­шает общую эффективность использования углерода в качест­ве восстановителя и энергоносителя. Отопление печи осу­ществляется сжиганием в ее рабочем пространстве мазута Или газа, а также дожиганием выделяющегося газа. В таком процессе обеспечивается высокая скорость и степень вос­становления, а наличие основных шлаков (основность 1,8) Позволяет осуществить селективное восстановление железа и Получить металл с содержанием углерода 0,03-1,35 %. Сте­пень извлечения железа составляет ~ 90 %, содержание же­леза в шлаке 10-12%.

Процесс КШС можно осуществлять по различным схемам: в одной качающейся отражательной печи, где накопленный в ванне металл в последующем доводится до марочной стали и частично выпускается (монопроцесс), либо в отражательной печи получают жидкий полупродукт с контролируемым содер­жанием углерода, а доводка металла проводится в электро­печи (двухстадийный процесс). Во втором случае операции) перелива полупродукта в электропечь можно сопровождать десульфурацией металла синтетическими шлаками. Удельная производительность процесса КШС составляет

3,2—4,9 т/(м2 • сут), а при использовании кислорода (270-400 м3/т) она возрастает до 4,5-5,5 т/(м2 • сут).

Преимуществом процесса КШС является возможность непре­рывного контроля и регулирования технологических парамет­ров и получения металла с низким содержанием Si; Mn; Р, примесей цветных металлов и газов. Недостатком процесса является повышенное содержание серы в получаемом продукте (0,058-0,076%), что требует дополнительной обработки ме­талла с целью его десульфурации, а также большие потери железа со шлаком. Аналогичные процессы разрабатываются во многих странах.

Они обладают рядом преимуществ по сравнению с ранее рассмотренными процессами. Для сравнения в табл. 30 при­ведены основные показатели процессов, осуществляемых в трубчатых вращающихся печах, во вращающемся конвертере и отражательных печах. Как следует, в агрегатах последнего типа восстановление протекает с большей скоростью при меньших затратах угля, топлива и кислорода.