МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА – Часть 132

Преимуществом процесса является высокая теплоотдача от факела к ванне, возможность получения металла с низким содержанием Si, Mn и Р. Недостатком — необходимость вне – печной обработки металла с целью его десульфурации.

Аналогичный процесс восстановления железа из расплава растворенным в металле углеродом осуществлен в индукцион­ной печи (рис. 61). Индукционная печь состоит из двух секций Jh 2, которые сообщаются между собой каналами 3. В секции 1 металл науглероживается (до 4 % С) и в резуль­тате электромагнитного перемешивания поступает по каналам в секцию 2, где углерод металла расходуется на восстанов­ление оксидов железа из расплава. Выделяющийся монооксид углерода используется для нагрева и частичного восстанов­ления руды в трубчатой вращающейся печи 5. Регулируя по – Дачу угля в секцию 1, можно получать металл с различным

Рнс. 61. Схема прямого получения металла в индукционной печи (способ ДЕСИ): 1 — секция науглероживания; 2 — секция восстановления; 3 — соединительные каналы; 4 — плунжер; 5 — вращающаяся печь; 6 — сердечник

Содержанием углерода, а изменяя основность шлака в секции 2, регулировать в металле содержание кремния, серы и фос­фора.

Такой способ позволяет получать полупродукт, требуюшии дальнейшего передела, чугун и сталь. В последнем случае плавку предложено проводить в агрегате, имеющем несколько двухсекционных печей, восстановительные ячейки которых сообщаются между собой. 288

Преимуществом такого процесса является возможность его регулирования как в стадии науглероживания, так и на ста­дии восстановления железа из расплава. К недостаткам сле­дует отнести сравнительно невысокую производительность агрегата. Она определяется полезным объемом реакционного пространства, существенно увеличить который при использо­вании индукционного нагрева не представляется возможным, поэтому этот способ применим для производства жидкого ме­талла в небольших масштабах.

10-

289

К рассматриваемым процессам, осуществляемым по схеме плавление—восстановление, относится также способ Инред. Он предназначен для выплавки чугуна из мелкодисперсных железорудных материалов с использованием угля в качестве источника тепла и восстановителя. Процесс осуществляется в одном агрегате, верхняя часть которого (рис. 62) пред­ставляет собой круглую плавильную камеру, а нижняя— ду-

Щлак; 10 — губчатое железо; U — KOKq 12 — конденсатор; 13 – преобразова­ть частоты; 14 — кислородные установки; 15 — кислород; 16 — кислород для Дожигания; 17 — генератор; IS — компрессор; 19 — воздух; 20 — паровая тур­ена; 21 — коидеисат; 22 — циклон; 23 — иа газоочистку; 24 — пар; 25 — бой – jleP; 26 – котел

Говую электропечь с закрытой дугой либо ВЧ – индукционную • электропечь.

В верхнюю камеру сверху по периферии подается концент­рат, уголь и известняк, а по окружности тангениально че­рез фурмы вдувается технический кислород. За счет сгора­ния части угля в камере достигается температура порядка 1900 0C. Происходит плавление и частичное восстановление окислов железа (до FeO). Оставшийся уголь частично кок­суется и вместе с расплавом, содержащим FeO, поступает в нижнюю камеру. Здесь накапливаются чугун и шлак, на по­верхности которых образуются слои кокса и губчатого желе­за, так как расплавленный монооксид железа при контакте с коксом восстанавливается с понижением температуры до 1450 0C с образованием губчатого железа.

Горение угля в верхней камере регулируется таким обра­зом, чтобы получалось достаточное количество кокса для обеспечения процесса восстановления. Образование чугуна происходит при плавлении губчатого железа вокруг электро­дов в дуговой печи, либо за счет нагрева в индукционной электропечи.

Чугун и шлак выпускаются из печи периодически по мере накопления. Содержание углерода в чугуне составляет ~ 3,5 % и зависит от высоты слоя образовавшегося кокса в нижней камере. Содержание Si (~ 1 %) также может регули­роваться высотой слоя кокса и температурой в печи. Около 80 % S, поступающей с концентратом и углем, удаляется в виде SO2 с отходящими газами. Оставшаяся сера распреде­ляется между шлаком и чугуном (коэффициент распределения ~ 25 при содержании железа в шлаке < 1 %). Вместе с серой с отходящими газами удаляются мышьяк, свинец, цинк, щелочные металлы и частично фосфор. Отходящие газы посту­пают в бойлер, в котором вырабатывают пар, используемый в паровой турбине, которая обеспечивает работу компрессора ‘ установки для получения кислорода и электрогенератора плавильной печи.