Прямое получение железа

Прямое получение железа

Основная масса получаемого в доменной печи чугуна служит полупродуктом для производства стали. Давно решается задача получения железа, минуя доменный процесс, методом прямого восстановления железа из руды.

Прямому получению железа посвящены сотни изобретений и исследований.

Пока еще установки по прямому получению железа из руд не ставят задачей замену доменного процесса. На них получают губчатое железо - хороший шихтовый материал для электросталеплавильных и мартеновских печей при производстве высококачественных сталей.

Процессами прямого получения железа называют такие химические, электрохимические или химико-термические процессы, которые дают возможность получать непрерывно из руды металлическое железо в виде губки, крицы или жидкого металла. Эти процессы можно вести, не расходуя металлургического кокса.

Прямое получение железа

Семидесятые годы стали периодом промышленного развития процессов прямого восстановления в кипящем слое, в вертикальных печах с движущимся и неподвижными слоями, и в трубчатых печах. К концу 1972 г. в мире работало 10-12 заводов прямого восстановления общей мощностью 4,5 млн. т/год. К концу 1976 г. ожидалась эксплуатация около 35 заводов мощностью 11 млн. т/год.

На Северском горно-обогатительном комбинате (Днепропетровская область) вступила в строй опытно-промышленная фабрика металлизованных окатышей, предназначенных для электроплавки. Предполагается осуществить прямое восстановление железа, минуя доменный процесс.

С этой же целью ведется строительство Оскольского электрометаллургического комбината в Белгородской области при участии западногерманских фирм "Зальцгиттер А. Г." и "Корфшталь А. Г.". Это будет первенец бескоксовой металлургии - крупнейший в мире металлургический комбинат с законченным циклом, работающим по методу прямого восстановления железа.

Цикл начнется с производства из концентрата окисленных окатышей. В среде природного газа окисленные окатыши полностью освобождаются от кислорода и превращаются в металлизованные с содержанием железа 90-95%. Такие окатыши являются хорошим сырьем для плавки стали, например в электропечах, куда оно может подаваться непрерывно, что исключено при использовании металлолома. Но главное преимущество окатышей перед металлоломом - это гарантированная чистота от вредных примесей. Из такой стали можно получать прокат высоких механических свойств.

Одна из областей использования продукта прямого восстановления железа - порошковая металлургия, ее называют малой металлургией. Но экономическая эффективность ее очевидна. Порошковая металлургия дает возможность значительно сокращать или полностью устранять механическую обработку, экономить металл, заменять цветные сплавы более дешевыми порошками. Повышается надежность и долговечность машин, работающих в условиях высоких скоростей и в агрессивных средах. Благодаря простой технологи-ческой схеме можно почти полностью автоматизировать процесс производства деталей. Как показала специализированная выставка "Порошковая металлургия-73", в работе которой приняло участие более 30 зарубежных фирм, развитие порошковой металлургии становится необходимым условием ускорения технологического прогресса во всех отраслях промышленности.

Прямое получение железа

В современных приборах и системах автоматического регулирования широко используются магнитномягкие материалы в виде пакетов из электротехнических сталей и сплавов железа и никеля. Изготовление таких изделий трудоемко и связано с большими потерями (60-80%) материала, требует большого станочного парка и производственных площадей, привлечения рабочих высокой квалификации для сборки и механической обработки пакетов.

В Институте проблем материаловедения АН УССР разработана технология изготовления спеченных магнитномягких изделий из чистого железного порошка, легированного фосфором и кремнием, для работы в условиях постоянного и переменного полей.

Использование методов порошковой металлургии позволяет резко снизить потери материалов (до 50%), избежать ряда трудоемких и ручных операций. Сам метод создания магнитномягких деталей из разработанных сплавов заключается в двойном прессовании и спекании прессовок при температуре выше 1100°С в защитной среде.

Новые материалы могут быть рекомендованы для изготовления магнитопроводов, полюсов электромашин, деталей электромагнитных измерительных приборов.

Способы прямого получения железа и методы порошковой металлургии - перспективное направление технического прогресса. Предстоит еще немало работать над решением проблемы создания бездоменной металлургии. Разработка и освоение процессов прямого получения железа могут способствовать созданию многотоннажных и эффективных агрегатов для непрерывных процессов получения стали.

ДВС для китайских погрузчиков вот тут.