Порівняння металургійних властивостей агломерату і окатишів
Ефективність проплавку агломерату та обкотишів залежить від їх якості. Середні показники якості агломерату (чисельник) і окатишів (знаменник) по фабрикам окускования Росії за 1985 р приведені нижче:
в скиповом агломерате 15,6 / -
в котунах при відвантаженні - / 3,66
Питома продуктивність, т / (м 2-год) 1,21 / 0,91
Витрата умовного палива, кг / т - / 33,9
Витрати на переділ, руб / т 3,02 / 5,16
Собівартість, руб / т 18,96 / 18,67
Виробництво металізованої окатишів
Металлізованние матеріали можна використовувати в такий спосіб.
При збагаченні бідних, комплексних і важкозбагачуваних руд. У цьому випадку доцільно відновити до металу і далі витягти в концентрат (наприклад, магнітною сепарацією) максимальну частку заліза. Для цього процесу необхідна максимально можливий ступінь металізації.
Для застосування металізованих матеріалів в сталеплавильному виробництві, виключаючи доменну плавку. Для цього процесу необхідні максимальний ступінь металізації, а також використання чистих по шкідливих домішок і багатих (не більше 5% порожньої породи) залізорудних концентратів.
Для переплавлення в доменній печі. Останній напрям є досить перспективним, оскільки в даному випадку можуть бути використані рядові шіхтсвие матеріали, а ефективність використання металізованих окатишів в доменній печі досить висока. Згідно з теоретичними розрахунками і досвідченим даними при ступеня металізації доменної шихти до 50-60% кожні 10% металізації забезпечують зниження витрати коксу на 4-6% і приріст продуктивності на 5-7%. При отриманні частково відновленої шихти важлива не загальна ступінь відновлення, зазвичай оцінюється відношенням кількості забраного при відновленні шихти кисню до його первинної кількості, а ступінь металізації - відношення металевого заліза до всього залозу шихти. З цієї точки зору термін «металлізованних шихта» більш кращий, ніж «частково відновлена шихта».
В даний час існують дві можливості виробництва металізованих окатишів:
металлизация обпалених окислених окатишів;
суміщення зміцнення і відновлення в одному технологічному процесі.
Останній напрям є більш економічним і більш перспективним, однак його технологічне втілення пов'язане з рядом труднощів.
В якості відновника застосовують газ (найчастіше продукти конверсії природного газу), тверде паливо (коксовий дріб'язок, антрацит, буровугільний напівкокс і ін.) Або їх суміш.
Для отримання металізованих матеріалів застосовують відомі в промисловості агрегати - конвеєрну машину, шахтну піч і комбіновану установку. До теперішнього часу немає достатньої ясності про переваги цих агрегатів, так як відсутній практичний досвід. Слід очікувати, що використання зазначених конструкцій пов'язано з типом технологічного процесу.
Основними восстановителями в доменному процесі є вуглець, монооксид вуглецю і водень. Елементи, що потрапляють з шихтою в доменну піч, в залежності від їх перетворень в умовах доменної плавки можна розділити на практично повністю відновлюються (Fe, Ni, Co, Pb, Сі, Р, Zn і ін.); частково відновлюються (Si, Mn, Cr, V, Ti і ін.); не зазнавали відновлення (Са, Mg, Al, Ba і ін.).
Процес відновлення заліза з оксидів відповідно до принципу А. А. Байкова про послідовність перетворень протікає східчасто шляхом переходу від вищих оксидів до нижчих за схемою: Fe2 O3 -> Fe3 O4 - + FeO -> Fe (вище 570 ° C) або Fe2 O3 - Fe3 O4 -> -> Fe (нижче 570 ° C). При цьому відповідно до діаграми Fe-О в системі поряд з нижчими оксидами і металом виникає ряд твердих розчинів.
Залежно від виду газоподібного продукту відновлення (в доменній печі) розрізняють пряме і непряме (непряме) відновлення. У першому випадку продуктом є СО, а в другому -СО2 або Н2 О.