Автореферат
автор: Дорофеев Ю.С.
тема диплома : Получение и исследование математической модели оплавления частицы руды в
печи жидкофазного восстановления (ПЖВ).
руководитель: к.т.н. Турупалов В.В.
науч. конс. : проф. д.т.н. Ткаченко В.Н. и проф. д.т.н. Кравцов В.В.
Установка РОМЕЛТ позволяет перерабатывать практически любые виды мелкого железосодержащего сырья,
в том числе железорудный концентрат, пыли газоочисток, шламы, окалину, стружку и другие железосо-
держащие отходы) без предварительного окускования.В качестве топлива и восстановителя использует-
ся энергетический некоксующийся уголь.
Шихту, состоящую из железосодержащего материала, твердого углеродистого топлива и флюса
(известняка, извести), подают в печь на поверхность шлаковой ванны из бункеров через весовые доза-
торы системой конвейеров без специального смешения. Железосодержащий материал плавится, содержа-
щиеся в нем оксиды металлов переходят в шлак. Железо из шлака восстанавливается угольными частица-
ми и углеродом, растворенным в каплях железа. Капли восстановленного из шлака железа эффективно
науглероживаются и опускаются на подину агрегата через зону спокойного шлака, образуя металличес-
кую ванну с температурой 1350 - 1500 °С.
Шлаковая ванна (1400 - 1550о С) через боковые фурмы продувается кислородосодержащим дутьем. Восс-
тановительный газ, образующийся от пиролиза угля, его неполного сгорания в шлаке до СО и восстано-
вления железа, частично дожигается над шлаковой ванной до СО2 и Н2О кислородсодержащим дутьем,
подаваемым через второй ряд фурм. Степень передачи тепла шлаковой ванне составляет 70%.
Степень дожигания газов в печи может изменяться в широких пределах, достигая 95%. При увеличении
степени дожигания снижается расход топлива и увеличивается производительность. Кислородсодержащее
дутье представляет собой смесь кислорода и сжатого воздуха. Содержание кислорода может регулирова-
ться. Нагрев дутья снижает расход кислорода.
Печные высокотемпературные (1600 - 1850°С, в зависимости от степени дожигания) газы удаляются
из рабочего пространства печи под разрежением, создаваемым дымососом, через дымоотводящий патрубок;
проходят котел-утилизатор (где полностью дожигаются за счет подачи в котел острого воздушного ду-
тья) и газоочистку.
При непрерывной подаче в печь шихтовых материалов, удаление из печи металла и шлака проводится
без напора, непрерывно или периодически, через раздельные сифонные устройства.
Шлак по составу близок к доменному шлаку. Остаточное содержание железа 1,5 - 2,5%. Процесс может
осуществляться в широком интервале основностей шлака, чем доменная плавка. Получение шлаков низ-
кой основности расширяет возможность их полезного использования. Регулирование состава шлаков поз-
воляет использовать эти шлаки для производства широкой гаммы экологически чистых строительных ма-
териалов.
Концентрация углерода в металле [С] ~ 4,0 - 4,8%. Концентрация [Мn] и [Si] составляет соответст-
венно 0,05 - 0,15 % и 0,01- 0,10 %. Содержание [Р] находится в пределах 0,05-0,12 % (как в домен-
ном чугуне). Обычно концентрация [S] составляет 0,020 - 0,060 %. Выплавляемый металл может быть
использован в качестве жидкого полупродукта для производства стали в кислородных конвертерах,
электропечах, установках внепечного рафинирования и других агрегатах.
Высокотемпературные технологические газы также являются полезным продуктом плавки. Их тепло ис-
пользуется в котле-утилизаторе для производства пара. При низкой степени дожигания газов в печи
они могут быть использованы как топливо или как восстановитель. При отсутствии потребностей во
вторичной энергии тепло отходящих газов может быть использовано непосредственно на видоизмененной
комбинированной установке РОМЕЛТ для дополнительного расплавления стального лома или предварите-
льного нагрева руды.
Газы имеют низкое содержание вредных примесей и после несложной очистки выводятся в атмосферу.
Выносимая из печи пыль улавливается системой газоочистки агрегата и возвращается в печь. Это де-
лает процесс практически безотходным.
Практическая работа установки РОМЕЛТ показала перспективность применения новой технологии и для
переработки комплексного железорудного сырья, содержащего, помимо железа, другие ценные металлы.
Эти руды, как правило малопригодны для аглодоменного производства. Процесс успешно опробован для
переработки сырья и отходов, содержащих железо, ванадий, титан, хром. Показана возможность пере-
дела железомарганцевых руд с получением чугуна и марганцовистого шлака для производства ферромар-
ганца. В печи РОМЕЛТ возможна переработка по различным вариантам карбонатных марганцевых руд с
повышенным соотношением фосфора и марганца.
В печи РОМЕЛТ можно комплексно использовать красные шламы глиноземного производства, отходы
производства серной кислоты (пиритные огарки), и накопленные железосодержащие отходы цветной
металлургии (шлаки, шламы, кеки). При этом могут попутно извлекаться цветные (цинк, свинец) и
редкие (скандий и др.) металлы.
В объеме шлаковой хорошо восстанавливаются такие металлы как Fe, V, Cr, Ni, Cu, K, Na, Zn, Cd,
Hg, Co, Pb, Sn. Почти не восстанавливаются Mn, Si, Ti, Al, Ca.
...
 |
| Download all files (archiv is - 50Kb) |