Получение железа непосредственно из руды вполне возможно теоретически и может быть легко осуществимо в лабораторных условиях; поэтому задачей металлургов было отыскать способ непосредственного получения железа из руды в промышленном масштабе.
Такие способы в настоящее время найдены и начинают применяться.
Железо, полученное непосредственно из руды, иногда называют губчатым железом, а способ его получения — прямым или бездоменным способом.
Делаются попытки применять бездоменный способ получения железа в заводском масштабе в России, Швеции, Норвегии, Германии, Англии и США. Все известные в настоящее время способы прямого получения железа можно разделить на две группы: 1) способы, при которых железо получают воздействием на руду газообразного восстановителя, и 2) способы, при которых применяют твердый восстановитель.
В качестве газообразных восстановителей применяют окись углерода и водород; взаимодействие их с рудой может быть выражено уравнениями
Окись углерода и водород, участвующие в процессе, не могут быть использованы полностью. В результате процесса получается как бы равновесная газовая смесь, состоящая из окиси углерода, водорода, углекислого газа и водяного пара; поэтому для успешного течения процесса требуется давать избыток восстановителя в количестве до 60% от теоретически необходимого.
Если углерод вводится в процесс в твердом виде, то его количество может быть близким к теоретически необходимому. Реакция восстановления идет по уравнению
В настоящее время запатентовано в разных странах до 500 способов прямого получения железа.
На фиг. 32 представлена схема установки, работающей с газообразным восстановителем. Надписи на фигуре объясняют весь ход процесса. Руду дробят, подогревают до 850° и обжигают; после этого руда поступает во вращающуюся трубчатую печь, где происходит восстановление под действием движущихся навстречу руде восстановительных газов. По выходе из печи через охладительный конвейер масса измельчается на шаровой мельнице; измельченная масса, состоящая из восстановленного железа и пустой породы, проходит через магнитный сепаратор; полученное на сепараторе железо поступает на пресс, где его брикетируют.
В случае применения твердого восстановителя процесс состоит из следующих операций: измельчения руды; магнитного обогащения, в результате которого в руде должно оставаться не более 3% пустой породы; смешивания обогащенной руды с измельченным топливом, содержащим 2—3% опилок или другой органического происхождения массы; брикетирования массы; обжига брикетов в печах, в результате которого происходит восстановление железа за счет углерода, содержащегося в массе брикета.
Дальнейшая обработка полученной губчатой массы и переработка полученного железа в сталь производится так же, как в случае применения газообразного восстановителя.
Полученное таким способом железо имеет вид губчатой массы и называется губчатым. Брикеты губчатого железа переплавляют в электропечах, где в железо вводится требуемое количество углерода и других примесей.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com