Kempinė: savybės, gavimo būdai, pritaikymas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Geležis kempinė gaunama redukuojant koncentratus arba aukštos kokybės geležies rūdas, esant santykinai žemai temperatūrai – žemesnei nei 1100 laipsnių Celsijaus. Tokie procesai neapima rūdos lydymo ir jos sukepinimo.

Istorija

Jau seniai įrodyta, kad iš rūdos geležį galima gauti iš karto. Laboratorinėmis sąlygomis šį procesą lengva įgyvendinti. Dėl to metalurgai susidūrė su užduotimi sukurti technologinius metodus geležies išgavimui pramoniniais kiekiais tiesiai iš rūdos. Dabar tokie metodai buvo rasti ir pradėti gaminti.

Geležis, gaunama tiesiai iš rūdos, vadinama kempinė. Ir atkūrimo metodai yra be domenų arba tiesioginio atkūrimo metodai.

Pirmieji eksperimentai, kaip gauti geležies kempinę nenaudojant lydymo aukštakrosnėse, Sovietų Sąjungoje buvo atlikti praėjusio amžiaus šeštajame dešimtmetyje.

Pirmoji šio metalo gamyba pramonėje buvo pradėta septintajame dešimtmetyje. Pirmieji technologiniai kempinės geležies gamybos būdai nenaudojant aukštakrosnės skyrėsi nežymiai.spektaklis. Gautame produkte buvo daug įvairių priemaišų.

Gamtinės dujos suteikė šiai gamybai naują impulsą. XX amžiaus 80-aisiais jis buvo plačiai naudojamas kasybos ir metalurgijos gamyboje. Tada buvo nustatyta, kad jis idealiai tinka tiesioginiam geležies redukavimui iš rūdos. Be to, pradėtos plačiai naudoti ir kitos negamtinės dujos (susijusios dujos iš naftos gavybos, dujų frakcijos dujofikuojant įvairias anglis ir kt.).

Technologinių procesų tobulinimas ir jų įdiegimas 90-aisiais lėmė tai, kad ženkliai sumažėjo tiesioginio geležies mažinimo energijos intensyvumas ir kapitalo sąnaudos. Prasidėjo reikšmingas geležies gavybos padidėjimas.

Tiesioginė ne srities kempinės geležies gamyba – procesai, kai metalas išgaunamas iš rūdos naudojant dujas, kietą anglį. Taip pat kartu – kieta anglis ir dujos. Jis atliekamas maždaug 1000 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Tuo pačiu metu natūrali uoliena nėra atnešama į šlaką, neatkuriamos joje esančios priemaišos, dėl ko metalas yra pakankamai grynas. Ekspertai šį procesą ir kitus terminus vadina:

• tiesioginė kempinės geležies gamyba;
• metalurgija be kokso;
• be domeno metalurgija;
• dalinis rūdos metalizavimas.

Šiuo metu metalo gavybos metodai pramoniniu mastu taikomi Rusijoje, Kinijoje, Švedijoje, Vokietijoje, Didžiojoje Britanijoje, Norvegijoje irkitos šalys.

Visi žinomi metodai yra suskirstyti į dvi grupes:

• geležis susidaro, kai rūda veikiama dujiniu reduktoriumi;
• veikiant kietam geležies rūdos redukuojančiam agentui.

Kempinės geležies gamybos be domeno metodų buvo užpatentuota beveik penkiems šimtams.

Geležies atgavimas naudojant dujinę medžiagą

Vandilis ir anglies monoksidas naudojami dujoms redukuoti. Paprastai naudojamas metodas, kai geležies rūda susmulkinama ir įkaitinama iki 850 laipsnių, po to skrudinama. Tada jis siunčiamas į sukamąją vamzdinę krosnį. Ten metalas redukuojamas veikiant redukuojančioms dujoms, judančioms link rūdos masės. Prieš išeinant iš krosnies, jis patenka į aušinimo talpą. Tada galutinis produktas sumalamas rutuliniu malūnu.

Vėliau masė praeina per specialų magnetinį separatorių. Separatoriumi išrūšiuota lygintuvas patenka po presu, kuris iš kempinės geležies paverčia briketus.

Geležies gavimas naudojant kietą reduktorių

Jei gamyboje naudojama kempinės geležies gamybos kieto redukavimo būdu technologija, šis metodas apima šias operacijas:

• rūdos smulkinimas ir malimas;
• norint pasiekti didelę geležies koncentraciją, ne daugiau kaip 3 % gubo, atliekamas magnetinis sodrinimas;
• prisodrinta rūda maišoma su organiniu kuru, į kurį įeina pjuvenos ir kita panaši organinė medžiagastruktūros;
• gautos briketų masės sukūrimas, po to jų perkėlimas į krosnį kūrenti.

Geležis atgaunama dėl briketuose esančios anglies degimo.

Gūta geležies kempinė, redukuota ir kietoje, ir dujinėje formoje, vėliau siunčiama į standartinį apdorojimą, kad būtų gautas plienas.

Perlydymas dažniausiai atliekamas elektrinėse krosnyse, o į metalą patenka reikiamas anglies ir kitų priemaišų kiekis.

Procesų klasifikacija

Metalurgai klasifikuoja aukštakrosnių geležies gamybos procesus pagal galutinio produkto tipą, būtent:

• medžiagų aukštakrosnei su daline metalizacija gamyba (nuo 30 iki 50 proc.);
• kempinės geležies, kieto produkto, labai metalizuoto (nuo 85 iki 95 proc.), gamyba, skirta vėliau perdirbti į plieną;
• geležies, plastiko metalizuoto gaminio gamyba;
• geležies pusgaminių arba skystos geležies gamyba tolesniam lydymo procesui.

Tiesioginio atkūrimo produktai

Keturi tipai paprastai klasifikuojami kaip tiesioginio geležies mažinimo produktai:

• kempinė;
• metalizuotas įkrovimas;
• ryškus;
• ketaus arba anglies tarpinis produktas.

Kempinuota geležis

Jis gaunamas procesų, kai metalų redukcija vyksta nelydant, žemesnėje nei 1000-1200 laipsnių Celsijaus temperatūroje, rezultatas. vykstantisiš ko buvo pradinė žaliava, kieta kempinė geležis – porėtos struktūros, arba granulės. Tam tikrais atvejais tai yra metalo milteliai. Kai šiam metalui taip pat būdingas gana didelis poringumas (kempinės formos) dėl to, kad restauruojant žaliavos tūrinės charakteristikos šiek tiek pakito.

Akytas tokios geležies paviršius sukelia didelį oksidacijos laipsnį laikant ir transportuojant, kai veikiama nepalankioje aplinkoje (didelė drėgmė).

Šio metalo cheminė sudėtis priklauso nuo pradinės žaliavos (rūdos). Palyginti su laužu, kempinė yra švaresnė. Jame yra minimalus kitų metalų priemaišų kiekis.

Be to, tiesioginio redukavimo būdu gauta kempinė taip pat išsiskiria tuo, kad joje yra nevaisingų uolienų. Dėl to, kad žaliava yra turtingi koncentratai ir rūdos, ji nėra papildomai valoma. Dėl to geležyje yra visi pirminės rūdos atliekų uolienų intarpai.

Kempinė pateko į plieno gamyboje, geležies miltelių gamyboje ir karbiuruojant varį.

Metalizuotas įkrovimas

Iš dalies sumažinta geležis vadinama metalizuotu krūviu. Jis naudojamas lydymo procesui aušinti, taip pat vėlesniam lydymui aukštakrosnėse. Metalizuoto užtaiso atkūrimo lygis yra mažesnis nei 80%. Kempinė yra daug švaresnė, laipsnisjo atkūrimas yra daugiau nei 90%.

Scream iron

Be velnių karšta geležis gaminama vamzdinėse sukamosiose krosnyse. Jo atsigavimo temperatūra svyruoja nuo 1100 iki 1200 laipsnių Celsijaus. Šis produktas yra mažos metalo dalelės, kuriose yra šlako priemaišų. Žydėjimo geležyje šlako kiekis didelis, apie 10-20 proc. Ši geležis išsiskiria didelėmis sieros ir fosforo priemaišomis.

Užtepkite kritsu vėlesniam perlydymui aukštakrosnėse. Atskirose technologijose šis produktas naudojamas plieno gamyboje elektrinėse krosnyse.

Anglies tarpinė arba ketaus

Šie produktai gaminami naudojant kietojo kuro regeneravimo technologiją. Pagal savo savybes jie panašūs į lydytas aukštakrosnėse. Be to, pusiau anglinis arba ketus kartais gaunamas su daug mažiau pašalinių medžiagų.

Tolimesnis darbas su šiomis medžiagomis, siekiant gauti plieno, atliekamas tradiciniais būdais.