Губкалы темір: қасиеті, алу әдістері, қолданылуы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Губкалы темір салыстырмалы түрде төмен температура – Цельсий бойынша 1100 градустан төмен әсер ету жағдайында концентраттарды немесе жоғары сапалы темір рудаларын азайту арқылы алынады. Мұндай процестер кенді балқытуды және оны агломерациялауды болдырмайды.

Тарих

Темірді рудадан бірден алуға болатыны әлдеқашан дәлелденген. Зертханалық жағдайда бұл процесті жүзеге асыру оңай. Нәтижесінде металлургтердің алдында өнеркәсіптік көлемдегі темірді тікелей рудадан алудың технологиялық әдістерін жасау міндеті тұрды. Қазір мұндай әдістер табылып, өндіріске енгізілді.

Тікелей рудадан алынатын темір губка деп аталады. Ал іздеу әдістері доменсіз немесе тікелей қалпына келтіру әдістері болып табылады.

Кеңес Одағында домналық балқытуды қолданбай жөке шойын алудың алғашқы тәжірибелері өткен ғасырдың 50-жылдарында жүргізілген.

Бұл металдың алғашқы өндірісі өнеркәсіпке 70-жылдары енгізілген. Домна пешін қолданбай жөке шойын алудың алғашқы технологиялық әдістері шамалы ерекшеленді.өнімділік. Алынған өнімде әртүрлі қоспалар болды.

Табиғи газ бұл өндіріске тың серпін берді. ХХ ғасырдың 80-жылдарында тау-кен металлургия өндірісінде кеңінен қолданыла бастады. Одан кейін рудадан темірді тікелей қалпына келтіруді жүзеге асыру үшін өте қолайлы екені анықталды. Оның үстіне басқа да табиғи емес газдар да кеңінен қолданыла бастады (мұнай өндірудегі ілеспе газ, әртүрлі көмірлерді газдандыру кезіндегі газ фракциялары және т.б.).

Технологиялық процестердің жетілдірілуі және олардың 90-жылдары енгізілуі темірді тікелей азайтудың энергия сыйымдылығы мен күрделі шығындарының айтарлықтай төмендеуіне әкелді. Шойынсыз темір өндірісінің айтарлықтай өсуі басталды.

Жөке темірдің тікелей доменсіз өндірісі – металды газдардың, қатты көміртегінің көмегімен кенден алу процестері. Сондай-ақ бірге - қатты көміртегі мен газ. Ол шамамен 1000 градус Цельсий температурасында жүзеге асырылады. Сонымен қатар табиғи тау жынысы қожға келтірілмейді, ондағы қоспалар қалпына келтірілмейді, нәтижесінде металл жеткілікті түрде таза болады. Сарапшылар бұл процесті және басқа терминдерді:деп атайды.

• губка темірін тікелей өндіру;
• кокссыз металлургия;
• доменсіз металлургия;
• кенді жартылай металдандыру.

Қазіргі уақытта мұндай әдістермен өнеркәсіптік масштабта металл өндіру әдістері Ресейде, Қытайда, Швецияда, Германияда, Ұлыбританияда, Норвегияда жәнебасқа елдер.

Барлық белгілі әдістер екі топқа бөлінеді:

• темір кенге газ тәріздес тотықсыздандырғыш әсер еткенде түзіледі;
• темір рудасына қатты тотықсыздандырғыштың әсерінен.

Доменсіз әдіспен губкалы темір өндіру әдістері бес жүзге жуық патенттелген.

Темірді газ тәрізді затпен қалпына келтіру

Сутегі және көміртегі тотығы газды қалпына келтіру үшін қолданылады. Әдетте, темір рудасын ұсақтап, 850 градусқа дейін қыздырғанда, содан кейін қуыру әдісі қолданылады. Содан кейін ол айналмалы құбырлы пешке жіберіледі. Онда металл кен массасына қарай қозғалатын тотықсыздандырғыш газдардың әсерінен тотықсызданады. Пештен шықпас бұрын ол салқындатқыш контейнерге түседі. Соңғы өнім шар диірмен арқылы ұнтақталған.

Кейіннен масса арнайы магниттік сепаратордан өтеді. Содан кейін сепаратормен сұрыпталған үтік пресстің астына түседі, ол губка үтікті брикеттерге айналдырады.

Темірді қатты тотықсыздандырғышпен алу

Егер өндіріс қатты тотықсыздандыру арқылы губкалы темір алу технологиясын пайдаланса, онда бұл әдіс келесі операцияларды қамтиды:

• кенді ұсақтау және ұнтақтау;
• темірдің жоғары концентрациясына қол жеткізу үшін 3%-дан аспайтын ганга магниттік байыту жүргізіледі;
• байытылған руда үгінділер мен басқа ұқсас органикалық заттарды қамтитын органикалық отынмен араласады.құрылымдар;
• алынған брикет массасын жасау, содан кейін оларды күйдіру үшін пешке жіберу.

Темірді қалпына келтіру брикеттердің құрамындағы көміртектің жануынан болады.

Алынған губкалы темір, қатты және газ тәрізді тотықсыздандырылған, кейіннен болат алу үшін стандартты өңдеуге жіберіледі.

Қайта балқыту әдетте электр пештерінде жүзеге асырылады, бұл кезде металға көміртегі мен басқа қоспалардың қажетті мөлшері енгізіледі.

Процестер классификациясы

Металлургтер домна пешінде шойын өндіру процестерін соңғы өнім түріне қарай жіктейді, атап айтқанда:

• жартылай металдандырылған домна пеші үшін материалдарды өндіру (30-дан 50 пайызға дейін);
• кейіннен болатқа өңдеу үшін жоғары металдандырылған (85-тен 95 пайызға дейін) қатты өнім, губка тәрізді темір өндірісі;
• балшықты темір, металдандырылған пластиктен жасалған бұйымдар;
• әрі қарай балқыту процесі үшін жартылай фабрикат немесе сұйық темір өндіру.

Тікелей қалпына келтіру өнімдері

Темірді тікелей төмендететін өнімдер ретінде әдетте төрт түрі жіктеледі:

• губка;
• металлданған заряд;
• жарқыраған;
• шойын немесе аралық көміртек.

Гөке темір

Металдардың тотықсыздануы балқымай, 1000-1200 градус Цельсийден төмен температурада жүретін процестер нәтижесінде алынады. жалғастырылудабастапқы шикізат қандай болды, қатты губка темір - кеуекті құрылымдар, немесе түйіршіктер. Кейбір жағдайларда бұл металл ұнтағы. Бұл металл қалпына келтіру кезінде шикізаттың көлемдік сипаттамалары шамалы өзгерістерге ұшырағандықтан, оның жеткілікті жоғары кеуектілігімен (губка тәрізді) сипатталғанда.

Мұндай темірдің кеуекті беті қолайсыз орта (жоғары ылғалдылық) әсер еткенде сақтау және тасымалдау кезінде жоғары тотығу дәрежесіне әкеледі.

Бұл металдың химиялық құрамы оның құрамы бойынша бастапқы шикізатқа (руда) байланысты. Сынықтармен салыстырғанда, жөкемен жасалған үтік тазарақ. Оның құрамында басқа металдардың қоспалары аз.

Сонымен қатар тікелей тотықсыздану арқылы алынған губкалы темір де ондағы құнарсыз жыныстардың болуымен ерекшеленеді. Бастапқы материалы бай концентраттар мен кендер болғандықтан қосымша тазартуға ұшырамайды. Нәтижесінде темір бастапқы руданың бос жыныстарының барлық қосындыларын қамтиды.

Гөке темір болат жасауда, темір ұнтағын жасауда және мыс көмірлеуде өз жолын тапты.

Металлданған заряд

Ішінара тотықсызданған темір металданған заряд деп аталады. Ол балқыту процесін салқындату үшін, сонымен қатар домна пештерінде кейіннен балқыту үшін қолданылады. Металданған шихтаның қалпына келу деңгейі 80%-дан төмен. Губка темір әлдеқайда таза, дәрежесіоның қалпына келуі 90%-дан асады.

Айқайлайтын үтік

Қарғысыз ыстық темір құбырлы айналмалы пештерде шығарылады. Оның қалпына келу температурасы Цельсий бойынша 1100-ден 1200 градусқа дейін жетеді. Бұл өнім шлак қоспалары бар шағын металл бөлшектері болып табылады. Блюмерлі темірдегі шлактың көлемі жоғары, шамамен 10-20 пайыз. Бұл темір күкірт пен фосфордың елеулі қоспаларымен ерекшеленеді.

Крицуды домна пештерінде кейіннен қайта балқыту үшін қолданыңыз. Бөлек технологиялар бұл өнімді электр пештерінде болат өңдеуде пайдаланады.

Аралық көміртек немесе шойын

Бұл өнімдер қатты отынды қалпына келтіру технологиясымен шығарылады. Сипаттамалары бойынша олар домна пештерінде балқытылатындарға ұқсас. Сонымен қатар, жартылай көміртекті немесе шойын кейде әлдеқайда аз бөгде заттармен алынады.

Болат алу үшін осы материалдармен әрі қарай жұмыс дәстүрлі тәсілдермен жүзеге асырылады.