Дигонский С.В, Тен В.В. Роль водорода в восстановлении оксидов металлов твердым углеродом

Подождите немного. Документ загружается.

С.В. Дигонский, В.В. Тен. Роль водорода в восстановлении оксидов металлов твердым углеродом

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 11 (79) 2009

туры в присутствии твердого углерода в реакцион-

ной зоне куполообразного устройства, то почему

нельзя модернизировать соответствующим образом

существующее оборудование, имеющее высокую

производительность? Ведь железорудные окатыши в

соответствии с технологией их производства все

равно нагреваются при обжиге на конвейерной ма-

шине до температур 1100-1280° С, так что остается

только добавить к ним твердый восстановитель и

обеспечить выход газообразных продуктов реакции

снизу реакционной зоны. Решение вопроса о метал-

лизации железорудного сырья добывающими пред-

приятиями станет возможным при использовании в

качестве восстановительного агрегата конвейерной

обжиговой машины, предназначенной для обжига

железорудных окатышей [8].

Действительно, конвейерная обжиговая машина

ОК–520/536, изначально предназначенная для обжи-

га железорудных окатышей, имеет производитель-

ность по обожженным окатышам 436,9 т в час [11], а

это свыше 10 тыс. т в сутки, или около 3000 тыс. т в

год. При послойной шихтовой загрузке сырых ока-

тышей с углеродистым восстановителем (энергети-

ческим углем) производительность конвейерной ма-

шины по окатышам снизится примерно на треть – до

2000 тыс. т в год, но это уже будут не окисленные, а

металлизованные окатыши. Следовательно, только

одна конвейерная машина ОК–520/536 может произ-

водить ежегодно столько же металлизованных ока-

тышей, сколько весь цех металлизации Оскольского

комбината, имеющий четыре шахтные печи.

Перспектива получения такого количества метал-

лизованных окатышей с одного восстановительного

агрегата, не требующего ни кокса, ни конвертиро-

ванного водорода, заслуживает самого серьезного

внимания [12]. Поскольку возможность металлиза-

ции железорудных окатышей за счет прямого вос-

становления в куполообразном устройстве можно

считать доказанной, требуется только технически

обеспечить выход газообразных продуктов реакции

снизу реакционной зоны, которую представляет слой

окатышей на паллетах конвейерной машины. Оста-

ется добавить, что реализация такого восстанови-

тельного процесса позволит получать ежегодную

прибыль с одной конвейерной машины в сотни мил-

лионов долларов (разница в цене металлизованных и

обожженных окатышей, умноженная на объем про-

изводства), а на единовременные исследовательские

работы в промышленном масштабе требуется затра-

тить в десятки раз меньше.

Что же касается восстановительного обжига же-

лезной руды с последующей ее магнитной сепараци-

ей, то средняя производительность агломерационных

конвейерных машин составляет 1,5 т/ч на 1 м

пло-

щади конвейерной машины [4]. Для машины АКМ7–

312, площадь которой равна 312 м

, производитель-

ность по агломерату достигает 468 т в час, или свы-

ше 11 тыс. т в сутки. То есть металлизацию железной

руды вполне можно осуществить на агломерацион-

ной машине аналогично металлизации железорудных

окатышей на конвейерной обжиговой машине. Не

касаясь рассуждений об экономической целесооб-

разности технологии, связанной с трехкратным по-

вышением извлечения железа при сохранении объе-

мов добычи руды, следует отметить, что извлечение

железа из руды на уровне 95%, а не 25-30% – это

прямая обязанность горнодобывающих предприятий.

Во всяком случае, процессы получения железа,

основанные на прямом восстановлении его оксидов

при правильном понимании сущности этих процес-

сов и, соответственно, их правильном технологиче-

ском воплощении, могут превосходить существую-

щие в современном мире технологии переработки

железных руд по всем показателям.

Список литературы

Будников П.П., Гинстлинг А.М. Реакции в сме-

сях твердых веществ. М.: Стройиздат, 1971.

2. Гельд П.В., Власов В.Г., Серебренников Н.Н.

О взаимодействии окислов и их соединений с твер-

дым углеродом // ЖПХ. 1952. T. 25, № 2. C. 121-133.

3. Севрюков Н.Н., Кузьмин Б.А., Челищев Е.В.

Общая металлургия. М.: Металлургия, 1976.

4. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев А.Н.,

Юсфин Ю.С. Металлургия чугуна. М.: Металлургия,

1978.

5. Емлин Б.И., Гасик М.М. Справочник по элек-

тротермическим процессам. М.: Металлургия, 1978.

6. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев

А.М. Общая металлургия. М.: Металлургия, 1979.

7. Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия желе-

за. М.: ИКЦ Академкнига, 2007.

8. Дигонский С.В., Белоглазов И.Н. Перспективы

развития черной металлургии. Доклады I Междуна-

родного симпозиума «Проблемы комплексного ис-

пользования руд». 10-14 мая 1994 г., СПб.

9. Кисляков И.П. Металлургия редких металлов.

М.: Металлургиздат, 1957.

10. Дудеров И.Г., Матвеев Г.М., Суханова В.Б.

Общая технология силикатов. М., Стройиздат, 1987.

11. Юсфин Ю.С., Каменов А.Д., Буткарев А.П.

Управление окускованием железорудных материа-

лов. М., Металлургия, 1990.

12. Патент РФ № 2348697 от 10.03.09. Способ по-

лучения металлов / Дигонский С.В., Тен В.В. // За-

явл. 10.07.07.