Металлургия

ВНЕДОМЕННЫЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

Угли для коксования, как правило, добывают из более глубоких шахт, чем энергетические угли. Эти угли часто нуждаются в специальной подготовке (обогащении). Поэтому стоимость хорошего металлургического кокса в несколько раз выше стоимости многих энергетических углей и составляет, как указывалось ранее, 40— 55%, а иногда и более общей стоимости чугуна.
Снижение расхода кокса — одна из первостепенных задач доменщиков. В отдельных случаях расход кокса снижен до 380— 400 кг на 1 т чугуна. Однако столь хорошие показатели по расходу кокса достигнуты еще далеко не на всех заводах. Для закрепления таких показателей и еще большего снижения расхода кокса основное внимание должно быть обращено на повышение железа в агломерате, применение однородной шихты по кусковатости, дальнейшее повышение температуры дутья и вдувание газов, жидкого или пылевидного топлива в сочетании с обогащением дутья кислородом.
Одним из действенных путей снижения расхода кокса в доменном производстве является предварительное частичное восстановление железосодержащей части шихты. Можно рассчитывать на доведение расхода кокса на 1 т чугуна до 300—250 кг. Проводят работы по получению кокса новыми способами, позволяющими использовать угли различных марок с тем, чтобы резко сократить потребление коксующихся углей.
Другим радикальным путем решения задачи является разработка и применение новых способов получения железа, называемых внедоменными процессами или процессами прямого получения железа, которые можно осуществлять без применения кокса.
Таким образом, под процессами прямого получения железа мы понимаем такие химические, электрохимические или химико-термические процессы, которые дают возможность получать непосредственно из руды, минуя доменную печь, металлическое железо в виде губки, крицы или жидкого металла. Такие процессы, во-первых, можно вести, не расходуя металлургический кокс, и, во-вторых, они позволяют получить весьма чистый металл.
Методы прямого получения железа из руды известны давно, но до сих пор они не нашли технического осуществления в большом промышленном масштабе. Опробовано более 70 различных способов прямого получения железа, но лишь немногие из них осуществлены и притом в небольшом промышленном масштабе. Общее годовое производство металла во всем мире внедоменным способом составляет около 2,6 млн. т, в том числе около 2 млн. т крицы, представляющей собой по существу полупродукт, используемый в доменных и мартеновских печах вместо скрапа. Для сопоставления можно указать, что годовое производство стали в мире превысило 450 млн. т.
Внедоменная металлургия наибольшее значение имеет пока как способ производства губчатого железа, применяемого для выплавки высококачественных сталей и производства железных порошков, используемых в порошковой металлургии, сварочной технике и химической промышленности, и меньшее значение как способ выплавки жидкой стали.