Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Компания Pech-grad предоставляет большой выбор дровяных банных печей известных марок.

ЖИДКОФАЗНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Описаны разработанные в МИСиСе восстановительный процесс переработки окисленных металлургических отходов и агрегат жидкофазного восстановления.

На протяжении последних 70 лет в мировой металлургии происходили поиски и разработки процессов и агрегатов, позволяющих производить металл внедоменным способом из железной руды с использованием обычного энергетического угля. Первые попытки 'реализации жидкофазного восстановления во вращающихся печах и двухстадийные процессы столкнулись со значительными технологическими трудностями.

В настоящее время из двухстадийных процессов в промышленном масштабе реализован процесс NCorexN фирмой "Фёст Альпине". Выдающееся достижение инженерной мысли практически моделирует собой доменную печь, разнесенную в пространстве на два агрегата. Это позволило исключить использование кокса с заменой его углем. Впервые на заводе фирмы "Искор" в Претории (ЮАР) начала осуществляться промышленная выплавка чугуна способом бескоксовой металлургии.

В конце 70 гг., в Московском институте стали и сплавов был разработан восстановительный процесс переработки окисленного сырья в виде различных железных руд и металлургических отходов. Плавка происходит в жидкой шлаковой ванне, продуваемой кислородосодержащим дутьем. В отличие от переработки сульфидных руд, процесс в шлаковой ванне носит не окислительный, а восстановительный характер и не обладает свойствами автогенности. Источником тепла в процессе служит энергетический уголь, твердый углерод которого также является восстановителем оксидов железа сырья в шлаковой ваше. Главной особенностью является одностадийность получения чугуна в таком агрегате. Она обеспечивается за счет использования прин ФВ. Дана широкая перспектива использования СНГ и мировом масштабе.

ципа дожигания выделяющихся из ванны восстановительных газов в надшлаковом пространстве агрегата кислородом через специальный ряд фурм. При этом происходит возвращение большей части тепла от дожигания обратно в шлаковую ванну для обеспечения протекания реакций восстановления. Ранее препятствием для дожигания восстановительных газов и осуществления восстановительных процессов являлась низкая стойкость огнеупорной футеровки агрегата. Это исключало его нормальную производственную эксплуатацию. В новом процессе указанное препятствие преодолено за счет замены огнеупорной футеровки водоохлаждаемыми медными кессонами в реакционной зоне и стальными водоохлаждаемыми элементами в надшлаковом пространстве агрегата. Обычная огнеупорная футеровка используется только в частях агрегата, где постоянно находятся металл и шлак в спокойном состоянии при практически постоянной температуре в пределах 1500 °С. Она не подвергается окислительным воздействиям газов. Простота конструкции aiperaTa обеспечивается также его работой под разряжением в пределах 25 Па с помощью дымососа, устанавливаемого после газоочистки. Это исключает трудоемкие работы по газоуплотнению агрегата, не требует * шлюзов и клапанов при загрузке шихты и отводе продуктов горения. Физическое тепло отходящих газов используется в котле—утилизаторе конвертерного тина и далее охлажденные газы направляются на газоочистку.

По технологическому заданию МИСиС Гипро мезом и Стаяьпроектом был спроектирован, а Новолипецким металлургическим комбинате»! (HJIMK) построен в кислородноконвертерном цехе опытнопромышленный агрегат жидкофазного восстановления с площадью пода 20 м2. Это обеспечивало промышленные масштабы агрегата и соответствовало годовой производительности в пределах 300 тыс.т чугуна. Однако стремление к экономии капиталовложений и затесненность территории для расположения агрегата ограничили мощности обслуживающих инженерных систем подачи кислорода, газоочистки, охлаждения агрегата.

С 1985 г. агрегат вступил в эксплуатацию, МИСиС совместно с НЛМК начали осваивать принципиальную новую для черной металлургии технологию получения чугуна без использования кокса и без подготовки железосодержащей шихты в виде окатышей и агломерата. К 1987 г. была отработана промышленная технология жидкофазного восстановленния железа ЖФВ (жидкофазное восстановление). В коммерческих целях процессу присвоено название Ромелт (российская плавка).

Конструкция установки жидкофазного восстановления, материальные и тепловые балансы, результаты работы и проводимых на установке научных исследований опубликованы в статьях [1—3] и заявлены в ряде зарубежных патентов. На рисунке представлена только схема агрегата ЖФВ. В настоящее время проведено 36 кампаний агрегата и выплавлено более 26 тыс.т чугуна, который перерабатывался в конвертерах. Накоплен большой опыт эксплуатации агрегата в различных режимах и при переработке разных железосодержащих материалов: железных руд, их концентратов, комплексных железных руд, окалины, шламов, шлаков, стружки.

Восстановление железа идет из шлакового расплава, содержащего постоянно не более 3 % FeO. При эксплуатации в условиях нормальной работы обслуживающих систем расход энергетического угля на тонну чугуна находится в пределах 650—850 кг, а кислорода 600750 м3 в зависимости от содержания железа в шихте и степени дожигания восстановительных газов в агрегате. Производственная эксплуатация агрегата полностью подтвердила принципы, заложенные при разработке процесса. Среди них: возможность осуществления процесса с получением чугуна одностадийным способом в одном агрегате с потерями железа в отходящем шлаке не выше 2,0%; протекание процесса восстановления железа углем в шлаковой ванне, барботируемой кислородосодержащим дутьем при окислении угля в ванне до СО; использование дожигания восстановительных газов (СО и Hj), выделяющихся из шлаковой ванны, над ванной с возвращением в нее необходимого тепла; осуществление в агрегате непрерывного процесса получения чугуна при непрерывной загрузке шихты и угля и непрерывном одновременном раздельном выпуске чугуна и шлака.

Исследования износа обычной огнеупорной футеровки показали, что ее минимальная стойкость при непрерывной работе агрегата ЖФВ составит не менее 3х мес. Продолжительность компании непрерывной работы промышленных агрегатов ЖФВ не будет зависеть от стойкости реакционной зоны агрегата и его надшлакового пространства, в котором происходит дожигание газов. Не было случаев прогара водоохлаждаемых элементов, защищаемых шлаковым гарнисажем. В зонах агрегата с огнеупорной футеровкой дальнейшее увеличение срока ее службы может обеспечиваться подбором более дорогостоящих огнеупоров и применением закладных водоохлаждаемых элементов.

В настоящее время проектирование промышленных установок ЖФВ предусматривает их создание в виде энерготехнологических агрегатов. Охлаждение агрегата представляет собой хорошо зарекомендовавшую себя в металлургии пароиспарительную систему. Котел утилизатор конвертерного типа может осуществлять отвод газов из печи по системе с дожиганием или без дожигания в котле. ЭтЬ зависит от степени дожигания газов в над шлаковом пространстве агрегата.

В дискуссиях о преимуществах и недостатках внедоменного получения чугуна с использованием процесса жидкофазного восстановления железа большое внимание уделяется расходу энергоносителей и тепловому КПД. Для процесса ЖФВ удельный расход энергетического угля находится на примерно одинаковом уровне с удельным расходом коксующего угля современных доменных печей. Причем процесс ЖФВ не применяет на технологические цели ни природного газа, ни мазута. В то же время впечатляет большой удельный расход кислорода свыше 500 м3, что в 5 раз превышает его расход в доменных печах. Привлекают внимание в тепловом балансе агрегата ЖФВ большой вынос физического тепла из рабочего пространства с газами, имеющими температуру до 1700 °С. Для доменных печей эта температура не превышает 300 °С. Поэтому энтальпия отходящих газов в агрегате ЖФВ выше в 35 раз, чем для доменных печей. Коэффициент полезного действия тепла в печи % находится для доменных печей в пределах 83—85%, а для агрегата ЖФВ не превышает 50%. Отсюда нередко делается вывод о более высокой энергоемкости процесса ЖФВ. Был проведен специальный анализ использования топлива в доменных печах и агрегатах ЖФВ [4]. Однако коэффициент полезного действия углерода в печи (т)с) в доменных печах равен 5665%, а в агрегатах ЖФВ при степени дожигания газов в пределах 70% т?с составляет 80%. Это связано с тем, что в доменной печи большие потери энергии углерода определяются химической энергией отходящих газов. Эти потери примерно в два раза выше, чем для агрегата ЖФВ. То же относится и к процессу "Согех" Суммарный же вынос энергии из печи на единицу углерода с отходящими газами (физическое тепло + химическая энергия) для агрегатов ЖФВ и доменных печей, как и процесса "Согех", находится примерно на одном уровне. Однако эти выводы не учитывают возможности агрегата ЖФВ как энерготехнологического агрегата, которые отсутствуют у доменных печей и установок "Согех". Воспользуемся данными теплового баланса промышленного агрегата для переработки 600 тыс.т в год железосодержащих отходов, спроектированного для НЛМК. Годовое производство чугуна составит 334 тыс.т при степени дожигания отходящих газов в пределах 60%. Для такого режима работы % составляет всего 41%. Однако при использовании физического тепла, выходящих из рабочего пространства газов в котлеутилизаторе агрегата, получается 220 т пара в час энергетических параметров. В элементах пароиспарительного охлаждения агрегата может быть выработано еще 30 т/ч пара.

Оснащение комплекса агрегата ЖФВ тепловой утилизационной электрической станцией (ТУЭС) с двумя турбогенераторами позволит полностью покрыть его собственные потребности в электроэнергии и паре. При этом обеспечивается также необходимое производство кислорода для технологических нужд агрегата, а одна треть производимой электроэнергии может использоваться в виде товарной продукции для друПнх технологических и бытовых нужд. Более энергетически эффективным и менее капиталоемким вариантом является использование пара агрегата в турбине, применяемой в качестве привода компрессора кислородного блока без электрогенератора. При этом покрывается собственная потребность агрегата в кислороде.

В проектах промышленных агрегатов ЖФВ предусматривается сухая газоочистка, конкретный состав которой определяется необходимостью улавливания соединений цинка, свинца и очистки газов от оксида серы. В отходящих газах не содержится органических соединений, что гарантируется высокой температурой (до 170 °С) их выхода из печи. Были сделаны расчеты сквозной энергоемкости чугуна, получаемого по классической агло коксодоменной схеме и схеме с агрегатом ЖФВ (без производства электроэнергии) с учетом потребляемого кислорода. При степени дожигания в пределах 70% расход тепла для процесса ЖФВ находится на уровне аглококсо доменной схемы. Напомним, что при этом не используются коксующиеся угли. Проблема высокого удельного расхода кислорода является характерной для новых внедоменных процессов восстановительной плавки на угле. Для процесса ЖФВ изучены пути его снижения. Можно заменить кислород кислородным дутьем при дожигании газов, применяя подогрев воздуха и кислорода отходящими из печи газами. Можно производить дальнейшее снижение (ниже 50%) содержания 02 в дутье, подаваемом в шлаковую ванну. Все эти способы имеют инженерные решения и позволяют уменьшить общий расход кислорода на процесс. Однако при этом будет снижаться эффективность тепломассообменных процессов в агрегате за счет баластного азота и неблагоприятно увеличиваться объем отходящих газов.

На промышленном агрегате к полезному то пливоиспользованию надо отнести тепло, идущее на выработку пара для получаемой энергетической продукции. В таком случае 7)т достигнет почти 90%. Это выше, чем для доменного процесса, и значительно выше, чем для процесса "Согех*.

В конкретных условиях тех или иных заводов может возникать потребность в газовом топливе. В таком случае на агрегате ЖФВ может применяться опробованная в инженерном отношении система отвода газов без дожигания. При этом в котле—утилизаторе снимается только физическое тепло, а химическая энергия отходящиз газов с калорийностью 4200— 5880 кДж/м3 используется, как у доменных печей в процессе "Согех", для различных заводских и других нужд. Причем калорийность этого газа достаточно просто регулировать степенью его дожигания в надшлаковом пространстве агрегата. Дело в том, что шлаковая ванна агрегата с непрерывно поступающим в нее углем, барботируемая кислородным дутьем, является эффективным газификатором. Другие процессы восстановительной плавки, использующие в качестве реакционной зоны ванну жидкого чугуна, также осуществляют в ней газификацию угля. Однако при этом реакционная зона должна защищаться огнеупорной футеровкой без водоохлаждаемых элементов с вытекающими последствиями по ее стойкости.

Первый из 13, заявленных в странах за рубежом патентов на способ и устройство для 94 жидкофазного восстановления, был получен Московским институтом стали и сплавов в США с приоритетом от 16 февраля 1987 г. Международная заявка была опубликована 25 августа 1988 г., а в Японии заявленный патент — 15 октября 1988 г. Поэтому Московский институт стали и сплавов вправе считать, что его процесс сыграл свою роль в происходящем пересмотре взглядов на применение дожигания газов и на использование в процессах восстановительной плавки шлаковой ванны. Об этом, в частности, свидетельствует развиваемая в последние годы японская программа Dios" по восстановительной плавке.

Используя агрегат жидкофазного восстановления, можно сформировать следующий металлургический цикл производства.

1. Добыча железной руды (карьер, рудник) с дроблением до необходимых размеров (возможны низкие степени обогащения).
2. Комплекс агрегата ЖФВ с производством кислорода.

Металлургический завод может находиться непосредственно на рудном месторождении и будет связан с транспортировкой только энергетического угля. Возможность переработки в агрегате железосодержащей шихты с пониженным содержанием железа позволяет снизить бортовые кондиции железа и уменьшить за счет этого потери железа при добыче руды. В необходимых случаях может использоваться обогащение железной руды до низких степеней в пределах содержания 45—50% Fe в концентрате. Это позволит вовлекать в эксплуатацию забалансовые руды. Следовательно, рассматриваемый металлургический цикл повышает эффективность горнорудного производства за счет сокращения потерь железа с горной массой, затрат на поддержание мощностей и уменьшения объемов обогащения. Вообще процесс жидкофазного восстановления меняет роль обогащения, которая сейчас задается современной доменной печью. Дробление, многостадийное измельчение и магнитная сепарация определяют высокий удельный расход электроэнергии на получение концентрата до liO кВт*ч/т. Он был оправдан, так как повышение содержания железа в концентрате обеспечивало экономию, расхода дорогостоящего кокса в доменной печи. Использование энергетического угля в процессе жидкофазного восстановления создает принципиально иную экономическую ситуацию, учитывая разницу в ценах на кокс и энергетический уголь в пределах 2,8 раза.

Еще более значительноое сокращение потерь железа возникает при новом металлургическом цикле за счет исключения обогащения или снижения его степени, когда вообще отсутствуют потери железа с хвостами обогащения или они снижаются до 14% от железа в добытой руде. Отсутствие агломерации и производства окатышей снижает потери железа еще на 2%. Таким образом, новая схема металлургического цикла позволит сокращать потери железа на 15—29% от его содержания в добытой руде. Это примерно в 7,5 раз перекрывает потери железа со шлаком непосредственно в процессе жйдкофазного восстановления.

В настоящее время последним звеном такого щикла до металлопроката, наряду с кислородным конвертером, может быть дуговая электропечь. В ней возможно проводить процесс обезуглероживания с дальнейшей внепеч ной обработкой металла и непрерывной разливкой стали. Для этой цели электропечи, не требующие мощных трансформаторов, уже используются на практике. У чугуна в процессе жидкофазного восстановления благоприятным моментом является характерно низкое содержание кремния и марганца, которое находится в пределах до 0,10%. Это значительно облегчит переработку чугуна в сталь в связи с сокращением количества образующегося шлака.

В настоящее время проводится разработка метода непрерывного обезуглероживания чугуна непосредственно в агрегате. . Предусматривается непрерывная продувка окислителем с дальнейшей доводкой до необходимого химического состава стали внепечными методами с непрерывной разливкой. Решение' этой проблемы позволит сосредоточить весь процесс производства металла после добычи руды в одном металлургическом цехе, исключая самостоятельный сталеплавильный передел. При этом встает вопрос о переработке лома. Стружка и мелкий лом могут, как это опробовано на HJ1MK, переплавляться в агрегате ЖФВ совместно с железосодержащим сырьем по обычной технологии. Разработан вариант переработки крупногабаритного лома в агрегате ЖФВ, в котором взамен котлаутилизатора устанавливается шахтная печь для плавки лома. Отходящие из печи газы, в основном за счет физического тепла, производят постепенное расплавление лома с переходом его капель в шлаковую ванну и дальнейшим науглероживанием. В результате расходы угля и кислорода сокращаются в 4—7 раз соответственно. Происходит разбавление содержания вредных примесей цветных металлов, накопленных в ломе. Это обеспечивается дополнительным формированием чугуна за счет чистого от цветных примесей первородного металла из железной руды. Такой подход позволяет практически Металлургический завод фирмы "Искор" в Претории (ЮАР). решать сложнейшую проблему ухудшения качества стали изза накопления примесей цветных металлов. В частности, это можно осуществить на минизаводах при организации производства непрерывнолитых тонких слябов с последующим получением холоднокатаного листа.

Самостоятельным направлением процесса жидкофазного восстановления является комплексная переработка железосодержащих материалов с примесями ценных компонентов (цинка, свинца, благородных металлов, ванадия, титана и др.). Успешно перерабатывались железосодержащие шлаки цинкового производства с получением чугуна и улавливанием цинка, шламы ванадиевого производства с получением чугуна и извлечением из него ванадия. Не меньший, в том числе экологический интерес, может представлять переработка красных шла мов глиноземного производства с получением чугуна и алюминиевого сырья. Перечень железосодержащих материалов для переработки процессом ЖФВ практически не имеет ограничений. Следует обратить внимание и на возможности получения в агрегате ЖФВ шлака, регулируемого по составу. Это позволяет производить дорогостоящие строительные материалы, в том числе тонковолокнистую йрочную шлаковую вату.

Одним из главных вопросов, определяющих возможность развития различных металлургических циклов производства металлопродукции, является уровень их экологической безопасности.

Для конкретных сравнений состояния с загрязнением окружающей среды приняты два металлургических цикла: классический агло коксодоменный и цикл с процессом жидкофазного восстановления. Определены характеристики выбросов этих двух циклов при одинаковом объеме производства в рамках металлургического завода, который имеет замкнутый водооборот. В таком случае различия в загрязнении среды определяются только выбросами в атмосферу твердых и газообразных веществ, а также объемами хранения железосодержащих с примесями цветных металлов отходов производства. Выбросы по процессу ЖФВ устанавливали на основании экспериментальных замеров, проведенных НПО иЭнергостальи. Пылеобразование при работе на железорудном концентрате в процессе жидкофазного восстановления и в доменном процессе находятся на одном уровне. При использовании шламов оно выше для ЖФВ, но не в связи с особенностями процесса, а изза более высокого содержания примесей цветных металлов в шламах, которые при плавке возгоняются в пыль. Для жидкофазного восстановления 90% пылеобразования происходит в самом агрегате в отличие 07 агдококсодоменной схемы, у которой имеется большое количество неорганизованных выбросов, рассредоточенных территориально. Это облегчает улавливание пыли в процессе ЖФВ и поэтому для него выброс пыли в атмосферу ниже в 811 раз . Образование SOa определяется в основном содержанием серы в угле и железосодержащем сырье. Для процесса ЖФВ в системе газоочистки предусматривается адсорбер с известковой суспензией, обеспечивающий снижение выбросов SOa в 411 раз. Образование и выброс оксидов азота и СО для процесса ЖФВ ниже соответственно в 3,5 и 80 раз, что определяется прежде всего отсутствием агломерационного производства, а также использованием в агрегате ЖФВ больших расходов кислорода. Суммирование по принятым коэффициентам опасности отдельных загрязняющих веществ показывает, что обпию выбросы для процесса ЖФВ ниже в 711 раз*. Причем отсутствуют высокотоксичные выбросы коксохимического производства. Пока не учитывается ущерб в связи с загрязнением воды, почвы и атмосферы, примесями тяжелых цветных металлов, содержащихся в отходах на шламполях и в отвалах. Экологические преимущества металлургического цикла с процессом ЖФВ дополняются сокращением добычи, обогащения и окомкования железосодержащего сырья, которое происходит за пределами металлургического завода. Сюда же относятся и преимущества переработки шламов с освобождением занятых территорий.

Сравнительная экономическая эффективность рассматриваемых процессов (без учета затрат, связанных с экологией) определялась моделированием применительно к доменной печи объемом 700 м3 и агрегату ЖФВ с площадью пода 45 м2, имеющими в ообеих случаях годовую производительность по чугуну в пределах 825 тыс.т. Расход кокса, и угля составил соответственно 476 и 756 кг/т, а кислорода 125 и 750 м7т. Установлена более низкая себестоимость чугуна на 15 % и меньшие удельные капиталовложения на 30% для металлургического цикла с процессом жидкофазного восстановления.

Следует еще дополнительно учесть отсутствие использования окатышей, производящихся за рамками металлургического завода, которое увеличивает экономию капитальных вложений для процесса ЖФВ до 40%. Здесь не принято во внимание возможное снижение капитальных вложений за счет уменьшения затрат на горнообогатительном комбинате при исключении иди снижении степени обогащения железной руды. Анализ выявил дополнительные затраты на флюсы для жидкофазного восстановления, связанные с тем, что его шихта не подвергается предварительному офлюсованию. Они могут быть снижены в случае использования некондиционных пылеватных отходов известкового производосва, которые более эффективны для формирования шлака в процессе ЖФВ. Повышенные капитальные затраты в цех выплавки чугуна ЖФВ с относящимся к нему общезаводским хозяйством объясняются, в основном, энерготехнологическим характером агрегата, который имеет усложненный п сравнению с домейной печью газоотводящий тракт. Собственно доменная печь, равнозначная по производительности агрегату ЖФВ (без газоотводящего тракта), дороже в 1,5 раза.

Технология жидкофазного восстановления позволяет организовывать на металлургических заводах безотходное по железу производство с утилизацией ценных компонентов. Снижение себестоимости чугуна при переработке шламов по сравнению с доменным составляет 40%.

Металлургические корпорации стран с развитой металлургией в настоящее время обеспокоены прежде всего экологическими проблемами своих заводов. Они могут решаться на основе строительства агрегатов ЖФВ для выплавки чугуна с переработкой собственных железосодержащих отходов. При этом должна сокращаться выплавка доменного чугуна с соответствующим уменьшением производства агломерата и кокса. Освоение этого направления, как показывает опыт, целесообразно начинать с агрегата, имеющего площадь пода в пределах 20 м2. Он может перерабатывать примерно 600 тыс.т отходов в год с получением примерно 300 тыс.т чугуна.

На базе процесса жидкофазного восстановления разработана технология переработки бытовых ( муниципальных) отходов. Она исключает образование твердых остатков, требующих специального захоронений. При температурах процесса не происходит выброс в атмосферу вредных органических соединений.

За пределами 2000 г. встает проблема существования доменных печей с агломерационным и коксохимическим производствами в виду выработки срока службы агрегатов. Можно утверждать, что при воспроизводстве существующей агдококсодоменной схемы груз экономических затрат будет непосилен для металлургических корпораций. Подобная же проблема стоит в настоящее время перед странами, развивающими производство металлопродукции: повторять ли металлургический цикл с агдококсодоменной схемой, да еще в условиях отсутствия в ряде случаев собственных коксующихся углей и качественных железных руд, или развивать внедоменные бес коксовые процессы выплавки чугуна?

В настоящее время можно говорить о промышленной реализации процесса "Согех" и возможности промышленного применения процесса ЖФВ. Оценка этих процессов по факторам, определяющим их экологию и экономику для установок с годовым объемом производства в пределах 300 тыс.т чугуна показывает, что прежде всего укажем, что процесс "Согех" требует тщательной подготовки богатой по железу окускованной шихты. Это связано с наличием в его установке шахтной печи с твердофазным восстановлением. В результате отсутствуют возможности перерабатывать пылеватое железосодержащее сырье, металлургические отходы, утилизировать ценные примеси и металлолом. Определенные требования предъявляются к содержанию летучих в угле, влажности материалов, которые для процесса ЖФВ особого значения не имеют. Поэтому при примерно одном уровне расходов угля и кислорода в обоих процессах, установки которых обслуживаются одинаковым количеством персонала, ясно, что себестоимость чугуна "Согех" выше, чем для агрегата ЖФВ. Для одинаковой годовой производительности установка ЖФВ имеет объем в пять раз меньше, чем объем агрегатов двухстадийного процесса "Согех" (реактор + шахтная печь). Если высота агрегата ЖФВ (без котла охладителя газов) находится в пределах 7 м, то общая высота установки "Согех" 85 м (без свечи дожигания газов). Работа установки под давлением вызывает необходимость ее герметизации. Требуются газоплотный кожух, специальные загрузочные устройства, шлюзовые затворы, специальные шнековые питатели, раздельные скиповые подъемники для подачи железосодержащей шихты и угля. Необходима сложная система передачи газа, образующегося в реакторе, в шахтную печь с предварительным обеспыливанием и частичным охлаждением. Все это приводит к увеличению капитальные вложения в установку "Согех" по данным ее проспекта дороже доменной печи, равной производительности на 30%*. В то же время агрегат ЖФВ дешевле собственно доменной печи примерно в 1,5 раза. Процесс "Согех" требует в общем случае окомкования шихты, которое увеличивает стоимость комплекса примерно на 15 %. Из этих сопоставлений видно, что комплекс агрегата "Corex" дороже по оосторожной оценке комплекса агрегата ЖФВ на 80—90%. Экологические преимущества процесса "Согех" у процесса ЖФВ дополняются отсутствием выбросов при оком ковании шихты и возможностью переработки различных отходов.

В странах, развивающих свое металлургическое производство, целесообразно строительство агрегатов ЖФВ для выплавки чугуна из местной железной руды, даже если она низкого качества по содержанию железа и трудно поддается обогащению. При этом следует учесть, что агрегат ЖФВ может иметь широкий диапазон годовой производительности, причем эффективен при небольших объемах производства. Он обладает большой гибкостью в отношении запусков и остановок. Запуск пустой печи после разогрева с выходом на нормальный режим выплавки металла осуществляется в течение Зч, а остановка с выпуском всего металла и шлака — в течение 1ч. Простота конструкции агрегата предопределяет легкость обслуживания его персоналом.

В XXI в., когда странам с развитой металлургией придется решать вопрос об обновлении основных металлургических фондов, речь должна идти о формировании нового металлургического цикла производства. К этому времени необходимо отработать ряд промышленных агрегатов ЖФВ с площадью пода от 20 до 100 м2 и годовой производительностью от 300 тыс.т до 11,5 млн.т чугуна.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 2, Москва 1994

Экспертиза

на главную