При дальнейшем росте степени
металлизации шихты эффект существенно снижается.
Таким образом, целесообразность
получения частично ме-таллизованных материалов для их проплавки в доменной
печи связана с соотношением восстановителя, затраченного на частичную
металлизацию, и кокса, сэкономленного в доменной печи, а также с
ценами на топливо. Дать общие рекомендации в этом случае не
представляется возможным, и для различных режимов будут различными ответы
на этот вопрос.
Получение губчатого железа
Губчатое железо получают,
главным образом, в установках шахтного типа при низких температурах
(более подробно о причинах - см. далее) с использованием в качестве
восстановителя продуктов конверсии природного газа. При наиболее
простых соотношениях 3Fe203 + 9СО = 6Fe +
9С02, или 9 • 22,4/(6 • 56) = 0,6 м3/кг, или
600м3/т металлического железа.
При содержании в металлизованном
продукте ~80% металлического железа (что соответствует содержанию
пустой породы 5 %, углерода - 2 % и степени металлизации 90 %) и степени
использования восстановительной способности газа-восстановителя 0,4 расход
газа-восстановителя составит: 600 • 0,8/0,4 = 1200 м3/т
продукта.
С учетом углекислотной или
паровой конверсии, например, СН4 + С02 = 2СО +
2Н2 1 м3 природного газа позволяет получить 4
м3 газа-восстановителя. Т.е. для удовлетворения требований
процесса восстановления гематитовой руды получение 1 т металлизованного
продукта обеспечивает расход природного газа ~ 300 м3. В
ориентировочном расчете принят ряд допущений (природный газ состоит из 100
% СН4, окислители в восстановительном газе отсутствуют,
количеством газа, необходимого для науглероживания губки,
пренебрегаем и т.д.). Однако порядок расхода газа получили
соответствующим практическому. Подобное количество газа должно также
обеспечить тепловые потребности процесса.
Для условий процесса "Мидрекс":
температура газа-восстановителя 800 °С; температура колошникового газа 300
°С; температура металлизованного продукта после окончания процесса
720 °С; тепло металлизованного продукта
