Основными реакциями процесса
металлизации в шахтной печи являются восстановление гематита до железа с
помощью водорода и монооксида углерода и науглероживание губчатого
железа в процессе восстановления. Развитие их зависит в основном от
температуры восстановительного газа, его состава, времени пребывания газа
и шихты в печи. Как уже отмечалось, на кинетику восстановительных
процессов значительно влияет химический состав железорудных
материалов, в частности, содержание Fe2+ в окисленных
окатышах.
Время пребывания материалов в
печи регулируется маятниковым питателем. По данным ОЭМК, при средней
производительности печи 57 т/ч оно составило 14 ч±20 мин, в том числе
в зоне восстановления 7—8 ч. По другим данным (шахтная металлизация на
заводе в Гамбурге, ФРГ), оъщая длительность пребывания материалов в печи
составляла 8-12 ч, в том числе в зоне восстановления 4—6 ч. Такая разница,
по-видимому, обусловлена условиями работы печей и, в первую очередь,
температурой процесса, являющейся ключевым фактором, влияющим на
показатели работы установки.
Однако повышение температуры
процесса металлизации в шахтной печи ограничивается развитием такого
процесса как спекание губчатого железа. В связи с этим на ОЭМК для
предотвращения интенсивного образования спеков вынуждены были снизить
температуры восстановительного газа с 760 (по проекту) до 700-710 °С, что
сказалось на показателях работы установки. Кроме этого, отрицательное
влияние -яз.
них оказала неравномерность газового потока по сечению печи
(рис. 42). Расчет степени металлизации по изменению состава газа по высоте
печи (рис. 43) показал, что водород и монооксид углерода по высоте
печи проявляют себя неодинаково: если в верхней части зоны восстановления
они работают примерно одинаково (отнимают равное количество Кислорода), то
в нижней части монооксид углерода отнимает большую часть кислорода.
Степень использования газа при восстановлении железа из вюстита составила
29—31% (приближение к равновесию 96-97 %), а общая степень
использования газа в печи составила 40-41 %. При этом водородом и
монооксидом углерода отнимается соответственно 60 и 40% Кислорода
оксида железа.
При указанной температуре и
других проектных парамет-
187
