Hekuri sfungjer: vetitë, mënyrat e marrjes, aplikimi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Hekuri sfungjer përftohet duke reduktuar koncentratet ose xehet e hekurit me cilësi të lartë në kushtet e ekspozimit ndaj temperaturave relativisht të ulëta - më pak se 1100 gradë Celsius. Procese të tilla përjashtojnë shkrirjen e mineralit dhe shkrirjen e tij.

Histori

Është vërtetuar shumë kohë më parë se është e mundur të merret hekuri nga xeherori menjëherë. Në kushte laboratorike, ky proces është i lehtë për t'u zbatuar. Si rezultat, metalurgët u përballën me detyrën e krijimit të metodave teknologjike për nxjerrjen e hekurit në vëllime industriale direkt nga xeherori. Tani metoda të tilla janë gjetur dhe futur në prodhim.

Hekuri i përftuar drejtpërdrejt nga xeherori quhet sfungjer. Dhe metodat e rikuperimit janë metoda pa domen ose rikthim të drejtpërdrejtë.

Eksperimentet e para në marrjen e hekurit sfungjer pa përdorimin e shkrirjes së furrës së shpërthimit në Bashkimin Sovjetik u ndërmorën në vitet 50 të shekullit të kaluar.

Prodhimi i parë i këtij metali u fut në industri në vitet '70. Metodat e para teknologjike për prodhimin e hekurit sfungjer pa përdorimin e një furre shpërthyese ndryshonin në mënyrë të parëndësishme.performancës. Produkti që rezulton përmbante një shumëllojshmëri të gjerë papastërtish.

Gazi natyror i dha një shtysë të re këtij prodhimi. Në vitet 80 të shekullit XX, ajo filloi të përdoret gjerësisht në miniera dhe në prodhimin metalurgjik. Më pas u konstatua se është ideale për zbatimin e reduktimit të drejtpërdrejtë të hekurit nga xeherori. Për më tepër, gazrat e tjerë jonatyrorë kanë filluar të përdoren gjerësisht (gazi i shoqëruar nga prodhimi i naftës, fraksionet e gazit gjatë gazifikimit të thëngjijve të ndryshëm etj.).

Përmirësimi i proceseve teknologjike dhe futja e tyre në vitet '90 çoi në faktin se intensiteti i energjisë dhe kostot kapitale të reduktimit të drejtpërdrejtë të hekurit janë ulur ndjeshëm. Filloi një rritje e konsiderueshme në prodhimin e hekurit pa shpërthim.

Prodhimi i drejtpërdrejtë jo-domeni i hekurit sfungjer - përpunon kur metali merret nga xeherori me ndihmën e gazrave, karbonit të ngurtë. Dhe gjithashtu së bashku - karboni dhe gazi i ngurtë. Ajo kryhet në një temperaturë prej rreth 1000 gradë Celsius. Në të njëjtën kohë, shkëmbi natyror nuk është skorje, papastërtitë në të nuk restaurohen, si rezultat i së cilës metali është mjaft i pastër. Ekspertët e quajnë këtë proces dhe terma të tjerë:

• prodhimi i drejtpërdrejtë i hekurit sfungjer;
• metalurgji pa koks;
• metalurgji pa domen;
• metalizimi i pjesshëm i xehes.

Aktualisht, metodat e nxjerrjes së metaleve me metoda të tilla në shkallë industriale praktikohen në Rusi, Kinë, Suedi, Gjermani, Britaninë e Madhe, Norvegji dhevende të tjera.

Të gjitha metodat e njohura ndahen në dy grupe:

• hekuri formohet kur minerali ekspozohet ndaj një agjenti reduktues të gaztë;
• nën ndikimin e një agjenti të ngurtë reduktues në mineralin e hekurit.

Metodat për prodhimin e hekurit sfungjer duke përdorur një metodë pa domen janë patentuar për pothuajse pesëqind.

Rikuperimi i hekurit me një substancë të gaztë

Hidrogjeni dhe monoksidi i karbonit përdoren për reduktimin e gazit. Zakonisht, një metodë përdoret kur minerali i hekurit grimcohet dhe nxehet në 850 gradë, i ndjekur nga pjekja. Pastaj dërgohet në një furrë me tub rrotullues. Atje, metali zvogëlohet nën ndikimin e gazeve reduktuese që lëvizin drejt masës xeherore. Para se të dalë nga furra, ajo futet në enën e ftohjes. Produkti përfundimtar më pas bluhet duke përdorur një mulli me top.

Më pas, masa kalon nëpër një ndarës të veçantë magnetik. Hekuri i renditur nga ndarësi më pas kalon nën pres, i cili formon hekurin sfungjer në briketa.

Marrja e hekurit me një agjent të fortë reduktues

Nëse prodhimi përdor teknologjinë e prodhimit të hekurit sfungjer me reduktim të ngurtë, atëherë kjo metodë përfshin operacionet e mëposhtme:

• thërmim dhe bluarje xehes;
• për të arritur një përqendrim të lartë hekuri, jo më shumë se 3% gangue, kryhet pasurimi magnetik;
• xeheror i pasuruar përzihet me lëndë djegëse organike, e cila përfshin tallash dhe organikë të tjerë të ngjashëmstruktura;
• krijimi i masës së përftuar të briketave, i ndjekur nga transferimi i tyre në furrë për pjekje.

Rikuperimi i hekurit ndodh për shkak të djegies së karbonit që përmbahet në briketa.

Hekuri sfungjer i përftuar, si në reduktim të ngurtë ashtu edhe të gaztë, dërgohet më pas në përpunim standard për të marrë çelikun.

Ringrirja zakonisht kryhet në furrat elektrike, ndërsa sasia e nevojshme e karbonit dhe papastërtive të tjera futen në metal.

Klasifikimi i proceseve

Metalurgët klasifikojnë proceset e prodhimit të hekurit në furrën e shpërthimit sipas llojit të produktit përfundimtar, përkatësisht:

• prodhimi i materialeve për furrat shpërthyese me metalizim të pjesshëm (nga 30 në 50 përqind);
• prodhimi i hekurit sfungjer, një produkt i ngurtë, shumë i metalizuar (nga 85 në 95 përqind), për përpunim të mëvonshëm në çelik;
• prodhimi i hekurit të lulëzuar, produkti i metalizuar plastik;
• prodhimi i hekurit gjysëm të gatshëm ose të lëngët për procesin e mëtejshëm të shkrirjes.

Rivendosja e produkteve të drejtpërdrejta

Katër lloje klasifikohen zakonisht si produkte të reduktimit të hekurit të drejtpërdrejtë:

• sfungjeri;
• ngarkesa e metalizuar;
• flash;
• ndërmjetësues prej gize ose karboni.

hekur sfungjer

Përftohet si rezultat i proceseve kur reduktimi i metaleve ndodh pa shkrirë, në temperaturë më të vogël se 1000-1200 gradë Celsius. procediminga ajo që ishte lënda e parë fillestare, hekuri i fortë sfungjer - struktura poroze, ose pelet. Në raste të caktuara, është një pluhur metalik. Kur ky metal karakterizohet edhe nga fakti se ka porozitet mjaft të lartë (në formë sfungjeri) për faktin se gjatë restaurimit karakteristikat vëllimore të lëndës së parë kanë pësuar ndryshime të vogla.

Sipërfaqja poroze e një hekuri të tillë çon në një shkallë të lartë oksidimi gjatë ruajtjes dhe transportit, kur ekspozohet ndaj një mjedisi të pafavorshëm (lagështia e lartë).

Përbërja kimike e këtij metali i detyrohet përbërjes së tij lëndës së parë origjinale (xehes). Në krahasim me skrapin, hekuri sfungjer është më i pastër. Ka një prani minimale të papastërtive të metaleve të tjera.

Gjithashtu, hekuri sfungjer i përftuar me reduktim të drejtpërdrejtë dallohet edhe nga prania e shkëmbinjve djerrë në të. Për shkak të faktit se materiali burimor është i pasur me koncentrate dhe xehe, ai nuk i nënshtrohet pastrimit shtesë. Si rezultat, hekuri përmban të gjitha përfshirjet e shkëmbinjve të mbetur të mineralit origjinal.

Hekuri sfungjer ka gjetur rrugën e tij në prodhimin e çelikut, prodhimin e pluhurit të hekurit dhe karburizimin e bakrit.

Ngarkesë e metalizuar

Hekuri pjesërisht i reduktuar quhet ngarkesë e metalizuar. Përdoret për të ftohur procesin e shkrirjes, si dhe për shkrirjen e mëvonshme në furrat e shpërthimit. Niveli i rikuperimit të ngarkesës së metalizuar është nën 80%. Hekuri sfungjer është shumë më i pastër, shkallërikuperimi i tij është mbi 90%.

Scream iron

Hekuri i nxehtë pa mallkim prodhohet në furrat rrotulluese me tuba. Temperatura e tij e rikuperimit varion nga 1100 në 1200 gradë Celsius. Ky produkt është një grimca të vogla metalike në të cilat skorje papastërtitë. Vëllimi i skorjeve në hekurin e lulëzuar është i lartë, rreth 10-20 për qind. Ky hekur dallohet nga papastërtitë e konsiderueshme të squfurit dhe fosforit.

Aplikoni kritsu për rishkrirjen e mëvonshme në furrat e zjarrit. Teknologji të veçanta e përdorin këtë produkt në prodhimin e çelikut në furrat elektrike.

Ndërmjet karboni ose gize

Këto produkte prodhohen nga teknologjia e rikuperimit të karburantit të ngurtë. Sipas karakteristikave të tyre, ato janë të ngjashme me ato të shkrira në furrat e zjarrit. Për më tepër, gjysmë karboni ose gize ndonjëherë përftohet me shumë më pak lëndë të huaja.

Puna e mëtejshme me këto materiale për të marrë çelikun kryhet në mënyra tradicionale.