Сталь получение прямым восстановлением

В заключение полезно еще раз подчеркнуть важную роль обезуглероживания на поверхности всплывающих в объеме металла пузырьков газа. Уже сейчас во многих сталеплавильных процессах значительная часть углерода окисляется в каплях металла, контактирующих с газовой или шлаковой фазами. К таким процессам относятся вакуумирование струи металла с целью ее раскисления, процесс струйного рафинирования чугуна, кислородно-конвертерный процесс, где, по-вндимому, значительная часть углерода окисляется в корольках металла, эмульгированных в шлаке. Благодаря развитой реакционной поверхности скорость процесса очень велика. Поэтому такие процессы, по-видимому, найдут применение в сталеплавильных агрегатах будущего. Однако навсегда остается актуальной задача получения низкого содержания кислорода в стали, независимо от того, будет сталь производиться из чугуна или из железа, полученного прямым восстановлением руд. Капельные процессы не могут обеспечить получение низкой окисленности металла. Поэтому составной частью всех сталеплавильных процессов, особенно на заключительной их стадии, должно явиться обезуглероживание в объеме металлической ванны. [c.79]

Губчатое железо, полученное прямым восстановлением руд, является исключительно хорошим сырьем для производства высококачественных и специальных марок стали [c.306]

Большая дефицитность и дороговизна коксующихся углей заставляет искать другие способы получения железа. В промышленности используют методы так называемого прямого восстановления железно руды смесью СО и Hg, получаемой конверсией природного газа, или углем. По этому методу обычно требуется довольно сложная подготовка руды, формование ее в виде округлых частиц окатышей или в виде брикетов. В результате восстановления при температуре не выше 1100°С образуется губчатое железо, переплавкой которого в электропечах, минуя стадию производства чугуна, получают сталь. Известно много вариантов процессов прямого восстановления железной руды. Хотя значение данного метода возрастает, все же большую часть стали выплавляют из чугуна. [c.555]

Технологический процесс переработки железной руды, угля, известняка и углеводородных топлив в конечный продукт может быть разбит на 3—4 основные стадии, которые осуществляются раздельно с получением определенного продукта, на следующей стадии перерабатываемого в продукт нового вида. Различные стадии процесса могут проходить в одной технологической установке. Это будет способствовать не только экономии энергии и расходов на транспортировку, но и упрощению технологического процесса. Основные технологические стадии при производстве чугуна и стали следующие подготовка сырья (коксование угля, обжиг известняка, производство железорудного агломерата и окатышей) производство чугуна (доменная выплавка, производство губчатого чугуна за счет прямого восстановления железа) стали (в мартеновских и электродуговых печах, бессемеровских и основных кислородных конвертерах) проката (непрерывное литье заготовок, прокатка сортовой стали, производство труб, поковки). [c.303]

Прямое восстановление железных руд. Для получения чистого железа, которое используется в производстве специальных сплавов, применяют метод прямого восстановления руд до металла, минуя стадии производства чугуна и стали. [c.288]

Большой интерес представляют работы по получению лития непосредственно из сподумена восстановлением ферросилицием или алюминием. Описаны также попытки использовать магний для восстановления сподумена. Восстановление измельченного сподумена проводят в реторте из жаростойкой стали при 1050— 1100°С и вакууме 0,01—0,02 мм рт.ст. В шихту вводят также известь (СаО). Извлечение достигает 85%. Получающийся литий загрязнен магнием, натрием и калием (которые попадают в конденсируемый металл из извести и исходного сподумена). Прямое восстановление лития из сподумена имеет некоторые преимущества, однако при этом невозможно получить чистый металл. Вакуумная разгонка чернового металла сильно удорожает продукт, сводя на нет выгоды прямого процесса. Кроме того, малое содержание лития в брикетах требует значительного избытка восстановителя. [c.226]

Наименование железо условно дано низкоуглеродистой стали, полученной с применением электролитического, карбонильного процессов или методом прямого восстановления наиболее чистых руд. [c.546]

Стоимость металлургической продукции может быть существенно снижена путем непосредственного включения ядерного реактора в металлургический цикл в виде многоцелевой установки. Имеются предварительные расчеты для металлургического комбината производительностью 3,6 млн. т стали в год. Для полного удовлетворения потребностей такого комбината в тепле и электроэнергии в его состав включают ядерный реактор с тепловой мощностью 2000 МВт и электрической мощностью 150 МВт [642]. По расчетам итальянских специалистов, выполненным в начале 70-х годов, применение тепла и электроэнергии, вырабатываемых на атомных энергетических установках с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором, снижает общую стоимость энергоносителей на 43 % в цикле доменная печь — конвертор и на 30 % в цикле агрегат кипящего слоя для получения губчатого железа — электропечь (получение губчатого железа предполагается прямым восстановлением руды водородом, получаемом, в свою очередь, конверсией природного газа с использованием тепла ядерного реактора), по сравнению с обычными способами выработки тепла и электроэнергии. [c.439]

В общем альтернативные способы производства стали связаны с двумя основными направлениями 1) альтернативные (внедоменные) методы получения чугуна и 2) способы прямого восстановления железа. [c.473]

Высокая концентрация энергии в плазменной струе и возможность создания любой атмосферы — восстановительной, нейтральной или окислительной —делают перспективным применение плазменных установок в электрогазовой химии для получения ацетилена из метана, связанного азота из воздуха и т. д., в металлургии для выращивания монокристаллов, плавки тугоплавких металлов и легированных сталей, прямого восстановления ме-галлов из окислов. [c.92]

В настоящее время разрабатывается метод получения стали непосредственно из руд прямым восстановлением железных руд при умеренных температурах. Этот метод заключается в том, что измельченную железную руду восстанавливают углеродом или газами при 800—1000° (для руд трудно восстанавливаемых — при 1200°), а затем после отделения на магнитном сепараторе части пустой породы и золы восстановителя полученную железную губку перерабатывают в электрических или пламенных печах на сталь. Для восстановления может быть применено любое твердое топливо (древесный уголь, каменный уголь, торф и даже шелуха подсолнухов), а также газообразное топливо (водород, естественные газы, генераторные газы, газ коксовых печей и др.). Таким образом, прямое восстановление железных руд в отличие от доменного процесса не требует обязательно кокса или древесного угля и может поэтому развиваться в самых различных районах независимо от наличия коксующихся углей и лесных массивов. [c.445]

Восстановительный обжиг железных руд и материалов [8, с. 141, 147]. Опыты по прямому восстановлению железных руд и материалов в кипящем слое направлены на разработку технологической схемы бездоменного получения стали. Основная трудность — необходимость проведения процессов прямого восстановления при температурах выше температуры спекания перерабатываемого материала и получаемого продукта, из которого состоит в основном кипящий слой. Осуществление процесса при более низких температурах практически невозможно, так как снижаются скорости основных реакций восстановления. [c.21]

Получение. Ж. в чистом виде получают различными методами электролизом водных р-ров его солей, термич. разложением в вакууме пентакарбонила Ж. и др. Технически чистое Ж. — Армко железо , ВИТ и др. марки, а также техпич. Hi. — нек-рые марки низкоуглеродистых сталей (содержащие 0,10—0,12% С), производят в мартеновских печах (см. Пирометаллургия). В последнее время большое значение приобрело прямое восстановление Hi. из окислов в твердом состоянии. [c.23]

Как было показано на рис. 1, предельная плотность тока катодного процесса не зависит от перемешивания раствора и, следовательно, не связана с концентрационной поляризацией. По-видимому, первая волна отвечает восстановлению частиц, адсорбированных на окисленной поверхности электрода. Такими частицами может быть сама перекись водорода или продукт ее распада — радикалы ОН, образующиеся в результате активированной адсорбции перекиси водорода [21]. Эти частицы связаны с окисленной поверхностью нержавеющей стали непрочными адсорбционными связями, что подтверждается совпадением прямого и обратного хода начальных участков поляризационных кривых. Аналогичные волны на кривых, полученных в разбавленных растворах перекиси, наблюдались на электродах из платины и иридия [22, 23] и на нержавеющей стали, содержащей 13 ат.% хрома [24]. [c.98]

В настоящее время начинает осуществляться мечта Менделеева 6 возможности прямого получения железа и стали из руды. В некоторых странах приступили к промышленному освоению экономически более выгодного металлургического процесса получения губчатого железа, минуя чугун. Высокосортная руда в этом процессе, загруженная в обжиговую печь, восстанавливается, превращаясь в мягкое железо с небольшим содержанием серы (степень восстановления до 98%). Железо потом поступает в сталеплавильные печи, кислородные конверторы или вагранки. Ее плавка происходит в твердом состоянии без образования шлака и жидкого металла. [c.445]

Шихта для плавки стали в электропечах обычно содержит стальной лом, металлизов. окатыши, ферросплавы, чугун и флюсы. Окисление примесей происходит вследствие продувки жидкого металла кислородом. Для получения стали повыш. качества применяют разл. способы ее послед, рафинирования электрошлаковый переплав, вакуумно-дуговой переплав, вакуумно-индукционную плавку, плазменно-дуго-вой переплав, электроннолучевую плавку, внепечное рафинирование в ковше, рафинирование стали продувкой инертными газами. Металлизов. окатьшш, частично заменяющие чугун, получают обычно прямым восстановлением Fe из руд с помощью СО, Hj и пылевидного каменного угля в результате т. наз. процессов внедоменной металлургии. [c.133]

При высокоскоростном сжигании углей выделяются сфероидальные частицы, состоящие из 70% железа, легированного Мп, V, N1, Т и пригодные для прямого восстановления железа [58]. Для производства литейных сплавов и раскислителей сталей используются кремнеалюминиевые и железокремнеалю-миниевые сплавы, получаемые из отходов угля [59]. Большой интерес представляет технология получения ферросилиция из минеральных отходов твердых топлив [60]. Зольные уносы с высоким содержанием 5] 02 могут быть использованы в качестве абразивных материалов. При высокотемпературной обработке смеси, содержащей углерод, соединения кремния и алюминия, получают вещества, содержащие карбид кремния. [c.24]

Чистое железо используется для получения порошков, предназначенных для изготовления деталей методом порошковой металлургии, сварочных материалов, аккумуляторов и других изделий. Благодаря большой пластичности и хорошей деформируемости чистое листовое железо или низкоуглеродистая сталь применяется в тех случаях, когда требуется глубокая вытяжка, например для штамповки кузовов автомобилей. В связи с высокой магнитной проницаемостью и с малой коэрцитивной силой чистое железо н низкоуглеродистая сталь широко применяются в электротехнике в качестве магнитомягкого материала для изготовления реле, сердечников электромагнитов, статоров и роторов электродвигателей, якорей, экранирующих деталей и т. д. Низкоуглеродистая проволока используется как проводниковый материал. Железо применяют также для получения железобетона и железографита. Прямое восстановление железа нз руд природным газом и водородом открывает широкую перспективу промышленного использования дешевого чистого железа. Железо используют для нанесения покрытий на поверхность металлических изделий с целью повышения поверхностной твердости и износостойкости, восстановления изношенных деталей машйн, в частности, в автомобильной и тракторной промышленности. Соединения железа (оксиды) являются минеральными красками, а такие соединения, как Рез04, у-РезОз используют для производства магнитных материалов. Соли железа находят применение в создании берлинской глазури, чернил и др. [c.471]

Лупэйко В. M. Новый процесс прямого получения стали методом жидкофазного восстановления железной руды // Сталь. 2000. № 9. С. 15-19. [c.611]

Метод прямого восстановления был очень актуален примерно до 1960 г. Потом его развитие несколько затормозилось быстрый успех завоевал метод восстановления углерода, содержащегося в чугуне, путем продувки кислорода сверху. Однако, по международным прогнозам, прямое восстановление опять вернет себе важную роль в черной металлургии. Большинство процессов этого метода (например, получение сталей мидрекс , арм-ко , пурофер , гил ) осуществляется следующим образом. Через окатыши железной руды при температуре почти 1000°С пропускается газ-восстановитель (например, получаемая из природного газа смесь водорода с оксидом углерода). При этом непрерывно образуется губчатое железо. Другой метод отличается от изложенного тем, что восстановление происходит во вращающейся печи, а восстановителями служат твердые горючие вещества. Мощность установок составляет в настоящее время около 1000 т/сут следующим этапом станет достижение производительности 2000 т/сут. [c.261]

Предвидел Д. И. Менделеев также и возврат к прямому восстановлению железа, который, правда, еще и очень ограниченных масштабах произошел, начиная с 30-х годов нагнего столетия. В своей работе об Урале Д. И. Менделеев писал Я полагаю, одпако, что придет со временем опять пора искать способов прямого получения железа и стали из руд ,— и указывал, что этим путем в лабораторных условиях легко получать железо при применении восстановителя в виде газа [18]. [c.123]

Изыскиваются также способы получения железа и стали непосредственно из руд (бездоменный процесс)—прямым восстановлением железных руд при умеренных температурах. Этот процесс заключается в том, что измельченную железную руду восстанавливают твердым углеродом или газами при 800—1000° (для трудновосстановимых руд—при 1200°). Затем, после отделения на магнитном сепараторе части пустой породы и золы восстановителя, образовавшуюся железную губку проплавляют в электрических или мартеновских печах, получая железо или сталь. В качестве углеродсодержащего восстановителя может быть применено любое твердое топливо—древесный уголь, каменный уголь, торф и т. д. газообразными восстановителями могут служить водород, природные или генераторные газы, газ коксовых печей и др. [c.155]

Как уже указывалось, применительно к переработке ванадийсодержапщх титаномагнетитов в этом процессе удается значительно снизить потери ванадия по сравнению с традиционным процессом легирования стали феррованадием. При повышении содержания ванадия в стали отмечается значительное снижение энергоемкости процесса по сравнению с традиционным методом легирования. Процесс бескоксовый, по существу, безотходный и, кроме того, обеспечивает снижение вредных выбросов в атмосферу Аналогичные схемы могут быть использованы и при других видах легирования, в частности, при выплавке ферроникеля из окисленных никелевых руд [11.98]. Отметим, что идея гибкого сочетания процесса жидкофазного восстановления Корекс с процессом прямого получения железа Мидрекс и дуговой электропечи высказывалась и в зарубежной литературе [11.29]. При этом отмечалось преимущество перед кислородным конвертером, связанное с меньшими капитальными затратами и уменьшением или полным исключением использования лома. [c.485]

Для обоснования процессов прямого получения железа и стали из. руд Д. И. Менделеев приводит различные аргументы. Он указывает на то, что в этом случае можно получать металл без расхода высококачественных коксующихся углей, так как газ для восстановления руды может быть получен из низкосортного топлива. Этот аргумент он справедливо считал важнейшим. Но весьма интересно отметить здесь аргументацию из совершенно иной области. Д. И. Менделеев желает большого успеха попыткам прямого получения железа из руд, потому что общепринятые способы производства чугуна и его передела в сталь неразрывно связаны с огромной концентрацией производства на очень больших заводах, выплавляющих многие сотни тысяч пудов металла. Вследствие этого вся металлургия железа попала в руки крупного капитала, что очень не нравилось Д. И. Менделееву. В способах прямого получения железа, в обходе огромных доменных печей он хочет видеть пути развития мелкого частпокаииталистического производства, конкуренция со стороны которого якобы положит предел безраздельному господству нарождающихся крупных монополий. 10 марта 1899 г. он писал министру финансов В. Н. Коковцеву о том, что Урал страдает более всего тем, что там действуют почти целиком только крупные предприниматели, все и вся захватившие для одних себя. Крупные предприятия легко склоняются, как сказали бы мы теперь, к монополистическому загниванию или, как формулировал Д. И. Менделеев, к остановке развития, если ничто и никто их не подтолкнет , а подталкивать их должна была, по его мнению, конкуренция многих мелких предприятий. Нри всей утопичности стремления к ограничению монопольных тенденций в условиях позднего капитализма этот пример интересен тем, что он показывает, как глубоко Д. П. Менделеев продумывал и увязывал в единую систему свои взгляды в области техники и экономической политики. [c.124]

Наиболее изученным случаем (в силу его практической значимости) является взаимодействие адгезионных соединений с водой [310], приводящее к почти полному отделению адгезива от субстрата [310-312] даже тогда, когда высокополярные растворители не оказывают влияния на прочность систем с межфазными химическими связями. Этот эффект зависит от продолжительности обработки систем водой. Соответствующую зависимость можно выразить в логарифмической форме [313]. Величина наблюдаемого эффекта в существенной мере определяется природой субстрата так, полиэтилен чувствительнее к действию воды, чем полика-проамид [314] алюминий, титан и сталь чувствительнее, чем медь [312]. Применительно к полимерам подобные закономерности Яхнин связывает с изменением надмолекулярной организации-с укрупнением глобулярных образований в процессе водопоглощения и восстановлением их первоначальных размеров после высущивания [311]. Следовательно, после удаления воды первоначальная прочность адгезионных соединений может восстанавливаться вплоть до исходной. Этот вывод находит подтверждение в системах, в которых существует сетка дисперсионных связей, например в металлополимерных соединениях, полученных с применением полиэтилена, поликапроамида [315] и сополимера бутилметакрилата с метакрило-вой кислотой [311], причем в первом случае обратимое изменение прочности проявляется при воздействии на систему с последующим удалением не только воды, но также бензола, ксилола и ацетона. Подобные эффекты недавно обнаружены для образцов полистирола, помещенных в водно-мета-нольные смеси [316]. Более того, такой эффект наблюдается в соединениях с межфазной сеткой водородных связей, например в системе металл-эпоксидный адгезив [317], или в композитном материале на основе эпоксидной композиции, армированной углеродными волокнами [318]. Прямое доказательство существования обсуждаемого эффекта получено Оуэнсом на [c.74]

Я полагаю, что придет со временем опять пора искать способов прямого получения железа и стали из руд, минуя чугун , писал Д. И. Менделеев в 1899 г. Действительно, в 1934 г. был значительно усовершенствован и вновь введен в металлургическую практику старинный способ добычи железа из руд, существенно отличающийся от обычного доменного. Весь процесс получения металла проводится а слегка наклонной вращающейся печи (рис. ХУ1-7), принципиально сходной с применяемыми для выработки цемента. В печь непрерывно загружают измельченную смесь руды и топлива, которая затем постепенно продвигается к выходу, соприкасаясь по пути с идущим ей навстречу током воздуха (содержащего примесь газообразного или пылевидного топлива). За время своего пребывания в печи (6—8 ч) руда последовательно подвергается подогреву, восстановлению и спеканию. Так как ко 1ечпый продукт до плавления не доводится, он представляет собой легко разделяемую смесь небольших кусков шлака и железного скрапа, содержащего около 95% Ре. [c.328]