Метод восстановления железа или способ экономии энергии и топлива


В современном металлургическом комплексе имеет огромное значение экономия топлива, необходимая для восстановления железа из руды. Если не так давно использовался двойной метод передела – то есть сначала руду переплавляли в чугун, а потом уже из чугуна создавали железо, то на сегодняшний день ученые в области металлургии сделали ряд открытий, которые позволяют сократить этот процесс и снизить затраты энергии и топлива. Тем самым, можно снизить себестоимость готового продукта, и следовательно, цена на товары будет значительно ниже, чем при двойном переделе. А это жизненно важно для рыночной экономики, которая основывается на спросе и предложении. Об экономической подоплеке данного вопроса можно спорить бесконечно, но в данной статье мы поговорим вовсе не об экономической выгоде, а об истории металлургии, и как был открыт метод восстановления железа. В том числе, постараемся вам развернуто пояснить, что представляет собой метод прямого восстановления железа, и каким образом он на сегодняшний день используется.

 

История метода прямого восстановления. Возрождение древнего способа.

Как известно, к середине 19 века вся промышленность Европы и Азии была устроена по системе двойного передела. Из руды в огромных доменных или мартеновских печах выплавляли чугун, из которого затем получали железо. Соответственно, в то же время ученые из ряда стран задумались над вопросом как создать экономную систему производства железа? И ответ пришел из неожиданного места – из книги по истории кузнечного искусства. Известно, что старые мастера использовали прямую выплавку из руды железа, подкидывая обычный древесный уголь в свои небольшие горны и тильды (рис.1). Именно такой метод и был взят за основу, и осталось сделать самое трудное – перенести в крупномасштабные условия данный принцип. И в 1911 году шведам это удалось. Только вместо того, чтобы укрупнить данный способ, они увеличили его в количестве – около 3500 тильд сразу засовывались в печь и при помощи каменного угля получали из измельченной руды железо с помощью химической реакции восстановления.

 

Метод прямого восстановления

 

Одно из достоинств такого способа то, что готовый продукт – железо – получалось необыкновенно прочным, так как сера, фосфор и другие элементы, которые имеются в железосодержащей руде в процессе замещения углеродом, удаляются и остаются лишь элементы железа и углерода. В дальнейшем эта технология развивалась, и появлялись новые установки с новым оборудованием. Даже уголь, который использовался основным топливом, постепенно заменялся чистым водородом, который больше подходит для получения качественного железа. И уже к 1975 году во всем мире, благодаря прямому методу восстановления железа, получали около 29 млн. тонн стали и эта цифра с каждым годом росла в геометрической прогрессии.

 

Современные способы получения железа. Особенности новых технологий.

На сегодняшний день отпала необходимость в выплавке железа в огромных доменных печах, и все чаще используются конвертеры и небольшие электрические печи, где железо создается с помощью электрической дуги. Ниже описывается способ создания железа, который был основан на древнем методе восстановления железа.

В самом начале полученную руду мелко измельчают на огромных шаровых мельницах. После этого, размельченная руда поступают по конвейеру, и материал смешивается с водой в огромных контейнерах с водой. Полученная смесь – пульпа – транспортируют по трубам к следующему приспособлению, которое принимает непосредственное участие в создании железа – в цех окомковывания. В данном месте смесь с помощью сложного процесса превращается в окатыши (рис.2) , которые представляют собой полуфабрикат с содержанием железа 67%.

 

Схема

 

После того, как окатыши сформировались, их транспортируют в главный цех каждого металлургического комбината – в цех металлизации. Именно здесь происходит образование железа из окатышей. Материал непрерывным потоком засыпают в огромные вертикальные шахтные печи, которые достигают высоту в 50 м, и в ширину 8 м. Конструкция печи позволяет окатышам оставаться внутри, а с помощью смеси природного газа с оксидом углерода, окатыши металлизируются. По завершению данный этап они состоят из 93 – 95% чистого железа. В дальнейшем окатыши годятся для обработки, выплавки и так далее, но, если необходима высшая чистота железа, то они дополнительно обрабатываются в электродуговых печах.

 

Таким образом, данный метод восстановления железа является одним из современных способов экономичного получения железа из железосодержащей руды, не используя при этом домен.

Читайте также:

Металлургия стоит на службе не только тяжёлой промышленности, но и других отраслей деятельности человека, в частности ювелирной промышленности. Именно благодаря изобретению новых лигатур на основе золота, ювелирная отрасль не только не стоит на месте, но бурно и прогрессивно развивается. Серьги и другие изделия из белого золота – тому подтверждение. О них и пойдёт речь в этом материале. 

Белое золото очень популярно благодаря своим техническим характеристиками и изысканному внешнему виду. Ювелирные изделия из него пользуются большим спросом и никогда не выходят из моды. Белое золото – достойное обрамление для драгоценностей, так как отличается большой прочностью и выгодно оттеняет блеск драгоценных камней.

Браслеты из белого золота – роскошное украшение, которое пользуется популярностью у женщин и мужчин благодаря оригинальности, стильности и изысканности, эффектно дополнит любой образ. 

Рекомендовано: