Gobičasto železo: lastnost, načini pridobivanja, uporaba

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Gobasto železo se pridobiva z reduciranjem koncentratov ali visokokakovostnih železovih rud v pogojih izpostavljenosti relativno nizkim temperaturam - manj kot 1100 stopinj Celzija. Takšni postopki izključujejo taljenje rude in njeno sintranje.

Zgodovina

Da je mogoče železo iz rude pridobiti takoj, je bilo že dolgo dokazano. V laboratorijskih pogojih je ta postopek enostavno izvesti. Posledično so se metalurgi soočili z nalogo ustvarjanja tehnoloških metod za pridobivanje železa v industrijskih količinah neposredno iz rude. Zdaj so bile takšne metode najdene in uvedene v proizvodnjo.

Železo, pridobljeno neposredno iz rude, se imenuje gobasto. Metode pridobivanja so metode brezdomene ali neposredne obnovitve.

Prvi poskusi pridobivanja gobastega železa brez uporabe plavžnega taljenja v Sovjetski zvezi so bili izvedeni v 50. letih prejšnjega stoletja.

Prva proizvodnja te kovine je bila uvedena v industrijo v 70. letih. Prve tehnološke metode za proizvodnjo gobastega železa brez uporabe plavža so se neznatno razlikovale.izvedba. Nastali izdelek je vseboval veliko različnih nečistoč.

Zemeljski plin je dal nov zagon tej proizvodnji. V 80-ih letih XX stoletja se je začel široko uporabljati v rudarstvu in metalurški proizvodnji. Nato je bilo ugotovljeno, da je idealen za izvajanje neposredne redukcije železa iz rude. Poleg tega so se začeli široko uporabljati tudi drugi nenaravni plini (povezani plin iz proizvodnje nafte, plinske frakcije pri uplinjanju različnih premogov itd.).

Izboljšanje tehnoloških procesov in njihova uvedba v 90. letih sta privedla do tega, da so se energetska intenzivnost in kapitalski stroški neposredne redukcije železa močno zmanjšali. Začelo se je znatno povečanje proizvodnje železa, ki ni razstreljeno.

Neposredna brezdomena proizvodnja gobastega železa - procesi, ko se kovina pridobiva iz rude s pomočjo plinov, trdnega ogljika. In tudi skupaj - trdni ogljik in plin. Izvaja se pri temperaturi okoli 1000 stopinj Celzija. Hkrati se naravna kamnina ne pripelje do žlindre, nečistoče v njej se ne obnavljajo, zaradi česar je kovina dovolj čista. Strokovnjaki ta postopek in drugi izrazi imenujejo:

• neposredna proizvodnja gobastega železa;
• metalurgija brez koksa;
• metalurgija brez domene;
• delna metalizacija rude.

Trenutno se metode rudarjenja kovin s tovrstnimi metodami v industrijskem obsegu izvajajo v Rusiji, na Kitajskem, na Švedskem, v Nemčiji, Veliki Britaniji, na Norveškem indruge države.

Vse znane metode so razdeljene v dve skupini:

• železo nastane, ko je ruda izpostavljena plinastemu redukcijskemu sredstvu;
• pod vplivom trdnega redukcijskega sredstva na železovo rudo.

Metode za proizvodnjo gobastega železa po metodi brez domene so patentirane za skoraj petsto.

Obnova železa s plinasto snovjo

Za redukcijo plinov se uporabljata vodik in ogljikov monoksid. Običajno se uporablja metoda, ko se železova ruda zdrobi in segreje na 850 stopinj, čemur sledi praženje. Nato se pošlje v rotacijsko cevno peč. Tam se kovina reducira pod vplivom redukcijskih plinov, ki se premikajo proti rudni masi. Preden zapusti peč, vstopi v hladilno posodo. Končni izdelek se nato zmelje s krogličnim mlinom.

Nato masa preide skozi poseben magnetni separator. Železo, razvrščeno v separatorju, gre nato pod stiskalnico, ki tvori gobasto železo v brikete.

Pridobivanje železa s trdnim reducirnim sredstvom

Če proizvodnja uporablja tehnologijo proizvodnje gobastega železa s trdno redukcijo, potem ta metoda vključuje naslednje operacije:

• drobljenje in mletje rude;
• za doseganje visoke koncentracije železa, ne več kot 3% gange, se izvede magnetna obogatitev;
• obogatena ruda je pomešana z organskim gorivom, ki vključuje žagovino in drugo podobno organskostrukture;
• ustvarjanje nastale mase briketov, ki ji sledi njihov prenos v peč za žganje.

Obnova železa se pojavi zaradi zgorevanja ogljika, ki ga vsebujejo briketi.

Dobljeno gobasto železo, tako v trdni kot v plinasti redukciji, se nato pošlje v standardno obdelavo za pridobitev jekla.

Pretaljevanje se običajno izvaja v električnih pečeh, pri čemer se v kovino vnese zahtevana količina ogljika in drugih nečistoč.

Razvrstitev procesov

Metalurgi razvrščajo postopke proizvodnje plavžnega železa glede na vrsto končnega izdelka, in sicer:

• proizvodnja materialov za plavž z delno metalizacijo (od 30 do 50 odstotkov);
• proizvodnja gobastega železa, trdnega izdelka, visoko metaliziranega (od 85 do 95 odstotkov), za naknadno predelavo v jeklo;
• proizvodnja cvetnega železa, plastičnih metaliziranih izdelkov;
• proizvodnja polizdelkov ali tekočega železa za nadaljnji postopek taljenja.

Izdelki za neposredno obnovitev

Štiri vrste so običajno razvrščene kot izdelki za neposredno zmanjšanje železa:

• gobasto;
• metaliziran naboj;
• flashy;
• litoželezo ali ogljikov vmesni produkt.

gobasto železo

Pridobiva se kot rezultat procesov, ko redukcija kovin poteka brez taljenja, pri temperaturi pod 1000-1200 stopinj Celzija. nadaljevanjeiz tega, kar je bila začetna surovina, trdno gobasto železo - porozne strukture ali peleti. V nekaterih primerih gre za kovinski prah. Ko je za to kovino značilno tudi dejstvo, da ima precej visoko poroznost (v obliki gobice) zaradi dejstva, da so se med obnovo volumenske lastnosti surovine nekoliko spremenile.

Porozna površina takšnega železa vodi do visoke stopnje oksidacije med skladiščenjem in transportom, ko je izpostavljena neugodnemu okolju (visoka vlažnost).

Kemična sestava te kovine je zaradi svoje sestave posledica prvotne surovine (rude). V primerjavi z ostanki je gobasto železo čistejše. Ima minimalno prisotnost nečistoč drugih kovin.

Prav tako gobo železo, pridobljeno z neposredno redukcijo, odlikuje tudi prisotnost neplodnih kamnin v njem. Ker so izvorni material bogati koncentrati in rude, ni podvržen dodatnemu čiščenju. Zaradi tega železo vsebuje vse vključke odpadne kamnine prvotne rude.

Gobasto železo je našlo pot v izdelavo jekla, železovega prahu in naogljičenje bakra.

metalizirano polnjenje

Delno reducirano železo se imenuje metaliziran naboj. Uporablja se za hlajenje postopka taljenja, pa tudi za naknadno taljenje v plavžih. Stopnja izkoristka metaliziranega naboja je pod 80 %. Gobičasto železo je veliko čistejše, stopnjanjegovo okrevanje je več kot 90%.

Scream iron

Prekleto vroče železo se proizvaja v cevnih rotacijskih pečeh. Njegova temperatura predelave se giblje od 1100 do 1200 stopinj Celzija. Ta izdelek je majhni kovinski delci, v katerih so nečistoče žlindre. Količina žlindre v cvetočem železu je visoka, približno 10-20 odstotkov. To železo odlikujejo pomembne nečistoče žvepla in fosforja.

Nanesite kritsu za naknadno taljenje v plavžih. Ločene tehnologije uporabljajo ta izdelek pri izdelavi jekla v električnih pečeh.

ogljikov intermediat ali lito železo

Ti izdelki so proizvedeni s tehnologijo predelave trdnega goriva. Po svojih lastnostih so podobni tistim, ki jih talijo v plavžih. Še več, pologljik ali lito železo se včasih pridobi z veliko manj tujkov.

Nadaljnje delo s temi materiali za pridobivanje jekla poteka na tradicionalne načine.