Прогрессивные энерго- и ресурсосберегающие металлургические технологии. Учебное пособие для обучающихся по направлению «Металлургия»
энергосберегающим мероприятием при производстве чугуна является снижение расхода кокса.
Снизить расход кокса можно как за счет различных технологических мероприятий, непосредственно направленных на снижение расхода, так и за счет замены кокса на другие виды топлива, в частности природный газ.
Основные пути снижения расхода кокса следующие:
– повышение качественных характеристик кокса: повышение прочности, снижение количества мелочи, влажности, золы и содержания серы и щелочных соединений, что обеспечит более ровный ход печи и повышение эффективности процесса;
– повышение содержания железа в шихте на 1% дает экономию кокса до 1,5%, этого можно добиться за счет более глубокого обогащения руды;
– применение заменителей кокса: пылеугольное топливо (ПУТ), природный газ, мазут, восстановительные газы СО и Н2, древесный уголь. Добавление в шихту продуктов пиролиза древесины или антрацита. Эти мероприятия позволяют снизить расход дорогостоящего кокса в перспективе до 30…50%. Расход ПУТ в мире составляет 250…280 кг/т, а, например, на Донецком металлургическом заводе – 125 кг/т, природный газ 50…100 м3/т, мазут 40…60 кг/т;
– обеспечение постоянства свойств шихты (усреднение);
– улучшение конструкции засыпных агрегатов, применение бесконусных лотковых или роторных засыпных устройств, оптимизация порядка подачи материалов в печь, повышение давления на колошнике;
– повышение температуры воздуха для дутья до 1400 °С (воздухонагреватели Калугина), а природного газа до 600 °С;
– сокращение выхода шлака до 250…300 кг/т чугуна;
– увеличение объема доменных печей;
– увеличение длительности кампаний доменной печи;
– применение разнообразных средств автоматизации и контроля.
В качестве ресурсосберегающих мероприятий используется добавка в шихту различных видов отходов: шламов, пыли, окалины.
Сотрудниками Московского института стали и сплавов создан специальный процесс, который предполагает использование в качестве железосодержащего сырья различных отходов, а в качестве топлива низкокалорийных марок углей, который получил название Ромелт.
Также в доменном производстве в качестве горючего и ВЭР избыточного давления используется доменный газ, тепло воды из системы охлаждения, тепло шлака и т. д.
§3. Способы прямого восстановления железа, характеристика продукции и сырья
Процесс прямого восстановления железа является альтернативой доменному процессу. В этом случае из железной руды получают сразу металлическое железо, а не чугун. Таким образом отпадает необходимость в использовании металлургического кокса, и соответственно, в цехах или предприятиях по его производству, что может значительно уменьшить стоимость предприятия, которое строится с нуля.
Также одной из причин, повлекших распространение способов прямого восстановления железа является