Горячекомпактированное железо
Благодаря опыту, получаемому с 1970-х годов с горячим компактированием оксидов Вельца (до 650 °С)
и фосфатов (до 1050 °C),
SAHUT-CONREUR
разработала для сталеплавильной промышленности в начале 2000-х годов инновационную концепцию, согласно которой подаваемый материал преобразуется в уплотненный кусок. Такой процесс, протекающий при высокой температуре (до 850 °C) при помощи компактора, называется ГКЖ (горячее компактирование железа). Метод ГКЖ, разработанный в тесном сотрудничестве с ведущей южнокорейской сталелитейной компанией Posco, представляет собой реальную технологическую альтернативу обычному процессу горячего брикетирования железа (ГБЖ).
Процесс восстановительной плавки для получения расплавленного железа с использованием руды и угля разделяется
на процесс восстановления с целью получения железа прямого восстановления (ЖПВ) и процесс плавления с целью
получения газа путем сжигания угля и плавления загруженных материалов. Чтобы весь процесс происходил непрерывно
и стабильно, необходимо ввести метод, который объединит эти два отдельных процесса.
Метод ГКЖ был разработан как технология для подключения реактора с псевдоожиженным слоем (ПС) и плавильного
газификатора (ПГ) к процессу FINEX, процессу восстановительной плавки, разработанному POSCO. Иными словами,
порошкообразное ЖПВ с добавлением присадки производится в реакторе с ПС, затем ЖПВ изготавливается в форме пластины
при высокой температуре в компакторе ГКЖ, после чего измельчается до подходящего размера для ПГ в связанном с ним
сепараторе.
Процесс ГКЖ очень похож на процесс ГБЖ с точки зрения способа уплотнения материала при высоких температурах.
Однако задача ГКЖ состоит в том, чтобы объединить этапы плавления и восстановления для обеспечения непрерывного
протекания всего процесса. Таким образом, влияние производительности ГКЖ и надежности оборудования на весь процесс
выше, чем у ГБЖ.
Применение коммерциализированной технологии ГБЖ рассматривалось на ранних этапах разработки FINEX, но с учетом материальных условий, требуемых в процессе производства железа, характеристики ГБЖ с высокой плотностью и высокой металлизацией, низким содержанием пустой породы были признаны завышенными. По этой причине технология ГКЖ была разработана как новая для процесса восстановительной плавки и впервые была применена в FINEX.
В процессе ГКЖ производится уплотненная форма ЖПВ, подходящая для производства. В результате применения в FINEX ГКЖ может сократить количество машинных установок за счет своей высокой производительности, что снижает инвестиционные затраты и, благодаря долгому сроку службы компактора, способствует повышению общей доступности процесса.
Применение коммерциализированной технологии ГБЖ рассматривалось на ранних этапах разработки FINEX, но с учетом материальных условий, требуемых в процессе производства железа, характеристики ГБЖ с высокой плотностью и высокой металлизацией, низким содержанием пустой породы были признаны завышенными. По этой причине технология ГКЖ была разработана как новая для процесса восстановительной плавки и впервые была применена в FINEX.
В процессе ГКЖ производится уплотненная форма ЖПВ, подходящая для производства. В результате применения в FINEX ГКЖ может сократить количество машинных установок за счет своей высокой производительности, что снижает инвестиционные затраты и, благодаря долгому сроку службы компактора, способствует повышению общей доступности процесса.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ГКЖ
Производительность | Срок службы валка (дней) | Ширина валка (мм) | Силовой питатель Тип шнека |
||
---|---|---|---|---|---|
Обычный | Максимум | ||||
ГКЖ | 55 - 60 | 85 | 500 | 600 - 700 | Двойной шнек |
Универсальность технологии ГКЖ
Особенности ГКЖ можно обобщить следующим образом:- Средняя металлизация и плотность, высокое содержание пустой породы
- Высокая производительность, длительный срок службы оборудования
- Низкая инвестиционная стоимость и низкая стоимость производства
Области применения ГКЖ с экономической точки зрения следующие:
- Процесс восстановительной плавки
- Переработка стальных отходов (вращающиеся, нагревательные печи и т.д.)
- Производство ГБЖ для доменной печи
- Зона агломерации при высоких температурах и невысокой стоимости, высокая производительность без ограничений по использованию сырья
Процесс ГКЖ протекает при высокой температуре, прибл. 500-650 °C, с высоким давлением прессования до 120 кН/см. На выходе из компактора брикетированные ленты направляются в сепаратор, который разделяет их на отдельные брикеты.
Компактор для горячего компактирования является ключевым оборудованием установки горячего компактирования железа прямого восстановления.
Компактор для горячего компактирования является ключевым оборудованием установки горячего компактирования железа прямого восстановления.
Резервуар закалочного охладителя (статическая или вибрационная конструкция) размещается в конце блока ГКЖ для сбора ГКЖ, произведенного в количестве, превышающем требуемый процессом (впрыск в плавильный газификатор) для охлаждения брикетов ГКЖ до температуры 80-100 °C, чтобы сохранить его для следующего использования.
Ниже представлена типовая технологическая схема установки ГКЖ с 8 линиями (1 резервная) от выхода шахтной печи до выхода охлаждаемых брикетов. Блок может достигать производительности по чистым брикетам прибл. 322 т/ч (общая годовая мощность около 2,8 млн т/г).