Перспективы развития технологий прямого восстановления

Более трех тысяч лет назад возник самый древний способ получения железа — сыродутный процесс. По­зднее появились более экономич­ные, более производительные спо­собы, но они оказались связаны с необходимостью промежуточного этапа получения чугуна. Однако идея создания рентабельного про­цесса получения железа непосред­ственно из руд другими, более совер­шенными по сравнению с сыродут­ным способами не умерла. Всплеск интереса к реализации этой идеи от­носится к 1931 —1934 гг., когда на крупповских заводах в Германии был осуществлен в промышленных масштабах крупповский сыродут­ный процесс (Krupp-Renn-verfahren) (см. рис. 7.1, в).

Процесс осуществлялся во враща­ющихся наклонных футерованных трубчатых печах, в которые с одной стороны загружали угольную или кок­совую мелочь, железную руду, колош­никовую пыль и т. д., а с другой сторо­ны (там, где выдавалась готовая кри­ца) были установлены горелки для сжигания топливоугольной пыли.

Температура в зоне образования кри­цы достигала 1250-1350 °С. Таких ус­тановок в мире в предвоенные годы и годы второй мировой войны работало несколько десятков.

Практика показала нерентабель­ность этих установок из-за низкой производительности, их неэкономич­ности и производственных трудностей (нередки случаи размягчения кусков крицы, слипания и налипания на стенки агрегата).

Кроме установок такого типа оп­ределенное распространение полу­чили установки по методу Виберга и завода «Хаганес» (Швеция) и неко­торые другие.

Все эти способы получили ограни­ченное распространение. Однако те­перь многие фирмы и институты ряда стран ведут интенсивные изыскания в этом направлении, что вызвано рядом причин.

1. Возможность получения железа непосредственно из руд меняет в кор­не всю технологическую цепочку со­временной металлургии. На рис. 7.10 схематично показано сравнение обычной технологии получения чугу­на и технологии по методу COREX. При работе агрегата COREX (или ROMELT, или другого подобного) нет необходимости сооружать коксовые батареи

Рис. 7.10. Сравнение процессов доменного и COREX

и агломерационные фабрики, отсутствуют затраты на поиски коксу­ющихся углей и получение кокса.

2. Коксохимические предприятия и агломерационные фабрики дают наибольшее количество выбросов га­зов и пыли в атмосферу, потребляют значительные массы воды и занима­ют большие площади земельных угодий; это наиболее экологически неблагополучные отрасли металлур­гического производства. Условия труда работающих на коксохимичес­ком и агломерационном производ­ствах наиболее тяжелые и вредные в черной металлургии.

3. Рациональная технология пря­мого получения железа позволит эф­фективно использовать полезные компоненты в природнолегирован-ных рудах.

4. Рациональная технология полу­чения железа непосредственно из руд позволяет решать очень серьезную проблему организации производства чистых от примесей цветных метал­лов марок стали. Кроме того, при на­личии чистых шихтовых материалов можно по мере необходимости «раз­бавлять» состоящую из металлолома «грязную» (по примесям цветных ме­таллов) шихту.

5. Агрегаты жидкофазного вос­становления (в частности, типа ROMELT) обеспечивают эффектив­ную переработку шлаков, шламов и других отходов, содержащих ценные компоненты.

Пока еще затруднительно оконча­тельно оценить результаты ведущихся во многих странах исследований в этом направлении.