Svampjern: eiendom, fremgangsmåter, påføring

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Svampjern oppnås ved å redusere konsentrater eller høykvalitets jernmalm under forhold med eksponering for relativt lave temperaturer - mindre enn 1100 grader Celsius. Slike prosesser utelukker smelting av malmen og dens sintring.

Historie

Det er bevist for ganske lenge siden at det er mulig å få jern fra malm med en gang. Under laboratorieforhold er denne prosessen enkel å implementere. Som et resultat ble metallurger møtt med oppgaven med å lage teknologiske metoder for å utvinne jern i industrielle volumer direkte fra malm. Nå er slike metoder funnet og introdusert i produksjonen.

Jern hentet direkte fra malm kalles svampaktig. Og gjenopprettingsmetodene er domeneløse eller direkte gjenopprettingsmetoder.

De første eksperimentene med å skaffe jernsvamp uten bruk av masovnssmelting i Sovjetunionen ble utført på 50-tallet av forrige århundre.

Den første produksjonen av dette metallet ble introdusert i industrien på 70-tallet. De første teknologiske metodene for å produsere jernsvamp uten bruk av masovn skilte seg ubetydelig.opptreden. Det resulterende produktet inneholdt et bredt utvalg av urenheter.

Naturgass ga ny drivkraft til denne produksjonen. På 80-tallet av XX-tallet begynte det å bli mye brukt i gruvedrift og metallurgisk produksjon. Da ble det funnet at det er ideelt for implementering av direkte reduksjon av jern fra malm. Dessuten har andre ikke-naturlige gasser også begynt å bli mye brukt (tilknyttet gass fra oljeproduksjon, gassfraksjoner under gassifisering av forskjellige kull osv.).

Forbedring av teknologiske prosesser og deres introduksjon på 90-tallet førte til at energiintensiteten og kapitalkostnadene ved direkte reduksjon av jern har gått betydelig ned. En betydelig økning i ikke-blåstjernproduksjon begynte.

Direkte ikke-domeneproduksjon av jernsvamp - prosesser når metall gjenvinnes fra malm ved hjelp av gasser, fast karbon. Og også sammen - fast karbon og gass. Det utføres ved en temperatur på rundt 1000 grader Celsius. Samtidig blir den naturlige bergarten ikke brakt til slagging, urenheter i den blir ikke gjenopprettet, som et resultat av at metallet er tilstrekkelig rent. Eksperter kaller denne prosessen og andre vilkår:

• direkte produksjon av jernsvamp;
• koksfri metallurgi;
• domeneløs metallurgi;
• delvis metallisering av malm.

For tiden praktiseres metoder for metallutvinning ved slike metoder i industriell skala i Russland, Kina, Sverige, Tyskland, Storbritannia, Norge ogandre land.

Alle kjente metoder er delt inn i to grupper:

• jern dannes når malmen utsettes for et gassformig reduksjonsmiddel;
• under påvirkning av et fast reduksjonsmiddel på jernmalm.

Metoder for å produsere jernsvamp ved hjelp av en domeneløs metode har blitt patentert for nesten fem hundre.

gjenvinning av jern med en gassformig substans

Hydrogen og karbonmonoksid brukes til gassreduksjon. Vanligvis brukes en metode når jernmalm knuses og varmes opp til 850 grader, etterfulgt av steking. Deretter sendes den til en roterende rørovn. Der reduseres metallet under påvirkning av reduserende gasser som beveger seg mot malmmassen. Før den forlater ovnen, går den inn i kjølebeholderen. Sluttproduktet males deretter med en kulemølle.

Deretter passerer massen gjennom en spesiell magnetisk separator. Jernet sortert av separatoren går så under pressen, som danner jernsvamp til briketter.

Få jern med et fast reduksjonsmiddel

Hvis produksjonen bruker teknologien for å produsere jernsvamp ved solid reduksjon, innebærer denne metoden følgende operasjoner:

• knusing og maling av malm;
• for å oppnå en høy konsentrasjon av jern, ikke mer enn 3 % gang, utføres magnetisk anrikning;
• anriket malm er blandet med organisk brensel, som inkluderer sagflis og andre lignende organiskestrukturer;
• oppretting av den resulterende massen av briketter, etterfulgt av overføring av dem til ovnen for brenning.

Gjenvinning av jern skjer på grunn av forbrenning av karbon som finnes i briketter.

Det oppnådde svampejernet, både i fast og gassformig reduksjon, sendes deretter til standardbehandling for å oppnå stål.

Omsmelting utføres vanligvis i elektriske ovner, mens den nødvendige mengden karbon og andre urenheter føres inn i metallet.

Klassifisering av prosesser

Metallurger klassifiserer prosessene for masovnsjernproduksjon i henhold til type sluttprodukt, nemlig:

• produksjon av materialer til masovn med delvis metallisering (fra 30 til 50 prosent);
• produksjon av svampete jern, et solid produkt, høymetallisert (fra 85 til 95 prosent), for påfølgende bearbeiding til stål;
• produksjon av blomstrende jern, metallisert plastprodukt;
• produksjon av halvfabrikat eller flytende jern for videre smelteprosess.

Direkte gjenopprettingsprodukter

Fire typer er vanligvis klassifisert som direkte jernreduksjonsprodukter:

• svampaktig;
• metallisert ladning;
• flashy;
• støpejern eller karbonmellomprodukt.

svampaktig jern

Det oppnås som et resultat av prosesser når reduksjonen av metaller skjer uten smelting, ved en temperatur på mindre enn 1000-1200 grader Celsius. fortsetterfra hva det opprinnelige råmaterialet var, solid jernsvamp - porøse strukturer, eller pellets. I visse tilfeller er det et metallpulver. Når dette metallet også kjennetegnes ved at det har en ganske høy porøsitet (formet som en svamp) på grunn av at under restaureringen har de volumetriske egenskapene til råvaren gjennomgått mindre endringer.

Den porøse overflaten til slikt jern fører til en høy grad av oksidasjon under lagring og transport, når den utsettes for et ugunstig miljø (høy luftfuktighet).

Den kjemiske sammensetningen til dette metallet skyldes sammensetningen til det opprinnelige råmaterialet (malmen). Sammenlignet med skrap er jernsvamp renere. Den har minimal tilstedeværelse av urenheter av andre metaller.

Svampjern oppnådd ved direkte reduksjon utmerker seg også ved tilstedeværelsen av golde bergarter i det. På grunn av det faktum at kildematerialet er rike konsentrater og malmer, blir det ikke utsatt for ytterligere rensing. Som et resultat inneholder jern alle inneslutningene av gråberget til den opprinnelige malmen.

Svampjern har funnet veien til stålfremstilling, jernpulverfremstilling og kobberkarburering.

metallisert ladning

Delvis redusert jern kalles metallisert ladning. Den brukes til å avkjøle smelteprosessen, samt til etterfølgende smelting i masovner. Gjenvinningsnivået til den metalliserte ladningen er under 80 %. Svampjern er mye renere, gradgjenopprettingen er over 90%.

Skrikjern

Javnfritt varmtjern produseres i rørformede roterovner. Gjenvinningstemperaturen varierer fra 1100 til 1200 grader Celsius. Dette produktet er en liten metallpartikler der slagg urenheter. Slaggvolumet i blomstrende jern er høyt, ca. 10-20 prosent. Dette jernet utmerker seg ved betydelige urenheter av svovel og fosfor.

Påfør kritsu for påfølgende omsmelting i masovner. Separate teknologier bruker dette produktet til stålproduksjon i elektriske ovner.

Karbonmellom eller støpejern

Disse produktene er produsert med teknologi for gjenvinning av fast brensel. I henhold til deres egenskaper ligner de på de som smeltes i masovner. I tillegg oppnås halvkarbon eller støpejern noen ganger med mye mindre fremmedlegemer.

Videre arbeid med disse materialene for å få stål utføres på tradisjonelle måter.