Топливо и кислород

Металлургические отходы как сырье для процессов производства ГЖ или чугуна.

Требования к качественным характеристикам техногенных сырьевых материалов (металлургических и других отходов), или чугуна в процессах жидкофазного восстановления, практически не отличаются от изложенных выше требований к природным сырьевым материалам. Это в первую очередь относится к химическому составу этих материалов (например повышенное содержание Zn) вынуждает разрабатывать специальные процессы, способные не допускать попадание этого металла в ГЖ и улавливать удаляемый Zn. К таким процессам относится в частности процесс Waelz (восстановление во вращающейся трубчатой печи), а также процессы в печах с вращающимся подом. В последнем случае техногенные сырьевые материалы нуждаются в окусковании (окатыши или брикеты) и требования к их качеству аналогичны требованиям к окускованным природным материалам.

Одностадийные жидкофазные процессы (РОМЕЛТ,Hismelt, CCF, Tecnored, Single DIOS) способны перерабатывать техногенные материалы без предварительной подготовки. Цинк в этих процессах удаляется с газом и в металл не переходит.

Основным топливом при производстве ГЖ, составляющего более 90% продукции бездоменной металлургии железа является природный газ. Его потребление находится в переделах от 10000 до 15000 Мдж/т ГЖ и зависит от типа процесса, его совершенства и состава потребляемого природного газа. Отрицательное влияние на технико-экономические показатели процессов производства ГЖ в шахтных печах оказывает повышенное содержание в природном газе:

- СО2 – уменьшает производительность реформера (содержание может достигать до 7,6%)

- N2 – снижает производительность реформера шахтного агрегата (содержание может достигать до 11,3%)

- тяжелые углеводороды (этан, гексан) содержание которых может достигать 15 %, требует принятия мер по предотвращению пиролиза и образования сажи.

- S отравляет катализатор и во всех случаях природный газ перед реформингом должен подвергаться десульфурации.

Уголь является основным топливом в процессах жидкофазного восстановления, а также применяется при производстве ГЖ в печах с вращающимся подом. Главные проблемы, связанные с применением угля, относятся к охране окружающей среды от загрязнения оксидами серы и летучими веществами угля. Главным потребителем угля в процессах бездоменной металлургии в настоящее время является процесс Corex. Практика работы и проведенные исследования выявили область приемлемых для этого процесса углей по содержанию золя и летучих веществ. Она ограничивается пределами:

- по содержанию золя – не более 35 %

- по содержанию летучих веществ – не более 40%

Лучшие показатели процесса достигаются, когда содержание золы и летучих веществ в угле не выходит за пределы 10%.

Крупность используемого угля также имеет значение. В процессе Corex нижний предел крупности угля ограничиваться величиной 2 мм.

Потребление кислорода в процессах бездоменной металлургии возрастает с развитием новых технологий производства ГЖ в шахтных печах, в частности в технологии с самореформингом природного газа, разработанной в Мексике и реализованной на заводе 4M Hysla в Монтеррее (45 м3/т ГЖ). Однако самыми большими потребителями кислорода являются процессы жидкофазного восстановления. Агрегат Corex 2000 (производительность около 700000т в год) потребляет 700000 т кислорода в год (700м3/т), что на 60 % больше, чем потребляет кислородно-конвертерный цех производительностью 5 млн. т стали в год. Процесс РОМЕЛТ также относится к числу потребляющих большое количество кислорода процессов (более 700м3/т). Другие одно- и многостадийные процессы жидкофазного восстановления также не являются исключением в части высокого потребления кислорода. Развитие процессов жидкофазного восстановления потребует строительства очень мощных новых кислородных заводов, отличающихся от существующих тем, что не требуется высокой концентрации кислорода в продукте.

Дата добавления: 2014-11-18