Bàn ủi xốp: đặc tính, phương pháp lấy, ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Sắt xốp thu được bằng cách khử các chất cô đặc hoặc quặng sắt chất lượng cao trong điều kiện tiếp xúc với nhiệt độ tương đối thấp - dưới 1100 độ C. Các quy trình như vậy không bao gồm quá trình nấu chảy quặng và quá trình thiêu kết của nó.

Lịch sử

Người ta đã chứng minh cách đây khá lâu rằng có thể lấy sắt từ quặng ngay lập tức. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, quá trình này rất dễ thực hiện. Kết quả là, các nhà luyện kim phải đối mặt với nhiệm vụ tạo ra các phương pháp công nghệ để chiết xuất sắt ở quy mô công nghiệp trực tiếp từ quặng. Giờ đây, các phương pháp như vậy đã được tìm thấy và đưa vào sản xuất.

Sắt thu được trực tiếp từ quặng được gọi là xốp. Và các phương pháp truy xuất là phương pháp khôi phục không đau hoặc trực tiếp.

Những thí nghiệm đầu tiên trong việc thu được sắt xốp mà không cần sử dụng lò cao nung chảy ở Liên Xô đã được thực hiện vào những năm 50 của thế kỷ trước.

Việc sản xuất kim loại này đầu tiên được đưa vào ngành công nghiệp vào những năm 70. Các phương pháp công nghệ đầu tiên để sản xuất sắt xốp không sử dụng lò cao khác nhau không đáng kể.màn biểu diễn. Sản phẩm thu được chứa nhiều tạp chất.

Khí tự nhiên đã tạo động lực mới cho việc sản xuất này. Vào những năm 80 của TK XX, nó bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong khai thác mỏ và sản xuất luyện kim. Sau đó, người ta thấy rằng nó là lý tưởng để thực hiện quá trình khử trực tiếp sắt từ quặng. Hơn nữa, các loại khí phi tự nhiên khác cũng bắt đầu được sử dụng rộng rãi (khí đồng hành từ sản xuất dầu, các phân đoạn khí trong quá trình khí hóa các loại than khác nhau, v.v.).

Việc cải tiến các quy trình công nghệ và sự ra đời của chúng vào những năm 90 đã dẫn đến thực tế là cường độ năng lượng và chi phí vốn của việc giảm trực tiếp sắt đã giảm đáng kể. Sản xuất sắt không nổ bắt đầu tăng đáng kể.

Sản xuất sắt xốp trực tiếp không miền - quy trình khi kim loại được thu hồi từ quặng với sự trợ giúp của khí, cacbon rắn. Và cùng với nhau - cacbon rắn và khí. Nó được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 1000 độ C. Đồng thời, đá tự nhiên không được đem đi xỉ, các tạp chất trong đó không được phục hồi, do đó kim loại đủ tinh khiết. Các chuyên gia gọi quá trình này và các thuật ngữ khác:

• sản xuất trực tiếp sắt xốp;
• luyện kim không than cốc;
• luyện kim không đau;
• kim loại hóa một phần quặng.

Hiện tại, các phương pháp khai thác kim loại bằng các phương pháp như vậy trên quy mô công nghiệp đang được thực hiện ở Nga, Trung Quốc, Thụy Điển, Đức, Anh, Na Uy vàcác quốc gia khác.

Tất cả các phương pháp đã biết được chia thành hai nhóm:

• sắt được hình thành khi quặng tiếp xúc với chất khử ở dạng khí;
• dưới ảnh hưởng của chất khử rắn đối với quặng sắt.

Phương pháp sản xuất sắt xốp bằng phương pháp không đau đã được cấp bằng sáng chế cho gần năm trăm người.

Thu hồi sắt ở thể khí

Hiđro và cacbon monoxit được sử dụng để khử ở thể khí. Thông thường, một phương pháp được sử dụng khi quặng sắt được nghiền nhỏ và nung nóng đến 850 độ, sau đó là rang. Sau đó, nó được gửi đến một lò ống quay. Ở đó, kim loại bị khử dưới tác dụng của các khí khử chuyển động về phía khối quặng. Trước khi ra khỏi lò, nó đi vào thùng làm mát. Sản phẩm cuối cùng sau đó được nghiền bằng máy nghiền bi.

Sau đó, khối lượng đi qua một bộ tách từ tính đặc biệt. Sắt được phân loại bằng máy tách sau đó sẽ được đặt dưới máy ép, tạo thành sắt xốp thành các viên.

Thu được sắt bằng chất khử rắn

Nếu sản xuất sử dụng công nghệ sản xuất sắt xốp bằng phương pháp khử rắn thì phương pháp này bao gồm các thao tác sau:

• nghiền và nghiền quặng;
• để đạt được nồng độ sắt cao, không quá 3% gang, tiến hành làm giàu từ tính;
• Quặng làm giàuđược trộn với nhiên liệu hữu cơ, bao gồm mùn cưa và các chất hữu cơ tương tự kháccấu trúc;
• tạo ra khối lượng than bánh, sau đó được chuyển đến lò nung để nung.

Việc thu hồi sắt xảy ra do quá trình đốt cháy cacbon có trong than bánh.

Sắt xốp thu được, cả ở thể rắn và khử ở dạng khí, sau đó được gửi đến quá trình xử lý tiêu chuẩn để thu được thép.

Quá trình nấu chảy thường được thực hiện trong lò điện, trong khi lượng cacbon và các tạp chất khác cần thiết được đưa vào kim loại.

Phân loại quy trình

Các nhà luyện kim phân loại các quy trình sản xuất gang trong lò cao theo loại sản phẩm cuối cùng, cụ thể là:

• sản xuất vật liệu cho lò cao có kim loại hóa một phần (từ 30 đến 50 phần trăm);
• sản xuất sắt xốp, một sản phẩm rắn, được kim loại hóa cao (từ 85 đến 95%), để chế biến tiếp theo thành thép;
• sản xuất sắt dẻo, sản phẩm kim loại nhựa;
• sản xuất sắt bán thành phẩm hoặc sắt lỏng cho quá trình nấu chảy tiếp theo.

Sản phẩm Khôi phục Trực tiếp

Bốn loại thường được phân loại là sản phẩm khử sắt trực tiếp:

• xốp;
• điện tích kim loại;
• hào nhoáng;
• gang hoặc carbon trung gian.

Bàn ủi xốp

Nó thu được là kết quả của quá trình khử kim loại xảy ra mà không nóng chảy, ở nhiệt độ nhỏ hơn 1000-1200 độ C. tiến hànhtừ nguyên liệu thô ban đầu là sắt xốp đặc - cấu trúc xốp, hoặc viên. Trong một số trường hợp, nó là một loại bột kim loại. Khi kim loại này cũng được đặc trưng bởi thực tế là nó có độ xốp khá cao (có hình dạng như một miếng bọt biển) do thực tế là trong quá trình phục hồi, các đặc tính thể tích của vật liệu thô đã trải qua những thay đổi nhỏ.

Bề mặt xốp của sắt như vậy dẫn đến mức độ oxy hóa cao trong quá trình bảo quản và vận chuyển, khi tiếp xúc với môi trường không thuận lợi (độ ẩm cao).

Thành phần hóa học của kim loại này phụ thuộc vào thành phần của nguyên liệu thô ban đầu (quặng). So với sắt vụn, sắt xốp sạch hơn. Nó có ít tạp chất của các kim loại khác.

Ngoài ra, sắt xốp thu được bằng cách khử trực tiếp cũng được phân biệt bởi sự hiện diện của đá cằn cỗi trong đó. Do nguyên liệu nguồn là tinh quặng và tinh quặng phong phú, nên nó không phải qua quá trình tinh chế bổ sung. Kết quả là, sắt chứa tất cả các tạp chất của đá thải của quặng ban đầu.

Sắt xốp đã tìm thấy đường vào sản xuất thép, sản xuất bột sắt và thấm cacbon.

Phí kim loại

Sắt bị khử một phần gọi là điện tích kim loại. Nó được sử dụng để làm nguội quá trình nấu chảy, cũng như để nấu chảy tiếp theo trong lò cao. Mức độ phục hồi của điện tích kim loại là dưới 80%. Bàn ủi bọt biển sạch hơn nhiều, độkhả năng phục hồi của nó là hơn 90%.

Két sắt

Bàn ủi nóng không tiệt trùng được sản xuất trong lò quay hình ống. Nhiệt độ phục hồi của nó dao động từ 1100 đến 1200 độ C. Sản phẩm này là một hạt kim loại nhỏ, trong đó có tạp chất xỉ. Khối lượng xỉ trong gang dẻo cao, khoảng 10 - 20%. Sắt này được phân biệt bởi các tạp chất đáng kể của lưu huỳnh và phốt pho.

Áp dụng kritsu cho quá trình nấu lại tiếp theo trong lò cao. Các công nghệ riêng biệt sử dụng sản phẩm này trong luyện thép trong lò điện.

Carbon trung gian hoặc gang

Các sản phẩm này được sản xuất bằng công nghệ thu hồi nhiên liệu rắn. Theo đặc điểm của chúng, chúng tương tự như được nấu chảy trong lò cao. Hơn nữa, bán cacbon hoặc gang đôi khi được tạo ra với ít vật chất lạ hơn nhiều.

Công việc tiếp tục với những vật liệu này để thu được thép được thực hiện theo cách truyền thống.