Sienirauta: ominaisuus, hankintamenetelmät, käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Sienirautaa saadaan pelkistämällä rikasteita tai korkealaatuisia rautamalmeja olosuhteissa, joissa ne altistetaan suhteellisen alhaisille lämpötiloille - alle 1100 celsiusastetta. Tällaiset prosessit eivät sisällä malmin sulatusta ja sen sintrausta.

Historia

Aivan kauan sitten todistettiin, että malmista on mahdollista saada rautaa heti. Laboratorio-olosuhteissa tämä prosessi on helppo toteuttaa. Tämän seurauksena metallurgien tehtävänä oli luoda teknisiä menetelmiä raudan uuttamiseksi teollisissa määrissä suoraan malmista. Nyt tällaiset menetelmät on löydetty ja otettu tuotantoon.

Suoraan malmista saatua rautaa kutsutaan sienimäiseksi. Ja hakumenetelmät ovat verkkotunnuksettomia tai suoria palautusmenetelmiä.

Ensimmäiset kokeet sieniraudan saamiseksi ilman masuunisulatusta Neuvostoliitossa tehtiin viime vuosisadan 50-luvulla.

Ensimmäinen tämän metallin tuotanto otettiin käyttöön teollisuudessa 70-luvulla. Ensimmäiset tekniset menetelmät sieniraudan valmistamiseksi ilman masuunin käyttöä erosivat merkityksettömästi.esitys. Saatu tuote sisälsi monenlaisia epäpuhtauksia.

Maakaasu antoi tälle tuotannolle uutta sysäystä. 1980-luvun 80-luvulla sitä alettiin käyttää laaj alti kaivos- ja metallurgisessa tuotannossa. Sitten havaittiin, että se on ihanteellinen raudan suoran pelkistyksen toteuttamiseen malmista. Lisäksi muita ei-luonnonkaasuja on alettu käyttää laaj alti (öljytuotannon kaasu, kaasujakeet erilaisten hiilen kaasutuksessa jne.).

Teknologisten prosessien kehittäminen ja käyttöönotto 90-luvulla johti siihen, että raudan suoran vähentämisen energiaintensiteetti ja pääomakustannukset ovat laskeneet merkittävästi. Ei-räjäytysraudatuotannon merkittävä kasvu alkoi.

Sieniraudan suora tuotantoaluetta ulkopuolinen tuotanto - prosessit, joissa metalli otetaan t alteen malmista kaasujen, kiinteän hiilen avulla. Ja myös yhdessä - kiinteä hiili ja kaasu. Se suoritetaan noin 1000 celsiusasteen lämpötilassa. Samaan aikaan luonnonkiveä ei saastuta kuonaan, siinä olevia epäpuhtauksia ei palauteta, minkä seurauksena metalli on riittävän puhdasta. Asiantuntijat kutsuvat tätä prosessia ja muita termejä:

• sieniraudan suora tuotanto;
• koksiton metallurgia;
• verkkoalueton metallurgia;
• malmin osittainen metallointi.

Tällä hetkellä metallin louhintamenetelmiä teollisessa mittakaavassa harjoitetaan Venäjällä, Kiinassa, Ruotsissa, Saksassa, Isossa-Britanniassa, Norjassa jamuut maat.

Kaikki tunnetut menetelmät on jaettu kahteen ryhmään:

• rautaa muodostuu, kun malmi altistuu kaasumaiselle pelkistimelle;
• rautamalmin kiinteän pelkistimen vaikutuksesta.

Menetelmiä sieniraudan valmistamiseksi domeenittomalla menetelmällä on patentoitu lähes viidellesadalle.

Raudan t alteenotto kaasumaisella aineella

Vetyä ja hiilimonoksidia käytetään kaasumaiseen pelkistykseen. Yleensä käytetään menetelmää, jossa rautamalmi murskataan ja kuumennetaan 850 asteeseen, minkä jälkeen paahdetaan. Sitten se lähetetään pyörivään putkiuuniin. Siellä metalli pelkistyy malmimassaa kohti liikkuvien pelkistyskaasujen vaikutuksesta. Ennen kuin se poistuu uunista, se menee jäähdytyssäiliöön. Lopullinen tuote jauhetaan sitten kuulamyllyllä.

Tämän jälkeen massa kulkee erityisen magneettisen erottimen läpi. Erottimen lajittelema rauta menee sitten puristimen alle, joka muodostaa sieniraudan brikettejä.

Raudan saanti kiinteällä pelkistimellä

Jos tuotannossa käytetään sieniraudan tuotantotekniikkaa kiinteällä pelkistyksellä, tämä menetelmä sisältää seuraavat toiminnot:

• malmin murskaus ja jauhaminen;
• suuren rautapitoisuuden saavuttamiseksi, korkeintaan 3 %:n rauta, suoritetaan magneettinen rikastus;
• rikastettu malmi sekoitetaan orgaaniseen polttoaineeseen, joka sisältää sahanpurua ja muuta vastaavaa orgaanistarakenteet;
• syntyvän brikettimassan luominen, jonka jälkeen ne siirretään uuniin poltettaviksi.

Raudan t alteenotto tapahtuu brikettien sisältämän hiilen palamisen seurauksena.

Saadun sienirauta, sekä kiinteässä että kaasumaisessa pelkistuksessa, lähetetään tämän jälkeen standardikäsittelyyn teräksen saamiseksi.

Uudelleensulatus suoritetaan yleensä sähköuuneissa, samalla kun tarvittava määrä hiiltä ja muita epäpuhtauksia viedään metalliin.

Prosessien luokitus

Metallurgit luokittelevat masuunin raudan valmistusprosessit lopputuotteen tyypin mukaan, nimittäin:

• masuunien materiaalien tuotanto osittaisella metalloinnilla (30 - 50 prosenttia);
• sienimäisen raudan tuotanto, kiinteä tuote, erittäin metalloitu (85-95 prosenttia), myöhempää jalostusta varten teräkseksi;
• bloomery-raudan, muovin metalloidun tuotteen tuotanto;
• puolivalmiiden tai nestemäisen raudan tuotanto jatkosulatusta varten.

Suorapalautustuotteet

Neljä tyyppiä luokitellaan yleisesti suoriksi raudanvähennystuotteiksi:

• sienimäinen;
• metallisoitu panos;
• räikeä;
• valurauta- tai hiilivälituote.

Songy rauta

Se saadaan prosessien tuloksena, kun metallien pelkistys tapahtuu ilman sulamista, alle 1000-1200 celsiusasteen lämpötilassa. käsittelyssämistä alkuperäinen raaka-aine oli, kiinteä sienirauta - huokoiset rakenteet tai pelletit. Tietyissä tapauksissa se on metallijauhetta. Kun tälle metallille on tunnusomaista myös se, että sillä on melko korkea huokoisuus (sienen muotoinen) johtuen siitä, että restauroinnin aikana raaka-aineen tilavuusominaisuudet ovat muuttuneet pieniä muutoksia.

Tällaisen raudan huokoinen pinta johtaa korkeaan hapettumisasteeseen varastoinnin ja kuljetuksen aikana, kun se altistuu epäsuotuisalle ympäristölle (korkea kosteus).

Tämän metallin kemiallinen koostumus johtuu alkuperäisestä raaka-aineesta (malmista). Romuun verrattuna sienirauta on puhtaampaa. Siinä on minimaalisesti muiden metallien epäpuhtauksia.

Lisäksi suoraan pelkistämällä saatu sienirauta erottuu myös karuista kivistä. Koska lähdemateriaali on rikkaita rikasteita ja malmeja, sille ei tehdä lisäpuhdistusta. Tämän seurauksena rauta sisältää kaikki alkuperäisen malmin jätekiven sulkeumat.

Sienirauta on löytänyt tiensä teräksen valmistukseen, rautajauheen valmistukseen ja kuparin hiiletykseen.

Metalloitu lataus

Osittain pelkistynyttä rautaa kutsutaan metalloiduksi varaukseksi. Sitä käytetään sulatusprosessin jäähdyttämiseen sekä myöhempään sulatukseen masuuneissa. Metalloidun panoksen t alteenottoaste on alle 80 %. Sienirauta on paljon puhtaampaa, astesen palautumisprosentti on yli 90%.

Scream iron

Helvetti kuumaa rautaa valmistetaan putkimaisissa kiertouuneissa. Sen palautumislämpötila vaihtelee 1100 - 1200 celsiusastetta. Tämä tuote on pieni metallihiukkasia, joissa kuona epäpuhtauksia. Kuonan määrä kukintaraudassa on suuri, noin 10-20 prosenttia. Tämä rauta erottuu merkittävistä rikin ja fosforin epäpuhtauksista.

Käytä kritsua myöhempään uudelleensulatukseen masuuneissa. Erilliset tekniikat käyttävät tätä tuotetta teräksen valmistuksessa sähköuuneissa.

Hiilivälituote tai valurauta

Nämä tuotteet on valmistettu kiinteän polttoaineen t alteenottoteknologialla. Ominaisuuksiensa mukaan ne ovat samanlaisia kuin masuuneissa sulatetut. Lisäksi puolihiili- tai valurautaa saadaan joskus paljon vähemmän vieraita aineita.

Jatkotyötä näillä materiaaleilla teräksen saamiseksi tehdään perinteisillä tavoilla.