Ромелт

Ромелт (Romelt) — одностадийный процесс выплавки чугуна без использования кокса и предварительной подготовки железосодержащей шихты.

История

Процесс «Romelt» был разработан в 1979 году сотрудниками Московского института стали и сплавов и реализован в 1985 году в виде крупномасштабной опытно-промышленной установки на Новолипецком металлургическом комбинате (НЛМК). В 1997 году при участии фирмы Samsung Heavy Industries была сооружена пилотная установка в городе Таеджон (Республика Корея) для отработки технологии переработки в печи Ромелт твердых бытовых отходов. В 2008 г. на заводе фирмы «AB Metals» (г. Балхаш, Казахстан) пущена в эксплуатацию маломасштабная (мощностью 32 тыс. т. чугуна в год) установка Ромелт. На этой установке помимо производства товарного чугуна успешно осваивается технология плавки на штейн местной медной сульфидной руды. В 2011 г. ожидается пуск в эксплуатацию сооружаемой в Мьянме установки Ромелт мощностью 205 т чугуна в год.

Описание процесса

Процесс ведется непрерывно в агрегате подового типа. В качестве восстановителя и энергоносителя используется энергетический уголь.

Суть процесса состоит в восстановлении оксидов железа шлака углеродом угля, который находится в шлаковой ванне. Ванна через боковые фурмы барботируется воздухом, обогащенным в отдельных случаях кислородом до 80 %, с интенсивностью 11000-12000 м³/ч при давлении 0,4-0,8 МПа. Отходящие из шлаковой ванны газы, которые образуются в результате коксования угля, восстановления оксидов железа и частичного окисления углерода коксового остатка состоят, в основном из СО и Н₂. Они дожигаются над ванной до СО₂ и Н₂О техническим кислородом, подаваемым через верхний ряд фурм. По заявлениям разработчиков степень дожигания газов в печи может изменяться в широких пределах, достигая 93 %. За счет дожигания СО обеспечивается дополнительный приход теплоты в шлаковую ванну, необходимой для одностадийного протекания процесса восстановления.

Стойкость агрегата в реакционной зоне (барботируемой шлаковой ванне) и в надшлаковом пространстве (зоне дожигания газа) обеспечивается заменой огнеупорной футеровки водоохлаждаемыми кессонами, на поверхности которых образуется шлаковый гарнисаж.

На установке (НЛМК) освоен режим работы со степенью дожигания 40-50 %.

Непрерывность протекания процесса обеспечивается постоянной загрузкой в агрегат шихты и непрерывным безнапорным выпуском из него металла и шлака.

Шихту, состоящую из железосодержащего оксидного материала, угля и флюса (известняка, извести), подают в печь на поверхность шлаковой ванны из бункеров через весовые дозаторы системой конвейеров без предварительного смешивания. В шлаковой ванне при температуре 1500—1600 °C железосодержащие материалы плавятся, содержащиеся в них оксиды переходят в шлак. Железо из шлака восстанавливается и науглероживается углеродом энергетического угля. При этом, образуются капли чугуна, которые через зону спокойного шлака оcаждаются на подину печи, образуя металлическую ванну с температурой 1300—1450 °C и выше.

Удаление из печи металла и шлака проводится безнапорным способом через раздельные сифонные устройства с отстойниками. Это обеспечивает поддержание в печи необходимого постоянного уровня металла и шлака.

Газы удаляются из рабочего пространства с температурой 1500—1800 °C в зависимости от степени их дожигания. Печь «Romelt» работает в комплексе с котлом-утилизатором. Энергия отходящих газов расходуется на выработку пара и/или электроэнергии. Даже при высоких степенях дожигания газов в печи эта энергия с избытком перекрывает собственные потребности в электроэнергии (в том числе для производства кислорода).

Агрегат «Romelt» Новолипецкого металлургического комбината имел площадь пода 20 м², объём — 140 м³, стационарная масса металла в печи — около 40 т, шлака ~80т, производительность по чугуну — до 18 т/ч. На агрегате было проведено около 30 кампаний с продолжительностью непрерывной круглосуточной работы до 14 суток. В качестве топлива-восстановителя были опробованы различные марки некоксующихся углей, в основном Кузнецкого бассейна, (Т, ОС, Д, Г, ТСШ, АШ), в том числе и с повышенным содержанием летучих до 40 %. В качестве железосодержащего сырья в процессе «Romelt» был опробован весьма широкий спектр материалов с различным содержанием железа 30-65 % (железистые кварциты, шламы конвертерного производства, аглоруда, окалина, замасленная стружка, красные шламы). Процессом «Romelt» выплавлено более 40 тыс.т металла с содержанием 4-4,8 % С, 0,05-0,15 % Мn, 0,01-0,1 % Si 0.05-0,12 % Р и 0,025-0,06 % S. Содержание монооксида железа в шлаке составляет 2-4 %, основность шлака 0,5-1,1.

См. также

• Печь Ванюкова

Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Викифицировать статью. Проставить интервики в рамках проекта Интервики. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.