Процесс Ромелт
Коллектив авторов. Под ред. проф. В. А. Роменца
Монография посвящена одностадийному жидкофазному процессу выплавки чугуна без использования кокса и предварительной подготовки железосодержащей шихты (процесс Ромелт), прошедшему опробование на крупной опытно-промышленной установке на НЛМК. Приведены конструкция установки Ромелт и обслуживающих ее систем, а также описана технология плавки. Даны принципы расчета технологических показателей процесса на основе материального и теплового балансов. Приведены физические свойства и морфология шлаковой ванны, являющейся реакционной зоной. Рассмотрены процессы восстановления оксидов железа и других компонентов энергетическим углем в шлаковой ванне. Проведен анализ тепломассообменных процессов в печи. Показана возможность получения стали без использования сталеплавильных печей с применением ковшевого обезуглероживания при непрерывном выпуске чугуна из агрегата Ромелт. Приведены способы оптимизации технологических режимов плавки на основе расчетов экономических показателей, и дана экономическая оценка процесса Ромелт.
Для решения экологических задач предложено и проверено на практике использование в качестве железорудного сырья отходов металлургического производства, в частности шламов (пылей) доменного и сталеплавильного производств и окалины.
Среди перспективных направлений развития процесса рассматриваются переработка красных шламов алюминиевой промышленности, окисленных железистых кварцитов, бытовых и промышленных отходов. Рассмотрено применение процесса Ромелт в энергетике.
В заключении обсуждается место процесса Ромелт в черной металлургии на предприятиях полного металлургического цикла и мини-заводах.
Монография может представлять интерес для инвесторов и акционеров, работников черной металлургии, машиностроения, энергетики, муниципальных экологических служб, а также служить учебным пособием для преподавателей и студентов технологических (технических) университетов.
ISBN: 5-87623-158-4
Pages: 400
Binder: твердый
Publisher: ИД "Руда и Металлы"
Language: English
Publishing year: 2005
If you want order this book, you shold send your request to the books@rudmet.com.
Оглавление:
Предисловие
Глава 1. Разработка процесса
1.1. Предпосылки процесса
1.2. Проектирование и строительство агрегата
1.3. Освоение процесса и технологических режимов
Глава 2. Состав и описание установки Ромелт
2.1. Конструкция печи
2.1.1. Рабочая камера
2.1.2. Сифонный отстойник шлака
2.1.3. Сифонный отстойник чугуна
2.1.4. Металлический каркас
2.1.5. Огнеупорная футеровка
2.1.6. Оборудование печи
2.1.7. Гидравлическая схема печи
2.2. Обслуживающие системы печи
2.2.1. Система уборки металла и шлака
2.2.2. Газоотводящий тракт
2.2.3. Системы охлаждения печи
2.2.4. Система хранения, дозирования и подачи шихтовых материалов в печь
2.2.5. Системы подачи энергоносителей к печи
2.2.6. Трубопроводы энергоносителей
2.2.7. Контрольно-измерительные приборы и средства автоматики
2.2.8. Площадки обслуживания печи
Глава 3. Технология процесса
3.1. Сушка и разогрев печи и сифонных отстойников
3.2. Запуск печи
3.2.1. Запуск при наличии жидкого чугуна и шлака
3.2.2. Запуск на твердых материалах
3.3. Технология плавки
3.3.1. Шихтовые материалы и уголь
3.3.2. Зоны печи
3.3.3. Продукты плавки
3.3.4. Формирование шлака
3.4. Остановка печи и ее виды
3.4.1. Остановка печи с неполным выпуском расплава
3.4.2. Порядок запуска печи после неполного выпуска расплава
3.4.3. Остановка печи с полным выпуском расплава
3.5. Ремонты печи
3.6. Расчет технологических показателей процесса
3.6.1. Основные принципы расчета материального баланса процесса
3.6.2. Расчет теплового баланса процесса Ромелт
3.6.3. Пример расчета материального и теплового балансов процесса Ромелт
3.6.4. Графическое представление теплового баланса процесса Ромелт
3.6.5. Особенности тепловых балансов процессов жидкофазного восстановления
3.7. Управление процессом
3.7.1. Контролируемые и управляющие параметры процесса
3.7.2. Приемы управления плавкой
Литература
Глава 4. Физические свойства и структура шлаковой ванны
4.1. Физические свойства шлаков
4.2. Экспериментальное исследование системы шлак—уголь—металл
4.2.1. Методика отбора и анализа проб шлака
4.2.2. Структура шлакометаллической эмульсии в печи Ромелт
4.2.3. Структура шлакоугольной суспензии
4.2.4. Математическая модель формирования фракционного состава угля в шлаковой ванне
4.3. Морфология и характеристика шлаков Ромелт
4.3.1. Общая характеристика проб шлака
4.3.2. Морфология шлака
4.3.3. Морфология капель первичного чугуна
4.3.4. Продукты начальных стадий восстановления
4.3.5. Модельные эксперименты
Литература
Глава 5. Восстановление железа
5.1. Механизм жидкофазного восстановления железа
5.2. Кинетический анализ восстановления железа различными восстановителями
5.2.1. Основные восстанавливающие агенты
5.2.2. Оценка площадей реакционных поверхностей в шлаковой ванне
5.2.3. Допущения, принятые при кинетическом анализе восстановления
5.2.4. Оценка скорости восстановления железа из шлака с участием угольных частиц
5.2.5. Оценка скорости восстановления железа углеродом капель металла
5.2.6. Анализ роли основных восстановителей железа
5.2.7. Оценка эффективности восстановления железа при прямом контакте шлака с графитом и через газовую фазу
Литература
Глава 6. Тепломассообменные процессы
6.1. Перемешивание шлаковой ванны. Мощность перемешивания
6.2. Эффективность перемешивания шлаковой ванны
6.3. Особенности барботажа шлаковой ванны
6.4. Плавление железорудных материалов
6.5. Тепломассообмен с зоной дожигания
6.6. Формирование ванны металла
6.6.1. Основные характеристики зоны седиментации
6.6.2. Анализ движения газокапельных комплексов в зоне седиментации
6.6.3. Расчет движения газокапельных комплексов
Литература
Глава 7. Поведение некоторых элементов и летучих компонентов угля
7.1. Поведение серы
7.1.1. Распределение серы между фазами
7.1.2. Удаление серы в газовую фазу
7.1.3. Переход серы в восстановленный металл
7.1.4. Десульфурация металла
7.1.5. Динамическая модель распределения серы между фазами
7.2. Поведение кремния и марганца
7.2.1. Моделирование поведения кремния и марганца
7.2.2. Анализ поведения кремния и марганца на опытных плавках
7.3. Поведение фосфора
7.4. Поведение хрома, ванадия, титана
7.5. Методика расчета поведения летучих угля в шлаковой ванне
7.6. Экспериментальное изучение поведения летучих угля
Литература
Глава 8. Экологические аспекты процесса
8.1. Переработка железосодержащих отходов
8.1.1. Использование шламов (пылей) аглодоменного и сталеплавильного производств в качестве сырья для процесса Ромелт
8.1.2. Переработка шлаков цветной металлургии
8.2. Отходы и выбросы процесса
8.2.1. Использование шлаков процесса
8.2.2. Образование пыли и ее улавливание
8.2.3. Сера в дымовых газах и очистка от нее
8.2.4. Образование оксидов азота
8.3.Общая экологическая оценка процесса
Литература
Глава 9. Использование чугуна процесса Ромелт для выплавки стали
9.1. Использование жидкого чугуна процесса Ромелт для производства стали в электропечах
9.2. Производство стали с применением ковшевого непрерывного обезуглероживания чугуна в ходе выпуска из агрегата Ромелт
Литература
Глава 10. Оптимизация и экономическая оценка процесса Ромелт
10.1. Общие положения
10.2. Влияние технологических режимов плавки и размеров печи на экономические показатели процесса
10.2.1. Влияние степени дожигания
10.2.2. Влияние удельной производительности
10.2.3. Влияние площади печи на экономические показатели процесса
10.3. Влияние содержания железа в сырье на экономические показатели процесса
10.4. Сравнительная экономическая оценка эффективности различных процессов
Литература
Глава 11. Перспективы использования процесса Ромелт
11.1. Переработка красных шламов алюминиевой промышленности
11.2. Переработка окисленных железистых кварцитов
11.3. Переработка бытовых и промышленных отходов
11.3.1. Создание экологически чистой технологии переработки отходов — насущная проблема общества
11.3.2. Предпосылки создания экологически чистого процесса с использованием металлургической технологии
11.3.3. Технология переработки отходов в шлаковом расплаве
11.3.4. Пилотная установка для переработки отходов в шлаковом расплаве
11.3.5. Результаты испытаний переработки отходов на пилотной установке
11.3.6. Разработка промышленной установки переработки бытовых отходов в шлаковом расплаве
11.4. Разработка экологически чистой тепловой электрической станции на угле
11.5. Шахтно-ванная печь для плавки железорудного сырья и легковесного лома
Литература
Глава 12. Место процесса Ромелт в черной металлургии (вместо заключения)
Список основных публикаций по процессу Ромелт
