> Техника, страница 40 > Губчатое железо
Губчатое железо
Губчатое железо, продукт, получаемы» путем восстановления железной руды при Г ниже (°пл. металла. Такое железо било первоначальным продуктом железоделательного производства до введения в практику металлургии доменной плавки. В последние десятилетия в нек-рых странах ряд научных учреждений, а также отдельных специалистов, занимались разработкой методов получения Г. нс. при использовании низкосортных руды н топлива; было заявлено несколько десятков патентов на способы выработки Г. ж. и дальнейшей переработки его в торговые сорта и полуфабрикаты. Самый процесс восстановления окислов железа, содержащихся в руде, производится твердим углеродом (непосредственное восстановление) или окисыо углерода (т. н. косвенное восстановление). В первом случае восстановление руды происходит при <° от 700° и до ί° спекания данной руды; во втором случае—от 800—850° и до темп-ры спекания руды. Как тот, так и другой метод работы, в зависимости от качеств руды, имеет свои преимущества и свои недостатки. Из наиболее совершенных способов получения Г. ж. известны следующие:
1) Способ Bureau of Mines С. III. А., состоящий в том, что измельченные руда и тощий неспекающийся уголь нагреваются во вращающейся печи (барабанного типа), футерованной изнутри шамотом (фигура 1); печь длиною в 8,2 .и делает 1 обм. Нагревание загруженного в печь материала производится при помощи нефтяной форсунки. Процесс восстановления происходит при t° 85U— 950° и во всяком случае не выше 1 000°. Восстановленный, но отнюдь не спекшийся материал выгружается из печи, охлаждается при условиях, исключающих доступ воздуха, затем обогащается в магнитных сепараторах. Процесс восстановления длится около 1 часа; суточная производительность печи
ок. 3,5 тонн Г. не. Полученный продукт содержит до 1 % углерода и должен быть отнесен к разряду сталей. Расход угля составляет 75% веса переработанной руды.
2) Способ Горней (Hornsey) основан также на прямом восстановлении углеродом окислов железа руды. По этому способу процесс происходит в печи, представляющей собой систему 3 вращающихся барабанов (железных, футерованных изнутри), расположенных один над другим. В первый (верхний) барабан загружается только руда, которая здесь нагревается и обжигается горячими газами, выходящими из второго барабана, или сжиганием пылевидного топлива, если газов недостаточно (при бедных рудах). При переходе во второй барабан, где собственно и происходит процесс восстановления, к подогретой руде прибавляют достаточное для восстановления количество угля.
Второй барабан, как и печь Bureau of Mines, нагревается при помощи нефтяной форсунки или от специальной топки. Из второго барабана загрузка поступает в третий для охлаждения; затем переходит на магнитный сепаратор для отбора полученного железа. Расход угля около 30% веса сырой руды. Для производства Г. ж. по системе Горней построен завод в Лорейн (Штат Огайо) производительностью в 200—250 тонн в сутки.
3) Способ инж. Эдвина, основанный па принципе косвенного (окисыо углерода) восстановления руды в Г. ж. Схема установки (фигура 2) следующая. Сырая руда поступает в дробилку 1, затем в шаровую мельницу 2, где измельчается до размеров горошины. Измельченная руда затем поступает в печь 3 для подогрева и обжига при t°
800—850° и далее во вращающуюся печь 4, где подвергается восстановлению. По окончании процесса восстановления получен. продукт при помощи охлаждаемого транспортера (шпека) 5 передается для измельчения на вторую шаровую мельницу 6, а затем поступает на магнитный сепаратор 7 для разделения на железо, поступающее в пресс 8, промежуточный продукт, содержащий еще некоторое количество железа, и отвалы (пустая порода). Циркуляция газа происходит след, обр.: из газохранилища (газгольдера) 1 газ через газомер 111 вентилятором IV нагнетается в подогреватель 11, где он подогревается за счет теплоты газов, выходящих из вращающейся печи 4. Из подогревателя газ поступает в специальную электрич. печь V, в к-рую вводится из резервуаров VI нефть. Образующиеся нефтяные пары в смеси с газом проводятся далее в газогенераторе VII через слои кокса и извести и направляются в печь VIII (4), в которой и происходит самый процесс восстановления. Из печи газ поступает в газоподогреватель IX, а затем после промывки в скруббере А,очистки в специальном дезинтеграторе XI, поступает в газгольдер I. Избыток газа из газгольдера поступает как горючее в обжигательную печь 3. Печь V, а также слой кокса в газогенераторе, служат для перевода (восстановления) С02, содержащейся в газе, в СО. По способу Эдвина действует установка для получения Г. ж. из дундерландедаль-ских руд в Норвегии. Получаемое здесь Г.ж. отличается чистотой и идет на изготовление высоких сортов железа и сталей.
Кроме приведенных методов получения Г. ж., в технич. литературе описан еще ряд других; в последнее время предложены комбинированные установки, в которых Г. ж., получаемое в шахтных или вращающихся печах, поступает непосредственно как в пламенные, так и в электрич. печи для переработки па сталь или железо. Г.ж., кроме передела на специальные (нержавеющие, кислотоупорные) сорта стали и железа, в последнее
Рудо газ
Мзбы/поя газа ♦ ♦ ♦
время идет для осаждения меди и других цветных металлов из растворов их солей.
Лит.: «St. и. К.», 1927, И. 22, 23, 45; «Iron Age», New York, 1 927, v. 120; Making Sponge Iron from Ferrous Sand in Japan, «Far East Review», Shanghai, 1928, March, p. 132; Willi a in s С. K., Barret E. 1“. and Larsen В. M., Production of Sponge Iron, «U. S. Bureau of Mines, Bulletins». Washington, 1927. 270. И. Райхинштейн.