Получение губчатого железа во вращающихся печах, на конвейерных машинах

Применение вращающихся печей позволило перерабатывать различные руды по химическому и фракционному составу, а в качестве топлива применять коксовую мелоь и уголь всех марок, вплоть до лигнита.

Вместе с железорудным сырьем в печь загружают уголь в качестве восстановителя, известняк или доломит в качестве десульфуратора. Восстановитель загружают в пеь в количестве, превышающее теоретически необходимое для удаления кислорода руды (часть избыточного восстановителя используется как топливо и для защиты металлического железа от вторичного окисления.)

Вращающиеся печи отапливаются путем сжигания над слоем шихты газообразного, жидкого или твердого топлива в горелке, расположенной в разгрузочном торце печи, или в горелках, расположенных на корпусе по длине печи. При этом сжигание топлива в обоих случаях проводится с недостатком воздуха с получением мягкого длинного факела. Остальной воздух, необходимый для сгорания топлива и дожигания оксида углерода, выделяющегося из шихты при восстановлении, вдувается через фурмы, расположенные на корпусе печи, что позволяет регулировать температуру по длине. Температура нагрева шихты 1000-1100С

По длине печь можно разделить на зоны нагрева и восстановления. Степень восстановления наиболее быстро растет в середине и замедленно в конце печи. К концу процесса, когда образование оксида углерода уменьшается, создаются условия, способствующие проникновению в шихту окислительных газов. В связи с этим напыляемый на поверхность шихты в конце печи избыточный восстановитель предохраняет металлизованный продукт от окисления этими газами. Степень заполнения шихтой печи(сегмент) составляет обычно 10-20%.

Нужно использовать топливо отличающиеся хорошей реакционной способностью, т.к. реакция является определяющей в процессе восстановления оксидов железа твердым углеродом.

Потребность углерода на восстановление 40-45% от общего углерода в печи, 25-30% углерода сгорает, а оставшийся выгружается из печи вместе с метализованным продуктом, защищая его от окисления. Общий расход восстановителя составляется 50-60% массы железорудного материала.

Большое значение имеет теплопередача от газов к слою шихты. Тепло от газового потока передается шихте и футеровке. Тепло полученное футеровкой, передается шихте и теряется в окружающую среду. По мере повышения температуры к концу печи(зона восстановления) решающую роль в теплообмене играет излучение, с помощью которого передается максимальное количество тепла (>90%) . В интенсивно работающих печах возрастает температура отходящих газов (800-1000С) и для утилизации их тепла используют предварительный нагрев железорудной части сырья (обычно на конвеерных машинах, или в шахтных подогревателях). В результате этого повышается КПД.

Во вращающихся печах образуется большое кол-во газов (3-3,5 тыс м3/т мет продукта) скорость которого ограничивают.

Общая длина печи должна обеспечить необходимое время пребывания в печи для достижения заданной степени металлизации.