Основи на металургичното производство - ROMELT - ndash; напълно течен фазов производствен процес

Основи на металургичното производство - ROMELT – изцяло в течна фаза процес на производство на метал

В СССР разработването на процес за редукция на желязо в течна фаза е започнато от Московския институт за стомана и сплави (MISiS) в края на 70-те години. За разлика от процесите на Запад, MISiS създаде напълно течен фазов процес, при което цялото редуциране на желязото се извършва по едноетапен метод в една единица. Шлакова стопилка, съдържаща до 3% FeO, се използва като реакционна зона, в която непрекъснато се извършват редукционни процеси. Агрегати с течна шлакова баня се използват в цветната металургия за преработка на сулфидни медно-никелови руди. Ходът на окислителните процеси се осигурява чрез издухване на шлаковата баня с взрив, съдържащ кислород. В този случай се постига необходимото барботиране на шлаковата баня, което засилва хода на процесите на топлообмен в нея.

Принципът на барботираща шлакова баня като реакционна зона се използва в черната металургия за извършване на редукционни процеси. Източникът на топлина за техния поток е парен въглен, който се изгаря до CO, като същевременно се поддържа редуцираща атмосфера в обема на банята. За конкурентното производство на течен метал е необходимо да има специфичен разход на въглища в диапазона от 1 тон на 1 тон течен метал. Следователно в модула за редукция на течна фаза е включен принципът за използване на топлина от доизгарянето на газове, напускащи балонната шлакова баня. Използвайки горните принципи, пилотен завод е проектиран и построен от Новолипецкия металургичен комбинат (NLMK) през 1984 г. Размерите на устройството с площ от 20 м 2 позволяват да се провери внедряването на индустриалната технология за оползотворяване на течна фаза и работоспособността на нейния дизайн. Единичната диаграма е показана на фиг. 1.21.

а - надлъжно и b - напречно сечение

Фигура: 1.21. Диаграма на модула ROMELT: 1 - слой от мехурчета шлака; 2- метален сифон; 3- преливане; 4- ковачка с огнище; 5-слоен метал; 6- фурми от долния ред (мехурчета); 7- шлаков сифон (картер); 8- тръба за изпускане на дим; 9- фуния за зареждане; 10 - кесони с водно охлаждане; 11 - горни редици (за доизгаряне); 12 - слой спокойна шлака

За черната металургия това беше нов тип единица. Процесът беше овладян от MISiS и NLMK през 1985-1986. Доказана е осъществимостта на едноетапен процес на възстановяване на течна фаза и работоспособността на конструкцията на блока. Разработена е индустриална технология за редукция в течна фаза на различни съдържащи желязо материали. През 1987 г. методът на редукция в течна фаза е патентован в 13 страни по света. В контекста на икономическата криза в Русия MISIS започна да комерсиализира процес, наречен "Ромелт" чрез продажба на лицензи на фирми в Япония, САЩ, Индия.

Процесът на течна фаза в блока се извършва поради непрекъснатото намаляване на желязото в шлаковата баня. Поддържа се от непрекъснато съвместно зареждане на железосъдържащ заряд и въглища в шлаковата баня в определено съотношение. Не е необходимо предварително смесване, зареждането става през нормален отвор в покрива на машината. Незаменимо условие за процеса е бълбукане на шлакова вана съдържащо кислород издухване през долния ред на хоризонтални фурми. Това осигурява бързо равномерно разпределение и разтваряне на зареждащите материали във ваната. Шлаковата баня е разделена на две зони:

зона над туйер издухана шлака, при които протичат процеси на топене и редукция, както и пиролиза на въглища;
зона под туйер спокойна шлака, през който капки чугун от фурмената зона падат на дъното.

Липсата на необходимост от предварителна подготовка на съдържащия желязо заряд в блока Romelt коренно го отличава от двуетапните и повече етапи от типа Korex и позволява значителни икономии.

Обикновено се определя продължителността на кампанията на металургичния комбинат трайност на облицовката в реакционната зона, където протича процесът на редукция. В блока Romelt в тази зона огнеупорната облицовка е заменена с медни кесони с водно охлаждане, а в зоната на горното шлаково пространство и в покрива - от стоманени кесони. Такива кесони, покрити с гарнитура, са надеждно предпазно устройство.