P1010215 (2)

Mirosław Cholewa, Józef Gawroński, Marian |

Tablicami

Charakterystyka żelaza gąbczastego i surówki żelaza w stanie stałym [wg L. Króla]

Cecha

Żelazo gąbczaste

Surówka żelaza

Skład chemiczny

Zawartość skały płonnej i zanieczyszczeń Zawartość pierwiastków śladowych (P,S) Zawirtość węgla Zawartość tlenu i wodoru Porowatość i rozwinięcie powierzchni

stały

niska łub średnia bardzo niska średnia niska wysoka

stały po wymieszaniu w mieszalnflaT

brak

niska

wysoka

brak

Duża czystość żelaza gąbczastego stwarza lepsze warunki produkcji stali stopowych, nh ma to miejsce w warunkach wykorzystywania złomu stali węglowych i stopowyck

0 bardzo zróżnicowanym składzie chemicznym.

Według wybitnego wielkopiecownika z Politechniki Śląskiej prof. L. Króla prognozy światowe do 2020 roku przewidują, że wraz ze wzrostem cen węgli koksujących i koksu metalurgicznego oraz ograniczeniem powszechnego wykorzystania energii atomowy produkcja stali oparta będzie na następujących procesach i paliwach:

- wielki piec (z paliwem koksowym) — konwertor tlenowy,

- redukcja bezpośrednia rud (żelazo gąbczaste otrzymane za pomocą paliw gazowych)-piec elektryczny łukowy,

- redukcja bezpośrednia rud (żelazo gąbczaste otrzymane za pomocą paliw stałych, np. węgiel) - piec elektryczny łukowy,

- redukcja bezpośrednia rud (żelazo gąbczaste lub ciekłe otrzymane za pomocą energii cieplnej lub elektrycznej ze zgazowanego węgla lub wodoru z elektrolizy wody)* piec elektryczny łukowy.

Tak więc w najbliższych latach stal ciągle będzie wytwarzana w procesach dupler wielki piec - konwertor tlenowy, agregat redukcji bezpośredniej - piec elektryczny łukowy. Redukcja tlenków żelaza (rud) jest procesem przebiegającym zarówno w wielkim piecu, jat

1 w agregatach poza wielkim piecem - od tlenków o wyższym stopniu utleniania do tlenków

o niższym stopniu utlenienia aż do żelaza metalicznego, a więc: _J

<*FerOj —> y FejOr —> Fes04 —•> FeO —> Fe

gdzie: a i y- różne sieci krystalograficzne tlenków żelaza.

#. „n-j

Podstawy	procesów metalurgicznych	57
Redukcja tlenków żelaza tlenkiem węgla znana z procesu przebiegać wg reakcji (dla temperatury powyżej 572°C):		wielkopiecowego może
	3F©20j + CO - 2Fe₃0₄ + COz	(2-1)
	Fe₃0₄ + CO = 3FeO + COz	(23)
	FeO + CO = Fe + CO2	(23)

Redukcja tlenków żelaza wodorem przebiega podobnie (t > 572°C):

3Fej03 + H₂ = 2Fe₃0₄ + H₂0	(2.4)
Fe₃0₄ + H₂ = 3FeO + H₂0	(23)
FeO + H₂ = Fe + H₂0	(23)
Redukcja rud węglem stałym:
FejO-t + C “ 3FeO + CO	(2.7)
FeO + C = Fe + CO	(2.S)
Są to podstawowe sposoby redukcji bezpośredniej rud celem otrzymania żelaza Redukcja gazem ziemnym (metanem) polega zawsze na rozkładzie metanu (t > 700°C):
CH4 = C + 2H₂	(23)

a następnie wykorzystaniu węgla, tlenku węgla i wodoru do redukcji rui

Fej03 + 3C = 2Fe + 3C0 (2.10)