Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Exploring the possibility of using iron ores as a filtrating layer in reduction smelting processes

Kolmasiak C.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 5

252-254

EN

From the review of the production of liquid iron it can be found that, despite alternative installations functioning, the blast-furnace process continues to be the primary source of this product. The development of technology and changes implemented to the blastfurnace process have resulted in an enhancement of its efficiency. Among various ideas for liquid iron production, a considerable part are those based on the use of hard coal as a source of heat and a reducer. According to forecasts, there is a possibility of substituting the blast-furnace process with alternative reduction smelting processes, but only to a certain extent [1,2]. Considerations, such as the environmental aspects of sintering plants, the environmental and economic aspects of coking plants, the relative lack of flexibility and scale of pig iron production, and the excessive accumulation of harmful elements in steel, all increase interest in reduction smelting processes in some circumstances.

PL

Śledząc produkcję ciekłego żelaza należy stwierdzić, że mimo funkcjonowania instalacji alternatywnych, proces wielkopiecowy nadal stanowi podstawowe źródło tego surowca. Rozwój techniki i zmiany wdrażane w procesie wielkopiecowym spowodowały podwyższenie jego sprawności. Wśród pomysłów na produkcję ciekłego żelaza znaczna część jest oparta na wykorzystaniu węgla kamiennego, jako źródła ciepła i reduktora. Zgodnie z przewidywaniami [1] istnieje możliwość zastąpienia procesu wielkopiecowego przez alternatywne procesy wytapiania redukcyjnego, ale tylko w pewnym zakresie. Aspekty, takie jak: aspekty środowiskowe spiekalni, aspekty środowiskowe i ekonomiczne koksowni, względny brak elastyczności i skala produkcji surówki żelaza, nadmiernej kumulacji w stali szkodliwych pierwiastków, powodują wzrost zainteresowania w pewnych warunkach procesami wytapiania redukcyjnego.

2

Przewiewność złoża w procesie optymalizacji warunków wytapiania redukcyjnego

Kolmasiak C., Skuza Z., Prusak R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 5

24-25

PL

Przewiewność słupa wsadu jest ściśle związana z warunkami temperaturowymi. W związku z tym w piecach szybowych, ze względu na przewiewność w poszczególnych częściach można wydzielić następujące strefy: strefę niskotemperaturową, strefa mięknięcia i topnienia wsadu, strefa stopionych produktów. Przeprowadzone w pracy badania dotyczyły przede wszystkim analizy zmiany przewiewności złoża węglowego w procesach wytapiania redukcyjnego. Ponieważ materiał (węgiel) nie ulega znacznym przemianom strefa niskotemperaturowa jest najbardziej przewiewną strefą. Strefa mięknięcia wsadu jest najbardziej złożoną pod względem czynników wpływających na zmianę przewiewności słupa wsadu [1]. Mięknące kawałki rudy, spieku i węgla „zaklejają” kanały między kawałkami wsadu. Strefa wysoko temperaturowa jest rejonem bardzo złożonych procesów topnienia, redukcji, ściekania produktów i przepływu gazu.

EN

The gas permeability of a column of charge is closely related to temperature conditions. Therefore, the following zones can be distinguished in terms of gas permeability in particular parts of shaft furnaces: a low-temperature zone, where the whole charge in the solid state, a charge softening and melting zone of, and a molten products zone. Since the material (coal) does not undergo any significant transformations, the low-temperature zone is the most permeable zone. The charge softening zone is the most complex zone in terms of factors that influence the change of permeability of the column of charge. Softening lumps of ore, agglomerate and coal „paste up” the channels between the lumps of charge. The high-temperature zone is a region of very complex processes of melting, reduction and fl owing down of products and flowing of the gas.

3

Investigations of FeO reduction from liquid slags of CaO-FeO-SiO2 type

Mróz J.

Archives of Metallurgy

|

2002

|

Vol. 47, iss. 1

95-117

EN

The reduction of iron oxides from liquid slags is the fundamental stage of many newly developed, future-oriented technologies of obtaining liquid iron (pig iron), which are referred to as reduction iron smelting processes, whose main distinquishing feature is the use of non-coking coals. The reduction processes in those technologies are heterogeneous processes in which the following phases take part: a solid phase (carbon reducer), a liquid phase (molten iron oxides in the salg), and a gaseous phase (carbon monoxide and carbon dioxide). This is the reason for the complexity of the reduction process mechanism, which makes the kinetic description of these reaction difficult. In the present study, a methodology of examining the reduction was adopted using the so called graphite rotating disk. The investigations carried out within the present study were aimed to determine the kinetic area for the reduction of iron oxides in the temperature range of 1350-1420C in the CaO-FeO-SiO2 slags and with an FeO content from 20 to 60% by weight, with the use of a graphite reducer, as well as to evaluate the kinetic parameters of the process. The applied methodology of the rotating disk tests has enabled a conclusion to be drawn of the suitability of this method for identifying the kinetic area of reduction in most of the reduction variants used. It has been found that for slags with a basicity from 0.31 to 1.53 and in the viscosity range from 4.23 to 0.31 dPa s the rediction rate is determined by the diffusion of FeO the slag-reducer interface. Parameters of the kinetic diffusion area have been calculated, such as: FeO diffusion coefficient, the limiting diffusion layer thickness and mass transfer coefficient. The analysis of the calculated values of FeO diffusion coefficients made based on the available literature data indicates that these should be regarded as specific for the diffusion coefficients of oxygen ions in the liquid slag. The determined mass transfer coefficients have enabled the reduction rate to be calculated for particular variants of reduction. A good agreement with the experimental results has been obtained at low disc rotations.

PL

Redukcja tlenków żelaza z ciekłych żużli jest podstawowym etapem wielu nowo rozwijanych technologii otrzymywania ciekłego żelaza (surówki), określanych mianem wytapiania redukcyjnego, których główną cechą jest wykorzystanie niekoksujących węgli kamiennych. Procesy redukcji w tych technologiach są procesami heterogenicznymi, w których biorą udział następujące fazy: faza stała (reduktor węglowy), faza ciekła (ciekłe żelazo i żużel) i faza gazowa (tlenek i dwutlenek węgla). Jest to przyczyną złożoności mechanizmu procesu redukcji i trudności opisu tego mechanizmu. W obecnych badaniach redukcji FeO z ciekłych żużli zaadoptowano metodykę wirującego dysku, w tym przypadku dysku grafitowego. Badania przeprowadzone w niniejszej pracy miały na celu określenie obszaru kinetycznego redukcji FeO w zakresie temperatur 1350-1420 stopni C z żużli typu CaO-FeO-SiO2 z zawartością 20 i 60% FeO i określenie parametrów kinetycznych procesu. Zastosowana metodyka wirującego dysku pozwoliła stwierdzić jej przydatność do identyfikacji obszaru kinetycznego redukcji w większości stosowanych wariantów redukcji. Stwierdzono, że w przypadku badanych żużli o zasadowości od 0,31 do 1,53 i zakresie lepkości od 4,23 do 0,3 dPa s szybkość redukcji jest określona przez dyfuzję FeO w żużlu. Obliczono takie parametry kinetyczne redukcji jak: współczynniki dyfuzji FeO, grubość granicznej warstwy dyfuzyjnej i współczynniki przenoszenia masy. Analiza wartości obliczonych współczynników dyfuzji FeO i ich weryfikacja na podstawie dostępnych danych literaturowych wskazuje, że należy je interpretować jako charakterystyczne dla współczynników dyfuzji jonów tlenkowych O2- w ciekłym żużlu. Określone współczynniki przenoszenia masy pozwoliły obliczyć szybkość redukcji dla poszczególnych wariantów redukcji. Stwierdzono dobrą zgodność wyników obliczonych z wynikami eksperymentalnymi w zakresie niskich obrotów dysku 100 i 400 obr/min.