04.02.2015

Поиски путей создания более экономичного агрегата для расплавления металлизованного сырья, чем дуговая электропечь, а также разработки непрерывного процесса его передела вновь возродили прорабатывавшуюся некоторое время назад идею использования в сталеплавильном производстве шахтной печи.
Фирмой "Клёкнер" (ФРГ) запатентована конструкция шахтной печи и способ непрерывного плавления в ней скрапа и металлизованного сырья. Печь имеет слегка расширяющееся книзу сечение. Загрузка металлической шихты производится сверху, выпуск металла и шлака через два расположенных на разных уровнях отверстия и подача топливно-кислородной смеси снизу. Таким образом, плавление шихты происходит в противотоке по отношению к движению горячих газов. С целью создания под окислительной зоной плавления восстановительной зоны к металлошихте добавляется уголь в кусках массой 2-10 кг и в количестве 2-6 % от ее массы. Поверхность кусков угля покрывается известковым молоком. Этот уголь скапливается на поду печи над выпускным отверстием и восстанавливает окислы железа, содержащиеся в шлаке, благодаря чему повышается общее извлечение железа и снижаются потери его от окисления при плавлении.
Фирмой "Янгстаун" (США) совместно с фирмой "Клёкнер" сооружена опытная установка для опробования этого процесса. В специально разработанных горелках мазут сжигается в токе чистого кислорода с получением температуры факела около 3000 °C при небольшом количестве отходящих газов. Металлическую шихту загружают непрерывно, также непрерывно происходит и выпуск расплавов, которые скапливаются в обогреваемом копильнике. Результаты экспериментов показали, что расплавление металлической шихты с использованием высокотемпературных горелок на 40 % экономичнее, чем в мартеновской печи или в электропечи сверхвысокой мощности. При производительности печи 10 т/ч расход мазута составляет 50-60 кг/т, кислорода 150 м3/т, расход огнеупоров 3 кг/т. Всего за 11 мес при трехсменной работе на опытной установке было произведено 35 тыс. т стали, в том числе 50 % легированной.
В качестве топлива может использоваться и газ. Наиболее целесообразна работа шахтной печи параллельно с электропечью, в которой производятся подогрев металла, его легирование и рафинирование.
В 1974 г. теми же фирмами введена в эксплуатацию шахтная печь производительностью 100 т/ч, предназначенная для работы дуплекс-процессом с мартеновскими печами, в которой также производили расплавление брикетов губчатого железа.
Отмечается, что в новом процессе передела металлизованного сырья и скрапа есть еще нерешенные вопросы, такие как предотвращение насыщения серой стали при сжигании мазута, утилизация тепла отходящих газов и ряд других.
Кроме того, осуществление дуплекс-процессов в сталеплавильном производстве всегда было сопряжено с большими трудностями и практически не получило распространения. Ho тем не менее опубликованных данных пока что слишком мало даже для предварительного суждения о перспективности использования шахтных печей для плавления скрапа и металлизованного сырья.