Что участвует в производстве губчатого железа?

Производство губчатого железа представляет собой метод очистки железной руды путем взаимодействия ее с газовыми смесями для удаления кислорода с помощью процесса восстановления. Железная руда из земли - это химическое соединение железа и кислорода, называемое оксидом железа, которое похоже на ржавчину. При температуре выше 1800 ° F (10007 ° С) молекулярный кислород может быть удален из железа, пропуская смеси водорода и окиси углерода через руду, что превращает руду в очищенное железо.

Высокие температуры необходимы, чтобы химически разблокировать кислород из железа и позволить ему реагировать с водородом и окисью углерода с образованием воды и углекислого газа. Производство губчатого железа может происходить в различных типах реакторов, но типичным методом является использование горизонтальной вращающейся печи. Это оборудование представляет собой горизонтальный обогреваемый барабан, расположенный под небольшим углом от уровня, что позволяет железной руде медленно перемещаться от одного конца к другому при вращении барабана. Барабан нагревается, и газы пропускаются через центр барабана, что позволяет снизить уровень кислорода.

В производстве губчатого железа можно использовать железную руду различных размеров, при этом большая часть руды, которая загружает печь в печи, измеряется от кусков до окатышей. Контроль температуры печи важен, потому что железо не должно нагреваться до температуры плавления, только до уровня, необходимого для выделения кислорода. Железо, выходящее из процесса производства губчатого железа, содержит лишь несколько процентов примесей, включая некоторые небольшие количества других металлов, присутствующих в железной руде.

Высокая чистота и относительно низкие эксплуатационные расходы делают губчатое железо важным сырьем для производства стали. Для доменных печей и другого оборудования для производства стали требуются высокие температуры и другие химические вещества для удаления примесей, что делает производство губчатого чугуна важным для снабжения доменной печи. Эффективность доменной печи повышается за счет снижения содержания кислорода в руде до ее добавления, что делает губчатое железо более эффективным сырьем, чем необработанная руда.

Губчатое железо можно дополнительно очищать после стадии реакции восстановления, пропуская охлажденное железо через магнитные сепараторы. Железо может притягиваться к магниту, поэтому, как только руда покинет реактор, магниты могут отвести губчатое железо от любых примесей. Эта стадия может быть важной, когда в качестве восстановителя используется уголь, поскольку прореагировавший уголь может содержать неметаллический уголь и другие примеси. Удаление их еще больше повысит эффективность доменной печи и потребует меньшего количества обработки на последующих этапах.