Cercetări pentru valorificarea deșeurilor feroase fine prin procedee neconvenționale

Extras din referat Cum descarc?

Furnalul a jucat un rol important in productia de fonta datorita eficientei utilizarii caldurii si a gazelor precum si productiei de masa. In prezent furnalul se confrunta cu anumite probleme delicate: poluarea mediului de catre cocserii, flexibilitate scazuta, grad inalt de preparare al materiilor prime.
Procedeele neconventionale de obtinere a fontei trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte: utilizarea diferitelor sortimente de carbuni, o preparare cat mai simpla a materiilor prime, produse cu putine impuritati, faze tehnologice independente, functionare fara consum energetic din exterior, controlul poluarii, inexistenta desurilor. Aceste procedee pot avea o productivitate pe unitatea de volum mai mare in raport cu capitalul investit decat in prodeele conventionale.
Pana in prezent doar procedeul Corex a fost dezvoltat, utilizand ca materii prime minereuri si carbuni sub forma de bulgari. In cazul acestui procedeu carbunele este introdus intr-un reactor de gazificare-topire din care se obtin gazele necesare prereducerii (CO si H2) la mai mult de 90% grad de metalizare si caldura necesara topirii materialelor prereduse. 
Alte procedee de topire reducatoare propuse in lume utilizeaza minereuri si carbuni sub forma de marunt sau praf pentru a evita cocsificarea si aglomerarea. In general acestea constau in doua reactoare suprapuse: unul de prereducere si altul de topire. Nici unul din aceste procedee (Hismelt, Dios, CCF, Circofer) nu a trecut de faza pilot si/sau semi-industriala in ciuda considerabilelor eforturi financiare facute. Procedeele de reducere directa prezente in practica industriala - Midrex, Hyl, Fior -produc circa 20-25 de milioane de tone anual in lume, destul de putin in comparatie cu productia de otel electric in lume estimata la circa 200-220 milioane de tone anual.
Industria siderurgica romaneasca inregistreaza in prezent decalaje tehnologice cu privire la colectarea, transportul, depozitarea si mai ales valorificarea tuturor categoriilor de deseuri, astfel pe plan mondial se valorifica circa 80 % din deseurile siderurgice, in timp ce in Romania, in momentul actual se valorifica maximum 48 % dintre acestea, restul fiind haldate.
Haldarea acestor deseuri conduce atat la poluarea mediului ambiant prin degajari difuze ale compusilor nocivi, cat si la impurificarea apelor de suprafata si a panzelor freatice, pe suprafete care depasesc cu mult perimetrele de haldare.
Tehnologia de obtinere a buretelui de fier prin reducerea directa a minereului cu reducator solid si topirea acestui burete de fier are in vederea obtinerea de fonta sau de otel. El reprezinta un mijloc de a creste productivitatea unei uzine fara investitii suplimentare si fara consum de cocs, astfel existenta unor furnale poate sa fie prelungita, totusi folosirea buretelui de fier ca materie prima la otelarii este utilizat in Romania.
Particularitatile noului procedeu de fabricare a buretelui de fier constau in realizarea unor conditii termodinamice optime desfasurarii reactiilor de reducere:
1. folosirea carbonului ca reducator ceea ce genereaza desfasurarea reactiilor atat pe cale directa cat si indirecta ceea ce aduce procesul cat mai aproape de idealitate, asemanator procedeelor de reducere cu cuva si cuptor tubular inclinat;
2. folosirea dispersorilor ceramici de caldura - bile ceramice cu diametru 8-10 mm incalzite la 1200?C ca agent termic in sistem cu avantajele:
- disperseaza fluxul termic in toata masa reactantilor;
- produce o omogenizare a incarcaturii marind suprafata de contact minereu Fe - carbon;
- nu aduce gaze inerte in sistem si permite o utilizare mai buna a gazelor reducatoare formate prin reactia carbonului.
Aceasta modalitate de incalzire a incarcaturii nu se gaseste la nici unul din procedeele de reducere directa cunoscute si permite o intensificare a tuturor etapelor de reducere pana la faza de burete de fier.
3. timpul de incalzire si reactie pana la un grad de metalizare avansat este foarte scurt, comparativ cu procedeele de reducere in pat fluidizat, maxim 40min - 1h.
REZULTATE DEOSEBITE OBTINUTE IN URMA CERCETARII
o proiectarea, realizarea si implementarea in practica industriala a
tehnologiei neconventionale precum si a instalatiilor necesare pentru obtinerea pulberii de fier cu grad ridicar de metalizare din deseuri feroase fine;
o stabilirea regimurilor tehnologice optime, a tipului (material, forma,
dimensiune) optim de granule cu rol de agent termic si schimbator de caldura, a posibilitatilor tehnice de captare a pulberii de fier si a sterilului , de evacuare in conditii ecologice a fazei gazoase rezultate.
DESCRIEREA TEHNOLOGIEI
Componenta principala a instalatiei experimentale o constituie cuptorul rotativ de reducere directa cu praf de carbune a deseurilor feroase fine:
Tehnologia neconventionala prevede introducerea in cuptor a prafului de minereu 50 Kg, de cocs 30 Kg si cate 50 kg bile ceramice cu diametrul mediu de 12 mm si prisme triunghiulare din otel refractar. 
Praful de minereu si de carbune energetic (sau praf de cocs) se preincalzesc la circa 8500C in cuptorul cilindric rotativ, in care circula in contracurent cu fluxuri corespunzatoare de granule ceramice, incalzite la 12000C.

Fisiere in arhiva (1):

 Cercetari pentru Valorificarea Deseurilor Feroase Fine prin Procedee Neconventionale.doc