Cea mai cunoscută metodă de obținere a fontei brute valoroase din minereuri de fier este fierul de furnal, dar, deși este posibilă pentru orice conținut de Fe al materiilor prime, utilizarea minereurilor sărace în aceasta este adesea nepotrivită din punct de vedere economic. Problema este că pentru a efectua încălzirea normală a deșeurilor de rocă se consumă resurse termice și crește cantitatea de agent reducător necesar.
23.09.2021 Subiect: Metalurgie generală Autor: Paxey
În acest articol: A:
Tehnica de reducere directă a metalelor cu carbon este utilizată direct pentru reacțiile de reducere a Fe din minereu de fier sau pelete. Pentru acest proces este posibilă utilizarea agentului de reducere în diferite faze — gazos (CO) sau solid. De asemenea, în industria metalurgică, această metodă este adesea denumită metalizare a minereurilor, producție de fier în afara domeniului, metalurgia Fe fără cocs.
Reducerea directă a Fe: nuanțe și particularități
Reducerea directă a oxidului de fier cu carbon se realizează în cuptoare metalurgice la t 0 până la 1000 grade Celsius. În acest caz, zgura pentru minereurile reziduale și reducerea suplimentară a impurităților (cum ar fi manganul sau siliciul) nu se face, metalul fiind obținut pur.
Cea mai cunoscută metodă de obținere a fontei brute valoroase din minereuri de fier este fierul de furnal, dar, deși este posibilă pentru orice conținut de Fe al materiilor prime, utilizarea minereurilor sărace în aceasta este adesea nepotrivită din punct de vedere economic. Problema este că pentru a efectua încălzirea normală a deșeurilor de rocă se consumă resurse termice și crește cantitatea de agent reducător necesar.
Pentru materiile prime „sărace”, metalizarea se realizează pentru a obține fier lichid sau critic în cuptoare cu mufă, tubulare, cu încălzire electrică, de tip reflexie. Calea directă de recuperare în unități metalurgice este aleasă în acele țări ale lumii care nu dispun de capacități suficiente de furnal înalt.
Ce se obține prin reducerea cu carbon a oxidului de fier?
Produsele obținute în urma reducerii oxidului de fier 3 cu carbon pot fi fier burete, fier brut, încărcătură metalizată, produs carbonat și fontă brută propriu-zisă. Să vorbim în detaliu despre unele dintre acestea.
Este vorba despre produsul obținut în urma reacțiilor reductive din materii prime de minereu de fier, dar fără topire la t 0 la 1000 — 1100 grade Celsius. În funcție de materialul ales, produsul va fi obținut sub formă de bulgări poroși de minereu, pelete sau pulbere metalică (mai puțin frecvent, dar posibil). Caracteristicile structurii sale sunt densitatea scăzută și porozitatea destul de mare, ceea ce duce la oxidarea rapidă a fierului. Într-o serie de procese individuale care implică sinterizarea minereului sau a calcarului, se obține un material brichetat în care oxidarea este dificilă. Ulterior, buretele de fier, izolat din materii prime sărace, este utilizat pentru topirea oțelului, pulbere de fier în cuptoarele electrice de topire, precum și în procesul de extracție a cuprului (ajută la precipitarea metalului din soluțiile de acid sulfuric).
Acest produs este extras în principal din minereuri de fier-nichel în cuptoare rotative cu o temperatură de reducere de 1100 grade Celsius. Are aspectul unor mici particule metalice cu incluziuni de zgură. Este utilizat în procesul de topire în furnal și poate fi folosit, de asemenea, pentru a produce ferronichel prin topire în unități de topire electrice.
Încărcătura metalizată este utilizată mai rar, reducerea în aceasta duce la obținerea a mai puțin de 80% din metal, ceea ce nu este la fel de rentabil ca în cazul utilizării fierului spongios.
