memur alımı polis alımıkayseri escort bursa bayan kayseri escort bayan istanbul escort sakarya escort eskişehir escort
paykasa paykasa kart gebze evden eve nakliyat
hacklink hacklink itiraf et sormam lazim Odtululer Dershanesi
Новости / Альтернатива коксу
 

Свежий номер

Новости

Колонка редактора

Приветствуем  Вас,
уважаемые партнеры!

 

 

Мы подготовили электронную версию журнала«МеталлТрейд», 
чтобы она всегда была у вас «под рукой» и держала вас в курсе последних событий в области металлургии: помогала отслеживать предложения российского и новости 
международного рынка, знакомила с аналитическими материалами ведущих специалистов и представляла итоги конференций, выставок и форумов.

подробнее »

15.03.2011
Альтернатива коксу

Природные катаклизмы все чаще заставляют металлургов задуматься о поиске альтернативы коксу. Так, для снижения расхода кокса при выплавке литейных чугунов - самого большого по объему производства вида высококремнистых чугунов - в шихту добавляют различные материалы, способствующие переходу кремния в чугун. Уже применялись: силикокс (кокс, полученный с добавками в угольную шихту кварцевого песка), шлаки производства ферросилиция, горючие сланцы с кремнеземистой пустой породой, ферросилиций. Одним из последних решений стало применение в шихте доменных печей нового и пока еще малознакомого для металлургов природного материала - шунгита. Глубокое изучение свойств этого материала доказало достаточную перспективность его использования для частичной замены кокса не только в черной, но и цветной металлургии.

Подарок природы

Шунгит - это комплексное углеродсодержащее сырье, которое состоит из особой разновидности аморфного углерода и силикатных материалов, среди которых преобладает кварц. Название породы произошло от названия небольшой карельской деревни Шуньга, где он был обнаружен местными крестьянами в середине девятнадцатого века. Шунгитовые породы достаточно разнообразны по форме проявлений, времени формирования, генезису и вещественному составу зольной части, изотопному составу, агрегатному и структурному состоянию шунгитового углерода. До настоящего времени шунгитовые породы, содержащие особое углеродное вещество (возрастом 2 млрд. лет) определенной, присущей им структуры, в промышленных масштабах обнаружены только в Карелии. Площадь распространения шунгитовых пород, приуроченная к северной части Онежского озера, составляет около 10 тыс. км. Прогнозные запасы этого «шунгитового бассейна» оцениваются в 1 млрд. тонн.

Промышленная разработка шунгитовых пород в настоящее время ведется на единственном в мире месторождении «Зажогинское» в Карелии. Запасы высокоуглеродистых шунгитовых пород данного месторождения подсчитаны в количестве 154 млн. т, в т.ч. промышленные - 31,4 млн. т. Работы по добыче ведутся ООО Научно-производственный комплекс «Карбон-Шунгит», производственная мощность предприятия составляет около 200 тыс. т в год.

Перспективность шунгитовых пород для использования в качестве сырья для металлургии обусловлена несколькими факторами.

Соотношение основных компонентов шунгита - углерода (30%) и кремния (55%) достаточно близко к стехиометрическому, необходимому для реализации восстановительных процессов в системе Si-C-O и синтеза металлического кремния и карбида кремния.

Шунгитовый углерод обладает аморфной структурой и сохраняет высокую реакционную способность во всем интервале температур реальных металлургических процессов.

Специфичная структура шунгитовых пород оказывает положительное влияние на кинетику и энергетику восстановительных реакций в системе Si-C-O. Структура зажогинского шунгита представляет собой равномерное распределение силикатных материалов с размерностью частиц менее 10 мкм в углеродной матрице, что обеспечивает тесный и развитый (до 20 кв. м/г) контакт между силикатами и углеродом. Это повышает значимость твердофазных реакций в восстановительном процессе и создает ряд технологических преимуществ при использовании шунгитов в случае замены им металлургического кокса и кремнеземистого сырья в процессе получения карбида кремния, выплавки кремнистых чугунов и ферросплавов.

Шунгиту присущи высокая механическая прочность (800-1200 кг/кВ. см) и малая истираемость. Высокая плотность шунгита (2.2-2.4 т/куб. см) способствует более экономичному использованию объема печного агрегата при замене им традиционной углерод-кремнеземной шихты.

Термические и петрографические исследования шунгитовых пород показали, что при 1250 градусов Цельсия в них начинают осуществляться восстановительные процессы, а в интервале 1500-1700 градусов интенсивно синтезируется карбид кремния. При 1800 градусов убыль массы составляет 57%, а доля SiC в составе продуктов превышает 80%.

Все вышеперечисленные свойства определили направления использования шунгита в металлургии: в доменной плавке литейного и передельного чугуна; в электрометаллургии ферросплавов и цветных металлов; для производства SiC с целью последующей переработки последнего в огнеупорные и химстойкие конструкционные материалы, а также для использования в качестве наполнителя в огнеупорных массах в качестве восстановителя; в желобных и леточных массах в качестве уплотняющей добавки вместо металлургического кокса.

Первые шаги использования

Промышленное использование шунгита в выплавке литейного чугуна осуществляется на одном из ведущих предприятий российской металлургии, крупнейшем в стране экспортере товарного чугуна - ОАО «Тулачермет». Также для аналогичных целей шунгит используется на двух старейших металлургических предприятиях России - ОАО «Косогорский металлургический завод» (основан в 1887 году) и ОАО «Липецкий металлургический завод «Свободный сокол» (основан в 1900 году). Установлено, что коэффициент замены кокса шунгитом составляет в среднем 1 тонну кокса на тонну шунгита. Доля кремния шунгита, переходящего в чугун, составляет 88,5%. С ростом содержания кремния в чугуне коэффициент замены кокса повышается.

При выплавке литейного чугуна тонна шунгита с содержанием углерода 30% заменяет 0,9-1,2 тонны кокса, или 1 кг шунгитового углерода заменяет 3-4 кг коксового углерода.

При доменной плавке передельного чугуна коэффициент замены кокса шунгитом значительно ниже и составляет в среднем 0,5. Но при использовании шунгита для выплавки передельного чугуна проявляется способность синтезировать в температурных условиях доменной печи карбид кремния и осаждать его на стенки печи в нижней части горна, создавая гарнисаж и увеличивая срок службы печи. Данный эффект, к сожалению, экономически пока еще полностью не оценен. Его расчеты ведутся на Череповецком и Новокузнецком металлургических комбинатах.

При использовании шунгита в производстве ферросплавов отмечается повышение производительности печи и сокращение расхода электроэнергии. Так, в промышленных плавках ферросилиция с использованием шунгита на Запорожской заводе ферросплавов было получено снижение использование кокса на 14% и уменьшение расхода электроэнергии на 2,07%, а при выплавке силикомарганца на Никопольском заводе ферросплавов потребление кокса сократилось на 14,7%, а расход электроэнергии - на 2,66%. Кроме того, было достигнуто повышение производительности печи на 3%.

При доменной выплавке ферросплавов коэффициент замены кокса шунгитом оценен, в среднем, 0,5 т/т. При выплавке силикомарганца в электропечах расход шунгита составляет 200 кг на 1 тонну сплава.

Благодаря своим уникальным свойствам использование шунгитовых пород в пирометаллургии цветных материалов также показывает значительный положительный эффект. Так, высокое сопротивление шунгита позволяет вести плавку с повышенным углеродом. Высокая плотность дает возможность шунгиту глубже погружаться в расплав и меньше окисляться кислородом печных газов. Отсутствие заметного количества примесей помогает улучшить качество выпускаемого материала (никель, цинк, свинец и др.). В целом, использование шунгита в пирометаллургии цветных металлов позволяет сократить расход кокса и песчаника, повысить извлекаемость металлов из сырья, снизить расход электроэнергии, что подтверждено промышленными испытаниями, которые проводились несколько лет назад на крупнейшем в мире производителе никеля и палладия ГМК «Норильский никель».

Несмотря на то, что использование шунгитовых пород в качестве альтернативы коксу ограничено его единственным в мире промышленным месторождением в Карелии, необходимо использовать его пока еще до конца не изученные возможности для увеличения эффективности работы металлургических предприятий.

Редакция благодарит www.Rusmet.ru
и Ольгу Фомину
за предоставленные материалы



chip satışı zynga chip chip satışı zynga chip chip satışı zynga chip chip satışı zynga chip antalya escort bayan antalya escort escort bayan maltepe escort kadıköy escort ataşehir escort maltepe escort ataşehir escort