Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

К середине XIX в. в черной металлургии для получения железа окончательно утвердился так называемый двойной передел: из руды — чугун, из чугуна — железо. Огромные доменные печи, конверторы, мартеновские печи удовлетворяли потребности промышленности. Однако именно в это время ученые-металлурги Европы и Америки начали искать способы прямого восстановления железа из руды, минуя доменный процесс. Двойной передел, т. е. получение чугуна из руды в доменных печах, а из чугуна железа в мартеновских печах — это двойной расход топлива и электроэнергии, двойное количество агрегатов, механизмов и инструментов, наконец, двойное количество рабочих. Поэтому ученые и обратились к способу древних мастеров, которые прямо из руды получали железо, восстанавливая его древесным углем в маленьких печурках-г о р н а х или в т и г л я х. Большое преимущество прямого восстановления железа помимо его высокой экономичности — в том, что этот процесс позволяет избежать «засорения» железа серой и другими нежелательными элементами, содержащимися в коксе. Вся трудность состояла в том, чтобы возродить древний способ на новой, промышленной, высокопроизводительной основе.

Первая промышленная установка прямого восстановления железа заработала в 1911 г. в Швеции. Авторы ее полностью скопировали древний способ: восстанавливали железо из руды с помощью мелкоистолченного древесного угля в глиняных тиглях. Только в печь загружали сразу 3500 тиглей. Затем появились другие установки в разных странах, причем все чаще восстановителем служил не уголь, а водород, обеспечивающий большую химическую чистоту металла. В 1975 г. способом прямого восстановления уже получали во всем мире 29 млн. т стали.

Сейчас у нас в городе Старый Оскал строится Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК), крупнейший в Европе, который будет давать высококачественную сталь методом прямого восстановления. Сырьем для нее послужит руда Лебединского горно-обогатительного комбината. Сначала ее мелко измельчают на шаровых мельницах и смешивают с водой. Эта смесь — пульпа — пойдет по трубам за 20 км и поступит в цех окомкования. Здесь ее превратят в окатыши с содержанием железа 67%. Окатыши поступят в цех металлизации, главный цех комбината. Здесь будут работать 10—12 установок прямого восстановления железа. Каждая установка — это шахтная вертикальная печь 50 м высотой и 8 м в диаметре. В их приемные устройства и потекут непрерывным потоком окатыши. А навстречу им снизу вверх хлынет горящий природный газ, содержащий 90% оксида углерода и водород, предварительно нагретый до 850—900° С. Теплота этих газов плюс теплота собственного горения и дадут необходимую температуру для металлизации окатышей. Как в древних горнах, здесь руда (окатыши) не расплавляется, а восстанавливается в твердом виде. К концу пути вдоль печи окатыши уже на 93—95% будут состоять из железа. Они поступят в дуговые электропечи, где пройдут дополнительный цикл очистки от примесей. Полученная сталь не уступает по качеству той, которую производят в вакуумных электропечах (см. Электрометаллургия). К тому же эта сталь будет дешевой и ее будет много.

Металлические материалы

Характерные свойства металлов

Как получают металлы?

Краткая характеристика важнейших металлических материалов

Методы обработки металлов

Значение и области применения металлических материалов в народном хозяйстве

Тенденции развития металлических материалов