Одержання заліза з руд
Під процесами прямого отримання заліза розуміють такі хімічні, електрохімічні або хіміко-термічні процеси, які дають можливість отримувати безпосередньо з руди, минаючи доменну піч. металеве залізо у вигляді губки, криці або рідкого металу. Такі процеси ведуться, чи не витрачаючи металургійний кокс, флюси, електроенергію (на підготовку стисненого повітря), а також дозволяють отримати дуже чистий метал.
Методи прямого отримання заліза відомі давно. Випробувано більше 70 різних способів, але лише деякі здійснені до того ж в невеликому промисловому масштабі.
В останні роки інтерес до цієї проблеми зріс, що пов'язано, крім заміни коксу іншим паливом, з розвитком способів глибокого збагачення руд, що забезпечують не тільки високий вміст заліза в концентратах (70 ... 72%), а й майже повне звільнення його від сірки і фосфору .
Отримання губчатого заліза в шахтних печах
При отриманні губчастого заліза добуту руду збагачують і одержують окатиші. Окатиші з бункера 1 по гуркоту 2 надходять в короб 10 шіхтозавалочной машини і звідти в шахтну піч 9. працює за принципом протитоку. Прокидаючись від окатишів потрапляє в бункер 3 з брикетувальники і у вигляді окатишів знову надходить на гуркіт 2. Для відновлення заліза з окатишів в піч по трубопроводу 8 подають суміш природного та доменного газів, піддану в установці 7 конверсії, в результаті якої суміш розкладається на водень H2 і оксид вуглецю CO.
Установка для прямого відновлення заліза з руд і отримання металізованих окатишів
Відновлення заліза в киплячому шарі
Дрібнозернисту руду або концентрат поміщають на решітку, через яку подають водень або інший відновний газ під тиском 1,5 МПа. Під тиском водню частки руди знаходяться в підвішеному стані, здійснюючи безперервний рух і утворюючи «киплячий», «псевдозрідженому» шар. У киплячому шарі забезпечується хороший контакт газу-відновника з частинками оксидів заліза. На одну тонну відновленого порошку витрата водню становить 600 ... 650 м 3.
Отримання губчатого заліза в капсулах-тиглях
Використовують карбідокремнієвих капсули діаметром 500 мм і висотою 1500 мм. Шихта завантажується концентричними шарами. Внутрішня частина капсули заповнена відновником - подрібненим твердим паливом і вапняком (10 ... 15%) для видалення сірки. Другий шар - відновлювана подрібнена руда або концентрат, окалина, потім ще один концентричний шар - відновлення і вапняку. Встановлені на вагонетки капсули повільно переміщаються в тунельної печі довжиною до 140 м, де відбувається нагрів, витримка при 1200 0 C і охолодження протягом 100 годин.