Получение крицы в трубчатых вращающихся печах

Способ получения металла из руды во вращающихся трубчатых печах был разработан давно, но в промышленных масштабах стал применяться только последнее время. Несколько промышленных установок для получения металла в трубчатых вращающихся печах было построено в Корее, Манчжурии и Японии. Эти установки работали более или менее продолжительное время.
Мы опишем здесь установки, работающие в Сейсине и Аньшане.
На рис. 282 показана схема последовательности операций при получении крицы в трубчатых печах.

Трубчатые печи, применявшиеся для получения железа, имели длину 60 м, внешний диаметр 3,6 м и внутренний 3,1 м. Печи имели наклон 1% и вращались: аньшанские — со скоростью 1 об/мин, сейсинские — 0,67—0,85 об/мин.
Вращающиеся печи обогревались пылевидным топливом; топливо и воздух для горения поступали в нижний конец трубчатых печей, откуда выдавался готовый продукт. В верхний конец трубчатой печи загружалась шихта, которая постепенно сползала вниз, двигаясь навстречу потоку продуктов горения. Шихта состояла из измельченной железной руды, восстановителя (коксик или антрацит), магнитного концентрата, колошниковой пыли и доменного шлака. Готовый продукт — лопа — представлял собой сплавленные корольки железа, хорошо перемешанные со шлаком, размягчавшимся в печи до тестообразного состояния. Выдаваемая из печи масса — смесь корольков металла со шлаком — подвергалась дроблению в шаровых мельницах, после чего проходила грохочение и магнитную сепарацию.
Ввиду того что мелкие корольки железа не удавалось полностью отделить от шлака, в результате грохочения и магнитной сепарации получалось три продукта: а) люпа; б) концентрат; в) шлак.

Количество люпы составляло 20—25% от общей массы, выдаваемой из печи; люпа представляла собой главным образом кусочки 5—6 мм, которые содержали 97—98% Fe и 0,3—0,5% S.
Шлака получалось 58—60%; в шлаке содержалось 65—60% SiO2; 10— 12% Al2C3; 11—12% СаО; 4—5% С, концентрата было 19—20%; содержание железа в нем доходило до 60%.
Общий вид установки в Сейсине показан на рис. 283.
В табл. 73 представлены данные о химическом составе материалов, перерабатывавшихся в трубчатых вращающихся печах.
Данные о расходных коэффициентах на 1 т крицы, а также выход конечных продуктов представлены в табл. 74.
Высокий расход электроэнергии вызывался необходимостью измельчать шихтовые материалы и продукты плавки; кроме того, много электроэнергии расходовалось на питание магнитных сепараторов.
Исключительно высокий расход огнеупоров вызывался следующим. В нижнем конце трубчатой печи, где выдается готовый продукт и где шлак находится в тестообразном состоянии, систематически образовывались настыли. Это вызывало частые остановки печи для удаления настыли, вместе с которой выламывалась часть футеровки.
Число рабочих, обслуживающих установку, также очень велико.
Данные о химическом составе крицы и шлака приведены в табл. 75.

Ввиду высокого содержания серы, люпа не могла служить готовым продуктом и использовалась для переплавки в доменных печах, либо в качестве скрапа в мартеновских печах или электропечах.
О производительности трубчатых вращающихся печей можно судить по данным табл. 76.
Сооружение трубчатых печей требует больших затрат: стоимость цеха из четырех вращающихся печей оказалась не ниже стоимости доменною цеха из двух доменных печей.
Таким образом, описанный способ оказывается явно невыгодным по всем показателям. Единственным преимуществом его является возможность замены дорогостоящего кокса более дешевым низкосортным топливом. Кроме того, при переработке комплексных железоникелькобальтовых руд можно применять этот способ с целью частичного разделения никеля от хрома.