Прогнозирование удельного расхода восстановительного газа в процессе прямого получения железа в шахтной печи

Abstract

Предложен метод оценки удельного расхода восстановительного газа в процессе прямого получения губчатого железа в шахтной печи, а также состава отходящего из печи колошникового газа. В реальных условиях работы опытной шахтной печи удельный расход восстановительного газа на 30 % превысил его предельно-минимальный расход, требующийся для восстановления железа на стадии FeO → Fe. Показано, что отношение между компонентами в печных газах определяется равновесием реакции водяного газа, при этом состав отходящего из печи колошникового газа соответствует константе равновесия реакции водяного газа, взятой при температуре около 680 °С.

Запропоновано метод оцінки питомих витрат відновлювального газу в процесі прямого отримання губчастого заліза в шахтній печі, а також складу відхідного з печі колошникового газу. У реальних умовах роботи шахтної печі питомі витрати відновлювального газу на 30 % перевищили його гранично-мінімальні витрати, які потрібні для відновлення заліза на стадії FeO → Fe. Показано, що співвідношення між компонентами в пічних газах визначається рівновагою реакції водяного газу, при цьому склад відхідного з печі колошникового газу відповідає константі рівноваги реакції водяного газу, узятій при температурі близько 680 °С.

The method of reducing gas specific consumption evaluation for spongy iron direct production process in shaft furnace as well as exhausted furnace top gas composition is proposed. In actual conditions of pilot shaft furnace operation the specific consumption of reducing gas is on 30 % higher than its limit-minimal flow rate required for iron reduction at FeO → Fe stage. It is displayed that the ratio between components in furnace gases is determined by the equilibrium of water gas reaction and the composition of the exhaust from the furnace top gas corresponds to the equilibrium constant of water gas reaction taken at approximately 680 °C.