ГУБЧАТИЙ ЗАЛІЗНИЙ ПОРОШОК, ВІДНОВЛЕННИЙ ВОДНЕМ.
NMDC, ХАЙДЕРАБАД, ІНДІЯ.
Національна корпорація з розробки корисних копалин (NMDC) — урядова організація Індії, що займається видобутком і переробкою різноманітних корисних копалин, насамперед залізної руди. Значна кількість цієї залізної руди доступна у вигляді порошку і через її чіткий блакитний відтінок називана «блакитним пилом». Добре відомо, що чим дрібніша руда, тим кращий результат збагачення, отже, отриманий концентрат блакитного пилу є практично чистим гематитом із лише приблизно 0,35 % залишкового кремнезему.Після того, як стали відомі результати відновлення воднем гематитового концентрату в ARCI, Індія, 1998, NMDC розпочав переговори з Інститутом газу Національної академії України щодо впровадження технології в їх дослідницькому центрі, Хайдерабад, Індія.Вони запропонували розробити технологію виробництва безвуглецевого порошку заліза в напівпромисловому масштабі продуктивністю 300 тонн на рік з основними критеріями питомого споживання енергії та конкретними характеристиками порошку.Але відновлення залізної руди воднем має недолік, пов’язаний з високою вартістю водню і тривалим часом переробки в одну стадію відновлення через дифузійне обмеження кінцевих стадій відновлення. Тому було запропоновано застосувати двостадійний процес відновлення воднем, як це було встановлено після експерименту «заморожена піч».
ЩО БУЛО ЗРОБЛЕНО?
До травня 2009 року всі будівельно-монтажні роботи були завершені. Після випробувань і введення в експлуатацію кожного блоку окремо, впродовж грудня 2009 року були проведені попередні випробування всієї технології в цілому. На рис. 2 показаний загальний вигляд основного цеху.Відповідно до контракту, попередні випробування мали становити не менше 15 днів безперервної роботи, із них 7 днів поспіль мали досягти повної проектної потужності та якості порошку. Основноє проблемою при іспитах були непередбачувані відключенням енергії в тій місцевості із-за загальної нестачі потужностей у цьому штаті в цілому. Тому випробування зайняли 20 днів безперервної роботи через зупинку рециркуляції із-за 4 поспіль відключень електроенергії впродовж одного робочого дня. Вироблено 20 тонн порошку губчастого заліза нового сорту із середньою потужністю 1 т/добу (згідно контракту). Якость порошку задовольняла умовам контракту. Основним параметром проекту була питома енергоємність по всьому технологічному маршруту, включаючи електролізер і все допоміжне обладнання, не більше 12 кВт*год/кг порошку. Випробування досягли 8,9 кВт-год/кг.Тестування технології відновлення без рециркуляції водню показали споживання 7 м3 водню на кг кисню в початковій сировині. Це теоретично використовує лише 20% водню для відновлення. При рециркуляції дані показали 1,65-1,80 м3 водню на кг кисню, використання 70-75% початкового водню.Марка порошку, попередньо названа БДП-18, мала такі властивості:
– Вміст кисню – 0,2…0,4% (метод втрат водню за стандартним тестом MPIF)
– Вміст вуглецю – 0,003…0,005% (аналіз ELTRA)
– Уявна щільність – 1,80…2,00 г/см3 (за стандартним тестом MPIF)
– Текучість – 45…55 с/50 г (за стандартним тестом MPIF)
– Щільність – до 6,8 г/см3 при навантаженні 700 МПа (лабораторія Броварського порошкового заводу, Україна)
– Міцність у сирої пресовки – до 90 МПа при 6,5 г/см3 (лабораторія Броварського порошкового заводу, Україна)
РЕЗУЛЬТАТ
Рис.2. Вигляд головного цеху пилотного заводу 2009, грудень, тестові випробовування.
-Було побудовано «під ключ» новий дослідний пилотний завод на потужність 1 т/доба губчастого залізного порошку та випробувано весь технологічний маршрут.
– Теоретичні основи відновлення воднем оксидів заліза показують, що принаймні 40% його хімічної енергії ніколи не може бути використано, але рециркуляція водню довела, що можна використати до 75% початкової хімічної енергії водню.
– Система рециркуляції та регенерації водню може забезпечити повторне використання водню баластних вихлопів.- На основі лабораторного моделювання відновлення воднем оксиду заліза з рециркуляцією в Інституті газу НАН України заявлено та видано патент України № 65632.
– У реальних обставинах впровадження в дослідницькому центрі National Mineral Development Company, Хайдерабад, Індія, запатентована схема здавалася дуже жорсткою і ненадійною із-за непередбачуваних відключень електроенергії.
– Моделювання системи рециркуляції в майстерні «Fluidtherm technology», Ченнаї, Індія, дозволило перепроектувати систему рециркуляції відповідно до місцевих умов.
– Впроваджено нову технологічну схему на пілотному заводі губчастого заліза NMDC, Хайдарабад, Індія.
– Нова схема довела свою надійність протягом 15 днів безперервного проходження контрольних приймальних випробувань.
ТЕХНОЛОГІЯ МОЖЕ БУТИ РЕАЛІЗОВАНА ЗГІДНО ЗАМОВЛЕННЯ ТА ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ.
Підтвердження нижче
