Сталеплавильное производство и прямое восстановление металла

Введение 

    Металлургия  —  одна  из  древнейших  областей  деятельности   человека.

Неслучайно отдельные  эпохи истории названы, исходя из  распространения  того

или иного металла: "бронзовый век", "железный век".

     В  глубокой древности была разработана оригинальная,  весьма  интересная

технология прямого  получения железа. На территории нашей  страны еще  в  1400

году до нашей  эры, как  утверждают  археологи,  уже  выплавляли  железо  так

называемым кричным  методом. Сначала в  гopнаx  при  температуре  около  1000

градусов (такую  температуру можно создать, не применяя современных  способов

нагрева) восстанавливали  железную  руду  обыкновенным  углем,  получали  так

называемую крицу. Затем крицу, своего рода  железную  губку,  -  многократно

проковывали в горячем состоянии.  В результате  появилось довольно  чистой

железо, из которого можно было изготовить различные  предметы быта и оружие.

    Кричным  же способом  изготовлена  и   знаменитая  металлическая  колонна,

которая высится  близ города Дели. Воздвигнута она в начале V века нашей  эры

и изготовлена  из железа феноменальной чистоты - металл содержит лишь 0,28  %

примесей.  Простояла  колонна  более  1500  лет  без  каких-либо   признаков

коррозии.

    Со  временем двух  ступенчатая   система  восстановления  железа  углем  с

последующей  ковкой  –  единственная   тогда   промышленная   схема   черной

металлургии –  отошла в небытие.  Ее  заменил  доменный  процесс,  который  в

сочетании с  мартеновским и кислородно-конверторным царствует  в  современной

металлургии.

    Однако  экономика и дополнительные требования  к  чистоте  металла  снова

вызвали к жизни  старый, испытанный  метод.  Побуждающие  причины  достаточно

очевидны. Кроме  дефицита энергоресурсов и в частности  кокса,  можно  указать

быстро растущую потребность в высококачественном металле. Авиация,  ракетная

техника, приборостроение  –  вот  далеко  не  полный  перечень  потребителей

наиболее чистых металлов. 
 
 

 1.Сталеплавильное производство.

 Различные сталеплавильные процессы можно  считать вариантами окислительной плавки, задачи которой сводятся в основном к про- плавлению твердых материалов, удалению (в результате окисления) избыточных углерода, кремния и марганца, а также вредных примесей (серы, фосфора), и нагреву металла до температуры выпуска. Исходным материалом для получения стали является выплавляемвм в доменных печах чугун, продукты прямого получения железа и скрап- металлические отходы металлургических й металлообрабатывающих производств, металлический лом и т.п. Источниками кислорода могут быть окисленные газы факела и печной атмосферы, технический кислород, различные твердые окислители. Получение стали происходит при высокой температуре (до 1800 °С).

 1.1Мартеновские цехи

 При мартеновском процессе получения стали расплавлении и нагреве     жидкого металла и шлака обеспечивается излучением светящегося факела от сжигаемого топлива (жидкого или газообразного), при этом тепло отходящих газов используется для подогрева воздуха, вдуваемого в рабочее пространство мартеновской печи.[;Для охлаждения элементов печи применяют как водяное, так и испарительное охлаждение.

  Кроме того, в мартеновском цехе вода расходуется на охлаждение кислородных фурм, на очистку газа (при применении мокрой газоочистки), а также на поливку рабочей площадки у печей, замочку и охлаждение инструмента, заливку шлака, мойку механизмов и т.д.

При водяном охлаждении всех элементов мартеновской печи общий расход воды на выплавку 1т стали составляет 10—15 м³. На восполнение потерь воды в системе требуется- добавка свежей воды в количестве 4—6% от общего расхода. Напор, воды в сети на вводе в цех должен) быть 0,25—0,3 МПа, кроме кислородных фурм, для ох- лажения которых требуется вода с напором 0,8—1,0 МПа.

  Водяное охлаждение мартеновских цехов обладает целым рядом недостатков, основными из которых являются большое водопотреб- ление и небольшой срок службы водоохлаждаемых элементов из-за прогара в результате отложений солей и взвесей.

  Применение испарительного охлаждения мартеновских печей позволило увеличить, срок службы водоохлаждаемых элементов печей в 4—6 раз по сравнению с водяным охлаждением, общий расход воды на выплавку 1 т стали снизился до 1—0,3 м³. Система испарительного охлаждения мартеновских печей может быть выполнена как по схеме с естественной циркуляцией, так' и по схеме с принудительной циркуляцией; Опыт работы многочисленных мартеновских печей показал, что при соответствующем расположении баков-оепараторов возможно во всех случаях применение естественной циркуляции. Применение кислорода для увеличения производительности мартеновских печей привело к необходимости очистки отходящих газов, содержащих большое количество пыли (до 4 г/м³) . Задача очистки отходящих газов мартеновских печей усложняется из-за переменного по ходу плавки содержания пыли, различной крупности частиц пыли и изменений температуры. Для очистки этих газов применяются как сухие газоочистки (электрофильтры), так и мокрые (скрубберы Вентури).

I Расход воды на газоочистку состарляет 0,3—0,8 л/м³ газа,) что соответствует расходу воды 1,6—4,2 м³/т выплавляемой стали. В газоочистке вода нагревается на 10—15 °С. При организации оборотного водоснабжения газоочистки без охлаждения воды, температура оборотной воды устанавливается в пределах 60—65 °С; потери воды на испарение от 10 до 15% общего расхода воды. Потребный напор воды, подаваемой на газоочистку, зависит от конструкции газоочистки и находится в пределах 0,5-0,6 МПа

   Состав и количество загрязнений сточных вод газоочистки зависит от технологического процесса и значительно изменяется по ходу плавки.

  Средняя концентрация взвешенных твердых веществ составляет 3 г/л,

максимальная — 17 г/л. Для очистки сточных вод мартеновской газоочистки применяют радиальные отстойники, открытые гидроциклоны или флокуляторы с реагентной обработкой. В качестве реагента обычно применяется полиакриламид с дозой 1 мг/л, при этом удельная гидравлическая нагрузка составляет для радиальных отстойников 2, открытых гидроциклонов 10, а флокуляторов 8— 9 м³

  Наличие в отходящих газах мартеновских печей окислов серы и азота приводит к тому, что сточные воды мартеновских газоочисток имеют кислую реакцию и приобретают коррозионные свойства, так как вышеупомянутые окислы растворяются в воде и образовывают анионы соответствующих кислот.

  При оборотном водоснабжении эти свойства усиливаются благодаря нагреву воды и накоплению солей, обычно рН оборотной воды равно 3. Для борьбы с коррозией конструкций системы, соприкасающихся со сточной водой газоочистки, либо эти конструкции выполняются в кислотоустойчивом исполнении, либо предусматривается обработка сточных вод известковым молоком с целью их нейтрализации. Доза извести по активному веществу составляет ориентировочно 70 мг/л. 

1.2Кислородно-конвертерные цехи

  При конвертерном способе производства стали из жидкого чугуна содержащиеся в нем примеси окисляются кислородом дутья. При этом углерод в значительной мере переходит в газ, а марганец, кремний, фосфор и сера переходят в шлаки. Реакция окисления примесей сопровождается выделением большого количества тепла, достаточного для поддержания стали в жидком состоянии.

  Конвертер представляет собой грушевидный стальной сосуд с футеровкой из огнеупорного материала.

  При кислородно-конвертерном процессе происходит выделение большого количества сильно загрязненного газа с высокой температурой. Такие газы значительно загрязняют окружающую местность, поэтому до выброса в атмосферу их нужно тщательно очищать. Пос Поскольку температура газов высока, перед очисткой их необходимо охлаждать. В кислородно-конвертерных цехах вода расходуется на ох- лажение фурм, каминов, подшипников дымососов, орошение и охлаждение газов, на очистку газов, поливку пола и прочие мелкие нужды. В зависимости от способа охлаждения конвертера, отвода и очистки отходящих газов расходы воды составляют от 5 до 13,5 м³Д выплавляемой стали. Из этого количества примерно 35 % расходуемой воды не соприкасается с продуктом и не загрязняется, а только нагревается, что позволяет использовать ее повторно.

  Остальная вода соприкасается с отходящими газами, загрязняется частицами пыли и требует надлежащей очистки для возможности ее повторного использования или сброса в водоем.

  К потребителям чистой воды кислородно-конвертерного  цеха вода подается с напором 0,45—0,55 МПа, на охлаждение фурм требуется подавать воду с напором (в месте подвода к фурме) до 1,2 МПа. На газоочистные устройства вода подается с напором 0,4—0,6 МПа, в зависимости от их конструкции.) Для очистки 1000 нм³ отходящих газов мокрым способом требуется для конвертеров с дожиганием и утилизацией тепла отходящих газов 1—3 м³ воды, без утилизации тепла — до 8 м³ воды, а для конвертеров без дожигания — до 10—13 м³ воды. Сточные воды от очистки конвертерного газа загрязнены взвешенными твердыми частицами и растворимыми химическими веществами. Состав и количество загрязнений зависят от схемы отвода и очистки отходящих газов, причем происходит изменение состава сточных вод по ходу плавки.

  Система водоснабжения газоочисток конвертеров  принимается оборотная. Предусматривается предварительное улавливание взвешенных частиц крупностью  
 

  более 500 мкм,отдувка в случае необходимости свободного оксида углерода, осветление в радиальных отстойниках или фПокуляторах и последующее охлаждение на градирнях. Отдув- ка свободного оксида углерода требуется для того, чтобы вблизи осветлителей приземная ее концентрация не превышала уровня, опасного для обслуживающего персонала. Удельная гидравлическая нагрузка на радиальные отстойники принимается равной 1, а для флокулято- ров 3-3,5 м³/(ч • м³).

  Интенсификация  процесса осветления достигается применением высокомолекулярных коагулянтов. При коагуляции полиакриламидом с дозой 1 мг/л (по активному веществу) нагрузка на радиальные отстойники увеличивается до 3, а на флокуляторы до 7 м³/(ч м²). При этом осветленная вода будет содержать остаточное количество взвешенных веществ не более 300 мг/л. Поскольку вода в газоочистке нагревается на 15—20 °С, перед возвратом ее охлаждают на градирнях брызгального типа.

  Ниже приведены  наиболее применяемые схемы систем оборотного водоснабжения.

  На схеме оборотного водоснабжения (рис. 15) сточные воды от газоочистки (Го) поступают в распределительную камеру 1, куда также подается свежая вода (Св), реагенты (Р) и шламовая пульпа (Шл) из контактных резервуаров 2, подаваемая шламовыми насосами 4. 
 

  Из распределительной камеры усредненный поток поступает в два контактных резервуара 2, представляющих собой дегазационные камеры диаметром 6 м. Они снабжены водосливами каскадного типа,

в них  через систему перфорированных  труб воздуходувкой 3 нагнетается воздух, способствующий максимальному удалению из воды свободного СО. Количество нагнетаемого воздуха принимается и из расчета 20 м³/м³ газа. Газо-воздушная смесь отсасывается вентиляторами и выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу 12. После дегазации сточные воды поступают на радиальные отстойники, 5 диаметром 30 м со встроенной камерой флокуляции. Уловленный в отстойниках шлам откачивается шламовыми насосами 6 на корпус обезвоживания для подготовки к утилизации на аглофабрике. Осветленная вода из отстойников стекает в приемную камеру 7 и подается насосами 8 на вентиляторные градирни 9. Охлажденная вода собирается в резервуаре 10 и циркуляционными насосами 11 направляется на j (азоочистку. Расход воды на одну газоочистку составляет 2000

  На  схеме оборотного водоснабжения газоочистки (рис. 16) сточные воды от газоочистных установок самотеком поступают в приемную камеру 1, куда также подводится пар. Далее они направляются в камеру 2 для дегазации и отделения крупных частиц взвеси, в которую подают также полиакриламид. Из камеры 2 предварительно очищенные сточные воды поступают в гидроциклоны-флокуляторы 3 и многоярусный флокулятор 4. Осветленная вода из флокуляторов мод остаточным напором поступает на градирню 5. Охлажденная вода собирается в приемной камере 6 и насосами 8 возвращается в газоочистные установки.

Шламы, содержащие крупные частицы, уловленные в камере 2, отводятся в двухсекционный горизонтальный отстойник 7, из которого осадок периодически удаляется грейфером в бункер для обезвоживания и затем отвозится автотранспортом на утилизацию. Шлам из флотаторов насосами 9 перекачивается в радиальные сгустители! 10 диаметром 18 м, затем насосами 11 в перемешиватели 12 пульпы и в фильтр-прессы 13 ФПАКМ-25. Все флокуляторы диаметром 12 м и высотой отстойной зоны 10 м, конструкция их разработана НПО "Энергосталь".

  При удельной гидравлической нагрузке 6 м³/(ч-м²) и при koh-J центрации взвеси в исходной воде оборотного цикла 20000—30000 мг/л, содержание взвешенных веществ в осветленной воде на выходе из флокуляторов без применения коагуляции не превышает 300 мг/л, а с применением коагуляции полиакриламидом в среднем 60—80 мг/л, Производительность оборотного цикла водоснабжения установок очистки конвертерного газа равна 4000 м³/ч..

  Наиболее  распространенная схема системы оборотного водоснабжения,- применяемая в зарубежной практике, приведена на рис. 17, Отходящая из скруббера загрязненная вода 1 подается в первичный отстойник 2, где отделяются наиболее крупные частицы. Далее сточ> H>ie воды поступают в распределительную камеру 4, в которую также поступает кислота 3 для нейтрализации. Из камеры 4 вода поступает в радиальные отстойники 6, в них подаются реагенты 5 для коагуляции и стабилизации. Осветленная вода стекает в приемный резервуар! 11, сюда подводится и свежая вода 10. Из резервуара 11 вода нас» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.3Электросталеплавильные цехи

  Электросталеплавильная  печь применяется для выплавки высоко- качественной стали, легированной стали  и ферросплавов. В электро« печи нагрев шихты производится электрической энергией. Преимущество электропечи состоит в том, что в ее плавильном пространстве можно легко и быстро получить высокую температуру, благодаря чему можно расплавлять тугоплавкие материалы, получать шлаки, позволяющие выделить из стали все вредные примеси. В сталеплавильном производстве наибольшее распространение получил дуговой способ нагрева, также применяется и индукционный. I

Вода  требуется в электро'сталеплавильной  печи для охлаждения некоторых ее элементов: зажимов электродержателей, сводового кольца, экономайзеров (устанавливаемых в местах прохода элект родов через свод печи), арки рабочего окна, рамы окна загрузки заслонки. Все эти элементы работают в тяжелых температурных условиях и их необходимо охлаждать для сохранения прочности.

  При водяном охлаждении расход воды на дуговые печи составляет в среднем 18 м³/т стали (без учета газоочистки). Эта вода только нагревается и может быть использована повторно. Температурный перепад составляет от 5 до 12 °С.

  В современных электродуговых печах большой мощности особую роль играет стойкость огнеупорной кладки стен и сводов, которая лимитирует рост производительности печей за счет повышения удельной мощности печных трансформаторов. Поэтому все большее распространение получает применение водоохлаждаемых панелей для охлаждения стенки и свода печей. Опыт эксплуатации печей с водоох- лаждаемыми панелями показал, что они характеризуются значительно меньшим удельным расходом стеновых и сводовых огнеупоров, снижается расход электродов и электроэнергии. При этом возрастает и часовая производительность печи.

  Конструкция охлаждающих элементов кладки электродуговых печей (^ожет быть как трубчатой, так  и коробчатой. При полной системе охлаждения около 75 % кирпичной стены заменяется водоохлаж- даемыми- панелями. Только зоны, окружающие выпускное отверстие и некоторые ряды кладки над шлаковой зоной, укладываются из огнеупорного кирпича для того, чтобы не возникал непосредственный контакт расплавленной стали с водоохлаждаемыми панелями во нремя периода кипения или при наклоне печи.

  Потребность в охлаждающей воде составляет 6—9 м³/(ч-м²) по- нерхности при минимальном давлении 0,25 МПа. Температурный пе- |К1пад составляет 10—15 °С. В водоохлаждаемом своде охлаждается около 85% его поверхности. Огнеупорами футеруется толькр центральная часть, чтобы решить проблемы электрической изоляции между сводом и электродами. Потребность в охлаждающей воде составляет t 5 м³/(ч • м²) поверхности.

  В зарубежной практике для снижения расхода  графитовых электродов хорошо зарекомендовали себя водоохлаждаемые комбинированные электроды. Верхняя часть такого комбинированного электрода является нерасходуемой и выполняется из металла. Она состоит из i|iex концентрических полых труб (рис. 18). Наружная труба выпол- мнетсч из стали или из меди и заканчивается резьбой, на которую на- пинчивается графитовая часть электрода. Охлаждающая вода входит чпрез стальную центральную трубу и поступает к водоохлаждаемому ниппелю, откуда отводится через небольшой зазор между наружной и средней трубами.

 Системы водоснабжения для каждой фазы контролируются отдельно, необходимо предусматривать подключение к аварийной системе водоснабжения цеха. При замене комбинированного электрода его вручную отключают от системы водоснабжения печи, после чего он транспортируется на ниппельный стенд. Ниппельный стенд при применении комбинированных электродов должен быть оснащен системой ёодоснабжения, к которой немедленно должен быть подсоединен вынутый из печи электрод. Интервал между отключением водоснабжения и соответствующим подсоединением электрода к ниппельному стенду не должен превышать 5 мин, иначе будет закипать остающаяся в электроде вода. Требуемый на стенде расход воды на один электрод составляет 5—7 м³/ч.

      При применении мокрой системы очистки отходящих газов электродуговой печи удельный расход воды в зависимости от объема течи и системы газоочистки аппаратов составляет от 1 до 4 м³ на 1000 м^? газа или 1,5—6 м³/т выплавляемой стали. Сточные воды газоочистки загрязнены мелкими взвешенными веществами (примерно 50% частиц крупностью до 2 мкм, 25 % — от 2 до 4 мкм), а также растворенными в них химическими веществами. Содержание взвеси может достигать 9000, а общее солесодержание 5000 мг/л. Состав сточных вод зависит от состава шихты и работы газоочистных сооружений, а также изменяется по ходу плавки. Осветление сточных вод наиболее целесообразно осуществлять в радиальных отстойниках или в открытых гидроциклонах. Требуемая для повторного использования степень осветления сточной воды до остаточного содержания взвесей в ней 150—200 мг/л достигается при гидравлической нагрузке на отстойник 0,8—1,0, а на гидроциклон 4 м³/(ч-м²). При этом следует применять || качестве коагулянта полиакриламид с концентрацией 1 мг/л.

  Поскольку сточные воды газоочистки характеризуются легкой кислотностью, они нейтрализуются известью с дозой порядка 50 мг/л по активному веществу. Это ведет к осаждению гидроокиси железа и удалению почти всех тяжелых металлов. Интенсивное выпадение в осадок гидроксида железа способствует удалению взвешенных частиц.

  Охлаждение  оборотной воды производится на градирных  с брыз- i ильным оросителем, но в отдельных случаях охлаждение оборотной моды может не потребоваться, что должно подтверждаться теплотехническим расчетом.

1.4. Разливка стали

  Жидкая сталь из сталеплавильного агрегата выливается в етале 1>п шивочный ковш, из которого она либо разливается в изложницы (формы), подаваемые в сталеплавильный цех, либо направляете» на установку непрерывной разливки стали.

Наиболее прогрессивным  методом разливки стали является ее непрерывная разливка на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). При непрерывной разливке сталь из сталеразливочного ковша заливают в промежуточный ковш, из которого она поступает в кристаллизатор — разъемные водоохлаждаемые изложницы квадратной или прямоугольной формы, открытые с обеих сторон.

Жидкая  сталь, попадая в кристаллизатор, усиленно охлаждаемый водой, быстро застывает у стенок, образуя заготовку такой же формы, как кристаллизатор. Тогда тянущие клети начинают вытягивать из кристаллизатора застывшую снаружи, но еще жидкую внутри заготовку. Из кристаллизатора заготовка попадает в зону вторичного охлаждения, где происходит опрыскивание металла водой из форсунок. Для предотвращения разрушения гидростатическим давлением, находящегося внутри заготовки жидкого металла, ее протягивают через охлаждаемые водой обжимные ролики или балки. Полностью затвердевший металл разрезается газорезкой на части заданного размера. Отрезанная заготовка системой кантователей и рольгангов выдается на приемные стеллажи.

  В зависимости от количества линий  разливок (ручьев) МНЛЗ бывают одноручьевые, двух-, четырех- или шестиручьевые.

  Схемы устройства промышленных МНЛЗ представлены на рис. 19. Различают вертикальные, радиальные и криволинейные машины. Основная особенность машин радиального типа состоит в том, что кристаллизатор выполнен с криволинейной поверхностью широких стенок, а ролики зоны вторичного охлаждения также расположены по этому радиусу. Вместо тянущей клети радиальные МНЛЗ оборудованы правильно-тянущим устройством, которое не только перемещает, но и распределяет заготовку, переводя ее в горизонтальное положение. Криволинейные машины являются разновидностью радиальных, у них продольная ось отливаемого слитка представляет собой сложную кривую. Вода в МНЛЗ расходуется на охлаждение кристаллизаторов, обжимных роликов, рольгангов, тянущих клетей, газовых резаков, охладителей гидравлических систем, на охлаждение слитка (вторичное охлаждение) и для гидротранспорта окалины. Обычно предусматривается три раздельных системы водоснабжения: охлаждения кристаллизаторов, охлаждения машин и вторичного охлаждения. Для охлаждения кристаллизаторов воды требуется 15 м³/т разливаемой стали с давлением 0,8—1 МПа. Вода в кристаллизаторе контактирует со стенками, которые в свою очередь соприкасаются со слитком, температура поверхности слитка на выходе из кристаллизатора достигает 1100—1200 °С. Поэтому в этой системе предъявляются самые высокие требования к качеству охлаждающей воды.

  Опыт  эксплуатации подобных систем, в которых  охлаждение оборотной воды осуществлялось на обычных градирнях, показал, что  в них образовывались отложения  на стенках кристаллизатора, включавшие в себя карбонат кальция, окислы железа, взвешенные вещества, биологические обрастания и органику. Даже незначительный слой таких отложений ведет к резкому снижению теплопередачи и выходу из строя кристаллизаторов. Для предотвращения образования отложений применяется реагентная обработка оборотной воды в совокупности с рациональной эксплуатацией системы. Например, при цикличной работе установок разливки стали трубопроводы системы корродируют.и при пуске системы продукты коррозии попадают в кристаллизатор и образуют отложения на его стенках. В таких случаях добавка в оборотную воду ингибиторов коррозии не дает эффекта, так как трубопроводы то наполняются, то опорожняются. Для избежания этого предусматривают постоянную циркуляцию воды в перерывах между

плавками. Однако при подаче воды в кристаллизаторы  в мехразливоч- мые периоды происходит запотевание его внутренней поверхности, что приводит к опасным взрывам  при разливке. В этих случаях предусматривают обводную линию, которая обеспечивает постоянную циркуляцию оборотной воды в кристаллизаторе в перерывах между плавками.

  Из-за недостатков, присущих открытым системам водоснабжения с охлаждением  оборотной воды на градирнях, в настоящее  время в основном применяются  замкнутые системы водоснабжения (рис. 20, а). Они характеризуются тем, что в них циркулирует умягченная вода, а ее охлаждение производится в замкнутых теплообменниках, за счет чего можно полностью решить проблемы, связанные с отложениями.

  Для умягчения воды применяют цеолитовые умягчители, общая жесткость воды в системе поддерживается в пределах 0,1—0,2 мг-экв/л, что предотвращает зарастание системы карбонатом кальция. При организации замкнутой системы также достигается предотвращение попадания в нее масла, смазки, жидкости из гидравлических систем и взвеш шенных веществ. При закрывании системы также снижаются до минимума требования к обработке оборотной воды ингибиторами коррозии, поскольку достигается высокая концентрация реагентов в системе при низком их расходе, и обеспечивается большая надежность в защите системы от коррозии.

  В кристаллизаторе вода нагревается  на 10—15 °С. В закрытых системах охлаждение ее производится на водоводяных кожухотрубчатых или пластинчатых теплообменниках. Охлаждение теплообменников осуществляется либо водой из локального оборотного цикла с градирней, либо водой из системы охлаждения машин. В качестве теплообменников также применяют воздушные охладители. Для обеспечения бесперебойной подачи воды к кристаллизаторам предусматривается система аварийного водоснабжения. Обычно она состоит из бака, расположенного в цехе, и рассчитанного на подачу половинного расхода с половинным давлением в течение 10—15 мин.

  Система охлаждения машин предназначена  для подачи воды к элементам установок разливки стали для их косвенного охлаждения. На эти цели расход воды составляет около 3 м³/т разливаемой стали. Вода в этой системе не загрязняется, а только нагревается на 10— 15 °С. К этой системе могут также подсоединяться теплообменники системы охлаждения кристаллизаторов, а также и другие потребители цеха, например система охлаждения электродуговых печей.

 В системах водовоздушного охлаждения применяются сопла специальной конструкции, к такому соплу подводится вода и сжатый воздух. Внутри сопла образуется .смесь из воздуха и воды, направляемая струями в требуемом направлении. При расходе воды 1 — 10 и воздуха до 160 нл/мин создается струя тонкораспыленной воды шириной 600 мм и длиной 1,5—2 м. Площадь сечения отверстия сопла составляет около 20 мм², в то время как в обычной спрейер- ной системе применяются форсунки с диаметром отверстия 1—4 мм. Конструкция сопла водовоздушной системы охлаждения позволяет при практически постоянном давлении и расходе воздуха бесступенчато регулировать количество подаваемой воды в пределах 1:40, тогда как спрейерная система допускает регулирование только в пределах 1:3. Внедрение систем водовоздушного охлаждения позволяет в 1,5—2 раза сократить расход воды на вторичное охлаждение. 
 
 
 

  2.Прямое восстановление металла

    Метод прямого восстановления железа в наши дни по принципу  остался  без

изменения  –  специально  подготовленная,  то  есть  обогащенная,  руда,   -

концентрат,  где  содержится  основной  окисел  железа  восстанавливается  в

шахтной печи с  помощью твердого топлива, как это  было в древности,  или для

этой  цели  используется  конвертированный  газ  -   природный   метан,   но

преобразованный в смесь водорода и угарного газа (СО).

    Как  установлено в настоящее  время,  можно  восстанавливать  концентраты

руды, которые  еще не  превращены  в  окатыши.  Более  того,  оказалось,  что

концентрат восстанавливается  даже с большей скоростью, чем  изготовленные  из

него окатыши. Однако на пути к реализации  этого  процесса  стоят  трудности

чисто технологического порядка.