Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Теория и практика брикетирования в металлургии

Покупка
Новинка
Основная коллекция
Артикул: 842867.01.99
Подробно рассмотрена технология холодного или безобжигового брикетирования как в ее историческом развитии, так и с точки зрения свойств продуктов такого окускования. Приведено описание технических характеристик и принципа действия оборудования, которое позволяет создать из мелкодисперсного материала твердотельную структуру, представлена совокупность способов подготовки и обработки шихтовых материалов (со связующим или без такового), которые обеспечивают соответствие свойств брикетов требованиям того или иного металлургического процесса. Приведен анализ результатов зарубежных исследований, посвященных технологии жесткой экструзии. Обобщается отечественный и мировой опыт разработки и освоения новых технологий брикетирования, отвечающих задачам черной металлургии на этапе транзита к декарбонизации. Для инженерно-технических работников и персонала металлургических предприятий, научных сотрудников, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений металлургического или политехнического профиля.
Бижанов, А. М. Теория и практика брикетирования в металлургии : монография / А. М. Бижанов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 516 с. - ISBN 978-5-9729-1696-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2170567 (дата обращения: 07.10.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
 
ǧdzǨȏȍȇȔȕȉ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ǹǬǵǷǯȆǯǶǷǧDZǹǯDZǧ 
ǨǷǯDZǬǹǯǷǵǩǧǴǯȆǩdzǬǹǧDzDzǺǷǪǯǯ 
 
 
dzȕȔȕȊȗȇțȏȦ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
dzȕȘȑȉȇ    ǩȕȒȕȊȋȇ 
ªǯȔțȗȇ-ǯȔȍȌȔȌȗȏȦ« 
2024 
 


УДК 662.8 
ББК 34.3 
 
Б59 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Р е ц е н з е н т ы : 
д. т. н., профессор кафедры металлургии железа и сплавов Уральского федерального университета  
Загайнов Сергей Александрович; 
д. т. н., профессор кафедры металлургии стали, 
 новых производственных технологий и защиты металлов НИТУ МИСИС  
Павлов Александр Васильевич 
 
 
 
 
 
Бижанов, А. М. 
Б59  
Теория и практика брикетирования в металлургии : монография / А. М. Бижанов. – 
Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 516 с. : ил., табл. 
 
 
ISBN 978-5-9729-1696-2 
 
Подробно рассмотрена технология холодного или безобжигового брикетирования как в ее 
историческом развитии, так и с точки зрения свойств продуктов такого окускования. Приведено 
описание технических характеристик и принципа действия оборудования, которое позволяет создать из мелкодисперсного материала твердотельную структуру, представлена совокупность 
способов подготовки и обработки шихтовых материалов (со связующим или без такового), которые обеспечивают соответствие свойств брикетов требованиям того или иного металлургического процесса. Приведен анализ результатов зарубежных исследований, посвященных технологии жесткой экструзии. Обобщается отечественный и мировой опыт разработки и освоения новых технологий брикетирования, отвечающих задачам черной металлургии на этапе транзита 
к декарбонизации. 
Для инженерно-технических работников и персонала металлургических предприятий, 
научных сотрудников, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений металлургического или политехнического профиля.  
 
УДК 662.8 
ББК 34.3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1696-2 
© Бижанов А. М., 2024 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
‹ Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
2 


 
 
 
ǵǪDzǧǩDzǬǴǯǬ 
 
Предисловие ................................................................................................................................. 6 
 
Введение ....................................................................................................................................... 9 
 
1. История промышленного брикетирования в черной металлургии .......................... 11 
 
2. Основные материалы для брикетирования ................................................................... 50 
 
3. Способы подготовки шихтовых материалов для брикетирования 
........................... 60 
3.1. Гомогенизация брикетируемой смеси .............................................................................. 60 
3.2. Гранулометрический контроль компонентов брикета .................................................... 62 
3.3. Подбор связующих материалов 
......................................................................................... 76 
3.4. Обезмасливание окалины и обесцинкование шламов в сильном магнитном поле 
...... 82 
 
4. Металлургические свойства брикетов и способы их определения 
............................ 97 
4.1. Механическая прочность.................................................................................................... 97 
4.1.1. Испытание брикетов на прочность при сжатии 
....................................................... 101 
4.1.2. Барабанная проба ........................................................................................................ 104 
4.1.3. Прочность на сбрасывание 
......................................................................................... 107 
4.2. Восстановимость и горячая прочность, размягчаемость .............................................. 110 
4.3. Пористость 
......................................................................................................................... 116 
4.4. Минералогические исследования 
.................................................................................... 122 
4.4.1. Оптическая микроскопия ........................................................................................... 122 
4.4.2. Термографический метод STA .................................................................................. 123 
4.4.3. Мессбауэровская спектроскопия 
............................................................................... 124 
4.4.4. Сканирующая электронная микроскопия 
................................................................. 125 
4.4.5. Рентгеноструктурный анализ 
..................................................................................... 125 
4.5. «Метод большого образца» для изучения кинетики карботермического  
восстановления 
......................................................................................................................... 126 
 
5. Основные промышленные брикетные технологии .................................................... 134 
5.1. Брикетирование с использованием валковых прессов 
.................................................. 137 
5.1.1. Физические процессы и конструкции прессов валкового брикетирования 
.......... 137 
5.1.2. Методы расчета параметров и моделирования процессов валкового  
брикетирования ..................................................................................................................... 143 
5.1.3. Основные производители валковых прессов для брикетирования  
в черной металлургии ........................................................................................................... 148 
5.2. Брикетирование методом вибропрессования ................................................................. 156 
5.2.1. Физическая сущность вибропрессования и структура брикета ............................. 156 
5.2.2. Оборудование для вибропрессования, транспортировки, термообработки  
и хранения брикетов ............................................................................................................. 160 
5.2.3. Основные производители вибропрессов для брикетирования  
в черной металлургии ........................................................................................................... 163 
5.3. Брикетирование методом жесткой вакуумной экструзии (ЖВЭ) ................................ 166 
5.3.1. Технологический процесс окускования методом жесткой  
вакуумной экструзии. ........................................................................................................... 166 
5.3.2. Методы моделирования и расчета параметров процесса жесткой экструзии ...... 171 
3 


5.3.3. Основное оборудование для брикетирования методом жесткой  
вакуумной экструзии. ........................................................................................................... 199 
 
6. Брикетирование природных и техногенных материалов в доменном  
производстве ........................................................................................................................... 203 
6.1. Металлургические свойства вибропрессованных доменных брикетов. 
...................... 203 
6.1.1. Исследование металлургических свойств вибропрессованных брикетов  
в лабораторных условиях ..................................................................................................... 203 
6.1.2. Опытно-промышленные испытания доменных вибропрессованных  
брикетов (российский опыт). ............................................................................................... 216 
6.2. Металлургические свойства брикетов экструзии (брэксов)  
для доменного производства. 
.................................................................................................. 223 
6.2.1. Металлургические свойства рудококсовых и шламовых доменных брэксов 
....... 223 
6.2.2. Металлургические свойства доменных брэксов на основе гематитового  
концентрата ........................................................................................................................... 229 
6.2.3. Металлургические свойства брэксов на основе гематитовых железных руд  
с добавками коксовой мелочи или пыли ЭСПЦ ................................................................ 239 
6.2.4. Металлургические свойства брэксов на основе магнетитовых железных руд  
с добавлением коксовой мелочи 
.......................................................................................... 249 
6.2.5. Исследование металлургических свойств промышленных брэксов,  
применяемых в качестве основного компонента шихты доменной печи. ...................... 258 
6.3. Опыт освоения технологии проплавки брикетов при увеличении их доли  
в шихте до 100 % 
...................................................................................................................... 266 
6.4. Рудоуглеродные брикеты для доменных печей ............................................................. 268 
6.4.1. Влияние типа, свойств и количества углеродного материала  
на восстановимость 
............................................................................................................... 269 
6.4.2. Каталитические эффекты процессов восстановления оксидов железа ................. 271 
6.4.3. Промышленный опыт использования доменных рудоуглеродных  
брикетов экструзии ............................................................................................................... 279 
6.4.4. Сравнение рудоуглеродных брэксов и феррококса. 
................................................ 288 
6.4.5. Рудоуглеродные брикеты с восстановителем на основе переработанной  
биомассы 
................................................................................................................................ 295 
6.5. Синергия агломерации и брикетирования в доменном производстве. 
........................ 311 
6.6. Брикеты жесткой вакуумной экструзии как наилучшая доступная технология ........ 323 
6.7. Подбор связующих при производстве брэксов 
.............................................................. 326 
6.7.1. Связующие для брикетирования отсевов железорудных окатышей ..................... 326 
6.7.2. Полимерные связующие компании BASF 
................................................................ 329 
 
7. Брикетирование в процессах производства стали ...................................................... 335 
7.1. Использование рудоуглеродных брикетов в дуговых сталеплавильных  
печах (ДСП) .............................................................................................................................. 336 
7.2. Использование рудоуглеродных брикетов для науглероживания стали. 
.................... 339 
7.3. Использование брикетов на основе окалины в кислородных конвертерах. ............... 343 
7.4. Использование брикетов MgO в электросталеплавильных печах ............................... 348 
7.5. Опыт МИСИС в подборе связующих для брэксов на основе пыли ЭСПЦ 
................. 349 
 
8. Брикетирование природного и техногенного сырья для производства  
ферросплавов .......................................................................................................................... 370 
8.1. Брикеты на основе первично-окисленного марганцеворудного концентрата ............ 372 
8.2. Брикеты на основе окисного марганцеворудного концентрата с добавлением  
пыли аспирации производства силикомарганца. 
.................................................................. 377 
4 


8.3. Опытно-промышленная кампания по выплавке силикомарганца с брэксами  
в шихте руднотермической печи. ........................................................................................... 386 
8.4. Брикеты для выплавки феррохрома ................................................................................ 392 
8.5. Брикеты на основе отсевов дробления ферросплавов 
................................................... 403 
8.6. Использование мягкой экструзии для производства рудоуглеродных брикетов  
для выплавки углеродистого феррохрома. 
............................................................................ 410 
8.7. Опыт исследований компании Tata Steel (Джамшедпур, Индия)  
по брикетированию марганецсодержащих шламов и рудной мелочи ............................... 414 
8.8. Сравнение поведения брикетов и традиционных шихтовых компонентов  
в руднотермических печах. ..................................................................................................... 421 
8.9. Рудоуглеродные брикеты для выплавки ферросилиция ............................................... 428 
8.10. Брикеты для выплавки ферроникеля............................................................................. 432 
8.10.1. Изучение параметров процесса восстановления рудоугольных брикетов  
для выплавки ферроникеля .................................................................................................. 432 
8.10.2. Опыт использования брэксов при выплавке ферроникеля. .................................. 436 
8.11. Возможность использования углерода биомассы при выплавке ферросплавов ...... 437 
 
9. Брикетирование в процессах производства железа прямого восстановления ...... 441 
9.1. Брэксы в шихте реактора прямого получения железа 
................................................... 441 
9.1.1. Корзиночные испытания с брэксами в жесткой стальной корзине  
при загрузке в реактор Midrex. ............................................................................................ 443 
9.1.2. Корзиночные испытания с брэксами в деформируемых стальных пакетах  
в реакторе Midrex. ................................................................................................................. 449 
9.1.3. Минералогическое исследование восстановленного брэкса .................................. 453 
9.1.4. Испытание брэксов в шихте реактора HYL ............................................................. 462 
9.2. Жесткая экструзия для окускования шихты ретортной печи Coldry-Matmor  
для получения железа прямого восстановления ................................................................... 463 
9.3. Испытание брэксов для процесса COREX ..................................................................... 467 
9.4. Брэксы на основе отсевов ГБЖ ....................................................................................... 470 
9.5. Высокотемпературное восстановление рудоугольных брэксов 
................................... 471 
9.6. Кислородный реактор – инновационный процесс для получения чугуна  
и ферросплавов на брикетированной шихте ......................................................................... 478 
9.7. Металлургические технологии получения железа с использованием  
металлсодержащих компонентов золошлаковых отходов (ЗШО) ...................................... 484 
 
Заключение ............................................................................................................................... 497 
 
Вопросы для самоконтроля 
..................................................................................................... 499 
 
Приложения .............................................................................................................................. 506 
 
 
 
5 


 
 
 
ǶǷǬǫǯǸDzǵǩǯǬ 
 
Прометей похитил огонь у Гефеста, покровителя металлургии, и подарил его людям, за 
что, как мы знаем, был сурово наказан богами. Обретение огня, конечно, изменило жизнь человека в прямом и переносном смысле, но и обернулось множеством проблем. Наказание, согласно греческой мифологии, пришло к людям в виде Пандоры с ее злополучным ящиком. 
Огонь (высокотемпературная обработка, обжиг), конечно, играет очень важную роль в металлургических процессах. К сожалению, именно пирометаллургия является одним из основных 
источников неблагоприятного воздействия на атмосферу, создающих серьезные угрозы самой 
жизни человечества. В структуре этих выбросов значительную долю (до 50 %) составляют выбросы аглофабрик. Поэтому усилия ученых и металлургов по поиску способов так называемого холодного или безобжигового окускования сырья для выплавки чугуна и стали не прекращались на всех этапах развития черной металлургии.  
До недавнего времени брикетирование воспринималось как своеобразный «гадкий утенок» черной металлургии. Производительность брикетного оборудования не обеспечивала потребность пирометаллургии в экономичном шихтовом материале. Недостаточно высокие металлургические свойства брикетов ограничивали степень их использования в металлургических печах и реакторах. Пожалуй, главным и неизменным привлекательным достоинством 
технологии холодного брикетирования всегда являлась ее безвредность для окружающей 
среды вследствие отсутствия необходимости в обжиге. Значение этого обстоятельство значительно возрастает в условиях происходящей на наших глазах декарбонизации черной металлургии. Привлекательность брикетирования как альтернативы агломерации способствовала 
технологическому развитию и усовершенствованию его традиционных вариантов, и появлению новых брикетных технологий. В частности, за последнее десятилетие значительно расширились масштабы применения брикетирования для рециклинга природного и техногенного 
сырья в доменном, ферросплавном и сталеплавильном производствах. Предпринимаются попытки брикетирования мелкодисперсных материалов, образующихся в процессах получения 
железа прямого восстановления.  
Совершенствование технологий брикетирования и создание на их основе новых процессов выплавки чугуна и стали невозможно без глубоких научных исследований. Научные основы 
традиционных технологий окускования были созданы трудами плеяды известных российских 
ученых-металлургов А. М. Парфенова, И. П. Худорожкова, Н. М. Бабушкина, В. Н. Тимофеева, 
В. И. Коротича, С. В. Базилевича, Е. Ф. Вегмана, Н. Н. Бережного, Ю. С. Юсфина и во многом 
обусловили высокую конкурентоспособность российской черной металлургии. Результаты исследований процессов агломерации и производства окатышей обобщены в целом ряде ставших 
классическими статей, монографий и учебных пособий.  
Несоизмеримо меньшее количество научных публикаций посвящено вопросам брикетирования. Лишь в последнее время этот пробел стал постепенно ликвидироваться.  
В 2010 году автор привлек внимание металлургов к технологии жесткой вакуумной 
экструзии, широко использовавшейся для производства керамического кирпича. Оказалось, 
что еще в 1994 году в США на предприятии Bethlehem Steel был реализован проект брикетной 
фабрики на основе такой технологии, но его результаты (успешные, как выяснил И. Ф. Куру6 


нов в беседе с бывшим Главным доменщиком Bethlehem Steel в 2015 году) были скрыты от 
общественности из соображений коммерческого характера, а само предприятие вскоре прекратило свое существование. Выполненные автором совместно с известными российскими 
учеными металлургами профессорами И. Ф. Куруновым. В .Я. Дашевским, Т. Я. Малышевой, 
В. М. Чижиковой позволили объективно оценить значительный потенциал такой технологии, 
ставшей на сегодня доминирующей технологией брикетирования в черной металлургии. Ряд 
важных результатов был получен автором в результате масштабных опытно-промышленных 
экспериментов и изучения результатов промышленной эксплуатации брикетных фабрик, выполненных в России и за рубежом.  
Для полноты освещения важных аспектов проблем брикетирования в книге приведены 
и результаты зарубежных исследований, посвященных технологии жесткой экструзии. 
Важную роль в освещении важности проблем современного окускования играет издательство Инфра-Инженерия, поддержавшее инициативу автора настоящего учебника издать 
книгу по теории и практике брикетирования в металлургии. Приведенный в книге материал 
дополняет разделы, посвященные брикетированию в недавно изданном этим же издательством учебнике «Зеленые технологии в современном окусковании» (В. М. Чижикова, 
А. М. Бижанов). Важная особенность этого первого в России учебника по окускованию – значительное внимание, уделенное важнейшим аспектам воздействия таких технологий на окружающую среду и выбора оптимальных вариантов в соответствии с критериями наилучших 
доступных технологий (НДТ).  
Подобные вопросы затронуты в настоящей книге только в связи с поиском альтернативных коксу восстановителей на основе возобновляемых биоресурсов. В книге приводится и 
обобщается отечественный и мировой опыт разработки и освоения новых технологий брикетирования, отвечающих задачам черной металлургии на этапе транзита к декарбонизации.  
Понятно, что потребность в квалифицированных технических специалистах в металлургии постоянно возрастает. Автор ставил перед собой задачу максимально полного охвата 
наиболее значимых научно-технических аспектов технологии брикетирования, включая принципы действия, особенности и режимы работы брикетного оборудования, методы изучения и 
моделирования поведения брикетов в составе металлургических шихт. Все разделы учебника 
содержат вопросы для самоконтроля. 
Автор выражает благодарность и глубокую признательность коллегам, ученым-металлургам, специалистам и производителям оборудования в России и за рубежом, опыт совместной работы с которыми оказался важным и полезным для понимания сути изучаемых 
проблем современного окускования. С грустью и печалью автор вспоминает в этой связи 
ушедших от нас профессоров МИСИС Ю. С. Юсфина, И. Ф. Курунова, В. Я. Дашевского чьи 
труды и профессиональный опыт являются для автора эталонными. Автор считает долгом 
вспомнить добрым словом безвременно ушедшего от нас профессора Г. С. Подгородецкого, 
соавтора по ряду работ. Особая благодарность профессорам МИСИС В. М. Чижиковой, 
Т. Я. Малышевой, заведующему кафедрой МИСИС Д. В. Кузнецову за неоценимую поддержку и сотрудничество.  
Благодарю моих коллег и партнеров к. т. н. А. В. Ростовского, Y. K. Dalmia (Индия), 
Mac Steele, C. Aubertot, C. Cadier (США), Д. Голуба (США), д-ра Rama Murthy (Tata Steel, Индия), Willy Cilenghi (Agglotek, ЮАР) за предоставленные материалы и критический анализ изложенных в учебнике результатов.  
Благодарность редакторам издательства Инфра-Инженерия за высокий профессионализм и отличное качество изданий.  
7 


Издание адресовано студентам, обучающимся по направлению «Металлургия», магистрантам, аспирантам, преподавателям высших учебных заведений металлургического или 
политехнического профиля, и также заинтересует инженерно-технических работников и персонал металлургических предприятий, научных сотрудников. 
 
 
С наилучшими пожеланиями, 
Айтбер Бижанов 
 
 
 
8 


 
 
 
ǩǩǬǫǬǴǯǬ 
 
Создание плотной массы из дисперсного материала традиционное занятие человека, 
начиная с нового каменного века (неолит, с 7000 года до н. э.). Почти столь же часто человеку 
приходится прибегать и к прямо противоположному действию – измельчению твердого материала. Важнейшей отраслью хозяйственной деятельности, в которой оба эти процесса имеют 
большое значение, является металлургия, зародившаяся в так называемом железном веке 
(с 1200 г. до н. э. до 340 г. н. э.).  
Стремление получить максимально ценное сырье для выплавки чугуна приводит к 
необходимости глубокого обогащения железной руды с получением концентратов столь тонких, что их введение в шихту, например, доменной печи без предварительного окускования 
попросту нарушило бы ее работу. Хорошо известно, что уменьшение содержания мелкой 
фракции (5–0 мм) в железорудной шихте доменной печи на каждый 1 % приводит к снижению 
расхода кокса на 0,5 % и к повышению производительности печи на 1 % [1].  
А может все-таки можно каким-то образом доставить мелкодисперсный материал в 
печь, не окусковывая его вовсе, а, скажем, упаковав в некий контейнер из материала, который 
обеспечил бы целостность такого контейнера до температур достаточно высоких для спекания 
зерен концентрата" Ведь в таком случае отпала бы сама необходимость в окусковании дисперсного сырьевого материала. Именно по такому пути намеревались уже в наше время пойти 
специалисты одного из ферросплавных предприятий. Предлагалось упаковывать концентраты 
в… жестяные консервные банки. И даже лабораторные эксперименты, казалось, подтвердили 
принципиальную возможность такого введения в шихту руднотермической печи неокускованного материала, но простой расчет показал, что для подобного рециклинга всего образующегося объема дисперсного материала потребовалось бы строительство, рядом с ферросплавным 
заводом, отдельной консервной фабрики. Когда же специалисты попробовали ввести в шихту 
такой печи концентрат безо всякого окускования или, не упаковывая его, то это привело к 
глубокому расстройству технологии, к значительному росту образования пыли от газоочистных установок, к резкому росту аварийности на узлах и элементах печей и выводу их из строя.  
Понятно, что для традиционных металлургических печей и реакторов, окускование является неизбежной стадией подготовки шихтовых материалов. Тем не менее, поиск способов 
выплавки металлов с использованием неокускованного сырья в черной металлургии практически не прекращается.  
Так в изданной в 2013 году монографии с оригинальным названием «Несообразности 
металлургии» [2] предлагается, в частности, металлизировать пылегазовую взвесь из мелкого 
или пылевидного концентрата в смеси с угольной пылью в рекуператоре. По идее автора, когда «подобная пылегазовая взвесь концентрата и угольной пыли придёт в зону с температурой 
выше 720 °С, начнется интенсивное восстановление окислов железа углеродом. Газы (СО, 
СО2), нагретые в рекуператоре, прореагируют с пылевидными твёрдыми реагентами за 5–
10 секунд, за время пребывания пылегазовой взвеси в рекуператоре. На выходе из рекуператора получится взвесь тонкого порошка железа в газах металлизации (СО). Металлизация 
пройдёт за счет дешёвого рекуперативного тепла. Далее такая пылегазовая взвесь порошка 
9 


железа в СО может вдуваться в домну». К сожалению, автор этой концепции ограничился 
лишь общими рассуждениями и не подтвердил их ни лабораторным экспериментом, ни, тем 
более, опытно-промышленным испытанием. К тому же, им предлагается направлять металлизированный материал, в том числе, «в завалку сталеплавильного агрегата в пакетах, мешках 
или в виде брикетов». Не упомянул автор также и об известном опыте Магнитогорского металлургического комбината (ММК), на котором еще в 1953 году разрабатывали различные 
способы прямого получения железа и даже запатентовали способ получения металла путем 
восстановления расплавов руд и непрерывно действующий агрегат для его осуществления  
[3–4]. Сущность способа ММК заключена в идее прямоточного двухкамерного агрегата, включающего вертикальную и горизонтальную камеры с организацией факела сверху вниз в вертикальной камере. В факел подается тонкоизмельчённый железорудный концентрат. Использованный принцип «прямоточности» позволил, по мнению авторов, исключить стадии агломерации и окомкования шихты. Проведенные в 1962 г. 30 плавок показали, что принципиально металлизация железорудного концентрата имеет место в условиях экспериментальной 
печи. Для каждой плавки применяли железорудную мелочь, полученную измельчением кусковой железной руды в количестве 135–170 кг до фракции 0–0,5 мм. Кокс и уголь фракции 5–
40 мм смешивали и соответственно на плавку расходовали 30 и 60 кг. Отмечено, что применение более крупных фракций угля (кокса) замедляет процесс восстановления FеО в расплаве, 
а более мелкие фракции выносятся из печи газовым потоком. Эксперименты подтвердили, что 
в вертикальной камере на футеровке с интенсивным охлаждением и при сжигании природного 
температура достаточна для расплавления железорудной части шихты, догрева углерода угля 
(кокса) до 900–1000 ƒС и восстановления оксидов железа на 80–85 % до FeO. Однако в горизонтальной камере на футеровке с интенсивным охлаждением для создания гарнисажа и при 
сжигании природного газа через сводовые горелки для завершения процессов восстановления 
и нагрева расплава до 1400–1450 ƒC тепла не хватало. В некоторых плавках из-за больших 
теплопотерь степень восстановления FeO не превышала 70 %. Выявленные проблемы не позволили перейти в то время к стадии практической реализации запатентованного способа 
ММК. Не реализован он и поныне.  
Если говорить о коммерциализованных металлургических процессах, в которых применяется металлизация неокускованного сырья, то следует, в первую очередь, упомянуть аппараты с кипящим слоем [5]. В таких агрегатах, в отличие от шахтных печей, частицы шихты 
хаотично перемещаются в определённом объеме и, при правильно подобранных величинах 
скорости потока газа, не покидают рабочую камеру. И если в шахтной печи частицы шихты 
находятся в непосредственном контакте друг с другом, что и определяет специфику тепломассообменных процессов в плотном слое, то в условиях кипящего слоя такие процессы проистекают для каждой частицы индивидуально. Оговоримся сразу, что практика эксплуатации 
известных установок металлизации в кипящем слое показала, что существуют ограничения по 
гранулометрическому составу железных руд. Так в известном процессе FINMET [6] доля частиц руды с размером менее 0,15 мм не должна превышать 20 %. Степень металлизации, достигавшаяся на введённых в промышленную эксплуатацию в 1999 и 2000 годах в Австралии 
и Венесуэле заводов, основанных на этом процессе, достигала 92 % при содержании углерода 
в среднем 1,3 %. Расход природного газа оказался на 13–16 % выше, чем в шахтных печах. 
В 2005 году завод в Венесуэле прекратил свое существование, а завод в Австралии так и не 
вышел до сих пор на проектную мощность. Еще одним, достойным упоминания, является процесс металлизации железа в кипящем слое CIRCORED, разработанный компанией Outokumpu 
(бывшая Lurgi Metallurgie) [7]. Однако и в этом процессе не обошлось без окускования. Для 
10