Файл: Вегман, Е. Ф. Теория и технология агломерации.pdf

жет, кроме ферритов кальция, обнаруживать в микро­ структуре также магнезиоферрит (M g0-Fe20 3).

Значительно усложняется и состав силикатной связ­ ки. Образование твердых растворов между форстеритом

ях, когда содержание MgO в шихте больше, чем содер­ жание извести в ней, оливиновую фазу, близкую к при­

пироксены. Если, кроме MgO, шихта содержит и значи­ тельные количества А130з, то агломерат содержит в си­

гоплавких фазовых составляющих. Такие фазы образу­ ются затем и при спекании в ходе реакций между твер­ дыми фазами. Полное плавление магнезиальных шихт требует, поэтому, некоторого повышения расхода коксо­ вой мелочи. Остатки тугоплавких фаз служат затравка­ ми, центрами кристаллизации при охлаждении распла­ ва, что в равных условиях снижает количество стекла в связке магнезиальных агломератов в сравнении с обыч­ ными агломератами, офлюсованными известью.

АГЛОМЕРАТ ИЗ МАРГАНЦЕВЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ

Важнейшая минералогическая составляющая мар­ ганцевых руд пиролюзит (Мп02) легко диссоциирует еще в зоне подогрева (> 400° С). Образующийся браунит (Мп20 3) также диссоциирует и восстанавливается

взоне подогрева шихты и в зоне горения топлива.

Втвердой фазе гаусманит (Мп30 4) и манганозит

(МпО) образуют на контактах с кремнеземом ортосили­

кат марганца — тефроит (2 MnÖ-Si02 или Mn2S i04),

плавящийся затем при 1323° С. Порядок кристаллизации образующегося расплава может быть объяснен с по­ мощью диаграммы состояния Мп30 4—2 MnO-Si02, ха-

173

растеризующейся неограниченной взаимной раствори­ мостью в расплаве и отсутствием растворимости компо­ нентов в твердом состоянии. Особенностью состава силикатной связки неофлюсованного агломерата из марганцевых руд является кристаллизация твердых растворов фаялит — тефроит (непрерывный ряд твер­ дых растворов). Такие твердые растворы обычно близ­ ки по составу к тефроиту, так как содержание железа в марганцевых рудах невелико.

Конечная структура неофлюсованного агломерата из чиатурских марганцевых руд, по данным А. Н. Похвиснева, С. Г. Мойнова и Е. Ф. Вегмана [98], состоит глав­ ным образом из гаусманита (М.П3О4 ), почти чистого теф-

роита (2 M nO-Si02) и стекла. Агломерат содержит не­ много браунита (Мп20 3) и следы металлического

марганца.

Кроме перечисленных фаз, П. Каниболоцкий [155] находил в агломерате из никопольских марганцевых руд также остаточный пиролюзит, что, вероятно, возможно лишь при весьма низких расходах топлива на процесс спекания.

По исследованиям А. И. Георгиева, А. Н. Похвиснева и Е. Ф. Вегмана [156], И. Борисова, Т. Николова [157], О. Ф. Коряковой и Л. П. Турчиной [158], в состав офлю­ сованного агломерата из окисленных и карбонатных руд и концентратов чиатурского, никопольского месторожде­ ния и месторождения Оброчище (БНР) входят, кроме

(CaO-MnO-Si02), силикаты кальция, стекло.

9. ПОВЕДЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ АГЛОМЕРАЦИИ

В большинстве случаев сырые материалы, составля­ ющие агломерационную шихту, содержат некоторое ко­ личество вредных или нежелательных по условиям пере­ дела элементов. Рассмотрим поведение этих элементов в ходе агломерации, обращая внимание главным обра­ зом на возможность их удаления из спекаемой шихты.

174

СЕРА

Повышенное сверх нормы содержание серы в готовой стали вызывает явление красноломкости металла и зна­ чительно ухудшает его качество. В связи с этим принима­ ются меры к весьма полному удалению серы из металла

впроцессе выплавки чугуна и стали. Использование до­ менных и мартеновских печей в качестве агрегатов, обес­ печивающих удаление больших масс серы из шихты и ме­ талла, сильно понижает производительность печей и ухудшает технико-экономические показатели плавки. Важно поэтому перенести процесс обессеривания шихты на обогатительные фабрики и агломерационные ленты, выдавая готовый агломерат с минимально возможным

вданных условиях содержанием серы.

Втабл. 25 приводится сводка данных, иллюстрирую­ щих ход процесса обессеривания шихты при спекании.

Окисление сульфидов и их диссоциация идут при уме­ ренных температурах. На воздухе пирит теряет полови­ ну всей серы в ходе диссоциации уже при 565° С. Окис­ ление пирита начинается при еще более низкой темпера­ туре (280° С ). Легко окисляются также сфалерит и ковеллин. Более высокие температуры необходимы для диссоциации и окисления пирротина, халькозина и халь­ копирита. Последнее соединение оказывается наиболее устойчивым, что существенно затрудняет удаление серы из шихт, содержащих медный колчедан. При высоких температурах значительную роль начинает играть пря­ мое взаимодействие сульфидов с высшими окислами железа:

ІбБегОз + FeS2 = 11Рез04 + 2SO2;

10Fe2O3 + FeS = 7Fe30 4 + SO2;

3Fe30 4 + FeS = lOFeO + S 0 2.

Степень удаления сульфидной серы из шихты зави­ сит от расхода коксовой мелочи на спекание, крупности частиц шихты, содержания кислорода в газовой фазе. Интенсивное удаление сульфидной серы из агломераци­ онной шихты возможно лишь при наличии достаточного количества кислорода, нехватка которого тормозит реак­ ции окисления сульфидов, приведенные в табл. 21. С ро­ стом расхода углерода увеличивается количество рас­ плава, поглощающего серу из газовой фазы, растет чис­ ло микрообъемов шихты, в которых господствует восста­ новительная атмосфера. Из этого следует, что степень

175

Т а б л и ц а 21

Реакции диссоциации сульфидов, сульфатов и окисления сульфидов, органической среды в воздушной атмосфере

Температур а начала, °С

/, , ѵК

блеск)

178