Файл: Сидоров, Н. Е. Технический прогресс и снижение энергоемкости продукции черной металлургии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 78
Скачиваний: 0
равным 2 м3. В результате не только увеличилась ско рость спекания шихты (на 10%), но и получен агло мерат повышенной восстановимости, с пониженным со держанием серы (0,01—0,02% по сравнению с 0,04— 0,05% в обычных условиях).
Аналогичные результаты получены и в опытах, про веденных в Сибирском металлургическом институте [36].
Результаты исследования, проведенного сотрудника ми Украинского института металлов и работниками Енакиевского металлургического завода, приведены в табл. 35 и 36 [165].
Т а б л и ц а 35
РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНЫХ СПЕКАНИЙ КРИВОРОЖСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД ПРИ РАЗЛИЧНОМ СОДЕРЖАНИИ КИСЛОРОДА В ПРОСАСЫВАЕМОМ ВОЗДУХЕ
Температура воздуха. °С |
Содержание кислорода в воздухе. % |
Продолжительность подачи кислорода после зажигания шихты, мин |
Содержание углерода в шихте, % |
Высота спекаемого слоя шихты, мм |
Вертикаль ная ско рость спе кания ших
|
ты |
мм/мин |
8 5 |
Производительность 1аглоустановки, % *
Содержание фракций в агломерате, %
фракции, мм
ю |
О |
1 |
|
7 |
О |
||
см |
1 |
||
+ |
ю |
О |
|
см |
|
iO |
20 |
20,0 |
|
4,0 |
225 |
36,6 |
100,0 |
100,0 |
52,6 |
23,4 |
12,8 |
11,2 |
20 |
23,1 |
2 |
4,0 |
225 |
39,2 |
107,0 |
103,9 |
52,3 |
22,2 |
14,3 |
11,6 |
20 |
24,3 |
2 |
4,0 |
225 |
43,0 |
117,5 |
119,8 |
56,4 |
20,6 |
12,8 |
10,2 |
|
* С учетом выхода |
годного агломерата. |
|
|
|
|
|
||||
|
Из табл. |
36 видно, |
что в условиях подачи дутья |
без |
подогрева с повышением концентрации кислорода в воз духе увеличивается скорость спекания аглошихты при практически неизменном Ситовом составе агломерата.
Из табл. 37 следует, что подача кислорода, заметно увеличивая выход годного агломерата, улучшает его ка чество, снижает содержание в нем мелочи.
Особенно заметное повышение производительности аглоустановки (на 29,4%) получено при одновременном действии двух факторов: подогрева воздуха и повышения содержания в нем кислорода, причем на 11% ее произ водительность повысилась в результате увеличения вер тикальной скорости аглопроцесса, а на 18,4%— в ре зультате увеличения выхода годного агломерата.
6 |
3—2750 |
81 |
РЕЗУЛЬТАТЫ СПЕКАНИЙ КРИВОРОЖСКИХ |
РУД ПРИ РАЗЛИЧНЫХ |
Высотаслоя шихты, мм |
|||
Температура воздуха, °С |
Содержание кислородав воздухе, % |
подачи |
Содержание углеродаб |
шихте, % |
|
|
Продолжительность |
|
|
|
|
|
кисл орода |
|
|
|
|
20 |
20 |
_ |
4,0 |
225 |
20 |
22,9 |
2 мин после зажигания шихты |
» |
» |
20 |
30,7 |
За время зажигания шихты |
» |
» |
20 |
22,9 |
В течение всего спекания |
|
» |
200 |
23,4* |
В течение 2 мин после зажига |
» |
|
|
|
ния шихты с подогревом возду |
|
|
|
|
ха факелом |
3,0 |
» |
200 |
22,9* |
То же |
||
*Концентрация кислорода в воздухе до его смешения с продуктами |
горения газа |
В условиях применения дутья, нагретого до 200° С, с содержанием кислорода 22,9%, как это видно из табл. 37, возможно снижение расхода топлива в агломерационной шихте на 25% по сравнению с обычным режимом полу
чения агломерата.
Практический интерес представляют опыты, выпол ненные Ф. Ф. Колесановым и др. [79]. Установлено, что наиболее заслуживающим внимания вариантом примене ния интенсификатора при агломерации является обога щение газовоздушной смеси кислородом (до 21%) с нагревом этой смеси до 1000°С в течение первой трети периода спекания. При таком варианте удельный расход кислорода не превышает 16—20 мг!т агломерата. При неизменном качестве агломерата производительность аглоустановки возрастает в 1,2 раза по сравнению с обычной технологией спекания аглошихты. Следователь но, осуществление рекомендации об одновременном по догреве воздуха и обогащении его кислородом может обеспечить стабилизацию полученного агломерата без ввода дополнительных агломерационных мощностей.
5. ВНЕДОМЕННОЕ ОБЕССЕРИВАНИЕ ЧУГУНА
Содержание серы в стали в значительной степени определяет ее качества, в частности пластические свой ства. Поэтому одним из желаемых результатов метал
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
36 |
|
СПОСОБАХ ПОДАЧИ КИСЛОРОДА |
Содержание агломератев %FeO, |
|
|
|
||
Вертикальная скоростьспе ,каниямм/мин |
Выходгод агломеного ,рата% |
Производи тельностьус тановки, % |
+25 | 25—10 |
10-5 |
5т-0 |
|
|
|
|
|
Содержание фракций в агломерате, |
||
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
франции, |
мм |
|
35,3 |
78,8 |
100,0 |
8,84 |
55,1 |
23,7 |
10,9 |
10,3 |
39,2 |
— |
— |
8,57 |
— |
__ |
__ |
__' |
33,4 |
85,2 |
102,1 |
9,65 |
65,1 |
20,1 |
9,4 |
5,4 |
42,8 |
78,1 |
116,2 |
7,61 |
54,8 |
23,3 |
12,2 |
8,7 |
40,9 |
87,2 |
129,4 |
9,62 |
70,8 |
16,4 |
6,6 |
6,2 |
40,9 |
76,8 |
118,8 |
5,16 |
55,0 |
21,8 |
15,2 |
8,0 |
лургического производства всегда было и останется в дальнейшем получение металла с минимально возмож ным содержанием серы.
Поступление серы в металл обусловлено ее наличием в шихтовых материалах и топливе. Для условий Украин ской ССР основным источником этого вредного компо нента является кокс, в котором содержание серы состав ляет 1,68—1,9%.
Наибольшее количество серы из шихтовых материа лов и кокса удаляется в процессе выплавки чугуна. И все же попадание 1 кг серы с коксом и шихтой в условиях металлургических заводов УССР увеличивает ее остаток в чугуне на 0,00227%.
Важнейшими условиями для выплавки низкосернис того металла являются: увеличенный выход шлака, по вышенная его основность, подвижность и, главное, ми
нимальное поступление с шихтой и топливом |
серы |
[51, 64]. |
F |
Для снижения содержания серы в чугуне на 0,01% необходимо повысить основность шлака, а это в условиях работы предприятий черной металлургии Украинской ССР приводит к увеличению удельного расхода кокса и
соответствующему снижению производительности домен ных печей.
По отдельным заводам эта зависимость может быть выражена рядом показателей (табл. 37).
82 |
6* |
83 |
Т а б л и ц а 37
ИЗМЕНЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ, РАСХОДА КОКСА И ДРУГИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ НА ЗАВОДАХ УССР ПРИ СНИЖЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫ В ЧУГУНЕ НА 0,01% [186]
|
|
Завод |
|
|
Показатель |
Жданов |
Макеев |
Днепров |
Донецкий |
ский им. |
||||
|
ский |
ский |
Дзержинс |
им. Лени |
|
им. Ильича им. Кирова |
кого |
на |
|
Объемы исследуемых домен- |
2002 |
1400 |
1719 |
1033 |
ных печей, м3 |
9 |
17 |
16 |
14 |
Увеличение расхода кокса, |
||||
кг/т чугуна, % |
1,6 |
2,9 |
2,4 |
2,6 |
Увеличение потерь кокса при |
0,5 |
0,9~ |
1,0 |
0,9 |
измельчении, кг/т чугуна |
||||
Увеличение расхода дутья, |
29 |
55 |
52 |
46 |
м3/т чугуна |
||||
Увеличение выхода колошни |
32 |
60 |
56 |
49 |
кового газа, м3/т чугуна |
||||
Снижение производительное- |
57,3 |
60,2 |
25,2 |
87,6 |
ти доменных печей, т/сутки |
1,9 |
2,9 |
1,7 |
3,3 |
% |
Имеются и другие примеры, ухудшения показателей доменных плавок при создании условий для выплавки чугуна с возможно меньшим содержанием в нем серы. В практике немало и таких примеров, когда отсутствие этого требования значительно улучшало показатели ра боты доменных печей. Так, В. Форцеш и др. указывают, что на доменной печи с диаметром горна 6,3 м пониже ние основности шлака с 1,09 до 0,68 позволило сокра тить расход кокса на 20,9% и увеличить производитель ность печи на 28,8%. Даже меньшее снижение основнос ти шлака — с 1,2 до 1 — путем вывода части известняка из шихты обеспечило снижение расхода кокса на 52 кг/г чугуна и увеличение производительности доменной печи
на 11%.
Значительная часть серы в чугуне удаляется в стале плавильном переделе. Однако этот процесс требует зна чительных затрат (табл. 39).
Всвязи с высокими затратами на получение металла
снизким содержанием серы в процессе его выплавки в
84
последние годы значительное развитие получает внедоменное обессеривание чугуна.
Существует множество способов внедоменной десуль фурации чугуна. Они различаются как конструкциями применяемых установок, способами ввода десульфура торов в чугун, так и видами десульфураторов. Чаще все го обессеривание осуществляется в чугуновозных ковшах и вращательных барабанах, а в качестве десульфурато ров наибольшее распространение получили известь, каль цинированная сода, магний, карбид кальция.
Т а б л и ц а 38
ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МАРТЕНОВСКОГО ПРОИЗВОДСТВА НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДАХ УССР В СВЯЗИ С ПОВЫШЕНИЕМ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫ В ЧУГУНЕ НА 0,01% [186]
|
|
|
Завод |
|
|
Показатель |
Жданов |
Макеев |
Днепров |
Донецкий |
|
ский им. |
|||||
|
|
ский им. |
ский им. |
Дзержин |
им. Лени |
|
|
Ильича |
Кирова |
ского |
на |
Садка мартеновских печей, пг |
913,8 |
231,3 |
232,3 |
143,8 |
|
Снижение |
годового произ- |
66,0 |
47,0 |
45,0 |
35,0 |
водства стали, тыс. m |
|||||
|
% |
3,3 |
4,7 |
4,5 |
3,7 |
Увеличение себестоимости ста- |
|
|
|
|
|
ли, руб./га |
0,14 |
0,05 |
0,17 |
0,05 |
|
Увеличение |
капиталовложе- |
|
|
|
|
ний, руб./га стали |
0,41 |
0,01 |
0,25 |
0,33 |
Специально построенная для десульфурации установ ка на заводе «Азовсталь» [122] мощностью 9 тыс. г чу гуна в сутки состоит из пяти секций (бункеров) и пред назначена для одновременной продувки пяти чугуновоз ных ковшей. Десульфуратором здесь служит известь, подача которой производится сжатым воздухом. При расходе извести 7—8 кг/г чугуна степень десульфурации (отношение количества удаленной серы к общему ее со держанию в чугуне) равна 44—50%.
На Енакиевском металлургическом заводе [13] испы тана внедоменная десульфурация чугуна во вращатель ном барабане (диаметр 600 мм, длина — 3000 мм) не прерывного действия мощностью 400 т чугуна в час. Подача десульфураторов осуществлялась газом с рас ходом 0,75 м3/т чугуна и 600 кг/час пара на инжекцию.
85