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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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