Файл: Кудрявцев, В. С. Металлизованные окатыши.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

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

гоірались уже .в зоне .подогрева (Ѳ50°С). Углерод выго­ рал на глубину 3—4 мм, ів результате чего степень металлизаіции и выход годного понижались. Устранение этоіго недостатка возможно путем уменьшения содер­ жания кислорода в теплоносителе.

Черногорский уголь по сравнению с буроугольным ■полукоксом имеет большее количество летучих, при удалении которых пористость окатыша увеличивается. Это должно было привести к большему выгоранию углерода. Благодаря некоторому размягчению черно­ горского угля в процессе нагрева часть пор закрыва­ ется и средние показатели металлизации для обоих вос­ становителей оказываются близкими между собой — степень металлизации 45—55%; прочность 700— 1000 Н/окатыш и выход годного 80—85%.

Углерод кокса и антрацита вследствие низкой ре­ акционной способности этих топлив, а также в резуль­ тате малого содержания в них летучих и влаги меньше окисляется дымовым газом-теплоносителем. Благода­ ря этому выход годного истепень металлизации повыша­ ются до 90%. Кислород теплоносителя, с одной сторо­ ны, способствует повышению температуры и ускорению

нагрева окатышей за счет дожигания окиси

углерода

и окисления некоторого количества

углерода

и вос­

становленного железа. С другой

стороны,

он

снижает

степень металлизации готовой продукции.

Применение

кокса и антрацита позволило

повысить

содержание

кислорода в теплоносителе до 15%

без существенного

Т а б л и ц а 7

_____________ ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ГАЗА ПО ВЫСОТЕ СЛОЯ____________

 

 

 

ХнмнческнП состав газа. %

Место замера

 

со 2

0 3

 

СО

 

 

 

Г о р н .......................................

6—8

5— 10

0— 6

Верх с л о я ............................

7— 10

4— 8

 

2— 8

Середина слоя ......................

8—

12

1 - 6

 

5— 9

Низ с л о я ................................

10—

15

0—2

 

7— 11

изменения степени

металлизации

и выхода

годного.

Для достижения таких же показателей

металлизации

■при использовании

буроугольного

полукокса

содержа­

ние кислорода в теплоносителе в

зонах

подогрева и

металлизации необходимо поддерживать на уровне 5%,

74


Состав теплоносителя во высоте

слоя 200

мм су­

щественно изменяется (табл. 7).

 

 

Несмотря на довольно

широкие

(пределы

колеба­

ния состава теплоносителя,

объясняющиеся

неравно­

мерностью подачи и сжигания мазута, из табл. 7 видно,

что по мере прохождения через слой газ

теряет

свой

окислительный потенциал и в нижней части

'слоя

су­

ществует

нейтральная

или

слабовосстановительная

среда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Газ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 Л 1

 

уБорт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слой

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г V

 

 

 

Слой Л

 

 

 

£

 

 

 

 

 

 

100

100

100

 

 

 

Рис. 60. Распределение показателей металлизации по ширине те­

 

 

 

лежки и высоте слоя окатышей:

 

 

 

А — сырых

(220 мм); Л '— металлнзованных (150 мм):

 

 

 

 

 

 

Расстояние от борта тележки, мм

Показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

юо

 

200

 

300

Слой

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень металлизации,

% . .

 

55

 

58

Выход годного,

% ....................

70

 

81

 

84

Прочность, Н/окатыш

 

 

100-200

1000—2000

1000—2000

Слой

II

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень металлизации,

% . .

25,4

 

53,9

 

54,1

Выход годного,

% ....................

50

 

74

 

91

Прочность, Н/окатыш

 

 

10—100

50—500

 

200—1000

Отработанный

теплоноситель

имеет

температуру

от Г00о'С после зоны сушки до

12О0рС после зоны

вос­

становления.

В

вакуум-камерах

газ дожигается и ох­

лаждается

до средней

температуры 6О0°С за счет

іраз-

75


бавлеиия воздухом. Использование химического и фи­ зического тепла отходящих газов, на,пример для на­ грева дутья, позволило бы сократить тепловые затраты на процесс, однако это требует создания оборудования для дожигания, очистки и транспортировки горячего газа.

В процессе полупромышленных опытов отмечено снижение степени металлизации, прочности и .выхода годного у водоохлаждаемых бортов тележек (табл. 8, рис. 60). Степень 'металлизации окатышей у бортов на

Т а б л и ц а 8

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕИ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ОКАТЫШЕЙ ПО ШИРИНЕ ТЕЛЕЖКИ

 

(ПРОБЫ ОТОБРАНЫ ПО ВСЕЙ ВЫСОТЕ СЛОЯ)

 

Класс

Содержание, %

 

 

Выход

FeM0T

ф> %

С , %

крупности,

мм класса, % * еобщ

Серые окатыши

25— 0

100

49,3

_

_

13,20

25— 20

3 ,0

49,9

13,18

20— 15

86,9

49,3

13,50

15— 12

5 ,7

50,2

13,20

12—8

1,1

50,0

 

13,46

8— 5

о ,з

48,8

 

13,08

5— 0

3 ,0

50,5

 

13,18

Металлизованные окатыши (150 мм от борта тележки)

 

25—0

100

63,1

19,41

30,7

2,71

25—20

1,1

64,6

26,70

41,3

1,52

20— 15

35,0

62,8

19,60

31,2

2,98

15— 12

31,0

67,1

31,70

47,2

1,70

12—8

12,0

60,8

12,01

20,7

4,20

8—5

19,0

58,5

4,40

7,4

4,00

5— 10

2,0

57,1

4,24

7,4

5,60

 

Металлизованные окатыши (середина тележки)

 

25—0

100

68,1

34,9 '

51,3

0,47

25—20

9,7

66,0

32,1

48,6

0,63

20— 15

25,7

68,1

42,5

62,4

0,42

15— 12

43,6

71,2

46,2

64,8

0,47

12—8

0,7

65,2

23,2

35,5

0,42

8—5

20,3

62,5

3,17

5,07

0,46

5—0

 

76


расстоянии 100— 150 мм в

1,5—2

раза

ниже,

чем

.на

середине тележки. Прочность и выход

.годного в

этом

месте также существенно

ниже.

.Показатели

(процесса

металлизации у борта по высоте изменяются более рез­

ко, чем в центре,

что объясняется охлаждающим дей­

ствием бортов,

температура

которых не

превышает

90°.С. Количество

окатышей с

пониженными

показате­

лями металлизации в рассматриваемом случае при ши­ рине тележки 1300 мм составляет 15—20%. На тележ­

ках шириной 3 ім оно, по-видим ому,

снизится

до

6—

10%.

 

 

 

 

Для увеличения выхода годного

иногда

следует

применять бортовую постель, а

где

это невозможно,

целесообразно бортовины тележек

изготовлять

из

жа­

ропрочного материала. Однако в .мощных печах при ши­ рине тележки около 5 м эти меры не нужны, так как удельное влияние водоохлаждаемых бортов на выход годного будет незначительным.

Способ охлаждения также влияет на свойства го­ товых окатышей. При охлаждении водой и при охлаж­ дении в слое угля окатыши практически не окисляются. При медленном охлаждении окатышей на воздухе сте­ пень их металлизации уменьшается на 20%.

Охлаждение водой имеет некоторые

преимущест­

ва— окисленная корочка почти полностью

отделяется

при сбрасывании окатышей в бункер, в результате чего после рассева степень металлизации и механические свойства их іповышаются при соответствующем умень­ шении выхода годного. Такой способ дешев, так как, за­

нимая всего 2%

площади конвейерной печи, не

требу­

ет дополнительного оборудования.

 

 

 

Полученный

после

рассева

возврат

крупностью

< 8 мм, состоящий из

окисленной

корочки

и

разру­

шенных окатышей, содержит 5— 15% FeMeT

и 3—'5% С.

Из возврата .можно получать металлизованные окаты­ ши без существенного изменения технологии. В табл. 9 приведена характеристика партий окатышей, получен­ ных из Коршуновского концентрата и из возврата. Восстановителем служил в обоих случаях черногор­ ский уголь.

Несколько повышенная степень металлизации ока­ тышей из возврата объясняется тем, что в шихте уже имелось металлическое железо. Понижение содержания количества общего железа и повышение количества

77


Т а б л и ц а 9

ХАРАКТЕРИСТИКА ОКАТЫШЕЙ ИЗ КОРШУНОВСКОГО КОНЦЕНТРАТА И ВОЗВРАТА

Окатыши из

Показатель

концентрата возврата

Степень металлизации ,%

■ . •

Содержание железа, %

.

Содержание

серы,

% .....................

 

Прочность

на

раздавливание,

Н /окаты ш ...........................................

Содержание класса 0—5 мм пос­

ле сбрасывания, % ......................

Содержание класса 0—5 мм пос­

ле испытания в барабане Руби­

на, % ................................................

45—50

67—68

0,18—0,19

700—1000

СП сл 1

О

10— 15

 

48—55

65—66

0,21—0,23

700—1000

ю

1 О

CD

О

10—13

серы можно объяснить повторным внесением угля ,в окатыши. В 'промышленном [производстве возврат дол­ жен измельчаться и добавляться к концентрату.

ДОСТИГНУТЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Оценивая максимальную производительность по­

лупромышленной печи, процесс вели при

оптимальных

параметрах: диаметр

окатышей

18—25 м м ,

содержание

углерода

в

них 11—(13%,

температура

 

газа:

300—

350°С в зоне

сушки,

600—900°С

в

зоне

подогрева,

1000—,1200°С в первой части

зоны

восстановления

и

1340— 1380°С во второй части

зоны.

С целью повыше­

ния скорости прососа

теплоносителя

его

 

'количество

увеличивали путем разбавления воздухом.

 

В

зависи­

мости от реакционной способности восстановителя

со­

держание

кислорода

в горновых

газах

поддержива­

лось близким

к тому,

при котором

 

достигался

опти­

мальный выход годного. При металлизации окатышей с буроугольным полукоксом оно было равным 5—8%, а в окатышах с коксом 12—,15%. Подача воздуха и ско­ рость прососа теплоносителя при работе на окатышах с буроугольным полукоксом соответственно была меньшей.

Для указанных выше условий при оптимальных по­ казателях металлизации и использовании различных восстановителей максимальная производительность, из­ меряемая в тоннах годных металлизованных окаты­

78