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

ной в гл. II. Расход 'каждого материала задается й ■поддерживается с 'помощью ленточных автоматических дозаторов.

■При .противотоке отходящий .газ обычно подается на конвейерную .машину и далее поступает на газоочист­ ку. Иногда он частично или полностью поступает на газоочистку по прямому газоходу, минуя конвейерную машину. При прямотоке весь газ после предваритель­ ного охлаждения водой поступает на .газоочистку. Тем­ пература газа но длине трубчатой печи контролируется с помощью термопар.

Непрерывно 'Контролируются расходы воздуха, до­ полнительного топлива, давление газа в трубчатой 'ре­ чи, конвейерной машине и на газоочистке. Расходы отходящего газа измеряются периодически.

связи с этим на печи 21X3,6 ім при металлизации желе­ зорудных 'окатышей бурым углем была определена ско­

излучения 1,6 мэВ, активность 36 м'Ки). Замеры уровня активности проводили переносным прибором «Спутник», датчик которого помещался на расстоянии 100 мм от кожуха печи. В каждой точке уровень активности оп­ ределяли каждые 5 мин. .Измерения проводили до тех пор, пока через данную точку не проходил максимум излучения. Он свидетельствовал о движении центра объема, в .котором растекалась метка. По времени про­

89

Рпс. 62. Время пребывания рудо-уголыюі! шихты в трубчатой печи, определенное с помощью радиоактив­ ного изотопа

вания 'настыли, скорость (перемещения переменна. На ее величину влияют также высота разгрузочного ворога, уменьшение массы шихтовых материалов в процессе сжигания угля и восстановления окислов железа, из­ мельчение окатышей и угля.

4.ПОТРЕБЛЕНИЕ ТЕПЛА ПО ДЛИНЕ ПЕЧИ II ЕЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Производительность трубчатой печи определяется тем­ пературным режимом, интенсивностью восстановления окислов железа по ее длине, т. е. соотношением величин' тепловыделения и теплопотреблення, которые в свою очередь определяются составом и свойствами восстано­ вителя и железной руды, количеством и способом под­ вода топлива и воздуха.

Недостатком основного энергоносителя процесса — бурого угля является большое содержание влаги и лету­ чих, на испарение и разложение которых затрачивается значительное количество тепла. Кроме того, эти компо­ ненты существенно увеличивают скорость газа в загру­ зочной головке и повышают вынос мелочи угля и руды.

Преимуществом бурого угля наряду с дешевизной яв­ ляется способность в процессе нагрева рассыпаться на зерна размером 1—3 мм. Большая поверхность контакта с окатышами в совокупности с высокой реакционной

90

способностью этого угля способствует ускорению восста­ новительных процессов и понижению его избытка, необ­ ходимого для защиты окатышей от окисления.

Замена в рудо-угольных окатышах кокса буроуголь­ ным полукоксом существенно повышает степень метал­ лизации окатышей (рис. 63) (время пребывания шихты в

до 21% увеличивает производительность трубчатой печи в 2,5 раза и уменьшает расход тепла в 2 раза при практи­ чески постоянном теплонапряженпи (рис. 64), соответ­ ственно этому температура отходящих газов снижается с 600—700 до 300—350°С.

Для обеспечения защиты от вторичного окисления и компенсации тепловых потерь при металлизации рудо­ угольных окатышей содержание углерода в них должно превышать стехиометрическое ка несколько процентов (для печи 6X1 м на 6%). Восполнение недостатка буро­ угольного полукокса в окатышах сырым бурым углем, добавляемым к ним, снижает производительность печи и повышает температуру отходящих газов, что объясняет­ ся ухудшением контакта топлива-восстановителя с окис­ лами железа и увеличением объема газа. Вдувание в трубчатую печь порошкообразного буроугольного полу­

91

кокса позволяет поднять температуру газа и шихты по длине печи, снизить количество дымовых газов и стаби­ лизировать процесс восстановления.

Производительность печи и степень металлизации, связанные между собой обратно пропорциональной зави­ симостью, увеличиваются с повышением конечной темпе­ ратуры окатышей (рис. 65, 66). Повышение температуры газа в печах 6X1 и 21X3,6 м с 800 до 1050°С увеличива­ ет их производительность более, чем в 1,6 раза на каж­ дые 100°С (рис. 66). Углы наклона кривых 1—4 и их от­ носительное расположение определяются свойствами и подготовленностью шихты. Наибольшая удельная произ­ водительность печи 21X3,6 м была достигнута на предва­ рительно нагретых рудных окатышах (кривая 1). На хо­ лодных рудных окатышах (кривая 2) производитель­ ность снизилась и рост ее с повышением температуры за­ медлился. Близко к кривой 1 располагается кривая 3 ру­ до-угольных окатышей из богатого (71% Fe) концентра­ та. Эти окатыши были металлизованы в печи 6X1 м. Замена в рудо-угольных окатышах богатого магнетитового концентрата относительно бедной гематитовой ру­ дой (54% Fe) существенно понизила производительность печи (кривая 4).

железу, т/сут

92

Удельная производительность растет пропорцнонально тепловому .напряжению до определенного максимума, причем ее величина и темп роста зависят от размера пе­ чи, состава и типа шихты, способа подачи воздуха и дру­ гих технологических факторов (рис. 67).

Расчеты показывают, что примерно половина общего количества тепла, воспринятого шихтой, передается луче­ испусканием при несущественной роли конвекции (не­ сколько процентов). По мнению авторов, другая полови-

лем. Разогреваясь наповерхности пересыпающегося слоя за счет окисления кислородом дутья, уголь перехо­ дит внутрь шихты и там отдает тепло. Это предположение вытекает из следующих наблюдений: температура шихты практически равна температуре газа, фиксируемой тер­ мопарой над слоем. Переход на отопление трубчатой печи полностью за счет факела приводит к снижению производительности и увеличению расхода тепла почти

серы, а нагрев до 1500°С — к ее полному разложению [38]. Извлеченная из разгрузочной части трубчатой печи зола имеет различное содержание серы (от 1,4 до 0,4%), но значительно меньшее, чем при окислении угля при 850°С, что указывает на ее перегрев, значительно превы­

93