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

дается удалением с газами 70% исходного (0,13%) содержания серы (рис. 4і1).

'Повышение температуры металлизации до 1200°С и выше при одновременном уменьшении времени изо­ термической выдержки до 30 мин приводит к сниже­ нию степени десульфурации окисленных окатышей. Это

фицируется часть органической серы вместе с остатком

состоянии этот процесс начинается уже при 800—900°С. ■Связанное с .повышением температуры увеличение пар­ циального давления сернистых соединений в слое угля

.приводит к снижению степени десульфурации железо­ рудных окатышей, однако это происходит при относи­ тельно небольшой (30 мин) выдержке, .в течение кото­ рой заканчивается газификация серы угля.

'Увеличивая время изотермической выдержки руд­ ных окатышей при іШ00°С и выше в угле, для которого отношение CaO : S > 3 , можно повысить степень де­ сульфурации. 'Рудо-угольные окатыши, металлизованные на 50—06% в конвейерной печи при 1,26'0°С, после 2-н выдержки при 4000 и 1250°С в канско-ачинском уг­ ле с добавкой известняка или без него обессериваются соответственно с 0,2 до 0,1 и с 0,07 до 0,01 %. Это ука­ зывает на возможность создания технологии, обеспечи­ вающей получение низкосернистой металлизованной шихты как из рудных, так и из рудо-угольных окаты­ шей, приготовленных из материалов с повышенным со­ держанием серы,

55

между этими параметрами имеется практически прямая зависимость, свидетельствующая о том, что азот, входя-

Рис. 43. Зависимость между содержанием азота п оста­ точного углерода в металлизованных рудо-угольных ока­ тышах

щий в угольные молекулярные комплексы, в процессе нагрева и восстановления окатыша не дает твердофаз­ ных соединений и удаляется вместе с летучими полукок­ са и с реакционными газами тем полнее, чем ниже

56

содержание остаточного углерода. Рудные окатыши со­ держат азота значительно меньше, в процессе их восста­ новления заметное удаление его достигается лишь при высокой температуре. При 1200°С за 30 мин из рудного окатыша удаляется до 40% азота (рис. 44). К концу

Рнс. 44. Влияние различных факторов на поведение азота в рудоугольных (1 — 3) и рудных (4, В) окаты­ шах:

количество азота, удаленного нз окатышей (улет)

восстановления его содержание в тех и других окаты­ шах составляет соответственно 0,03 и 0,01%, при этом в рудо-угольных окатышах остается 0,3, а в рудных лишь несколько сотых процента углерода.

3. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ

'К металлизованным окатышам, .предназначенным для іцлавки чугуна и стали, предъявляют различные требования. Если н доменной печи можно с успехом проплавлять достаточно прочные окатыши с относи­ тельно 'невысокими степенью восстановления и общим содержанием железа, то для сталеплавильной печи эти показатели должны быть близки к .характеристикам заменяемого скрапа, т. е. окатыши должны произво­ диться из весьма богатых концентратов и иметь высо­ кую степень металлизации.

57

Глубокое восстановление окатышей может быть до­ стигнуто в шахтной или вращающейся іпечи, 'поэтому для сравнения поведения металлизованных (на 50%) и

Установка для исследования поведения окатышей в условиях доменной печи изображена на рис. 45. Реак­ ционная трубка вместе с газогенераторной ретортой .по­ мещалась в двухзонную печь сопротивления с графи­ товым 'нагревателем. Нижняя зона печи служила для регенерации двуокиси углерода. Газ, состоящий из азота и двуокиси углерода, предназначенной для реге­ нерации, подавался под слой древесного угля, поме­ щенного в нижнем конце регенераторной реторты. Часть двуокиси углерода вводилась без регенерации в реакци­ онную трубку в нужном соотношении с окисью углеро­ да. Скорость газовой смеси поддерживалась на уровне 0,2 м/с. По окончании восстановления измерялась проч­

концу процесса достигают практически одинаковой степени металлизации. Высокая плотность железной оболочки металлизованных окатышей, приобретенная в процессе их предварительного восстановления в кон­ вейерной печи при температуре около 1250°-С, способ­ ствует замедлению диффузии реагентов, в то время

58

S^o*-

\o К C-.*

«я <->о a

ИбЙ

ёег=§

« § 1І&

§g ^ S

g.я - a s

I g-sg

§■I HI

о ' я I

>0<NOto

I§ I 0*5

59

■как процесс восстановления окисло« железа в окислен­ ных окатышах заканчивается до начала сваривания восстановленного железа, т. е. в условиях «ысокопористого состояния окатыша. 'Наибольшая скорость вос­ становления в трубчатой печи наблюдается у рудоугольных окатышей (рис. 49, 50).

Металлический каркас предварительно металлизовэнных окатышей (рис. 51, кривая 1), .полученный при высоких температурах, обеспечивает им неизменную высокую прочность на протяжении процесса нагрева, до

60

восстановления в условиях доменной и вращающейся печей, ів то время как окисленные окатыши (кривая 2)

прочность, а доля разрушенных ів трубчатой печи ока тышей (кривая 5) возрастает до 50%.

Г л а в а II

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ РУДО-УГОЛЬНЫХ ОКАТЫШЕЙ В КОНВЕЙЕРНОЙ ПЕЧИ

Возможность металлизации рудо-уголыных окаты­ шей в токе дымовых газов известна не только из лабо­ раторных, но из полупромышленных советских и зару­ бежных исследований [10, 11, 30, 47—69]. В 1954 г. в

Кливленде (США) была построена опытгіая установка для получения жидкого металла по способу ДЛМ, в ■состав которой входила конвейерная обжиговая маши­

61