Лекция №3
Офлюсованный агломерат и его свойства
Агломерат разных заводов содержит, %:
Fe |
FeO |
Mn |
SiO2 |
Al2О3 |
СаО |
MgO |
S |
общ |
|
|
|
|
|
|
|
47-58 |
9-17 |
0,2-0,6 |
8-13 |
1,0-2,5 |
8-17 |
1-3 |
0,03-0,1 |
Основные преимущества офлюсованного агломерата:
Исключение из доменной плавки эндотермической реакции разложения карбонатов, т.е. СаСО3 → СаО + СО2 – Q1 или MgCО3 → MgO + СО2 – Q2
Улучшение восстановительной способности газов в самой доменной
Улучшение восстановимости агломерата
Улучшение процесса шлакообразования
Уменьшение числа материалов, загружаемых в доменную печь
Сокращение расхода кокса на 6—15 %.
.
Качество агломерата оценивают рядом параметров:
он должен быть в кусках определенной крупности,
должен иметь высокую прочность в холодном и в горячем состоянии,
высокую восстановимость,
высокую температуру размягчаемости.
Крупность агломерата для малых и средних печей должна составлять 5-40 мм, а для крупных и сверхмощных – 15-40 мм.
Под холодной прочностью подразумевают прочность, препятствующую
разрушению агломерата при его транспортировке и загрузке в печь, под горячей – препятствующую разрушению под воздействием давления столба шихты в печи при высоких температурах.
2
.
Производство агломерата ведут на агломерационных фабриках, в состав которых входят комплекс оборудования для подготовки шихты, ленточные (конвейерные) агломерационные машины и комплекс оборудования для дробления и охлаждения полученного агломерата и отсева его мелочи.
1 - приводная звездочка
2 - спекательная тележка-паллет
3 – питатель
4 – питатель
5 – зажигательный горн
6 – вакуум-камера
7 – холостая звездочка
8 – пылеуловитель
9 – эксгаустер
10 - труба
Рис. Схема агломерационной машины
3
.
Производство окатышей
Процесс производства окатышей состоит из двух стадий:
а) получения сырых (мокрых) окатышей; б) упрочнения окатышей (подсушка при 300-600 и обжиг при 1200-1350°С)
По сравнению с агломератом производство окатышей характеризуется:
меньшим отсевом мелочи
дополнительным расходом топлива
у окатышей выше содержание железа
у окатышей ниже основность
себестоимость их производства примерно одинакова
Основным преимуществом окатышей является более высокая холодная прочность, что позволяет транспортировать их на большие расстояния
4
.
Металлизованные окатыши
В металлизованных окатышах часть оксидов железа восстановлена до железа.
Повышение степени металлизации окатышей на каждые 10% обеспечивают:
снижение расхода кокса на 4,5–6 %
увеличение производительности доменной печи на 5–7 %.
На металлизацию расходуется топлива больше, чем кокса на восстановление железа в доменной печи, но это более дешевое и менее дефицитное топливо, чем кокс (уголь, природный газ).
5
.
Топливо
Основным топливом доменной плавки является кокс — кусковой пористый материал из спекшейся углеродистой (83—88 % С) массы, получающейся при прокаливании каменного угля без доступа воздуха. Вследствие своей прочности, термостойкости (способности не растрескиваться) и способности не спекаться кокс сохраняет форму кусков на всем пути движения шихты от колошника до горна. Благодаря этому кокс разрыхляет столб шихты в печи, обеспечивая необходимую ее газопроницаемость.
Как топливо кокс, сгорая у фурм, обеспечивает доменную печь теплом, необходимым для нагрева и расплавления шихты и протекания процессов восстановления железа из оксидов.
6
Производство кокса
Кокс получают сухой перегонкой (нагревом до 1100 °С без доступа воздуха) коксующихся каменных углей в коксовых печах, представляющих собой камеры из динасового кирпича.
1 - регенераторы;
2 - обогревательные простенки;
3 - обводной канал;
4 – отверстия для загрузки шихты;
5 - камера коксования
7
Производительность батареи достигает 2000 т/сут.
Коксование загруженной в камеру порции шихты длится 14,5–16 ч.
Плоские камеры объединены в коксовые батареи по 60—80 параллельно расположенных камер. С торцов каждая камера герметично закрыта съемными дверями
После химических цехов очищенный обратный коксовый газ содержит, %:
Н2 |
СН4 |
СmНn СО |
СО2 N2 |
56-60 23-26 |
2-4 5-7 |
2-3 3-7 |
|
8
Удельный расход условного топлива на выжиг кокса в современных печах составляет 0,085—0,10 т/т.
Распределяется эта теплота в среднем следующим образом, %:
Физическая теплота коксового газа (при температуре |
30—35 |
на выходе из печи в среднем 700° С) |
|
То же горячего кокса (температура 1000—1050° С) |
40—45 |
То же уходящих газов (температура 300—400° С) |
10—15 |
Потери в окружающую среду |
9—12 |
9
Схема коксохимического производства
1 – коксовый эксгаустер
2 – приводная турбина с противодавлением 3 – приводной электродвигатель
4 – загрузочное устройство УСТК
5 – котел-утилизатор
6 – барабан-сепаратор
7 – циркуляционный насос КУ
8 – дымосос УСТК
10