16. Схема производства окатышей

Металлизованные материалы можно использовать следующим образом

1. При обогащении бедных, комплексных и труднообогатимых руд. В этом случае целесообразно восстановить до металла и далее извлечь в концентрат максимальную долю железа. Для этого процесса необходима максимально возможная степень металлизации.

2. Для применения в сталеплавильном производстве, исключая доменную плавку. Для этого процесса необходимы максимальная степень металлизации и использование чистых по вредным примесям и богатых железорудных концентратов.

3. Для переплавки в доменной печи. Согласно теоретическим расчетам и опытным данным, при степени металлизации доменной шихты до 50-60% каждые 10% металлизации обеспечивают снижение расхода кокса на 4-6% и прирост производительности на 5-7%.

Следует подчеркнуть, что при производстве и проплавке в доменных печах металлизованных материалов суммарный расход твердого восстановителя остается прежним или даже несколько увеличивается.

В настоящее время существуют две возможности производства металлизованных окатышей:

1. Металлизация обожженных окисленных окатышей

2. Совмещение упрочнения и восстановления в одном технологическом процессе

Последнее направление представляется более экономичным и более перспективным, однако его технологическое воплощение связано с рядом трудностей. В качестве восстановителя применяют газ (чаще всего продукты конверсии природного газа), твердое топливо (коксовая мелочь, антрацит, буроугольный полукокс и др) или их смесь. Для получения металлизованных материалов предлагается применять известные в промышленности агрегаты – конвейерную машину, шахтную печь и комбинированную установку. До настоящего времени нет достаточной ясности о преимуществах этих агрегатов, так как отсутствует практический опыт. Следует ожидать, что использование указанных конструкций связано с типом технологического процесса.

17. Металлургические свойства окатышей

Прочность окатышей. Обожженные окатыши должны сохранять свою прочность от момента схода с обжиговой машины до загрузки в доменную печь. Для окатышей важна не только нагрузка, при которой происходит их разрушение, но и крупность получаемых кусков. В ДП нежелательно загружать куски <3-5мм.

Прочность окатышей обычно оценивается двумя показателями: прочностью при испытании на раздавливание и выходом мелкой фракции (0,5-0,6 мм) после испытания на истирание в барабане. На прочностные свойства окатышей влияет ряд технологических факторов. Из них основным является температура обжига, которая в значительной степени интенсифицирует процесс спекания. При превышении температурного оптимума наблюдается некоторое снижение прочности. Определенную роль в упрочнении играет и время пребывания окатышей при температуре обжига. Наиболее интенсивно упрочнение протекает в первые 5-20 мин. Затем этот процесс замедляется и возможно даже некоторое снижение прочности окатышей. На прочность окатышей влияет ход процесса окисления оксидов железа. Установлено, что при окислении оксидов железа скорость уплотнения магнетита снижается, свидетельствуя об уменьшении скорости спекания и упрочнения образцов. Таким образом, целесообразно разделить процессы окисления и спекания, проводя низкотемпературное окисление (при 900-1000 С). Для это необходимо поддерживать небольшой скорость подогрева окатышей (80-120С/мин). Однако между прочностью окатышей и степенью их окисления нет определенной зависимости. Воздействие на прочностные свойства окатышей оказывает и скорость охлаждения. При высоких скоростях охлаждения (более 100-150 С/мин) прочность окатышей снижается, что обусловлено развитием термических напряжений. На прочность окатышей влияют количество и состав пустой породы, от которых зависят количество и свойства расплава, образующегося при обжиге окатышей. В последнее время в качестве флюса иногда используют доломит, что благотворно влияет на удаление серы при обжиге. Замена известняка доломитом приводит к уменьшению количества расплава, т.е. дает возможность поднять температуру обжига. Прочность окатышей при восстановлении. При восстановлении прочность железорудных окатышей существенно снижается. Восстановимость окатышей меняется в зависимости от их структуры и состава, что в свою очередь определяется режимом обжига. Наилучшей восстановимостью обладают окатыши, обожженные при 1000-1150 С. В этих условиях упрочнение окатышей осуществляется исключительно по твердофазному механизму.

Качество окатышей характеризуется их:

гранулометрическим составом – 97-95% 10-20мм и 3-5% 0-6мм,

прочностью (измеряется усилием, необходимым для раздавливания) 1,5-2,5кН/окатыш

восстановимостью

На прочность оказывает влияние:

температура обжига;

время пребывания в зоне обжига. наиболее интенсивно упрочнение происходит в первые 5-20мин, затем процесс замедляется и возможно даже уменьшение прочности;

ход процесса окисления. При окисления окислов железа скорость уплотнения магнетита снижается. Поэтому целесообразно разделить процессы окисления и спекания проводя низкотемпературное окисление при t=900-1000С. Для этого поддерживают небольшую скорость подогрева окатышей (80-120С/мин);

Скорость охлаждения. При высоких скоростях охлаждения прочность снижается, что объясняется развитием термических напряжений;

Степень офлюсованности. Зависимость имеет экстремальный характер;

Восстановимость окатышей также определяется режимом обжига. Наилучшей восстановимостью обладают окатыши, обожженные при t=1000-1150С.