- •Способы окускования железорудных материалов
- •Технология агломерации железных руд.
- •Горение топлива и окислительно-восстановительные процессы при агломерации.
- •Твердофазные химические реакции
- •Плавление шихты и кристаллизация расплава при агломерации
- •Газодинамические и тепловые процессы при агломерации.
- •Поведение попутных элементов при агломерации.
- •Металлургические свойства агломерата
- •Технико-экономические показатели процесса агломерации
- •Устройство агломерационных цехов. (рис в лекции)
- •Устройство агломерационной машины.
- •Технология (схема) производства окатышей.
- •Формирование сырых окатышей.
- •Высокотемпературное упрочнение окатышей
- •Металлургические свойства окатышей
- •Поведение попутных элементов при получении окатышей.
- •Технико-экономические показатели процесса производства железорудных окатышей.
- •21,11. Ресурсосбережение при производстве окатышей, агломерата
- •23. Устройство цехов для производства окатышей.
- •24. Агрегаты для окомкования железорудных материалов.
- •25. Агрегаты для высокотемпературного обжига окатышей.
- •26. Сравнение металлургических свойств агломерата и окатышей.
- •27. Термодинамика восстановления окислов железа
- •28. Процессы удаления влаги, летучих и разложения плавильных материалов.
- •29. Эффективность использования офлюсованных материалов.
- •30. Восстановление кремния и условия выплавки кремнистых чугунов и ферросплавов.
- •31. Восстановление марганца и условия выплавки марганцевых чугунов и фс.
- •32. Поведение цинка, щелочей и свинца в дп.
- •33. Восстановление в доменной печи фосфора.
- •34. Восстановление в доменной печи хрома, ванадия, титана.
- •35. Прямое и косвенное восстановление в доменной печи.
- •36. Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.
- •37. Показатели развития процессов восстановления в доменной печи
- •38. Технико-экономические показатели доменного производства.
- •39. Связь показателей восстановления и расхода кокса.
- •40. Механизм процесса восстановления
- •41. Влияние различных факторов на скорость восстановления.
- •42. Науглероживание железа в доменной печи.
- •43. Качество чугуна.
- •44. Шлакообразование в доменной печи.
- •45. Влияние шлакового режима на показатели доменной плавки
- •Десульфурация Чугуна
- •49. Внедоменная десульфурация чугуна.
- •50. Теплообмен в доменной печи.
- •51. Тепловые балансы и показатели тепловой работы печи.
- •52. Горение топлива у фурм доменной печи.
- •53. Окислительная зона.
- •54. Температура в горне (рис 125 стр. 246)
- •55. Формирование печного газа и изменение его состава при движении от фурм к колошнику.
- •56. Движение газа в слое кусковых материалов.
- •57. Распределение шихты в печи и ее движение.
- •58. Эффективность повышения давления газов в печи.
- •59. Нагрев дутья
- •60.Увлажнение дутья.
- •61. Обогащение дутья кислородом
- •62. Вдувание природного газа в горн печи
- •63. Вдувание мазута в горн печи
- •64. Вдувание угля в горн печи
- •65 Комбинированное дутье доменных печей
- •66. Вдувание горячих восстановительных газов
- •67. Профиль доменной печи
- •68. Футеровка доменной печи.
- •69. Охлаждение доменной печи.
- •70. Фурменный прибор.
- •71. Устройство чугунной и шлаковой леток.
- •72. Загрузочное устройство доменных печей.
- •73. Чугуновозные и шлаковозные ковши.
- •74. Разливочные машины.
- •75. Воздухонагреватели
- •76 Очистка доменного газа
- •77, 92. Предпосылки развития процессов металлургии железа
- •78. Классификация процессов металлургии железа
- •79. Получение губчатого железа в шахтных печах
- •80 Железорудное сырье для процессов металлургии железа.
- •81. Топливо и восстановитель для металлургии железа
- •82 Получение губчатого в периодически действующих ретортах.
- •83 Получение губчатого железа во вращающихся печах, на конвейерных машинах
- •84 Получение крицы
- •85 Восстановление в аппаратах кипящего слоя
- •86 Вторичное окисление и пирофорность губчатого железа
- •87 Свариваемость кусков шихты при их восстановлении в шахтных печах металлизации
- •88 Особенности процесса металлизации с использованием твердого топлива.
- •89. Получение жидкого металла по схеме «восстановление-плавление»
- •90. Получение жидкого металла по схеме «плавление восстановление»
- •93. Технико-экономические показатели металлургия железа
Поведение попутных элементов при агломерации.
В ходе агломерации происходит выгорание сульфидной серы шихты. Реакция начинается при 250-280С
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2
Выше 1383С процесс развивается по реакциям
3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2
3FeS+5O2= Fe3O4+3SO2
В присутствии катализаторов (Fe2O3) до 40% SO2 окисляется до SO3. В отходящих газах установлено наличие Н2S и COS.
В зоне горения сернистые соединения захватываются из газа железистым силикатным расплавом с образованием CaS. При температурах 900-1000С известь, известняк и ферриты поглощают SO2 из газа
СаО+ SO2+1/2Н2О = СаSO30.5 Н2О
СаSO30.5 Н2О= СаSO3+0.5 Н2О
СаSO3+1/2O2= СаSO4
Таким образом, высокая основность шихты ухудшает десульфурацию.
Удалению сульфидной серы способствует повышенные расходы топлива.
Удаление мышьяка, цинка, свинца при агломерации практически не имеет места.
Однако при вводе в шихту хлорирующих добавок (СаСl2) образуются летучие хлориды. В этих условиях удается удалить до 90% Pb, 65%Zn, 60%As.
Металлургические свойства агломерата
Высококачественный агломерат характеризуется высокой прочностью, высокой восстановимостью, высокой температурой начала размягчения и коротким интервалом размягчения.
Прочность агломерата определяется строением его кусков и минералогическим составом.
Кусок агломерата представляет собой Систему блоков, разделенных крупными порами. Структура похожа на виноградную гроздь. Периферийная зона каждого блока состоит из кристаллов магнетита, между которыми небольшое количество силикатной связки и стекла. Ближе к центру - промежуточная зона с повышенным количеством связки. В центре расположено одно или несколько силикатных озер, состоящих из Са-оливина. Абсолютные размеры блоков увеличиваются при укрупнении коксовой мелочи, используемой для спекания.
При нагрузках в первую очередь разрушаются связи между блоками. Оптимальными являются блоки 15-20мм, образующиеся вокруг частиц коксика 1-3 мм.
Способы улучшения качества.
1. Увеличение расхода твердого топлива улучшает прочность, но при этом снижается производительность. Поэтому целесообразно дополнительно подогревать спекаемый слой газовыми горелками..
2. Добавка доломитизированного известняка.
3. Целесообразно спекать два прочных агломерата различной основности, которые затем смешиваются. Это позволяет не производить непрочный агломерат основностью 1,3-1,5.
Восстановимость прямо пропорциональна поверхности пор офлюсованного агломерата и зависит от основности. Максимум восстановимости соответствует основности 1,4-1,5.
Температура начала размягчения основностью 0,5-0,7 и 2-4 составляет 1100-1150 и 1200-1250С.
Технико-экономические показатели процесса агломерации
Производительность агломерационной ленты (т/сут) вычисляется по формуле
Q = 14.4FvK
F – площадь спекания, м2
v – вертикальная скорость спекания, м/мин
– насыпная масса шихты, т/м3
K – выход готового агломерата из шихты, %
Насыпная масса агломерационной шихты колеблется от 1,7 до 2,2 т/м3
Насыпная масса несколько ниже для сидеритовых, бурожелезняковых и сильно офлюсованных шихт.
Вертикальная скорость спекания зависит от газопроницаемости шихты, величины вакуума и других величин и находится в пределах 0,015 – 0,33 м/мин
Выход годного агломерата обычно не превышает 70-80% и зависит от выхода спека из шихты К1, и выхода годного агломерата из спека К2. При подсчете К1 в долях единицы исходят из потери массы при спекании. Величина К2 зависит от прочности спека и составляет 63-78%. Средний удельный съем агломерата с 1 м2 площади спекания аглолент составляет 1,41 т/(м2час). Простои 6,9% (в том числе текущие простои 2,76%, планово-предупредительные ремонты 3,02% и капитальные ремонты 1,12%).