LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Поліпшення металургійних властивостей залізорудних окускованих матеріалів для підвищення ефективності виплавки металу

пор)



Пори

Паливо

Св'язка

Вюстит

Feмет/Fe2O3

Паливо

Св'язка

Вюстит

Feмет/Fe2O3

Периферійна

0,8-1,0

27,8

-

45,6

9,2

-/27,8

-

55,2

11,1

-/33,7

Переходна

2,4-3,0

34,5

7,0

23,2

35,0

0,3/-

10,1

35,4

53,4

0,5/-

Центр

2,4-3,0

48,0

11,0

18,7

21,6

0,7/-

21,1

36,0

41,5

1,4/-


З метою удосконалення технології виробництва обкотишів, що самовідновлюються, проведені дослідження зв'язків між вхідними і вихідними технологічними параметрами, які істотно розширюють можливості нової технології. Задачу вирішували методом симплекс-планування, результатом якого є оптимізаційна модель типу Уп = f (x1; x2; x3; ... xn) = max. Як незалежні фактори були обрані температури нагрівання і запалювання шихти, тривалість ціх процесів, масова частка твердого палива, висота шару, швидкість фільтрації газів у шарі. Залежні фактори: масові частки залишкового вуглецю і закису заліза у обпалених обкотишах, опір стиску, міцність на удар, стиранність, максимальна температура на границі шар-постіль.

Результати експериментів використані для кореляційно-регресійного аналізу і побудови поліноміальних моделей у вигляді множинних рівнянь регресії. Моделі адекватні даним дослідження. Аналогічні дослідження проведені для встановлення основних технологічних параметрів при одержанні агломератів, що самовідновлюються. На підставі виконаних розрахунків розглянуто вплив параметрів технології на очікувані значення розподілу вуглецю в обпалених обкотишах і їхні металургійні властивості (рис. 4).












Рис. 4. Залежність металургійних властивостєй обкотишів, що самовідновлюються, від вмісту вуглецю

1. Ступінь відновлення (11000С)

2. Ступінь відновлення (10000С)

3. Перепад статичного тиску у шарі обкотишів (11000С)

4. Перепад статичного тиску у шарі обкотишів (10000С)

5. Усадка шару обкотишів

Показано, що вміст вуглецю в окускованих матеріалах, що самовідновлюються, повинен складати 1,4 – 1,6 %. В цьому інтервалі вмісту вуглецю при температурі 11000С ступінь відновлення складає 95%; перепад статичного тиску в шарі під навантаженням 47-50 Па, усадка – 60%, індекс на удар – 81,3%, на стирання – 9,3%, що відповідає сучасним вимогам до властивостей сировини.

Виконано аналіз процесу термообробки рудовуглецевих обкотишів на конвеєрній обпалювальній машині. Показано, що збільшення концентрації вуглецю до 3-4% у шихті для виробництва обкотишів, що самовідновлюються, у порівнянні з витратою 0,6 - 0,8% для виробництва обкотишів з вюститно-магнетитовою структурою, визиває необхідність корегування технологічних параметрів.

Обкотиші, що самовідновлюються, виробляють з шихт, які містять тверде паливо. Для одержання обкотишів з заданною концентрацією вуглецю необхідно, щоб тривалість термообробки була менша, ніж час повного окислення вуглецю. Розрахунками показано, що 45-50% вуглецю окислюється протягом 5-7 хв. При відомих швидкостях фільтрації і максимальній температурі обпалу температура теплоносія збільшується на 170-1800С и досягає 13800С. Фактичні температури в шарі нижче цієї величини, тому що частина теплоти йде на компенсацію ендотермічних реакцій відновлення, а також за рахунок зниження витрат природного газу з 20,2 м3/т обкотишів до 15,73 м3/т. Були відпрацьовані технологічні параметри підготовки сировинних матеріалів, одержання сирих обкотишів, їх високотемпературної обробки і виготовлена дослідна партія обкотишів, що самовідновлюються. Металургійні властивості дослідних обкотишів наведени в таблиці 5.

Таблица 5

Металургійні властивості обкотишів, що самовідновлюються

Показатели

Обкотиші


Окисленні

Що самовідновлюються


У аглочаші

Промислові

У аглочаші

Промислові

Хімічний склад, %

Fe

FeO

C

S

Основність CaO: SiO2

Опір стиску, кг/ок 1

Стирання, % 2

Ступінь відновлення, % 2

Ступінь металізації, % 2

Усадка шару, % 3

Перепад тиску, Па 3

Вихід спеку, % 3

Ступінь відновлення, % 3

Ступінь металізації, % 3

Температура початку фильтрації рідких фаз, 0С

Температура максімальної фильтрації, 0С

Вміст FeO у первинному шлаку, %


59,22

1,60

-

0,045

0,65

289

10,8

38,74

15,61

29,5

52

36,5

66,92

52,01


1330

1530

48,6


59,27

1,20

-

-

0,63

217

10,8

39,57

16,34

31,0

50

38,5

69,17

55,29


1330

1530

48,6


62,64

39,67

1,13

0,118

0,52

182

17,6

32,83

19,81

51,5

804

51,6

67,14

60,65


1370

1480

29,9


59,48

10,16

0,39

-

0,54

118

23,5

53,06

35,76

41,0

240

43,6

74,73

65,54


1385

1460

35,6

Примітка: 1ДСТУ 3206-95; 2ДСТУ 3202-95; 3ДСТУ 3205-95


Експериментальним шляхом була отримана залежність ступеню металізації обкотишів, що самовідновлюються, при їх термічній обробці в умовах хімічно-резервної зони від вмісту в них вуглецю. Експериментальні дані описуються залежністю:

n=7,758 Соб., % - де, n - ступінь металізації, %.

Виконаний прогнозний розрахунок показників доменної плавки по методу проф. А.Н. Рамма дозволив одержати коефіцієнт заміни коксу, розрахований як відношення отриманої економії коксу до концентрації вуглецю в обкотишах.


ТЕОРІЯ І ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ГУБЧАТОГО ЗАЛІЗА СПОЛУЧЕНИМ ПРОЦЕСОМ МЕТАЛІЗАЦІЇ І СПІКАННЯ


В дисертаційній роботі виконано аналіз ефективності використання губчатого заліза в металургійних агрегатах. Проплавка