Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое

Представлены результаты спеканий агломерата с использованием предварительного подогрева шихты, обогащения кислородом воздуха, топлива с низкой температурой зажигания и связующего вещества. При совместном использовании этих факторов получена максимальная производительность аглопроцесса, намного превы...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
Hauptverfasser:	Кривенко, С.В., Томаш, А.А., Русских, В.П.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2009
Schriftenreihe:	Металл и литье Украины
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104322
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое / С.В. Кривенко, А.А. Томаш, В.П. Русских // Металл и литье Украины. — 2009. — № 7-8. — С. 63-68. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-104322
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1043222016-07-08T03:02:01Z Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое Кривенко, С.В. Томаш, А.А. Русских, В.П. Представлены результаты спеканий агломерата с использованием предварительного подогрева шихты, обогащения кислородом воздуха, топлива с низкой температурой зажигания и связующего вещества. При совместном использовании этих факторов получена максимальная производительность аглопроцесса, намного превышающая сумму увеличений производительности для каждого из них отдельно, с хорошим качеством агломерата. Представлено результати спікань агломерату з використанням попереднього підігріву шихти, збагачення киснем повітря, палива з низькою температурою запалювання і в’яжучої речовини. При спільному використанні цих факторів отримана максимальна продуктивність аглопроцесса, яка набагато перевищує суму збільшень продуктивності для кожного з них окремо, із кращою якістю агломерату. Results of sintering of agglomerate with the use of the preliminary warming up of mix, enriching oxygen of air, fuels with the low temperature of lighting and connective matter are presented. The burst performance of sintering process, far exceeding the sum of multiplying the productivity for each of them separately, is got at sharing of these factors, with the good value of agglomerate. 2009 Article Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое / С.В. Кривенко, А.А. Томаш, В.П. Русских // Металл и литье Украины. — 2009. — № 7-8. — С. 63-68. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104322 622.788.36 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Представлены результаты спеканий агломерата с использованием предварительного подогрева шихты, обогащения кислородом воздуха, топлива с низкой температурой зажигания и связующего вещества. При совместном использовании этих факторов получена максимальная производительность аглопроцесса, намного превышающая сумму увеличений производительности для каждого из них отдельно, с хорошим качеством агломерата.
format	Article
author	Кривенко, С.В. Томаш, А.А. Русских, В.П.
spellingShingle	Кривенко, С.В. Томаш, А.А. Русских, В.П. Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое Металл и литье Украины
author_facet	Кривенко, С.В. Томаш, А.А. Русских, В.П.
author_sort	Кривенко, С.В.
title	Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое
title_short	Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое
title_full	Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое
title_fullStr	Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое
title_full_unstemmed	Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое
title_sort	интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2009
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/104322
citation_txt	Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое / С.В. Кривенко, А.А. Томаш, В.П. Русских // Металл и литье Украины. — 2009. — № 7-8. — С. 63-68. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT krivenkosv intensifikaciâprocessaaglomeraciizasčetuveličeniâskorostigoreniâtoplivavsloe AT tomašaa intensifikaciâprocessaaglomeraciizasčetuveličeniâskorostigoreniâtoplivavsloe AT russkihvp intensifikaciâprocessaaglomeraciizasčetuveličeniâskorostigoreniâtoplivavsloe
first_indexed	2025-07-07T15:13:00Z
last_indexed	2025-07-07T15:13:00Z
_version_	1837001532356165632
fulltext	�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 А. І. Шевченко, А. В. Нарівський Метод контролю форми графіту у виробах із чавуну, що не руйнує Представлено контактний метод і прилад для визначення форми графіту у чавунах. Анотація графит, чугун, структура, литой металл, теплопроводность, графитизация, термопреобразователь Ключевые слова A. Shevchenko, A. Narivskiy Metods of nondestructive testing in the form of graphite products of pig iron The contact method and the device for determination of form of graphite in cast-irons are presented. Summary УДК 622.788.36 С. В. Кривенко, А. А. Томаш , В. П. Русских (ПгТУ) Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое Представлены результаты спеканий агломерата с использованием предварительного подогрева шихты, обогащения кислородом воздуха, топлива с низкой температурой зажигания и связующего вещества. При совместном использовании этих факторов получена максимальная производительность аглопроцесса, намного превышающая сумму увеличений производительности для каждого из них отдельно, с хорошим качеством агломерата П роизводительность агломера- ционного процесса определя- ется скоростью перемещения зоны горения топлива в слое и выходом годного агломерата и растет при увеличении значений этих параметров. Для ускорения перемещения зоны горения не- обходимо интенсифицировать го- рение топлива в ней. Одним из наиболее распространенных спосо- бов интенсификации горения топлива является увеличение скорости доставки газообразного кис- лорода в слой. Обычно это реализуют улучшением газопроницаемости спекаемого слоя [1, 2]. Однако повышенный расход газов через слой способству- ет снижению температуры в зоне горения за счет уноса тепла отходящими газами. В результате снижается количество образующихся легкоплав- ких соединений и ухудшается структура агломера- та. Поэтому улучшение газопроницаемости слоя должно сопровождаться увеличением высоты слоя для согласования скорости подогрева шихты отходящими газами из зоны горения со скоростью передвижения зоны горения. При одинаковых значениях этих скоростей получают агломерат высокого качества с максимальной производитель- ностью процесса спекания [2]. Существует способ интенсификации горения топлива, в котором в слой всасывают воздух, обогащенный кислородом [3]. Увеличение содер- жания кислорода в воздухе позволяет существенно увеличить скорость горения топлива в слое без изменения его газопроницаемости. Но скорость спекания шихты ограничивается низкой скоростью перемещения зоны горения топлива из-за низкой скорости нагрева шихты до температуры зажигания топлива в зоне, расположенной непосредственно под зоной горения, а также значительных расходов тепла на подогрев шихты и испарение влаги из зоны переувлажнения. Поэтому при обогащении кислородом всасываемого воздуха рост скорости спекания не существенный, а значительно уве- личивается содержание остаточного кислорода в �� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 отходящих газах и температура в зоне горения. Из-за существенного повышения температуры в зоне горения топлива происходит излишнее оплав- ление шихты и ухудшение газопроницаемости спекаемого слоя и, как следствие, снижение роста производительности аглопроцесса. При этом со- держание фракции менее 10 мм в агломерате уменьшается на 10-15 %отн. при повышении со- держания кислорода в воздухе на 1 %. Уменьшить излишнее оплавление шихты можно снижением расхода топлива, что способствует снижению эффективности использования кислорода из-за уменьшения количества окисляемого углерода. Поэтому в данном способе при повышении со- держания кислорода в воздухе на 1 % увеличе- ние производительности аглопроцесса составляет всего 1-2 %. Повысить скорость горения топлива в ших- те также возможно за счет приближения тем- пературы шихты к температуре его зажигания. Существует способ спекания окомкованной ших- ты, предварительно подогретой до температуры 60-80 °С, что устраняет зону переувлажнения. В результате увеличивается газопроницаемость слоя и скорость спекания [4]. При этом за счет дополнительного тепла шихты и уменьшения расхода тепла на испарение влаги шихты про- исходит ускорение подогрева шихты под зоной горения топлива до температуры его зажигания, но интенсивность горения топлива практически не изменяется. Так как топливо горит в направлении движения газов сквозь слой, то верхняя часть зоны горения получает больше кислорода, чем нижняя. При недостатке кислорода нижняя часть зоны горения топлива горит вяло, а верхняя часть, где кислорода избыток, при передвижении получает меньше недожженного топлива и охлаж- дается воздухом, который всасывается в слой с повышенным расходом. В результате зона горения топлива значительно расширяется. Кроме того, об- щая температура в зоне горения снижается за счет уноса тепла газами и неполного выгорания топлива. Расширение зоны горения топлива ограничивает повышение газопроницаемости спекаемого слоя, следовательно, и увеличение производительности аглопроцесса, а снижение температуры в зоне горе- ния способствует повышению содержания мелких фракций (менее 10 мм) в агломерате. Поэтому ших- ту подогревают до температуры не более 60-80 °С, чтобы остаточная влага шихты ограничила ско- рость передвижения зоны горения и ее расшире- ние в соответствии с интенсивностью горения топ- лива и уменьшают расход топлива на 3-5 %отн., что- бы сузить зону горения. Таким образом ограни- чивают рост производительности процесса агло- мерации на 20-30 % для получения агломерата удовлетворительного качества по крупности. При подогреве шихты до температуры более 80 °С зона горения перемещается слишком быстро и температура в ней еще больше снижается, в ре- зультате получают неудовлетворительное каче- ство агломерата по крупности. При подогреве окомкованной шихты выше 100 °С осуществля- ется сушка гранул и их прочность значительно уменьшается. Из-за разрушения гранул во время спекания газопроницаемость спекаемого слоя су- щественно ухудшается. Вследствие этого произ- водительность аглопроцесса и качество агломера- та значительно снижаются. Таким образом, для использования данного способа подобраны оптимальные условия спека- ния (температура подогрева шихты 60-80 °С и снижение расхода топлива на 3-5 %отн.), кото- рые обеспечивают максимально достижимое уве- личение производительности на 20-30 % при удовлетворительном качестве агломерата. В каждом из рассмотренных способов спе- кания агломерата существуют недостатки, огра- ничивающие повышение производительности. Их возможно устранить одновременным применени- ем используемых факторов, интенсифицирующих процесс горения топлива, а не суммированием этих показателей каждого из указанных извест- ных способов, и в результате получить более су- щественное повышение производительности про- цесса агломерации со снижением расхода топлива без ухудшения качества агломерата. Целью проведенных исследований является анализ показателей способа спекания агломерата из предварительно подогретой шихты с исполь- зованием воздуха, обогащенного кислородом. В лабораторных условиях были выполнены спекания агломерата при разных температурах окомкованной шихты и содержания кислорода в воздухе, результаты которых приведены в таблице. Высота слоя была постоянной – 180 мм. Макси- мальная температура подогрева шихты составила 120-125 °С и была ограничена возможностями ла- бораторного оборудования. Разряжение под слоем поддерживали на 10000 Па. Химический состав компонентов шихты и агломерата постоянен. Увеличение производительности процесса аг- ломерации рассчитывали по формуле сп 0 сп 0 ВГП 1 100, %, ВГ  τ ∆ = − ⋅ τ  (1) где сп сп 0, τ τ – время спекания с интенсификацией и без, соответственно, мин; 0ВГ, ВГ – выход годного агломерата с интенсификацией и без, %. Из таблицы видно, что самая низкая произ- водительность аглопроцесса соответствует спека- нию, которое осуществлено без использования �� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 какого-либо фактора, интенсифицирующего горе- ние топлива в слое. Это спекание принято за базо- вое и отвечает существующей технологии произ- водства агломерата на большинстве металлурги- ческих предприятий СНГ. Для исследования влияния подогрева шихты на процесс агломерации было осу- ществлено спекание подогретой до 80 °С шихты. При этом вре- мя спекания шихты сократилось в 2 раза, но из-за значительного ухудшения качества агломерата увеличение производительности процесса агломерации состави- ло лишь ΔП = 47,5 %. Так, вы- ход годного (фракции +10 мм в агломерате) уменьшился с 80,1 % до 59,1. Это объясняется значи- тельным расширением зоны го- рения топлива и снижением тем- пературы в ней. Это происходит в связи с недостатком тепла для про- грева шихты из-за вялого горе- ния топлива. Максимальная тем- пература газов tг при приближе- нии зоны горения к низу слоя для подогретой шихты (tг = 660 °С) выше, чем для неподогретой (tг = 560 °С) в связи с тем, что тепло газов не расходуется на испарение влаги из зоны пере- увлажнения (рисунок). Вялость горения топлива шихты также подтверждается повышением ос- таточного углерода в агломерате с базового Сост = 0,10 % до Сост = 0,16 при одинаковом содержании (%) FeO = 16,5-16,8 (таблица). При подогреве окомкованной шихты до tш = 120 °С процесс спекания вообще не прошел из-за недостаточной газопроницаемости слоя, которую Таблица Результаты спеканий агломерата Темпера- тура окомко- ванной шихты tш, °С Обога- щение кисло- родом воздуха Расход топлива, % Добавка Показатель спекания Содержание компонента в агломерате, % τсп, мин ВГ, % барабанная проба, % ΔП, % Сост СаО SiO2 Fe FeO Fe2O3бенто- нит торф 20 - 5,02 - - 11,0 80,1 69,6 0,0 0,10 10,60 11,23 54,50 16,80 59,30 20 - 5,02 - + 7,5 82,7 73,9 42,1 - - - - - - 80 - 5,02 - - 5,5 59,1 71,0 47,5 0,16 10,90 12,03 53,80 16,50 58,60 80 - 5,02 - + 5,5 72,3 74,2 121,6 - - - - - - 120 - 5,02 - - не спекся 120 - 5,02 + - 2,6 51,7 53,5 173,2 - - - - - - 120 - 5,02 + + 4,5 67,0 76,3 192,2 - - - - - - 20 + 5,02 - - 9,0 85,2 81,9 29,9 0,07 11,20 10,45 54,40 18,60 57,10 80 + 5,02 - - 4,3 77,2 70,2 149,5 0,09 11,10 11,43 53,50 16,60 58,00 120 + 5,02 + - 3,0 65,1 72,8 198,2 0,82 11,40 11,57 53,30 24,70 48,90 120 + 4,02 + - 3,5 70,1 68,8 174,9 - - - - - - 120 + 4,02 + + 4,0 66,8 75,2 129,4 - - - - - - 120 + 3,02 + + 3,5 77,8 77,3 205,3 - - - - - - Рис. Изменение температуры отходящих газов во время спекания: – базовое спекание; – спекание подогретой до 80 °С шихты; – спекание на обогащенном кислородом воздухе; – спекание подогретой до 80 °С шихты на обогащенном кислоро- дом воздухе; – спекание подогретой до 120 °С шихты на обогащенном кислоро- дом воздухе и с добавкой бентонита 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 Время, мин Те мп ер ат ур а, ° С 2 : – базовое спекание; – спекание подогретой до 80 °С шихты; – спекание на обогащенном кислородом воздухе; – спекание подогретой до 80 °С шихты на обогащенном кислородом воздухе; – спекание подогретой до 120 °С шихты на обогащенном кислородом воздухе и добавкой бентонита �� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 ухудшает разрушение высушенных гранул. Пото- му для исключения разрушения гранул к исходной шихте было добавлено 2 % бентонита. При этом производительность возросла на ΔП = 173,2 %, но качество агломерата еще больше ухудшилось. Таким образом, предварительный подогрев агло- мерационной шихты позволяет повысить произво- дительность процесса агломерации лишь за счет роста скорости передвижения зоны горения, но из-за недостаточно интенсивного горения топлива качество агломерата значительно ухудшается. Для исследования влияния на показатели про- цесса агломерации содержания кислорода в воз- духе, который всасывается в слой были осуществ- лены спекания на воздухе, обогащенном кисло- родом до 25 %. Спекание предварительно не подогретой ших- ты показало, что в сравнении с базовым спе- канием получено наименьшее увеличение произ- водительности ΔП = 29,9 %, но качество агломе- рата значительно улучшилось. Согласно рисунка температура в зоне горения топлива значительно возросла. Это также подтверждается уменьшением содержания в агломерате Сост = 0,07 % и ростом содержания FeO до 18,60 %. Малое увеличение производительности объясняется тем, что пере- движение зоны горения топлива сдерживается охлаждением шихты при испарении влаги из зоны переувлажнения. Таким образом, спекание отдельно подогретой шихты или отдельно со всасыванием воздуха, обогащенного кислородом, не дают мак- симального результата по производительности и качеству агломерата. Одно из наибольших увеличений произво- дительности процесса агломерации с хорошим качеством агломерата наблюдалось при спекании подогретой более чем до 80 °С шихты совместно со всасыванием в слой воздуха, обогащенного кислородом. Так, при спекании агломерата из шихты, подогретой до температуры tш = 80 °С, и с одновременным всасыванием в слой воздуха, обогащенного кислородом до 25 %, за счет интенсификации кислородом горения топлива в шихте увеличение производительности составило ΔП = 149,5 % по сравнению с базовым спека- нием, что на (149,5 – 47,5) = 102,4 % больше, чем для спекания шихты, подогретой до температуры tш = 80 °С, и со всасыванием в слой воздуха, не обогащенного кислородом, – на (149,5 – 29,9) = 119,6 %. Однако качество спеченного агломерата практически одинаково по сравнению с базовым спеканием. При этом, согласно таблицы, прибли- зительно одинаковое содержание Сост и FeO в спеченном агломерате в сравнении с агломератом, спеченным без интенсификации, свидетельствует о том, что скорость сгорания топлива в шихте выросла в 11,0/4,25 = 2,57 раза и в сравне- нии с агломератом, спеченным из не подогретой шихты на обогащенном кислородом воздухе, – в 9,0/4,25 = 2,12 раза. Таким образом, спекание агломерата с одновременным использованием предварительного подогрева шихты и обогаще- ния воздуха кислородом позволяет сузить зону горения топлива и повысить температуру в ней за счет повышения скорости горения топлива без ухудшения газопроницаемости слоя, что позво- ляет значительно повысить производительность процесса агломерации и снизить потери топ- лива без ухудшения качества агломерата. Увеличение производительности аглопроцесса только при предварительном подогреве шихты до 80 °С составило 47,5 % с ухудшением выхода год- ного агломерата. При обогащении всасываемого воздуха кислородом до 25 % без предварительного подогрева шихты увеличение производительно- сти составило 29,9 %. Сумма увеличения произ- водительности под воздействием каждого фактора отдельно составляет 47,5 + 29,9 = 77,4 %. В то же время при одновременном использовании про- сасываемого воздуха, обогащенного кислородом до 25 %, и предварительного подогрева шихты до 80 % увеличение производительности аглопро- цесса составило 149,9 %. Таким образом, за счет взаимодействия обоих интенсифицирующих фак- торов дополнительное увеличение производитель- ности составило 149,7 – 77,4 = 72,1 %. Совместное влияние обоих факторов почти в 2 раза выше, чем сумма отдельных влияний. Один из наибольших ростов производительно- сти процесса агломерации ΔП = 198,2 % при хорошем качестве агломерата наблюдался при спекании подогретой до температуры tш = 120 °С шихты с добавлением бентонита и использова- нием кислорода для обогащения воздуха, всасы- ваемого в слой. Для этого спекания в агломерате повышенное содержание Сост и FeO, указывает на возможность уменьшения содержания топлива в шихте. Было проведено спекание с содержанием топлива в шихте, уменьшенным с 5,02 до 4,02 % (на 19,9 %отн.). При этом увеличение производи- тельности процесса агломерации уменьшилось с ΔП = 198,2 % до ΔП = 174,9 при постоянном (приблизительно) качестве агломерата. Таким об- разом, при использовании обогащенного кисло- родом воздуха чем больше температура подо- грева шихты, тем значительнее увеличение про- изводительности процесса агломерации при мень- шем расходе топлива шихты. Для выявления возможности повышения ско- рости спекания шихты за счет более раннего зажигания топлива под зоной горения были проведены спекания шихты с добавлением к ней �� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 топлива с более низкой температурой зажигания, чем у основного топлива шихты. Основным топ- ливом шихты агломерации является дробленный кокс. При нормальных условиях температура его зажигания составляет 600-750 °С. В качестве дополнительного топлива использован активиро- ванный торф, которым обычно обезвоживают шла- мы [5]. Температура зажигания торфа равна 250-300 °С. Его содержание в агломерационной шихте составило 3 %. При спекании не подогретой шихты tш = 20 °С с добавлением 3 % активированного торфа увели- чение производительности аглопроцесса составило ΔП = 42,1 % без ухудшения качества агломерата. Повышение производительности состоялось из-за интенсификации горения топлива за счет его бо- лее раннего зажигания и ускорения роста темпе- ратуры шихты непосредственно под зоной горения, которое способствует ускорению испарения влаги из зоны переувлажнения шихты и ее перемещению вниз. Улучшение качества агломерата состоялось за счет дополнительного тепла сгорания углерода активированного торфа при неизменном содер- жании основного топлива. Полученное увели- чение производительности больше, чем при спекании такой же не подогретой шихты со всасыванием воздуха, обогащенного кислородом, на (42,1 – 29,9) = 12,2 %. Это указывает на боль- шое влияние температуры зажигания топлива шихты на скорость процесса спекания. Были проведены спекания подогретой до tш = 80 °С шихты с добавлением активированного торфа. Полученное увеличение производительно- сти составило ΔП = 121,6 % с удовлетворитель- ным качеством агломерата. В сравнении с произво- дительностью спекания одинаково подогретой шихты без добавления активированного торфа разница составляет (121,6 – 47,5) = 74,1 % при одинаковом времени спекания τ = 5,5 мин. По- вышение производительности состоялось лишь за счет улучшения качества агломерата. Таким образом, при отсутствии зоны переувлажнения во время спекания топливо с низкой температурой зажигания способствует повышению температуры в зоне спекания за счет внесения дополнительного тепла без расширения зоны горения топлива и, соответственно, без ухудшения газопроницаемости слоя. При спекании подогретой шихты до темпера- туры tш = 120 °С с добавлением к ней топлива (с меньшей температурой зажигания, чем основное топливо шихты), 2 % бентонита и всасыванием в слой воздуха, обогащенного кислородом до 25 %, получили увеличение производительности агло- процесса, которое составило ΔП = 129,4 % при ухудшении качества агломерата. В сравнении со спеканием без торфа и таким же содержанием ос- новного топлива получена более низкая произво- дительность аглопроцесса на (174,9 – 129,4) = 45,5 %. Это произошло из-за значительного перерасхода топлива и ухудшения газопроницаемости слоя шихты при оплавлении агломерата. Для устранения излишнего оплавления агло- шихты в ней было снижено содержание основного топлива (коксовой мелочи) до 3,02 %, то есть на 39,8 % относительно содержания топлива в агло- шихте, спеченной без предварительного подогрева и без обогащения кислородом воздуха. В резуль- тате спекания аглошихты с добавками (%) 2 – бентонита и 3 – активированного торфа, предва- рительно подогретой до 120 °С, со всасыванием в слой воздуха, обогащенного кислородом до 25 %, но со сниженным содержанием основного топ- лива получено максимальное увеличение произво- дительности аглопроцесса (ΔП = 205,3 %) при хорошем качестве агломерата. Для исследования влияния кислорода на про- цесс спекания подогретой до 120 °С шихты было проведено дополнительное спекание. К исходной шихте добавили активированный торф и бентонит, потом окомковывали и подогревали до 120 °С, но спекали со всасыванием в слой обычного воздуха. Увеличение производительности относительно ба- зового спекания составило ΔП = 192,2 %. В срав- нении со спеканием такой же шихты без до- бавления активированного торфа – то это на (192,2 – 173,2) = 19,0 % выше. Однако производи- тельность выросла лишь за счет улучшения ка- чества агломерата, так как время спекания зна- чительно увеличилось: Δτ = (4,5 – 2,6) = 1,9 мин. Таким образом, добавление активированного торфа в состав шихты внесло дополнительное тепло для повышения качества агломерата, но интенсивность горения топлива нужно увеличи- вать для получения еще большей производитель- ности без ухудшения качества агломерата. Выводы 1. Для существующей на большинстве метал- лургических комбинатах технологии спекания агломерата без предварительного подогрева и использования кислорода для обогащения воздуха получена самая низкая производительность агло- процесса с хорошим качеством агломерата (выход годного ВГ = 80,1 %). 2. Для применяемой технологии производства агломерата с использованием предварительного подогрева аглошихты теплом горячего возвра- та получен прирост производительности на ΔП = 47,5 % при существенном снижении выхода годного на 21 %абс. При использовании такого агломерата при выплавке чугуна суммарный �� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 7-8’2009 экономический эффект может снизиться за счет ухудшения газодинамики доменной печи. 3. При спекании подогретой до температуры 80 °С шихты без использования кислорода для обогащения воздуха целесообразно к исходной шихте добавлять ≈ 3 % топлива с низкой температу- рой зажигания, которое позволяет существенно повысить качество агломерата ВГ = 72,3 % и про- изводительность аглопроцесса – на ΔП = 121,6 %. При подогреве шихты до более высоких температур топливо с низкой температурой зажигания играет с. В. Крівенко, О. А. Томаш , В. П. Руських Інтенсифікація процесу агломерації за рахунок збільшення швидкості горіння палива в шарі Представлено результати спікань агломерату з використанням попереднього підігріву шихти, збагачення киснем повітря, палива з низькою температурою запалювання і в’яжучої речовини. При спільному використанні цих факторів отримана максимальна продуктивність аглопроцесса, яка набагато перевищує суму збільшень продуктивності для кожного з них окремо, із кращою якістю агломерату. Анотація Агломерация, подогрев шихты, кислород, производительность, торф, бентонит Ключевые слова S. Krivenko, A. Tomash , V. Ruskih Intensification of Аgglomerations Рrocess Due to Multiplying Speed of Burning of Fuel in a Layer Results of sintering of agglomerate with the use of the preliminary warming up of mix, enriching oxygen of air, fuels with the low temperature of lighting and connective matter are presented. The burst performance of sintering process, far exceeding the sum of multiplying the productivity for each of them separately, is got at sharing of these factors, with the good value of agglomerate. Summary ЛИТЕРАТУРА 1. Оптимизация параметров работы окомкователя аглошихты в промышленных условиях // С. В. Кривенко, А. А Томаш , В. И. Левченко и др. / Металлургическая и горнорудная пром-сть. – 2009. – № 9. – С. 101-105. 2. Современный агломерационный процесс: Монография / С. Н. Петрушов. – Алчевск: ДонГТУ, 2006. – 360 с. 3. Краткий справочник доменщика // Е. Ф. Вегман. – М.: Металлургия, 1981. – 240 с. 4. Теоретические основы окомкования железорудных материалов // В. И. Коротич – М.: Металлургия, 1966. – 152 с. 5. Пат. № 7470 України. Спосіб обезводнення сталеплавильних шламів. роль лишь дополнительного источника тепла без расширения зоны горения и на производительность влияет слабо. 4. При одновременном использовании пред- варительного подогрева шихты более 100 °С, обо- гащения кислородом воздуха и снижения тем- пературы зажигания топлива с сохранением проч- ности гранул связывающим веществом получены наилучшие результаты по производительности аг- лопроцесса: ΔП = 205,3 % с хорошим качеством агломерата ВГ = 77,8 %.

Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое

Institution

Ähnliche Einträge