Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя
Исследованы агломераты из шихты с разной основностью по высоте слоя. Установлен ламинарный характер потока шихты в промежуточном бункере. Ввод дополнительного флюса в нижнюю часть слоя повысил выход годного агломерата на 32,14% и позволил увеличить производительность на 1-3 %....
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2015
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162766 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя / С.В. Кривенко, Г.Г. Божков // Металл и литье Украины. — 2015. — № 6. — С. 23-25. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-162766 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1627662020-01-16T01:26:20Z Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя Кривенко, С.В. Божков, Г.Г. Исследованы агломераты из шихты с разной основностью по высоте слоя. Установлен ламинарный характер потока шихты в промежуточном бункере. Ввод дополнительного флюса в нижнюю часть слоя повысил выход годного агломерата на 32,14% и позволил увеличить производительность на 1-3 %. Досліджено агломерати з шихти різної основності по висоті шару. Встановлено ламінарний характер потоку шихти в проміжному бункері. Введення додаткового флюсу в нижню частину шару підвищило вихід придатного агломерату на 32,14 % і дозволило збільшити продуктивність на 1-3 %. The sinters from charges with different basicity heightwise the sintered layer were investigated. The laminar type of charge flow in the intermediate bin was established. Additional flux input into the bottom of layer increased the output of useful sinter in 32,14% and allows increasing performance in 1-3 %. 2015 Article Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя / С.В. Кривенко, Г.Г. Божков // Металл и литье Украины. — 2015. — № 6. — С. 23-25. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162766 622.788 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 |
Исследованы агломераты из шихты с разной основностью по высоте слоя. Установлен ламинарный характер потока шихты в промежуточном бункере. Ввод дополнительного флюса в нижнюю часть слоя повысил выход годного агломерата на 32,14% и позволил увеличить производительность на 1-3 %. |
| format |
Article |
| author |
Кривенко, С.В. Божков, Г.Г. |
| spellingShingle |
Кривенко, С.В. Божков, Г.Г. Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя Металл и литье Украины |
| author_facet |
Кривенко, С.В. Божков, Г.Г. |
| author_sort |
Кривенко, С.В. |
| title |
Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя |
| title_short |
Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя |
| title_full |
Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя |
| title_fullStr |
Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя |
| title_full_unstemmed |
Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя |
| title_sort |
рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162766 |
| citation_txt |
Рациональное распределение флюса по высоте агломерируемого слоя / С.В. Кривенко, Г.Г. Божков // Металл и литье Украины. — 2015. — № 6. — С. 23-25. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT krivenkosv racionalʹnoeraspredelenieflûsapovysoteaglomeriruemogosloâ AT božkovgg racionalʹnoeraspredelenieflûsapovysoteaglomeriruemogosloâ |
| first_indexed |
2025-07-14T15:16:43Z |
| last_indexed |
2025-07-14T15:16:43Z |
| _version_ |
1837635945445195776 |
| fulltext |
23МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 6 (265) ’2015
без использования дополнительного тракта подго-
товки шихты.
Изложение основного материала. В интервале
основности 1,15-1,50 агломераты обладают низкой
холодной прочностью [3]. Основные причины сни-
жения прочности – это сложный минералогический
состав агломерата, недостаточное взаимодействие
компонентов шихты и повышенное содержание двух-
кальциевого силиката 2СаО·SiO2. Структура таких
агломератов состоит из минералов с повышенной
температурой плавления. Так, 2СаО·SiO2 плавится
при температуре 1478 °С, а 3СаО·2SiO2 – при 1475 °С
и СаО·SiO2 – при 1540 °С. Кроме того, двухкальци-
евый силикат при 675 °С переходит из b- в g-фазу с
увеличением объёма на 12 %, что вызывает разру-
шение агломерата [4]. Агломерат непрочный и труд-
новосстановимый. В его структуре в значительном
количестве присутствуют крупные микропоры разме-
ром более 2-70 мкм, а также гранулы, не пропитанные
связу ющим веществом. Это объясняется тем, что в
зоне горения топлива не обеспечивается образование
жидких фаз в достаточном количестве. Прочность та-
кого агломерата очень низкая. При общей основности
шихты 0,98 введение дополнительного известняка в
количестве 170 г на 1 кг шихты позволяет обеспечить
основность 2,2-2,4 в нижней части слоя.
При увеличении основности более двух в агломе-
рате увеличивается доля железокальциевых оливинов
0,5СаО·1,5FеО·SiO2 и СаО·FеО·SiO2. Их плавление
происходит при температурах 1130 и 1210 °С соответ-
ственно. Эти минералы лучше восстанавливаются, и
их появление способствует образованию достаточного
количества жидких фаз. Для этой основности харак-
терно образование ферритов кальция СаО·Fе2О3, име-
ющих восстановимость водородом уже при 700 °С на
уровне 76,4 % [5]. Это способствует высокой восстано-
вимости и хорошей прочности аглоспека. Для данных
агломератов характерна более плотная и однородная
структура, большое количество мелких (менее 2 мкм)
микропор, которые могут играть роль «барьера», пре-
пятствующего распространению микротрещин в агло-
мерате, также способствуют упрочнению агломерата.
Предлагаемый способ спекания позволяет прак-
тически полностью исключить основность 1,15-1,50,
для которой характерна пониженная прочность
П
остановка проблемы. Известно, что распределе-
ние теплоты по высоте агломерируемого слоя не-
равномерное – вверху наблюдается недостаток,
а внизу слоя – избыток. Это приводит к низкому
качеству агломерата, снижению производительности
и повышенному расходу коксовой мелочи.
Большинство фабрик производят агломерат ос-
новностью 1,2-1,4, которому соответствуют его на-
именьшая прочность и восстановимость.
Актуально рациональное распределение флю-
са для выравнивания теплового баланса по высоте
слоя, а также повышения прочности и восстановимо-
сти агломерата.
Анализ последних исследований и публикаций.
Многие исследователи занимались вопросами се-
грегации химического состава шихтовых матери-
алов по высоте агломерируемого слоя, предлага-
лись различные варианты послойной укладки ших-
ты на аглоленту.
В. Н. Кривошеевым, Ф. Ф. Колесановым, И. С. Хло-
пониным с сотрудниками разработан метод получения
прочного агломерата, который заключается в раздель-
ном дозировании и окомковании шихт основностью
0,57 и 2,56 [1]. Формировали слой из этих шихт, в
верхней части которого находились шихты с меньшей
основностью, а в нижней – с большей. Соотношение
масс обеспечивало среднюю основность 1,2.
Двухслойное спекание с использованием анало-
гичных шихт, предложенное Г. Г. Ефименко и дру-
гими [2], позволило уменьшить количество мелочи
0-5 мм после испытания в барабане с 26,0 до 21,1 %.
В дальнейшем способ был ими усовершенствован –
в поток низкоосновной шихты через определённые
промежутки времени вводили дополнительное коли-
чество флюса, топлива и воды, обеспечивающее по-
лучение шихт основностью 0,5-1,0 и выше 1,6.
Известные способы имеют сложную реализацию
или недостаточно эффективны. Предлагаемый в ста-
тье способ ввода дополнительного известняка прост
в реализации и позволит получить качественный
агломерат без существенных затрат.
Цель статьи – обеспечить выравнивание те-
плового баланса за счёт распределения флюса по
высоте агломерируемого слоя для повышения ка-
чества агломерата и производительности процесса
УДК 622.788
С. В. Кривенко, Г. Г. Божков
Приазовский государственный технический университет, Мариуполь
Рациональное распределение флюса по высоте
агломерируемого слоя
Исследованы агломераты из шихты с разной основностью по высоте слоя. Установлен ламинарный характер
потока шихты в промежуточном бункере. Ввод дополнительного флюса в нижнюю часть слоя повысил выход
годного агломерата на 32,14% и позволил увеличить производительность на 1-3 %.
Ключевые слова: агломерат, основность, окомкованная шихта, прочность
24 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 6 (265) ’2015
Результаты спеканий приведены в табл. 2
Агломерат, полученный по существующей двух-
слойной технологии и предлагаемой, обладает иден-
тичными характеристиками, из чего можно сделать
вывод, что в раздельной подготовке двух шихт нет
необходимости.
Известняк необходимо подавать в ту часть потока
окомкованной шихты, которая преимущественно рас-
пределяется внизу слоя. При этом нужно обеспечить
хорошее смешивание с шихтой и распределение по
ширине агломашины. Наиболее рациональным ме-
стом ввода известняка может быть выходная течка
барабана-окомкователя.
Для исследования движения окомкованной ших-
ты была изготовлена модель загрузочного устрой-
ства агломашины (промбункер и барабан-питатель) в
масштабе 1:10 к промбункеру ПАО МК «Азовсталь».
Фотографии движения шихтовых материалов на мо-
дели промежуточного бункера приведены на рис. 1.
Установлено, что материал в промежуточном
бункере движется ламинарными потоками. Поэтому
дополнительный известняк, вводимый в часть пото-
ка загружаемой аглошихты, находящегося у стенки
бункера, противоположной окну выдачи, смешивался
с тонким слоем основной массы шихты. Попадая на
наклонный лист шихта, которая была возле дальней
стенки от окна выдачи, опустившись до барабана-пи-
тателя, ложится на барабан и достигает окна выдачи,
находясь на барабане. Ссыпаясь с остальной массой
шихты, она оказывается ближе к краю листа и над
основной массой шихты, из-за чего ссыпается даль-
ше, попадая в самый низ слоя, а затем накрывается
остальной массой шихты с основностью 0,98. Таким
образом внизу слоя получается средняя основность
шихты 2, 4, а вверху – 0,98.
агломерата. Основная масса шихты подготавливает-
ся с основностью ниже единицы, а подаваемый вниз
слоя дополнительный известняк повышает основ-
ность нижней части слоя выше двух.
В разработанном способе в часть потока окомко-
ванной шихты, которая преимущественно попадает
вниз слоя при загрузке на агломашину, дополнитель-
но подают флюс. Получен такой же эффект, что и при
раздельной подготовке и загрузке двух шихт на агло-
ленту. Однако достигается он за счёт естественной
сегрегации шихты при движении от барабана-оком-
кователя до аглоленты. Это позволяет существенно
упростить технологию двухслойного спекания, полу-
чить такие же результаты и обеспечить более равно-
мерные свойства агломерата по высоте.
Для оценки влияния качества распределения
флюса и способа его ввода в шихту на качество агло-
мерата и процесс спекания были проведены опыты в
лабораторных условиях с двумя различными техно-
логиями подготовки шихты.
Дозировка и содержание компонентов приведены
в таблице 1.
Параметры спекания: высота слоя – 200 мм, пло-
щадь спекания – S = 254 см2; разрежение – 10 кПа;
масса шихты на спекание – 5 кг. В качестве флюса
использовался известняк 0-3 мм. Высота верхнего и
нижнего слоя соответственно 17 и 83 %.
Шихта 1 – типовое спекание агломерата с основ-
ностью, как на комбинате ПАО «ММК им. Ильича».
Отличие 2 и 3 в том, что в первом варианте раздель-
но окомковывались две шихты разной основности, а
во втором варианте в часть окомкованной шихты был
добавлен известняк, и потом эта часть была загруже-
на вниз агломерационного слоя, а сверху остальная
масса шихты.
Таблица 1
Дозировка и содержание компонентов для проведённых спеканий
Номер
ших-
ты
Мас-
совая
доля,
%
В
Дозировка, % Химический состав агломерата, %
Р К CaCO3 CaO к.п. топли-
во возврат FeO Fe MgO SiO2 СаО Мn
1 1,00 1,22 10,36 35,70 13,47 1,22 4,07 4,07 31,20 15,70 53,00 1,59 9,45 11,90 0,20
2
0,83 0,98 10,36 41,44 6,91 1,24 4,14 4,14 31,77 18,20 54,50 1,31 10,04 10,18 0,23
0,17 2,32 10,01 23,36 26,70 1,20 4,01 4,01 30,71 11,8 48,20 2,34 7,90 19,00 0,08
3 1,00 1,22 10,36 41,44 6,91* 1,24 4,14 4,14 31,77 18,20 54,50 1,31 10,04 10,18* 0,23
В – основность, Р – руда, К – концентрат, к.п. – колошниковая пыль; *ввод дополнительного известняка для получения
необходимой основности в нижней части слоя
Таблица 2
Результаты спеканий агломерата
Номер
шихты
Время,
мин
ВГ, % БП, %
R, %
+5 мм +10 мм +5 мм +10 мм
1 15,5 68,05 46,90 57,00 27,40 56,50
2 11,0 85,97 79,50 68,02 46,51 59,49
3 11,5 86,46 79,04 68,65 46,49 59,47
ВГ – выход годного; БП – барабанная проба; R – степень
восстановления агломерата водородом за 40 мин при
температуре 800 °С (определялась на соответствующей
установке согласно ГОСТ 17212-84)
Движение шихты на модели промежуточного бункераРис. 1.
25МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 6 (265) ’2015
Варианты подачи флюса в поток показаны на
рис. 2. Положительное влияние на микроструктуру
оказывает накатывание известняка на готовую гра-
нулу. Разделяется SiO2 и CaO, известняк контакти-
рует с концентратом, что способствует образованию
ферритов кальция, обладающих повышенными проч-
ностными и восстановительными свойствами.
Выводы
Разработанная технология спекания агломерата
с подачей дополнительного флюса вниз спекаемо-
го слоя обеспечивает повышение восстановимости
агломерата на 2,97 % абс. и прочности в сравнении с
типовым процессом и на 32,14 % абс.
В отличие от известного двухслойного аналога
для её внедрения не требуется отдельного тракта
окомкования. Повышается восстановимость агломе-
рата за счёт разделения SiO2 и CaO и образования
ферритов кальция.
Дальнейшие исследования следует вести в на-
правлении изучения движения шихты от барабана
окомкователя до паллет агломашины.
Схема движения шихты при загрузке на аглоленту:
1 – подача дополнительного известняка в промежуточный
бункер; 2 – подача дополнительного известняка в нижнюю
часть слоя шихты на аглоленте; 3 – загрузка шихты в про-
межуточный бункер; 4 – промежуточный бункер; 5 – бара-
бан-питатель; 6 – наклонный отражательный лист; 7 – ших-
та на паллетах; 8 – паллеты.
Рис. 2.
1. Колесанов Ф. Ф. Совершенствование агломерационного процесса / Ф. Ф. Колесанов, И. С. Хлопонин, В. Н. Кривошеев,
В. И. Чикуров. – К.: Техніка, 1983. – 110 с.
2. А. с. 245195 СССР. Способ двухслойного спекания агломерационной шихты / Г. Г. Ефименко, А. И Каракаш., Д. А. Ко-
валев и др. (СССР). – заявл. 22.08.1967; опубл. 25.04.1969, Бюл. №12.
3. Утков В. А. Высокоосновной агломерат / В. А. Утков. – М.: Металлургия. – 1977. – 156 с.
4. Вегман Е. Ф. Теория и технология агломерации / Е. Ф. Вегман. – М.: Там же. – 1974. – 288 с.
5. Коротич В. И. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке / B. И. Коротич. – М.: Там же. –
1978. – 208 с.
ЛИТЕРАТУРА
Досліджено агломерати з шихти різної основності по висоті шару. Встановлено ламінарний характер потоку шихти в
проміжному бункері. Введення додаткового флюсу в нижню частину шару підвищило вихід придатного агломерату на
32,14 % і дозволило збільшити продуктивність на 1-3 %.
Кривенко С. В., Божков Г. Г.
Раціональний розподіл флюсу по висоті агломеруємого шаруАнотація
Ключові слова агломерат, основність, огрудкована шихта, міцність
Krivenko S., Bozhkov G.
Reasonable flux distribution heightwise sintered layerSummary
The sinters from charges with different basicity heightwise the sintered layer were investigated. The laminar type of charge
flow in the intermediate bin was established. Additional flux input into the bottom of layer increased the output of useful sinter
in 32,14% and allows increasing performance in 1-3 %.
sinter, basicity, pelletized blend, strengthKeywords
Поступила 06.05.2015
|