Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Совершенствование теории и технологии агломерации с целью интенсификации работы аглолент и улучшения качества продукции

Диссертация: Совершенствование теории и технологии агломерации с целью интенсификации работы аглолент и улучшения качества продукции
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Снижение степени восстановления и увеличение содержания закиси железа в железорудных материалах приведет к снижению температур размягчения материала и увеличению интервала температур от размягчения до расплавления, образованию вязких масс с низкой газопроницаемостью и увеличением перепада давления в этой зоне. В результате при хорошем отсеве мелочи из агломерата и достаточной прочности его при… Читать ещё >

Совершенствование теории и технологии агломерации с целью интенсификации работы аглолент и улучшения качества продукции (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Введение
  • 1. Аналитический обзор современного состояния проблемы определения прочности железорудного сырья при восстановлении. *
  • Выводы по литературному обзору
  • 2. Метод испытания газопроницаемости железорудного сырья при восстановлении
  • Выводы по главе
  • 3. Экспериментальное исследование газопроницаемости слоя окатышей сварочного -шлака и руд при восстановлении
  • Ейводы по главе
  • 4. Экспериментальное исследование газопроницаемости слоя агломерата при восстановлении
  • Выводы по главе
  • 5. Новый метод высокоцроизводительного спекания агломерата с улучшенными металлургическими свойствами
  • Выводы по главе
  • 6. Промышленные опыты спекания аглопшхт по новой технологии
  • Вйводы по главе
  • 7. Выводы по диссертационной работе .I5?*
  • 8. Литератур а.160*

ШТ съезд КПСС, наметивший направление дальнейшего развития экономики страны, обратил особое внимание специалистов промышленности на необходимость ускорения научно-технического прогресса, более рационального использования производственного потенциала, повышения качества продукции.

В области доменного производства одной из наиболее серьёз-!ных проблем является сегодня крайне низкое качество агломерата и окатышей. Несмотря на то, что оптимальная крупность загружаемого в печи железорудного сырья составляет 5−40 мм. для малых и средних печей и 15−40 мм. для наиболее мощных печей, в среднем скиповый агломерат в 1982 году в СССР содержал 16% мелочи (-5 мм.). В окатышах содержание мелочи (-5 мм) колебалось в пределах от 2 до 6 $. Столь большое содержание мелочи снижает производительность печей в среднем на 7−8 $, что снижает выплавку чухуна в стране на 7,5−8,5 млн. т/год. Однако, «холодная» прочность не вполне точно характеризует поведение сырья в доменной печи при нагреве в восстановительной атмосфере. Как показывают зондирования печей, окаг-тыши, выдерживающие при сжатии на холоду нагрузку 3000−10 000 н/окатыш, через 20−30 мин. пребывания в доменной печи разрушаются, превращаясь в черную пыль, что ухудшает газопроницаемость столба шихты и снижает технико-экономические показатели плавки. В меньшей мере это относится и к агломерату, который также разу-прочкяется в рабочем пространстве доменных печей.

Целью настоящей работы было создание метода определения «горячей» прочности сырья вне доменной печи. Как будет показано ниже, для решения этой задачи в производственных условиях ШО «Тулачермет» была создана установка нового типа, позволившая эффективно оценивать качество сырья.

Другая задача исследования заключалась в интенсификации процесса спекания аглошихты в условиях нехватки извести. Розданный в ходе настоящей работы новый способ агломерации двухслойной шихты с обжигом флюсов в верхнем слое, позволяет не только ускорить спекание и повысить качество агломерата, но и коренным образом изменить баланс извести на заводах. Отпадает необходимость в сооружении машин для обжига известняка, возникает возможность значительного повышения качества агломерата и экономии коксовой мелочи.

Диссертационная работа выполнена в ЗУлаНИЙчермет и агломерационном цехе НПО «Тулачермет», а также в лаборатории кафедры руднотермических процессов МИСиС. Автор пользуется случаем, чтобы поблагодарить коллективы этих цехов и лабораторий за большую помощь в проведении настоящей диссертационной работы.

ВЫВОДЫ И ПРВДОШШ:

1. С увеличением расхода твердого топлива в аглошихте «холодная» прочность агломерата улучшается вследствие увеличения содержания магнетита, повышения температур в зоне спекания и уве- < личения времени пребывания аглоспека при повышенных температурах, что способствует более полной кристаллизации связки и повышению однородности структуры агломерата.

2. Газопроницаемость агломерата при восстановлении зависит от температурно-теплового уровня процесса спекания и восстанови-мости агломерата.

При низком расходе топлива, низком температурно-тепловом уровне процесса и повышенной скорости охлаждения, цроцессы образования расплава и выравнивания его состава, а также процессы кристаллизации затруднены, вследствие чего образуется многофазный агломерат с неоднородной структурой, большими внутренними напряжениями и пониженной прочностью. Окисленность железа и восстановимость агломерата повышенные. В результате внутренние напряжения разрушают агломерат с момента начала восстановления.

С увеличением расхода топлива и повышением температурно-теплового уровня процесса улучшаются условия образования прочного спека. Возникающие при кристалло-химических превращениях гематит-магнетит внутренние напряжения мало ослабляют структуру и газопроницаемость агломерата при низкотемпературном восстановлении повышается, а интенсивное разрушение и снижение газопроницаемости сдвигается в сторону больших температур восстановления и внешних нагрузок.

Наиболее интенсивно разрушение агломерата и снижение его газопроницаемости при восстановлении в области до температур 1323 К происходит на стадии восстановления вюстит-металл. Во-первых, хотя внутренние напряжения при восстановлении вюстита меньше, чем цри восстановлении гематита, но скорость восстановления вюстита значительно выше и поэтому суммарные внутренние напряжения значительны. Во-вторых, восстановление вюстита идет при повышенных температурах, когда прочность материала снижается, и повышенных внешних назтрузках.

Снижение газопроницаемости агломерата при восстановлении в твердом (сыпучем) состоянии зависит от степени развития реакции восстановления вюстита. У исследованного агломерата интенсивное разрушение и повышение удельного газодинамического сопротивления начиналось цри достижении степени металлизации 45 $. Повышение газопроницаемости при восстановлении высокозакисных агломератов происходит вследствие снижения степени восстановления вюстита.

3. Снижение степени восстановления и увеличение содержания закиси железа в железорудных материалах приведет к снижению температур размягчения материала и увеличению интервала температур от размягчения до расплавления, образованию вязких масс с низкой газопроницаемостью и увеличением перепада давления в этой зоне. В результате при хорошем отсеве мелочи из агломерата и достаточной прочности его при восстановлении в твердом (сыпучем) состоянии «запирающей» зоной станет зона размягчения-плавления. Поэтому повышение «горячей» прочности за счет снижения восстановнмос-ти возможно только при наличии большого количества мелочи в скиповом агломерате и низкой начальной «горячей» прочности при восстановлении до температур размягчения.

4. Повышение качества агломерата, его прочности, восстанови-мости и газопроницаемости при восстановлении, возможно за счет оптимизации температурно-теплового уровня спекания цри одновременном снижении расхода твердого топлива.

Наибольший эффект может быть достигнут спеканием агломерата с двухслойной загрузкой шихты и подачей в верхний слой смеси флюсов с топливом, или смеси флюсов, концентрата и топлива, в нижний — железорудной часта с возвратом и топливом. Причем, верхний слой содержит до 35 $ концентрата и 40 * 60 $ твердого технологического топлива, остальное — в нижнем. При этом возможно достижение оптимального температурного уровня спекания, что приведет к образованию прочного агломерата, и повышение восстановимости агломерата.

Увеличение внутренних напряжений при восстановлении такого агломерата может быть компенсировано созданием прочной связки, например, увеличением основности агломерата, и др. мерами.

Спекание агломерата по предлагаемой технологии позволит решить проблему обеспечения аглопроизводства известью и повысить качество агломерата.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ямашита Шинроку. Доменные печи большого объема. — )яАс?иа?)1.ol fo^oUtzty, * Х972 г., J& 140, 38−42.
  2. И.З., Балон И. Д., Муравьев В. Н., Мшценко И. М. Исследование процесса восстановления в охлажденной азотом промышленной доменной печи. Сталь, 1970 г., й 3, с 208−213.
  3. Г^уравьев В.Н., Ефанова Н. И., Балон И. Д., Буклан И. З., Мищенко И. М. Фазовые превращения цри восстановлении шихтовых материалов в промышленной доменной печи. Сталь, 1970 г., $ 8, с. 683 — 687.
  4. В.Д., Муравьев В. Н. Исследование процесса восстановления в охлажденной промышленной доменной печи. Сталь, 1974 г., 3 II, с. 981 — 986.
  5. И.Д., Муравьев В. Н., Никулин Ю. Ф., Буклан И. З., Мищенко Н. М. Фазовые превращения цри восстановлении и шлакообразовании в процессе доменной плавки. Сталь, 1972 г., № 10, с. 883 — 888.
  6. Исследование поведения железорудных материалов в шахте доменной печи методом моделирования. Отчет НПО «Тулачермет», шифр 2*2 — I — 80 ^ руководитель работы Е. Ф. Лингарт, Т — 8 — б — Ж
  7. М ГР 80 020 626, Инв. В 2 824 027 047.
  8. Фон Энде Г., Гребе К. Поведение компонентов доменной шихты при восстановлении. Черные металлы, 1972 р., В 7, с. 47−58.
  9. Н.И., Муравьев В. Н., Петухов А. П. Условия разрушения офлюсованного агломерата, вызванного модификационными превращениями минерала двухкальциевого силиката. В сб. «Новое в аглодоменном производстве». Донецк, 1973 г., с. 30−36.
  10. Такаси Косунэ, Карэтана Кодама, Такэхиро Хорпо. Влияние химического состава на измельчение агломерата при восстановлении. «Тэцу то хаганэ», 1966 г., т. 52, № 3, с. 498−501.f
  11. Сендзиро Ватанабэ, Маями Иосинаса. Зависимость между прочностью агломерата и его микроструктурой в процессе восстановления. -«Тэцу то хаганэ», 1966 г., т. 52, В 3, с. 488−491.
  12. Харуо Дцати. Об измельчении агломерата в ходе восстановления при низких температурах. «Тэцу то хаганэ», 1966 г., т. 52, В 3, с. 491−495.
  13. Кэндзиро Камбара, Кэйки фудзита, Косей Окинава. Уменьшение размеров зерен агломерата при восстановлении. «Тэцу то хаганэ», 1966 г., т.52, В 3, с. 495−498.
  14. Такаси Косугэ, Карэтана Кодама, Такэхиро Хорио. Влияние химсостава на измельчение агломерата при восстановлении. «Тэцу то хаганэ», 1966 г., т. 52, В 3, с. 498−501.
  15. И.П., Равикович Й. М., Братчиков С. Г., Грошев М. Я. Влияние степени восстановления агломерата на его механическую прочность. Металлург, 1966 г., $ 4, с. 3−5.
  16. А.Н., Спектор А. Н., Юсфин Ю. С., Базилевич Т. Н., Пыриков А. Н. Поведение железорудных материалов при восстановлении. Сталь, 1970 г., В 2, с. 97−104.
  17. Е.Ф. Окускование руд и концентратов. Издание 2е, переработанное и дополненное М. Металлургия, 1976 г., с. 223.
  18. К., Кеддаинис Г., Штриккер К. П. Исследование низкотемпературного распада агломерата. Черные металлы, 1980 г., 1 17, с. 25−31.
  19. Фон Энде Г., Гребе К., Томмала 3. Чрезмерное разбухание офлюсованных окатышей при восстановлении. Черные металлы, 1971 Г.,? 14, с. 25−35.
  20. К., Кист ер Г. Исследование распада агломерата в доменной печи. Черные металлы, 1971 г., 14, с. 35−44.
  21. Хеги Ясунори. Улучшение восстановимости агломерата. Д.°Свойства агломерата с низким FeO и %>←0g на аглофабрике № 3 завода «Тобата» фирмы «Синнитэпу» «Тэцу то хаганэ», 1981 г., 67, № 12, 702.
  22. Харуна Юнсуко. Влияние на агломерацию. П. Прочность агломерата при восстановлении, «Тэцу то хаганэ», 1981 г., 67, Ш 12, 683.
  23. А.Н., Похвиснев А. Н., Павлюков Ю. С., Цейтлин М. А. Исследование металлургических свойств офлюсованного агломерата. В сб. «Подготовка доменного сырья к плавке».
  24. Металлургия, 1971 г., с. 22−31.
  25. A.M., Малышева Т. Я., Мореева Г. П., Журавлев Ф. М. О температуре критической прочности окатышей ССГОКа в доменной плавке., — Металлург, 1969 г., Jfc II, с. 3−5.
  26. М. Наука, 1974 г., с. 32−35.
  27. Л.И., Соколов Г. А., Чернышов A.M., Коссова В. П., Лось П. Е. Разрушение агломерата при восстановлении. -Металлург, 1973 г., № 12, с. IO-II.
  28. Г. А., Шашенков Л. И., Чернышов А. М. Прочность агломерата из различных видов железных руд при восстановительно-тепловой обработке.- В сб. «Восстановительно-тепловая обраг-ботка железорудного и марганцевого сырья». М. Наука, 1974 г., с. 49−53.
  29. Бурхардт 0., Кортман Г., Гровер Б. Влияние минералогического состава железорудных окатышей на их качество. Черные металлы, 1970 г., Л 13, с. 3−9.
  30. А.Н., Шаров С. И., Весман Е. Ф., Бушина Э. Г., Васин А. А., Фаерман Н. К. Исследование температуры железорудного агломерата. Сталь, 1969 г., $ 10, с. 873−877.
  31. Т.Я., Чудинов М. Г., Лядова В. Я. К вопросу о прочности ферритного агломерата. Известия АН СССР «Металлы», 1971 г., JS 2, с. 16−21.
  32. Г. Г., Васильев Г. С., Княжанский М. М., Григорьев Э. Н. Изменение прочности окускованных магнезиальных железорудных материалов при их восстановлении. Известия вузов ЧМ, 1973 г., J& 6, с. 26−28.
  33. Ф.В., Кистер X., Кох К. Влияние окислов кальция и магния на низко температурный распад железорудного агломерата. Черные металлы, 1976 г., № 21, с. 3−9.
  34. Хеш Ясунори. Улучшение восстановимости агломерата. Получение агломерата с низким содержанием FbO ж 18t03 да аглофабрике Тобата № 3 фирмы Nippon SteeE «Тэпу то хаганэ», 1981 г., т. 67, JS 12, 701.
  35. Камико Ешио. Опытное производство агломерата с низким содержанием шлака и высокой восстановимостью. «Тэцу то хаганэ», 1981 г., т. 67, JS 12, 685.
  36. К., Кистер Г. Исследование распада агломерата в доменной печи. Черные металлы, 1971 г., № 14, с. 35−45.
  37. Прочность железорудного агломерата при восстановлении. eg, А 1976 Г., 48, с. 33—40.
  38. Г., Ч1фскэ Э., Хагедорн К. Использование в доменной шихте окатышей и агломерата различных сортов. Черные металлы, 1966 г., 16 2, с. 3−16.i
  39. И.Г., Савельев С. Г., Мнгуцкая С. Л., Тарановский В. В. Анализ зависимостей между показателями гранулометрического состава агломерата и работой доменной печи. Известия вузов ЧМ, 1982 г., 6, с. II-I5.
  40. К., Гребе К., де Хааз Г., Кяеппе В., Винуер Г.
  41. Работа доменной печи на различной железорудной шихте. -Черные металлы, 1979 г., J? 17, с. 3−8.
  42. И.А., Товаровский И. Г., Бондаренко В. И., Донсков Е. Г., Тарановский В. В. Работа доменной печи с использованием освобожденного от мелочи высокоосновного агломерата. -- Сталь, 1979 г., 5, с. 332−333.
  43. А.А., Ефименко Г. Г., Гринштейн Н. Ш., Хомич И. Г., Немченко С. З., Бочка В. В. Особенности газодинамического режима работы Доменной печи объемом 5000 м³. Известия АН СССР «Металлы», 1982 г., J6 5, с. 33−37.
  44. М.А., Жекели М. Газовый поток через зону размягчения доменной печи. ifJb? u tc
  45. Г. В., Крайбих К., Номия Е. Влияние пластической зоны на распределение газового потока в доменной печи.- Черные металлы, 1977 г., & 22, с. 7−13.
  46. Канбара Кенийро, Шигеми Акитоши. Разработка содержимого доменной печи. А/сррсп Зкс/гп. Qzpir. Оёаг-З etans1977 г., J6 10, с. 47−56.
  47. Г. В., Номия Е. Устранение неравномерности газораспределения в доменной печи. -^ЗасАбес. Н&"H&npг&яс. <Ш49, V/^738,740,742,74748−7SO.
  48. Тошио Юи, Татеока Масатаке, Сигата Масаясу. Работа доменной печи с низким расходом кокса. «Тэцу то хаганэ», 1979 г., т. 65, Ш 10, 1553−1560.
  49. Ямагухи Казуёши. Влияние свойств агломерата цри температурах выше 1100° С на ход доменной печи. «Тэцу то хаганэ», 1981 г., 67, № 12, 716.
  50. Ямаока Еиро, Хотта Хирохиса, Кайкава Шуи. Метод испытания высокотемпературных свойстб доменной шихты. «Тэцу то хаганэ», 1980 г., т. 66, № 13, с. 1850−1859.
  51. Р., Еуйлот И. В., Рист А. Экспериментальное исследование размягчения и плавления агломерата в доменной печи.-uRei? т. е.-к. «/?iance>J 1980 г., 77, В 7, 561−571, П, Ш, ЗУ.
  52. Омори Ясуо, Такаси Ешиказу. Методы оценки свойств железорудного окомкованного сырья при температуре выше 1100° С. --Jgtotn. ??Ргое. Jnt Sy^p.M&iaia, ^ /2tiU.t» <286−3OS.
  53. Г. Моделирование восстановления в доменной печи кислых окатышей при 950−1350° С. Jkonmak. апс7 mci4:."t 1980 г., 7, В 2, 68−75.
  54. С., Буки Я., Накаями X. Исследование свойств агломерата с пониженным содержанием feO, а $ 10г.- «Тэпу то хаганэ», 1981 г., т. 67, $ 12, с. 702.
  55. Хотта Хирохиса. Изучение высокотемпературных свойств доменной шихты. 4. Влияние FeO на поведение агломерата при высоких температурах. «Тэпу то хаганэ», 1981 г., т. 67, J& 12, с. 704.
  56. Махишима Риохи. Влияние (?аО и $Юа на прочность агломерата. «Тэпу то хаганэ», 1981 г., т. 67, J? 12, с. 689.
  57. В., Илмони Р. А., Бёрквал Б. Влияние щелочей на офлюсованные и неофлюсованные окатыши.-Jfybtw. 77Ргоо. гпЫ Jnst Symp.^&tnia, Ц/cl, /977, frot.2., M Г., М?? П 784−802.
  58. Сасаки Минору, Хита Юкихиро. Зависимость качества агломерата от его минералогического состава и физико-химических превращений в процессе агломерации. «Тэцу то хаганэ», 1982 г., т. 68, JS 6, с. 563−571.
  59. Кокубу Харуо. Влияние основности и<�з//дО на высокотемпературные свойства агломерата. «Тэпу то хаганэ», 1981 г., т. 67, Jfa 12, с. 703.
  60. К., Кедцайнис X., Штринкер К. П. Высокотемпературное восстановление кислого и основного агломерата. Черные металлы, 1981 г., № 15, с. 3−10.
  61. И., Новотный Р. Влияние структуры поверхности на восстановительные свойства агломерата. it/-Luinу1978 г*, 33, & I, с. 8−12.
  62. А.Д. Доменный процесс. Издание 2е, исправленное и дополненное. Металлургия, 1966 г., с. 503.
  63. В.В. Доменное производство. М. Металлургия, ' 1972 г., с. 448.
  64. В.И. Теория процессов производства стали.- М. Металлургиздат, 1963 г., с. 820.
  65. A.M., Еуравлев Ф. М., Дрожилов JT.A., Воропаев Е. М. Методы и устройства для оценки железорудных шихтовых материалов доменной плавки. Черметинформация, 1978 г., серия 3, вып. I, с. 40.
  66. В., Тайсгесе Г. В. Условия испытания железных руд на восстановимость. — Черные металлы, 1967 г., 13, с. 16−18.
  67. A.M., Мореева Г.П.,.Мелентьев П. Н. Влияние режима нагрева на прочность железорудных материалов при восстановлении. В сб. «Подготовка железорудного сырья к металлургическому переделу». Наука, 1973 г., с. 51−57.
  68. Г., Венцель В., Тайсгесо Г. В., Елок Ф. Определение восстановимости железных руд при прогршлмированш параметров доменного процесса. — Черные металлы, 1965 г., й 16, с. 3−10.
  69. Н.Н. Давление шихты и газа в доменной печи.- Сталь, 1962 г., № 9, с. 777−782.
  70. Н.Н. О давлении шихты и рациональном очертании заплечиков доменной печи. Сталь, 1969 г, JS9, с. 772−778.
  71. Н.К., Чернышев A.M. О точности определения степени восстановления железорудных материалов. Б сб. «Прямое получение железа и порошковая металлургия», М. Металлургия, 1978 г., сб. № 4, с. 18−21.
  72. А.Н. О возможности интенсификации доменной плавки при повышенном давлении газов. Труды ЛПИ им. Калинина «Металлургия чугуна», Металлургиздат, 1955 г., с.118−126.
  73. Е.Ф. Исследование технологии спекания и структуры железорудного агломерата. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. -Москва, 1967 г., с. 439.
  74. А.В., Михайличенко С. И. Влияние содержания закиси железа в агломерате на его прочность. Металлург, 1971 г., $ 7, с. 14−16.
  75. Е., Мидерко М. Оптимизация свойств железорудного агломерата. -Ч-еисЭе&и*" 1976 г., 47, В 8, с. 457−463.
  76. С.В., Вегман Е. Ф. Агломерация. М. Металлург-издат, 1967 г., с. 368.
  77. А.И. Влияние состава и свойств шщкой фазы на прочность железорудного агломерата. Известия АН СССР «Металлы», 1976 г., В 4, с. 6−8.
  78. А.И., Терновой П. В. Вязкость, поверхностное натяжение и плотность агломерационных расплавов. Известия вузов ЧМ, 1977 г., № 10, с. 21−23.
  79. П., Ловинг И., Трайце Ф. Изменение гранулометрического состава шихты в доменной печи. п Со/ъ$?. Уъоъ" 1975 г., 24−37,Ucutf. 39−108.
  80. Е.Ф. Краткий справочник доменщика. М. Металлургия, 1981 г., с. 240.
  81. Для спекания использовали смесь Михайловской аглоруды и концентрата, поступающую с рудного двора. Возврат, обоженный флюса смесь флюса с рудой и железорудный возврат, готовили в лаборатории.
  82. Спекание вели с разрежением в коллекторе 6,87 кПа С 700 мм вод.ст.). На 8-й вакуум-камере палеты останавливали, выдерживали 15 минут и снимали. После остывания аглоспека отбирали пробы агломерата на испытание прочности и химанализ.1} f I
  83. Испытания, проведенные согласно задач, поставленных и решенных в диссертационной работе, показали, что спекание по предложенному способу позволяет получить в производственных условиях более прочный и восстановимый агломерат.
  84. Начальник отдела организации промышленного эксперимента, внедрения новой техники ж. технологии1. И.о.нач.аглоцеха
  85. Зав .лабораторией J6 10 За в. групп ой ла б ораторш % 10
  86. В.В.Казанский Г. П. Зуев Е. ФДингарт М*А.ВайнштейнdSL1. EJLB E P Ж Д, А Ю1. АКТприемки в эксплуатацию.
  87. Нач. аглодоменног^ участка ОТК1. Ю.И.Кулик1. УТВЕРЖДАЮ"инженер ЭПК О’ШТулачермет''1. М.1 Бойконоября 1984 г.1. АКТиспользования рекомендаций
  88. Заведующий ПКО ТулаНИИчермет1. Начальник цеха
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!