1 билет

1Способы увеличения прочности агломерата:

1. Стабилизация.

2. Комбинированный нагрев (трех зонный горн).

3. Увеличение высоты спекаемого слоя.

4. Повышение содержания MgO в агломерате в пределах разрешенных свойствами доменных шлаков.

5. Термообработка агломерата

6. Получение агломерата с более однородным минералогическим составом за счет улучшения перемешивания, снижения крупности компонентов, а также за счет замены известняка на железо-флюс.

На своем пути от агломашины до колошника доменной печи, а также и в самой печи, агломерат подвергается ударным, истирающим и комбинированным разрушающим воздействиям главным образом агломерат разрушается при перегрузке: 1 – падение в Хопер, 2 – из Хопера в бункер, 3 – из бункера в весовую воронку, а из нее в скип. В связи с этим с увеличением массы куска и высоты его сбрасывания ведет к увеличению кинетической энергии.

Из этого возникла идея производства стабилизированного агломерата, т.е. агломерата который подвержен повышенной разрушающей нагрузке на фабрике с последующим отсевом класса -5мм.

Целесообразность стабилизации была подтверждена с 1960-1961г (ММК). При обычной технологии возврат выделялся на колосником грохоте с диаметром ячеек 12мм, а стабилизированный агломерат на барабанных грохотах с ячейками 8мм.

В стабилизированном агломерате содержание класса 0-10мм уменьшилось на 12% абсолютных, класс 0-3мм на 4,4% абсолютных. Барабанное число рубина при стабилизированном агломерате составляет 28,2%, а для обычного 30,2%. В стабилизированном агломерате уменьшалось содержание серы за счет более полного удаления из годного агломерата частиц шихты не подвергшихся спеканию. Т.к. стабилизированный агломерат прочнее то прирост количества мелочи в нем от аглофабрик меньше чем в обычном. Для обычного агломерата прирост мелочи класса 0-10мм 52,3-45=7,3%, для стабилизированного 38,4-32,5=5,9%. В результате использования в доменной шихте стабилизированного агломерата производительность доменной печи увеличилась на 3,5% (Вегман справочник), расход кокса уменьшился на 3,9%. При этом удельная производительность агломашин по годному уменьшилась на 21,6%, это связано с увеличением возврата до 50-55%.

Стабилизированный агломерат (гранулометрического сост.) производится по схеме:

1. Дробление аглоспека на одновалковой зубчатой дробилке.

2. Выделение горячего возврата 0-5мм на самоболансном грохоте.

3. Охлаждение агломерата на ахлодителях.

4. Выделение холодного возврата 0-5мм на самболансном грохоте.

5. Стабилизация агломерата по крупности в результате в результате перегрузок на тракте транспортировок.

Выделение возврата 0-5мм на виброгрохоте перед загрузкой в доменную печь.

Влияние макроструктуры агломерата на его прочность.

Прочность агломерат определяется строением его кусков (текстуры) и его минералогическим составом.

Установлено, что кусок агломерата не является однородным и представляет собой систему блоков (сгустков вещества) разделенных крупными порами неправильной формы. Блоки сварены между собой по поверхности, не зависимо от особенностей формы и размеров блоки имеют одинаковое концентрически-зональное строение.

Периферийная зона блока 1 состоит главным образом из кристаллов магнетита между которыми располагается не больше количество силикатной связки, состоящей из (СаО)_х*(FeO)_2-x*SiO₂ и сткла. 2 – промежуточная зона, в которой имеется повышенное количество силикатной связки от 10 до 30%. В центре блока всегда имеется одно или несколько силикатных озер – 3, которые на 60-80% состоят из известково-железистых оливинов и стекла, остальное магнетит. Остатки руды 5 встречаются только в периферийной зоне блока, 4 – остатки коксовой мелочи только в его центральной части.

Форма пор близка к сферической, пористость в пределах блока тонкая. Абсолютная пористость блока растет по мере укрупнения коксовой мелочи. Теория формирования блока разработана Вегманом. Суть - образование блоков связано с образованием сгустков расплав вокруг горящих частиц топлива. После воспламенения этих частиц вокруг них образуется расплав, количество, которого увеличивается после выгорания частиц топлива, расплав охлаждается и кристаллизуется в первую очередь в периферийной зоне, при этом выделяется первым магнетит и расплав оттесняется в центральную зону. Силикатный расплав объединенный оксидами железа кристаллизуется в последнюю очередь, мелкие поры внутри блока являются результатом прохода газа через расплав. Происхождение крупных пор является результатом усадки шихты при плавлении (выгорание коксика освобождает 10-15% объема, а плавление 20-40). Для агломерата из руд и концентратов КМА объем межблочных пор – 6 составляет 22-38%. В аглоспеке блочная структура проявляется в верхней и средней частях, а в нижней части структура близка к монолиту. Таким образом аглоспек можно рассматривать как совокупность отдельных блоков связанных между собой, блок не может свободно деформироваться в связи с этим развитие процессов усадки при охлаждении агломерата приводит к возникновению напряжений и трещин в местах соединения блоков.

Поры могут быть открытыми и закрытыми. При перегрузках происходит разрушение мостиков образованных открытыми порами, при этом кусок агломерата распадается на отдельные блоки или группы блоков. Т.к. блоки образуются вокруг частиц топлива, их размер определяется крупностью частиц топлива, мелкие частицы -0,5мм сгорают слишком быстро и не успевают образовать вокруг себя блоков. Оптимальный размер блоков 15-20мм при крупности топлива 1-3мм.

По макроструктуре агломерат делят на: крупнопористый (размер пор 10-15мм), мелкопористый менее 10мм и монолитный (камневидный).

Образование макроструктуры того или иного типа зависти: 1 – от степени неоднородности шихты, 2 – от свойств расплава, 3 – температурного режима.

Сравнение общей пористости аглоспека и продуктов его разрушения показывают, что разрушение происходит прежде всего из-за ликвидации сечений расслабленных порами. При этом степень ликвидации пор велика от 70 до 95% α=(U₁-U₂)*100%/U₁. где U1 – пористость аглоспека, U2 – суммарная пористость продуктов разрушения аглоспека.

В не офлюсованном агломерате при низком расходе топлива образуется мелкопористая структура, при высоком монолитная. В офлюсованном агломерате образуется крупнопористая структура, редко мелкопористая.