Машинист загрузки доменной печи

РУДНАЯ ЧАСТЬ ШИХТЫ

 

В настоящее время основным железосодержащим сырьем для доменной плавки является агломерат. Ос­новное требование доменного процесса — всемерное уве­личение содержания железа в рудной части шихты — обеспечивается более глубокой степенью обогащения руд. При этом руды измельчаются до пылевидного состояния. Использование таких руд в агломерационном процессе без предварительного окомкования приводит к ухудше­нию газопроницаемости шихты и снижению производи­тельности агломерационных машин. Поэтому в мировой практике наметилась тенденция увеличения производ­ства окатышей.

Принципиальное отличие агломерата от окатышей состоит в том, что агломерат — это продукт спекания мелкой руды, а окатыши — это продукт обжига руды, предварительно тонко измельченной до 0,074 мми окомкованной в шарообразную форму.

 

Сырьевая база большинства металлургических заво­дов представлена железными рудами с кислой пустой породой (отношение CaO/SiO2 меньше 1,0). В доменной плавке для получения чугуна с минимальным содержа­нием серы основность шлака (отношение CaO/SiO₂) поддерживается значительно выше 1,0. Дополнительное количество сырого известняка обычно вводят в шихту при производстве агломерата и окатышей. Часто оказы­вается целесообразным для кратковременного регулиро­вания основности шлака изменять содержание железной руды в рудной части шихты непосредственно на домен­ной печи. Поэтому в рудную часть доменной шихты мо­жет входить до 5—10% железной руды (рис. 4).

Основными требованиями, предъявляемыми к же­лезным рудам, агломерату и окатышам, являются:

 

а) максимально возможное и постоянное содержание железа (допустимые отклонения +0,5%);

б) минимальное содержание серы и других вредных примесей (фосфор, мышьяк, цинк);

в) ровный химический состав пустой породы (допус­тимые отклонения по кремнезему, по окиси кальция и окиси магния +0,25%);

г) высокая механическая прочность и восстанови-мость;

д) ровный гранулометрический состав, отсутствие мелочи меньше 5 мм и крупных кусков больше 60 мм.

В доменной плавке в сыром виде в основном исполь­зуют   магнетитовые  и   гематитовые   руды.   Магнетит -черный минерал, имеет металлический блеск, оставляет черту черного цвета, содержит 72,4% Fe. Его плотность составляет 5,17 г/см³

Гематит — минерал, имеющий цвет от тем­ного стально-серого до темно-красного цвета, содержит 70,0% Fe. Его плотность 4,2—5,3 г/сж³. Часто встреча­ется в соединениях с водой , в зависимос­ти от количества которой содержание железа изменяет­ся от 59,8 до 69,0%. Плотность его соответственно ко­леблется от 3,6 до 5,4 г/см³, а цвет руды изменяется от ярко-красного до красно-бурого, от темно-серого до темно-красного, от темно-бурого до красновато-золо­тистого и желтого.

Окислы магнетита и гематита в земной коре залега­ют вместе с включениями S1O2, СаО, Аl2Оз, MgO, S, Ρ и др. Экономичность доменной плавки достигается при максимально возможном удалении этих примесей раз­личными методами обогащения. Размеры отдельных кусков руды, добытой на руднике, достигают до одного метра. Поэтому подготовка руд к плавке включает их дробление, сортировку и усреднение. Конечной стадией подготовки железных руд является производство агло­мерата или окатышей.

 

Сущность процесса агломерации заключается в том, что раздробленная до 0—3 мм, тщательно смешанная и увлажненная до определенной степени шихта, состоя­щая из смеси руд и возврата с определенной добавкой коксика, флюсов (известь, известняк, доломит), колош­никовой пыли и окалины, загружается слоем высотой 200—300 мм на колосниковую решетку движущегося спекательного устройства. Под колосниковой решеткой создается разрежение и через шихту просасывается воз­дух. С поверхности шихта нагревается до 1200—1300°С зажигательным горном, топливо шихты воспламеняет­ся и продолжает гореть за счет кислорода просасывае­мого воздуха. Горение постепенно продвигается сверху вниз, образуя пирог агломерата.

При производстве окатышей связкой является гли­на— бентонит. В последнее время есть тенденция выво­да бентонита из шихты с заменой его обожженной из­вестью. Шихта окатышей состоит из железорудного кон­центрата (до 90% фракций <0,074лш), связки и флюса.

При производстве офлюсованных окатышей в шихту вводят известняк, однако последнее время для уменьше­ния содержания серы (меньше образуется CaS) его час­тично заменяют доломитом, что способствует также уве­личению содержания MgO в шлаках.

 

Материалы шихты тщательно смешивают, увлажня­ют и окомковывают в тарельчатых или барабанных окомкователях. Процесс окомкования основан на спо­собности влажных, тонкоизмельченных материалов при перемещении их по наклонной поверхности под воздей­ствием капиллярных и молекулярных сил формоваться в шарообразные гранулы. После окомкования сырые окатыши загружают на движущуюся колосниковую ре­шетку слоем высотой 250—300 мм. В зонах сушки, подо­грева, обжига, рекуперации и охлаждения газообразный теплоноситель, пронизывая слой окатышей, создает ус­ловия для протекания физико-химических и термических процессов. В результате этого в конце обжиговой маши­ны получаются окатыши, пригодные для доменной плавки.

Кроме ленточных обжиговых машин, для производст­ва окатышей используют шахтные печи, вращающиеся печи, работающие в комбинации с ленточными машина­ми. При обжиге окатышей в шахтных печах их механи­ческая прочность выше по сравнению с окатышами, по­лученными на ленточных машинах. Однако производи­тельность шахтных печей намного ниже ленточных.