Металлургические процессы в печах

Металлургические  процессы в печах.

Металлургических  процессов в печах требует  их окускование для

обеспечения достаточной  газопроницаемости. Традиционно шихтой для

таких переделов  является агломерат, окатыши, железо прямого

восстановления, чушковый чугун, металлолом, ферромарганец,

ферросилиций  и т.д., а также минеральное  сырье в качестве флюсующих

добавок.

Окускование является одной из актуальных задач в подготовке

железосодержащих  материалов к металлургическому  переделу.

Известны три  способа окускования мелких руд и концентратов:

агломерация, грануляция (окомкование) и брикетирование.

Агломерация процесс получения кусков (агломерата) методом спекания

мелкой руды и концентрата с топливом при  высокой температуре горения.

Благодаря высокой  температуре в процессе агломерации возгоняется часть

вредных примесей (например, сера).

Грануляция  (окомкованиеокатывание)процесс получения окатышей,

основанный на свойстве увлажненных тонкоизмельченных  частиц руды или

концентрата образовывать окатыш большей или меньшей крупности и

прочности, которым  окатыванием в специальных аппаратах  придается

необходимый размер и форма, последующим обжигомповышенная  прочность.

Брикетирование процесс получения кусков (брикетов) с добавкой и без

добавки связующих  веществ с последующим прессованием смеси в брикеты

нужного размера  и формы.

В России в настоящий  момент производится около 52 млн. т. агломерата,

30 млн.т. окатышей  и в промышленных объемах металлургические  брикеты

производит только одно предприятие.

Несмотря на давность использования брикетирования, его теория изучена

слабо. Поэтому  до настоящего времени брикетирование является

искусством, требующим  большого экспериментального и практического

опыта. Равич  Б.М. Брикетирование в цветной и  черной металлургии.М.:

«Металлургия»,1975г

Брикетирование как перспективный метод окускования на современном

этапе развития промышленности.

Брикетирование  в черной металлургииэто наиболее ранний способ

окускования, который  широко применяется для этой цели во второй

половине 19 столетия. В начале 20 столетия брикетирование было

вытеснено агломерацией по причинам:

                  · неэкономичность окускования брикетированием при помощи маломощных

прессов с низкой производительностью, в то время  как в агломерации

были созданы  машины с производительностью 2000 т. и более агломерата в

сутки;

                   ·возможность при агломерации удалить вредные примеси (S, As, Zn, и

др);

                   ·получать агломерат в офлюсованном виде.

И в настоящее  время производство металлургических брикетов в России

не получило развитие в широких производственных масштабах по тем же

самым причинам, хотя с точки зрения технологии и  экономики

производства  оно имеет ряд преимуществ:

                   · брикеты имеют одинаковую правильную форму и вес, в данном объеме

содержат больше металла, они обладают более высокой прочностью и

лучшей транспортабельностью;

                   ·обладают более высоким удельным весом;

                   ·количество оборотного продукта на агломерационной фабрике составляет

около 20-25%, а  иногда и выше от общего потока шихты, в то время как на брикетной фабрике не более 2%;

                   ·весь кислород руды в брикете остается активным, в агломерате же он

находится в  связанном состоянии (в виде силикатов), первое особенно

важно для доменного производства; 

                   ·экологическая безопасность брикетов (безотходность, отсутствие

высоких температур при изготовлении);

                   ·возможность применения в брикете в любом соотношении

углеродосодержащего наполнителя для активизации  процессов в

металлургической  печи (карбюризатор, восстановитель, энергоноситель);

                   ·возможность использования всех видов тонкодисперсных

железофлюсолигироуглеродосодержащих отходов металлургического

передела.

Надо учесть, что попытки использовать брикетирование в металлургии

для подготовки неметаллической шихты не прекращались никогда. Особенно

полно брикетирование как метод окускования отвечает требованиям

утилизации мелких отходов метзаводов (сравнительно небольшое

воспроизводство, непостоянство физикохимических свойств  и пр.).

Металлургическими предприятиями Франции ежегодно перерабатывается в

брикеты до 4 млн.т. железосодержащих шламов и уловленной в

газоочистках  пыли. В черной металлургии США и стран Западной Европы

уже давно наряду с железосодержащими материалами  брикетируются другие

мелкие отходы: известковая пыль, отходы ферросплавного производства,

некондиционная  мелочь плавикового шпата и прочие весьма ценные

материалы. На их основе получают шихтовые брикеты и флюсы для

металлургического производства.

К основным причинам недостаточного использования брикетирования в

отечественной практике следует отнести сегодня  следующие:

                    · неправильный выбор места и объема утилизации отходов;

                    ·упрощенный (некомплексный ) подход к решению проблемы;

                    ·использование неэффективных способов (технологий) брикетирования

Понятны пути решения  этих трех проблем:

                    · максимальное приближение изготовления брикетов к техногенным

месторождениям  и, соответственно, предприятиям потребителям;

                     ·создание металлургического самовосстанавливающегося и самоплавкого брикета с использованием нетрадиционного вяжущего и углеродистого наполнителя для всех видов металлургического передела, т.е.

принципиально новой композиционной шихты;

                      ·использование резерва имеющегося вибропрессовального оборудования для производства строительных изделий и создание упрощенных

вибропрессовальных автоматических линий для производства

металлургического брикета. Юзов О.В., Исаев В.А. Анализ расхода

основных ресурсов в черной металлургии России. // «Сталь», 1999г №10

В России в настоящий  момент производится около 52 млн. т. агломерата, 30 млн.т. окатышей и в промышленных объемах металлургические брикеты производит только одно предприятие.

Много и долго  в вопросе использования брикетирования для подготовки неметаллической  шихты металлургических процессов  и утилизации мелких отходов работает кафедра металлургии черных металлов Магнитогорского государственного технического университета. Были разработаны технологии, предложено и апробировано изготовление с использованием мелких отходов самых различных брикетов для металлургического производства: шлакообразующих для выплавки стали, рудных для доменной плавки, на основе губчатого железа и ее мелочи, коксоугольных и др.

Несмотря на давность использования брикетирования, его теория изучена слабо. Поэтому  до настоящего времени брикетирование является искусством, требующим большого экспериментального и практического опыта.