CC BY
214
УДК 669.162.16:622.788
Гущин Д.Н., Сенькин К.В., Харченко А.С., Сибагатуллина М.И., Миникаева З.Р. ОХЛАЖДЕНИЕ АГЛОМЕРАТА С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЖЕЛЕЗА
Аннтотация. На лабораторной установке ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И.Носова» исследованы режимы охлаждения агломерата с различным содержанием железа. При увеличении содержания железа в готовом агломерате с 54 до 56,9% скорость охлаждения увеличивалась в среднем на 14,7 град/мин.
Ключевые слова: агломерация, железо, концентрат, режим охлаждения, качество агломерата.
Для стабильной работы доменной печи необходимо загружать в нее материалы, обладающие высокими прочностными характеристиками. Прочность агломерата зависит от скорости его охлаждения [1]. Излишне ускоренное охлаждение ведёт к созданию термических напряжений, отчего агломерат получается хрупким, поэтому образует повышенное содержание мелочи при транспортировке и опускании в доменной печи, что ухудшает газопроницаемость шихты, сопровождающееся снижением производительности и увеличением удельного расхода кокса. При излишне медленном охлаждении агломерата существенно повышается его окисленность, вследствие чего он интенсивнее разрушается в верхней части доменной печи при дополнительном восстановлении, увеличивая коэффициент сопротивления шихты, потери напора газа и степень уравновешивания шихты подъёмной силой газового потока. Такой агломерат ограничивает интенсификацию доменного процесса и повышает удельный расход кокса. Особенно это неблагоприятно сказывается на работе доменных печей с верхней определяющей зоной по силовому взаимодействию потоков шихты и газа.
Для выявления режимов охлаждения агломерата с различным содержанием железа провели серию спеканий шихты и последующего охлаждения полученного спека на лабораторной установке ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И.Носова» [2].
Шихтовые материалы включали 70 % концентрата и 30% аглоруды Стойленского ГОК. Различное содержание железа получали варьированием концентратами ДОФ-5 ОАО «ММК» и Лебединского ГОК. Основность агломерата во всех опытах была равной 1,6. Химический состав основных компонентов ших-
ты представлен в табл. 1.
После спекания агломерата с различным содержанием железа в интервале 54-56,9%, углерода 5-9% и влаги 7-11% производили его охлаждение до температуры 100°С при постоянном количестве пропускаемого воздуха через спек. Скорость охлаждения изменялась в пределах от 40,8 до 87,7 град/мин (табл. 2).
Согласно табл. 2 при увеличении содержания
Химический состав основных компонентов агломерационной шихты
Таблица 1
Компонент Сод ержание, %
Fe FeO SiO2 Al2O3 CaO P S TiO2 MgO
Аглоруда Стойленского ГОК 54,9 15,84 8,01 2,94 1,32 0,106 0,26 0,25 0,51
Концентрат ДОФ-5 ОАО «ММК» 61,2 28,00 6,65 2,18 2,89 0,015 0,78 0,78 0,97
Концентрат Лебединского ГОК 68,1 27,90 4,84 0,20 0,20 0,010 0,130 0,10 0,35
Скорость охлаждения аглоспека при различных исходных параметрах
Таблица 2
Содержание железа в готовом агло- Содержание углерода в шихте, % Влажность шихты, % Скорость охлаждения аглоспека, град/мин
мерате, %
54 5 9 72,5
54 7 7 49
54 7 11 55,3
54 9 9 40,8
56,9 5 9 87,7
56,9 7 7 52,6
56,9 7 11 79
56,9 9 9 57,2
железа в готовом агломерате скорость охлаждения увеличивалась в среднем с 54,4 до 69,1 град/мин.
Содержание углерода и влажность шихты также влияли на режим охлаждения агломерата. При содержании железа в готовом агломерате 54 и 56,9%, влажности шихты 9% увеличение содержания углерода в шихте с 5 до 9% уменьшало скорость охлаждения аглоспека соответственно на 31,7 и 30,5°С. При содержании железа в готовом агломерате 54 и 56,9%, углерода 7% увеличение влажности шихты с 7 до 11%
Раздел 2
увеличивало скорость охлаждения готового агломерата соответственно на 6,3 и 26,4°С.
Проанализировали изменения среднемесячной температуры готового стабилизированного агломерата, полученного на аглофабриках А и Б ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», при изменении содержания железа в нем за 2012-2013 гг. (рис. 1, 2 и табл. 3). В производственных условиях также проявлялась тенденция к снижению температуры стабилизированного агломерата при увеличении содержания железа в готовом агломерате. Из рис. 1 и 2 видно, что с увеличением содержания железа в шихте среднемесячная температура стабилизированного агломерата снижалась, следовательно, скорость его охлаждения увеличивалась.
170
схО 2 1 =
РЭт"
М!
150
90
54,4 54,6 54,8 55 55,2 55,4 55,6 55,8 56 Содержание железа в готовом агломерате, %
Рис. 1. Влияние содержания железа в готовом агломерате на температуру стабилизированного агломерата на аглофабрике А
130
[=хО 2 1 =
<1><Ят
100
70
40
10
54 54,5 55 55,5
Содержание железа в готовом агломерате, %
Рис. 2. Влияние содержания железа в готовом агломерате на температуру стабилизированного агломерата на аглофабрике Б
Температура стабилизированного агломерата при различном содержании железа
Таблица 3
Фабрика А Фабрика Б
Содержание железа в гото- зом агломерате, % Среднемесячная температура стабилизи- Содержание железа в Среднемесячная температура стабилизирован-
рованного агломерата, 0С мерате, % ного агломерата, 0С
54,4 144 53,9 56
54,6 139 54,5 86
54,6 140 54,7 96
54,8 131 54,8 119
55 146 54,8 116
55 156 55 104
55,1 158 55,1 123
55,1 125 55,2 106
55,2 132 55,2 65
55,2 166 55,3 64
55,3 130 55,4 89
55,3 145 55,4 113
55,3 151 55,4 66
55,3 131 55,4 48
55,3 102 55,4 49
55,3 101 55,5 78
55,5 129 55,6 69
55,6 141 55,6 78
55,6 128 55,7 11
55,7 117 55,8 56
55,7 97 55,8 40
55,8 128 56 65
56 112
Заключение
Увеличение содержания железа в готовом агломерате сопровождалось повышением скорости его охлаждения. Согласно проведенным исследования на лабораторной установке ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И.Носова» при увеличении содержания железа в готовом агломерате с 54 до 56,9% скорость охлаждения увеличивалась в среднем на 14,7 град/мин.
Список литературы
Базилевич С.В., Вегман Е.Ф. Агломерация. М.: Металлургия, 1967. 368 с.
Повышение содержания железа в агломерате изменением соотношения концентратов ОАО «ММК» и Лебединского ГОК по лабораторным исследованиям / Сибагатуллин С.К., Гущин Д.Н., Харченко А.С. и др. // Теория и технология металлургического производства. 2014. №1 (14). С. 12-16.
110
2
Сведения об авторах
36
Теория и технология металлургического производства
Харченко Александр Сергеевич - канд. техн. наук, доц., институт металлургии, машиностроения и материалообработки. ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный техничнеский университет им. Г.И. Носова». Тел.: (3519) 29-84-30. E-mail: as.mgtu@mail.ru
Гущин Дмитрий Николаевич - аспирант, институт металлургии, машиностроения и материалообработки, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный техничнеский университет им. Г.И. Носова».
Сенькин Константин Васильевич - ведущий инженер агломерационной лаборатории ЦЛК ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
Сибагатуллина Маргарита Ильдаровна - студентка факультета стандартизации, химии и биотехнологии, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный техничнеский университет им. Г.И. Носова».
Миникаева Зарина Ринатовна - студентка института металлургии, машиностроения и материалообработки, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный техничнеский университет им. Г.И. Носова».
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
COOLING OF SINTER WITH DIFFERENT IRON CONTENT
Harchenko Aleksandr Sergeevich - Ph.D. (Eng.), Associate Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. Phone: (3519) 29-84-30. E-mail: as.mgtu@mail.ru
Guschin Dmitriy Nikolaevich - Postgraduate Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. Senkin Konstantin Vasilevich - Leading engineer of sinter laboratory of CLK of OJSC MMK. Sibagatullina Margarita Ildarovna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. Minikaeva Zarina Rinatovna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University.
Abstract. Sinter cooling modes with different iron content are studied. Revealed that an increase in the iron content in the finished .sinter increases the cooling rate. According to research conducted in a laboratory setup FSB EI of HPE of "NMSTU" with increasing of content of iron in the finished sinter, from 54 to 56,9 the cooling rate was increased by an average of 14.7 dg / min. Keywords: sinter, iron, concentrate, cooling mode, the quality of the sinter.
References
1. Bazilevich S.V., Vegman E.F. Aglomeratsiya [Sintering]. Moscow: Metallurgiya, 1967, 368 p.
2. Sibagatullin S.K., Guschin D.N., Harchenko A.S. and others, The iron content increase in the sinter by change in the ratio of concentrates of OJSC "MMK" and Lebedinsky GOK in laboratory studies. Teoriya i tehnologiya metallurgicheskogo proizvodstva [Theory and technology of metallyrgical production]. 2014, no.1 (14), pp. 12-16.
♦ ♦ ♦
