Дайте определение процессу спекания агломерата

Плавление шихты, кристаллизация расплава и образование конечной микроструктуры агломерата

Спекание подготовленной шихты является основным этапом в технологии получения высококачественного агломерата. Спекание ведется на колосниковой решетке спекательных тележек агломашины при просасывании воздуха, за счет развития высоких температур при горении углерода в слое шихты и регенерации тепла верхних слоев агломерата.

Скорость движения спекательных тележек агломашины должна обеспечивать завершенность процесса спекания над предпоследней вакуум-камерой агломашины.

Температура отходящих газов в коллекторе должна быть не менее 90 ⁰С.

Величина разрежения в вакуум-камерах и перед эксгаустером зависит от газопроницаемости спекаемого слоя и величины вредных подсосов.

Процессы размягчения и плавления происходят только в зоне горения твердого топлива, так как лишь здесь температуры достаточ­ны для перегрева веществ выше поверхности солидуса (размягчение) -и ликвидуса (плавление) по соответствующим диаграммам состояния. Первые капли силикатного и ферритного расплавов начинают растворять всю массу шихты в зоне горения твердого топлива, (1200С). Таким образом, все вещество шихты оказывается в расплавленном со­стоянии и готовый агломерат образуется при кристаллизации этого рас­плава.

При просасывании газов через расплав в агломерате образуются тонкие поры, имеющие в шли­фе круглые или овальные поперечные сечения. С увеличением расхода топлива на спекание температурный уровень процесса повышается, время пребывания расплава в зоне плавления и время кристаллизации увеличивается. В ходе агломерации происходит интенсивное выгорание сульфидной серы шихты. При нормальном расходе коксовой мелочи выходящие из спекаемого слоя газы содержат 3-4 % О_2.

Рисунок 1-Общая схема минералообразования при спекании офлюсованного агломерата из смеси гематитовой аглоруды и магнетитового концентрата

Высококачественный агломерат прочен, почти не разрушается при нагреве и восстановлении в доменной печи, характеризуется вы­сокой восстановимостью, высокой температурой начала размягчения и коротким интервалом размягчения.

Прочность агломерата определяется строением его кусков (их тек­стурой) и минералогическим составом. Е. Ф. Вегманом в 1965 г. уста­новлено, что кусок агломерата не является однородным и представля­ет собой систему блоков (сгустков вещества), разделенных крупными порами неправильной формы. Блоки сварены друг с другом по по­верхности, и текстура куска в целом напоминает строение виноград­ной грозди.

Рисунок 2 -Схема формирования блоков агломерата

а - агломерационная шихта (в рудной части шихты показаны частицы коксовой мело­чи); б — начало горения частиц коксовой мелочи и плавления шихты вокруг них; в — рост капель расплава и образование усадочных раковин; г - образование единой сис­темы соприкасающихся блоков; д — начало кристаллизации блоков, выделение кри­сталлов магнетита из расплава на периферии блоков; е - окончательный вид текстуры агломерата

На рис. 2 приведена схема формирования системы из трех бло­ков. После воспламенения частиц коксовой мелочи вокруг них обра­зуются сгустки расплава. Размеры сгустков растут и, наконец, они на­чинают касаться друг друга. После выгорания частиц топлива расплав охлаждается и кристаллизуется в первую очередь в наиболее холод­ной, периферийной зоне блока (см. рис. 2, г). Первым выделяется из жидкой фазы магнетит, и расплав оттесняется в наиболее горячую центральную часть блока. Силикатный расплав, обедненный оксида­ми железа, кристаллизуется последним, образуя центральное сили­катное озеро. Мелкие поры внутри блоков являются результатом прохождения воздуха и отходящих газов через расплав. Прохождение крупных пор между блоками иное. В ходе спе­кания из шихты выгорает коксовая мелочь (15—20 об.%).

Следовательно, объем расплава на 25—40% меньше объема шихты. При образовании литых блоков между ними неизбежно возникают крупные усадочные раковины. В пироге агломерата блочная текстура кусков наиболее четко про­является в верхней и особенно в средней его частях. Вблизи колосни­ковой решетки тепловой уровень процесса возрастает, поэтому здесь образуется монолитный литой кусок агломерата. Посколь­ку блоки формируются вокруг горящих частиц твердого топлива, их размер определяется крупностью топливных частиц. Тонкие частицы коксовой мелочи (<0,5 мм) сгорают слишком быстро и не могут соз­дать вокруг себя блоков. Оптимальными, с точки зрения прочности, являются блоки размером 15-20 мм, возникающие вокруг частиц ко­ксовой мелочи диаметром 1—3 мм.

Вариант 1

Вопросы

Дайте определение процессу спекания агломерата

Дата добавления: 2015-11-30