ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской и технологической разработки.

В связи с сокращением производства аглоруд агломерируемая шихта состоит на 85 % из тонкоизмельченных концентратов и на 10-15 % из железосодержащих отходов, включая окалину, колошниковую пыль, шлам мокрой газоочистки доменных печей, сталеплавильных агрегатов и продуктов шлакоперерабатывающих установок комбината.

Выполнен комплекс исследований по оценке технологических параметров аглопроцесса, качественных показателей агломерата в зависимости от расхода извести при спекании шихты, состоящей только из концентрата мокрой магнитной сепарации (ММС). Из полученных данных следует, что при постоянных параметрах аглопроцесса (высота слоя шихты, содержание возврата и топлива в шихте) с увеличением количества извести в рудной смеси с 2,5 до 4,5 % происходят следующие изменения:

-возрастает вертикальная скорость спекания на 25 %;

-повышается выход годного агломерата по классу +15 мм на 7,9 % (абс.), а по классу +8 мм - на 8,9 %;

-увеличивается производительность аглоустановки по классу +15 мм на 42,5 %;

-повышается прочность агломерата на удар с 57,6 до 58,3 %, а показатель истираемости уменьшается с 7,3 до 5,7 %;

-вследствие повышения прочностных свойств аглоспека выход мелочи класса 5-0 мм из него снижается с 16,5 до 13,1 %.

Такие существенные изменения показателей аглопроцесса и физико-механических свойств агломерата объясняются повышением однородности окомкованной шихты по гранулометрическому составу, уменьшением насыпной плотности шихты с 1,777 до 1,603 т/м ³ и повышением температуры шихты (перед загрузкой в аглочашу) с 26 до 41° С.

Повышение доли извести в рудной смеси с 2,5 до 4,5 % привело к снижению расхода сырых флюсов в шихту с 4,7 до 2,1 % (с 77,5 до 31,4 кг/т агломерата), что способствовало увеличению содержания железа в агломерате с 59,5 до 59,9 % при основности 1,43-1,44 ед. Следует отметить, что при постоянном расходе топлива в шихту (4,9 %) содержание монооксида железа уменьшилось с 22,9 до 18,6 %. Это связано с развитием окислительной атмосферы в условиях избытка тепла (значительно снизились затраты тепла на диссоциацию известняка). Высокие температуры в зоне горения и избыток воздуха обеспечили повышение степени десульфурации агломерата и снижение в нем содержания серы с 0,100 до 0,050 %.

Цель последующей серии опытных спеканий - определить максимальную величину извести в рудной смеси при условии обеспечения в агломерате основности 1,50 ± 0,08 ед. Эта основность агломерата при доле его в доменной шихте 62-65 % и надлежащем соотношении кислых и основных окатышей обеспечивает основность доменного шлака на уровне 1,08-1,12 ед. Из полученных данных видно, что для получения агломерата с основностью СаО/SiO₂=1,50±0,08 из шихты приведенного состава необходимо ввести 7,1 % извести с содержанием СаО 86-90 % и исключить при этом сырой известняк из состава шихты.

Спекания шихты показали, что вертикальная скорость спекания с увеличением содержания извести с 4,5 до 7,1 % возросла на 23,3 %. Этому способствовало дальнейшее уменьшение насыпной массы шихты с 1,663 до 1,629 т/м ³ и повышение ее температуры с 41 до 55° С. Средний диаметр гранул ококсованной шихты снизился и составил 2,68 мм.

Чрезмерно высокая скорость спекания приводила к охлаждению верхней (2/3) части аглоспека, снижению выхода годного с 62,5 до 61,4 %. Повысилась истираемость агломерата с 5,7 до 7,7 %, увеличился выход мелочи класса 5-0 мм из спека с 13,1 до 15,2 %. Нижняя (1/3) часть пирога представляла собой переоплавленную структуру с крупными порами, несмотря на снижение расхода топлива с 4,9 до 4,5 %.

Таким образом, увеличение количества извести в рудной смеси с 4,5 до 7,1 % ухудшает показатели аглопроцесса (кроме прироста удельной производительности) и качества агломерата. Поэтому, для максимального использования интенсифицирующих свойств извести необходимо увеличивать высоту спекаемого слоя до 300-320 мм и, за счет стабилизации теплового режима спекания по высоте слоя, получить более прочную верхнюю часть пирога, уменьшив при этом выход мелочи класса 5-0 мм из спека.

Для определения оптимального количества извести в рудной смеси при спекании только концентратов рассмотрены также результаты спеканий текущей шихты аглофабрик, содержащей 65-70 % концентратов. Состав аглошихты из 72,3 % концентратов, 13,5 % аглоруды и 3,0 % извести обеспечивает скорость спекания 22,6 мм/мин, что примерно соответствует скорости спекания шихты со 100 % концентратов и 3,0 % извести. При данной скорости спекания и выходе агломерата 60,96 % достигнута удельная производительность 1,333 т/м ²Чч (что в переводе на производительность агломашин со средней по цеху площадью спекания 72,9 м ² составляет 97,2 т/ч) при удовлетворительных прочностных характеристиках агломерата: прочность на удар - 57,6 %, истираемость - 5,6 %, выход мелочи класса 5-0 мм из спека - 12,7 %.

При достигнутой производительности агломашин 88,9 т/ч (1,219 т/м ²Чч) с использованием 67,9 % концентратов и 2,77 % извести, агломерация шихт с долей концентрата 72,3 % и извести 3,0 % обеспечивает получение удельной производительности 1,333 т/м ²Чч или около 29000 т/сут. Для обеспечения такого объема производства агломерата с высокими качественным показателями при 100 % концентратов в рудной смеси необходимо иметь долю извести в шихте на уровне 4,0 %. Тогда при средней удельной производительности 1,274 т/м ²Чч, прочности на удар 58,5 % и истираемости 5,8 % достигается производство агломерата на уровне 29,0-29,5 тыс. т/сут с содержанием 12,0-12,5 % мелочи 5-0 мм.

Ограничение количества извести на уровне 4,0 % (45 кг/т агломерата) обусловлено необходимостью сохранения расхода сырого известняка для корректировки основности агломерата в заданных интервалах в шихтовых отделениях аглофабрик.