МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА – Часть 57

Та, в первую очередь содержания углерода. Это приводит к. снижению удельных капитальных затрат в цехе, а также рас­ходов по переделу.

Офлюсование шихты имеет еще одно преимущество при ме­таллизации гранул в шахтных печах. Очень высокое содержа­ние железа и низкое (< 3—3,5 %) содержание пустой породы в шихте создают определенные трудности при окусковании этих шихт. Так, при производстве окатышей из богатых кон­центратов и их окислительном обжиге в них образуется ог­раниченное количество расплава, оказывающего решающее влияние на горячую прочность окатышей. Снижение прочност­ных свойств окатышей из-за низкого содержания пустой по­роды вынуждает увеличить время обжига, следовательно, сни­зить производительность обжигового агрегата (на 10—20 %). Добавление CaO (в виде известняка или извести) значитель­но повышает холодную и горячую прочности окатышей, что позволяет не снижать производительности обжиговых агрега­тов без ухудшения свойств окатышей.

Введение CaO в виде извести вносит дополнительный по­ложительный эффект, позволяя вывести из шихты (частично или полностью) связующее вещество — бентонит, так как известь обладает вяжущими свойствами. Вывод бентонита из шихты означает повышение в ней содержания железа (на 0,3—1 %), снижение доли шлакообразующих веществ в метал­лизованном материале и, следовательно, снижение затрат на переработку шлака в электросталеплавильном производстве.

Содержание в шихте кислых компонентов пустой породы оказывает некоторое влияние на температуру спекания гра – нУл. несколько ее снижая за счет снижения контактов металл—металл при соприкосновении гранул, а также за счет Роста предела текучести. Состав газа-восстановителя влия – ет на процесс спекания гранул косвенно, через скорость восстановления кусков и время появления на поверхности металлического железа. Сажистый углерод, который мог бы препятствовать спеканию, при степени восстановления

80 %, необходимой для проявления спекания, в значи­тельном количестве отсутствует. Кроме того, сажистый уг­лерод в основном выделялся в порах гранул.

Таким образом, максимальное влияние на процесс спека – ЙИя гранул оказывают доля флюса в шихте, нагрузка на гра – "Улу. структура ее (размер и пористость). Для лебединско-

127

Го концентрата при прочностном определении температуры спекообразования в шахтной печи восстановления можно ре. комендовать следующие эмпирические зависимости.

Для железорудного концентрата, содержащего 4,6% SiO2,

Tc = 710 + 8Г> + 1,33е + 55,91(СаО) – 76,1(CaO)F –

– 3,17(СаО)2 – 375F. (181)

Для железорудного концентрата, содержащего 0,4% SiO2,

Tc = 758,5 + 6D + 1,66е – 933F + 20(СаО) –

– 50(са0)F + IOOOF2 – 2,5(СаО)2, ^ (182)

Где Tc – температура спекания гранул, 0C (в пределах 650- 1100); D – диаметр гранул, мм (10-20); е – пористость гранул, % (20-50); (CaO)- содержание CaO в гранулах, % (0-7); F – нагрузка на гранулу, МПа (0,1-0,3).

S 7. ПОВЕДЕНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ ПРИ МЕТАЛЛИЗАЦИИ

В агрегатах для металлизации железорудных материалов в основном преобладает восстановительная атмосфера. В то же время в отдельных зонах конвейерных машин и вращающихся печей может быть создана и окислительная среда, которая всегда соответствует интервалу пониженных температур. В связи с этим необходимо рассмотреть поведение вредных примесей как в восстановительной, так и в окислительной атмосфере.

К вредным примесям чаще всего относят серу, фосфор, мышьяк, медь. Однако следует отметить, что иногда некото­рые из этих элементов могут служить легирующими и прида­вать металлу определенные полезные свойства. Как в вос­становительной, так и в окислительной атмосфере в приме­няемом интервале температур фосфор не удаляется из шихты и переходит в металлизованный продукт. Один из оксидов мышьяка (As2O3), а также AsH3 летучи и при восстановлении могут переходить в газ, однако, как показывают многочис­ленные исследования, доля мышьяка, удаляемого с газом, невысока. Металлическое железо активно поглощает мышьяк, 128