Сырьевая база и подготовка материалов к металлургическому переделу
 Скачать 4.61 Mb.
|
Основные флюсыКальцитовый известняк – содержит 50-54 % СаО и не более 2 % МgО. Доломитизированные известняки - от 2 до 17 % МgО. Доломиты - 17 % МgО. Мел – (СаСО3). Известь (СаО). Кислые флюсыНеобходимы при плавке основных и высокоглиноземистых руд, когда шлаки содержат более 20 % Al2О3, 10-30 % СаО и добавки МgО не дают положительного эффекта. Глиноземистые флюсыПрименяют при плавке малоглиноземистых руд. Виды: бокситы - Al2О3nН2О, глиноземистые сланцы, высокоглиноземистые руды. Температура плавления оксидов, входящих в состав пустой породы агломерата, окатышей, руд, а также в золу кокса (SiO2 – 17280С; Al2О3 – 20400С; СаО – 25700С; МgО – 28000С) значительно выше температуры плавления шлака в доменных или сталеплавильных печах (1350-16000С). Для достижения хорошей текучести некоторые оксиды, например SiO2, необходимо нагревать значительно выше температуры плавления. Вместе с тем при определенном соотношении вышеуказанных оксидов образуются легкоплавкие составы с температурой плавления ниже 13000С и хорошей текучестью при 1450-16000С. Для условий Украины необходимо также, чтобы шлаки содержали определенное количество свободных оксидов (СаО и МgО) для обеспечения требуемой обессеривающей способности. Но так как в Украине пустая порода железных и марганцевых руд кислая, то есть состоит в основном из SiO2 и Al2О3, флюсы, которые применяют в черной металлургии, – основные. В качестве основных флюсов применяют кальцитовый (СаСО3) и доломитизированные известняки. Так как кальцит в чистом виде не встречается, а сопровождается Al2О3, SiO2, то качество известняка определяют величиной нерастворимого остатка (суммой содержания SiO2 и Al2О3). Вредных примесей серы и фосфора в известняках обычно мало. Пределы содержания фосфора согласно ТУ от 0,01 до 0,005 % для малофосфористого чугуна. Известняк, поступающий на металлургические предприятия, подразделяется на 2 класса (сорта) I сорт – СаО не менее 52 %, н.о. 2,0 % (SiO2); II сорт – СаО 50 %, н.о. 4,0 % Р 0,005 %. Крупность кусков – 25-100 мм. Наряду с обычным – кальцитовым известняком широкое применение в черной металлургии имеет доломитизированный известняк – природная или искусственная смесь СаСО3 и МgСО3. Применение его вызвано необходимостью повысить содержание МgО в шлаках до 6-8 % для увеличения его подвижности и устойчивости физико-химических свойств при изменении температуры в печи и состава шлака. Основные требования к известнякам и извести приведены в таблицах 3.1–3.6. Известняки, поставляемые для обжига, должны соответствовать техническим условиям и не содержать посторонних предметов и примесей. Для производства извести используются известняки в соответствии с требованиями ТУ У 14-16-168-2000 «Известняки флюсовые ОАО «Новотроицкое рудоуправление», а также ТУ У 14-16-53-2000 «Известняк флюсовый Комсомольского государственного рудоуправления». По химическому составу известняки должны удовлетворять требованиям, указанным в таблице 3.2. По гранулометрическому составу необходимо применять известняки с крупностью кусков 40-80 мм. Как исключение, могут быть использованы известняки с крупностью кусков 20-80 мм по разрешению заместителя главного инженера по аглодоменному производству. Согласно ТУ известняки должны удовлетворять требованиям по крупности, указанным в таблице 3.3. В используемом известняке не допускается наличие кусков крупностью более 100 мм. Известняки с размером кусков 20-80 мм используются для производства извести более низкого качества при одновременном снижении производительности печи (на 15-20 %). Общие требования к качеству извести для сталеплавильного производства регламентируются техническими условиями ТУ У 26.5-00193714-042-2001 «Известь для сталеплавильного и ферросплавного производств». Таблица 3.1 – Основные требования к качеству известняков
Химический состав извести должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.4. Таблица 3.2 – Основные требования по химсоставу известняков
Таблица 3.3 - Основные требования по крупности известняков
Таблица 3.4 – Основные требования по химсоставу извести для сталеплавильного производства
По гранулометрическому составу известь должна отвечать требованиям, указанным в таблице 3,5. Таблица 3.5 – Основные требования по гранулометрическому составу извести для сталеплавильного производства
Известь для агломерационного производства по химическому составу и потерям при прокаливании должна соответствовать (в зависимости от крупности и марки используемого известняка) требованиям ТУ У 26.5-00193714-043-2001 «Известь для агломерационного производства», представленным в таблице 3.6. Реакционная способность извести (время гашения в воде) должна составлять не более 3 мин. Известь для сталеплавильного и ферросплавного производств по качеству должна соответствовать требованиям ТУ У 26,5-00193714-042-2001, представленным в таблице 3.7. Известняки являются твердым, прочным материалом. Его можно было загружать в доменные печи. Производство агломерата резко изменило требования к известнякам. В агломерации можно использовать мелкие непрочные фракции известняков, мел. Таблица 3.6 – Основные требования к качеству извести для агломерационного производства
Примечание. По согласованию изготовителя с потребителем допускается поставка извести крупностью свыше допускаемых предельных отклонений, но не более 25 мм. При оценке качества известняка нужно учитывать, что часть его основных оксидов (СаО, МgО) израсходуется на ошлакование собственной пустой породы (т.е. н.о.). Поэтому качество флюса можно оценить его флюсующей способностью, под которой понимают содержание свободных оксидов, остающихся в флюсе после офлюсования собственной пустой породы, и используемых для ошлакования пустой породы шихты Ф = СаОизв – В SiO2изв Таблица 3.7 – Основные требования к качеству извести для сталеплавильного и ферросплавного производств
Флюсующая способность известняка или извести всегда меньше количества СаО в них на величину В SiO2изв. Чем больше основность шлака (В) и хуже качество флюса тем больше его расход. Флюсующую способность флюсов можно выразить также следующей зависимостью  ,где Q– количество флюса, %; B– основность; a– содержание SiO2 + Al2О3 в шихте без известняка, %; b– содержание СаО + МgО в шихте без известняка, %; c- содержание SiO2 + Al2О3 в известняке,%; d – содержание СаО + МgО в известняке,%. В условиях металлургического производства Украины основность агломерата должна составлять не менее 1,2-1,3, доменного шлака 1,22-1,28, мартеновского и конвертерного шлаков – 2,5. На каждый килограмм кремнезема необходимо добавлять 2,3- 3,0 кг известняка. На производство 1 т агломерата требуется от 300 до 400 кг известняка. В настоящее время практически все известняки (98 %), применяемые в черной металлургии проходят стадию обжига в специальных агрегатах или условиях агломерационного производства. Для агломерационного производства можно использовать известняки не крупнее 3 мм. Поэтому требования к ним отличаются от требований к известнякам, применяемым в доменном производстве. Кроме крупных фракций на аглофабрики предпочтительно направлять мелкие фракции и даже отходы горно-обогатительных комбинатов по добыче и подготовке известняков. В последние годы известняков для металлургического производства хронически не хватает. Поэтому остро стоит вопрос о широком использовании в качестве основных флюсов мела. Огромные запасы мела сосредоточены в Луганской и Донецкой областях. Однако промышленного использования они пока не нашли. Недостатками мела по сравнению с известняками являются следующие. 1. Мел непрочен, поэтому загружать его в доменные печи нельзя. Однако в настоящее время и сырой известняк в доменные печи практически не загружают, поэтому этот недостаток не может быть тормозом для использования мела. 2. Мел очень гигроскопичен. Обычная влажность «сухого» мела составляет 30-35 %. Это потребует увеличения энергозатрат на его обжиг. 3. Мел очень вязкий материал. При его дроблении и грохочении валки дробилок и сита грохотов требуют специальных мероприятий по их очистке. Совместное дробление известняков и мела и условия работы оборудования. В связи с вышеизложенным мел в ближайшие годы будет широко использоваться в качестве флюса. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||