|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  сваренных частиц металла. Шлак, по-видимому, выполняет роль среды, облегчающей сваривание зерен железа. Аналогичные про- цессы укрупнения металлических частиц наблюдаются при произ- водстве сварочного и кричного железа. Минералообразование «запаздывает» по сравнению с восстановлением, что обусловлено различиями температурных пределов протекания этих процессов. После завершения восстановления окислов железа, повышения температуры и обогащения невосстановленной части данного слоя брикета (или окатыша) кремнеземом, глиноземом и другими ком- понентами создаются условия для образования легкоплавкого шлака (см. рис. 70). Установлено [544], что еще до полного завершения восстанови- тельных процессов в офлюсованных рудно-топливных окатышах ("iiuT > 2^ образуются твердые ферриты кальция, восстановле- ние железа из которых замедляется, причем восстановимость фер- ритов резко падает при растворении глинозема и других окислов пустой породы руды и золы угля. В гранулах основностью —1,0 образуется легкоплавкий шлак. Частицы восстановленного железа укрупняются в этом случае в шлаке, который занимает значи- тельный объем гранулы. Д. А. Киссин и Т. И. Литвинова 1532], изучая механизм мине- ралообразования при спекании химически чистых реагентов, а также руд и флюсов, установили, что лишь при 1150—1200 С начинается взаимодействие кварца с закисью железа на контакт- ных поверхностях кварц—магнетит. При повышении температуры до 1250—1350° С весь кварц входит в состав силикатов железа. Увеличение содержания кремнезема в шихте приводит к возра- станию количества фаялита и стекла с сохранением темпера- турных интервалов основных этапов минералообразования; Рис 86. Микроструктура наружной зоны брикета, ч\.р - ,чм ¦,>. -К|.« = 96,46%: светлые участки - металл, серые --шлак, тем- цые - поры (отраженный свет, X 200) 228 227 15* одновременно снижается восстановимость * оливиновых спеков (табл. 37). Образование ферритов, особенно однокальциевого, в значительно меньшей степени влияет на восстановимость окислов железа. Интересно отметить, что уменьшение крупности частиц шихты от 1,0 до 0,01 мм приводит к снижению количества фаялита в спеке и увеличению его восстановимости. Наличие подобной зависимости объясняется уменьшением роли диффузионных процессов при вос- становлении спеков тонкодисперсных шихт. Известно также, что использование тонкоизмельченной шихты является основным условием получения хорошо восстановимого и прочного агломе- рата [533—536]. Относительная восстановимость минералов водородом за 20 мин может характеризоваться также данными Н. Л. Гольдштейна [537], которыми подтверждаются результаты исследования [532] и устанавливается значительное влияние температуры на ход про- цесса (табл. 38). При восстановлении бедных руд (21,2—33,4% 5Ю2) газовой смесью СО + Н2 (до 20% Н2) X. Браун и К. Вахтль [538] также обнаружили при температурах более 900° С ускорение взаимо- действия вюстита с кремнеземом руды, приводящее к образованию фаялита, что отрицательно сказывается на конечной стадии вос- становления. Таким образом, увеличение содержания кремнезема в шихте, укрупнение частиц и повышение температур способствуют раннему шлакообразованию и одновременному снижению восстановимости * Сопоставляется стандартная восстановимость спека массой 1 г при 700° С и расходе 1,8 л генераторного газа в течение 15 мин. Таблица 37 СОСТАВ И ВОССТАНОВИМОСТЬ МИНЕРАЛОВ [532] Минерал ОС^С. 1 а ЦО вимость ею, СаО Рего3 % Гематит (ч. д. а)..... 48,8 Магнетит (ч. д. а ) — — _ 37,6 Магнетитовая р\-да 3,06 1,07 22 3 64,45 26^7 СаО-Ре.,0, С\У^ У"\ Т-1 /-\ — 25,84 0,93 73*17 40,1 2СаО-Ре203 . . — 41,20 1,23 57'60 28,5 Оливины СахРе2_л.-5Ю4: х — 0 (фаялит) , . 28,91 — 68,95 2,04 1.0 х ='0,25 ... 29,77 6,92 58,75 4,50 2,1 х ¦= 0,5 ... . 14,18 51,65 з'б7 2,1 х = 1,0 (кристалличе- ский) .... 31,83 29,67 35,12 3,46 6,6 228 Таблица 38 СТЕПЕНЬ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МИНЕРАЛОВ ВОДОРОДОМ Материал Состав, % Степень восстановления, %, при различных тем-пературах, °С реобщ кислород окислов железа 700 800 900 51,1 22,0 76,4 96,5 100 40,2 17,2 20,6 83,7 95,8 54,7 15,8 2,7 3,7 14,0 Геденбергит СаО -РеО 22,9 6,55 0 0 0 Окерманит 2СаО-РеО ¦2Е,Ю2 20,1 5,92 0 0 6,8 окислов железа руды. Для условий восстановления рудно-уголь- ных окатышей или брикетов вследствие возникновения значитель- ного перепада температур в реакционном слое и наличия тонкоиз- мельченной шихты раннего минералообразования не может иметь места. Интенсивное развитие шлакообразования будет наблю- даться лишь при использовании очень бедных руд в шихте и только в стадии окончания восстановления комков (при срср ^
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
