SU1562357A1 - Способ охлаждени восстановленных и металлизованных окатышей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству железорудного сырь  в черной металлургии, а именно к производству окускованных материалов. Цель изобретени  - улучшение качества готовой продукции. После обжига окатыши, содержащие 20 - 60% вюстита, охлаждают до 700°С с предельной скоростью охлаждени  не выше 60 град/мин. При изменении содержани  вюстита в окатышах предельную скорость увеличивают, причем на каждые 10% увеличени  или уменьшени  содержани  вюстита от соответственно 60 и 20% скорость охлаждени  увеличивают на 70 - 100 град/мин. Указанную скорость дополнительно увеличивают на 60 - 80 град/мин на каждые 10% содержани  металлического железа в окатышах. При этом сокращаетс  содержание мелких классов в окатышах и повышаетс  производительность. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к производству железорудного сырь  в черной металлургии, а именно к производству окускованных материалов.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества готовой продукции.

По характеру разрушени  (холодной прочности) железорудные окатыши возможно отнести к кусковым материалам, характеризующимс  хрупким разруше нием. Растрескивание таких материалов определ етс  максимальными раст гивающими напр жени ми в теле куска , действующими по круговой поверхности контакта в радиальном направлении . Термические микронапр жени  определ ютс  объемным, соотношением отдельных фаз и их физической природой .

Значение термических напр жений в системах магнетит - вюстит и вюс- тит - железо величина переменна  и определ етс  соотношением отдельных, компонентов системы (вюстит, магнетит , железо). Процессы образовани  микро-°и макротрещин в каждой системе определ ютс  соотношением этих компонентов и тем активнее, чем больше содержание в окатышах магнетита, вюстита, железа. При охлаждении таких систем от температур обжига до перехода в упругое состо ние развитие микротрещин в теле и его последующее разрушение определ ютс  главным образом скоростью охлаждени  куска . При невысоких скорост х охлаждени  (до 50 град/мин) в вюститосодер- жащих системах происходит фазовое

СД

О5

к

СХ5 Сл

« теЛь

превращение - распад вюстита с выделением дисперсного магнетита, что обусловливает упрочнение матрицы магнетитом распада. При охлаждении железорудных систем в температурном интервале 900-700°С, когда деформаци  носит свободный характер, термические напр жени  первого рода вообще не возникают.

Восстановленные и металлизованные /жатыши в зависимости от степени их восстановлени  и металлизации содержат следующие основные включени  - бюстит, магнетит, металлическое желе- зо. Исследовани ми установлено, что системы магнетит - вюстит, вюстит - железо, магнетит - вюстит - железо, т.е„ системы, имеющие практическое значение, требуют индивидуальной дл  каждого вида скорости охлаждени  При этом дл  каждого вида окатышей существует предельна  скорость охлаждени , превышение которой приводит к по влению в теле макротрещин и как следствие немедленному понижению их прочности. Самые низкие значени  величины предельной скорости охлаждени  окатышей соответствуют гранулам системы магнетит - вюстит с содержанием вюстита в железорудной составл ющей 20-60%. Любое отклонение содержани  вюстита в окатышах (в большую либо меньшую сторону) обеспечивает повышение предельных скоростей их охлаждени . По вление в системе металлического железа также позвол ет повысить предельную скорость охлаждени . Определ ющее воздействие вюстита на величину раст гивающих напр жений данной системы (и всех других рассматриваемых систем) обусловливает то, что при по влении в чисто магнетитовой системе зерен вюстита сразу возрастает величина напр жений в теле гранулы в ее доупру- говом состо нии и становитс  необходимым понижении скорости охлаждени  такой гранулы. При содержании вюстита 20% в грануле наращивание в ней величины напр жений прекращаетс , но сохран етс  весьма высокой до тех пор, пока содержание вюстита в железорудной составл ющей не становитс  преобладающим. По превышении содержани  вюстита в гранулах величины 50% напр жение в теле куска начинает падать, а скорость его охлаждени  возможно поднимать .

0

5

При содержании вюстита в железорудной составл ющей, равном 20-60%, охлаждение окатышей до температуры 700°С следует производить со скоростью охлаждени  в пределе 60 град/мин. При уменьшении содержани  вюстита в окатышах до величины менее 20% либо увеличении содержани  вюстита до величин более 60% предельна  скорость охлаждени  должна быть повышена, так как в противном случае, не улучша  качества готовой продукции, падает удельна  производительность процесса . Регламентацию скорости охлаждени  окатышей следует осуществл ть от температуры обжига до 700°С, т.е. до перехода системы в упругое состо ние. При более низких температурах (менее 700°С) искусственное ограничение скоростей охлаждени  окатышей без улучшени  их качества приводит к уменьшению удельной производительности процесса.

Окатыши с содержанием вюстита 20-60% охлаждают с предельной скоростью до 60 град/мин и не превышают ее. При больших скорост х охлаждени  окатышей данного качества (более 60 град/мин) в готовой продукции воз,- растает содержание мелочи класса - 5 мм.

Увеличение содержани  вюстита в системе магнетит-вюстит от 60%, так же как и уменьшение содержани  вюс5 тита от 20% на каждые 10% сопровождают увеличение предельной скорости охлаждени  на 70-100 град/мин. При меньшем увеличении скорости охлаждени  (менее 70 град/мин на каждые 10% изменени  содержани  вюстита в окатышах ) качество обожженных окатышей не улучшаетс , а удельна  производительность процесса заметно падает. При большем увеличении скорости ох5 лаждени  гранул (более 100 град/мин на каждые 10% изменени  содержани  вюстита в окатышах) развиваетс  процесс образовани  в теле куска микротрещин , а в готовой продукции возрас0 тает содержание мелочи класса - 5 мм.

При производстве металлизованных окатышей на каждые 10% наличи  металлического железа в них предельную скорость охлаждени  дополнительно

5 увеличивают на 60-80 град/мин Причем такое увеличение скорости охлаждени  производ т дополнительно при любом соотношении магнетит-вюстит или

0

0

даже при отсутствии одного из этих компонентов. При меньшем увеличении скорости охлаждени  (менее 60 град/мин на каждые 10% приращени  железа) качество обожженных окатышей не улучшаетс , а производительность процесса существенно понижаетс . При большем увеличении скорости охлаждени  гранул (более 80 град/мин на каждые 10% приращени  железа) вследствие трещинообразовани  прочность обожженных окатышей понижаетс .

Примеры использовани  предлагаемого способа иллюстрируютс  таблицей, а которой представлены результаты исследований особенностей охлаждени  окатышей разного фазового состава при различных скорост х отвода тепла от гранул. Режим температурной обработки во всех опытах одинаковый.

Пример, Е сбжиговом агрегате , например, конвейерного типа, производ т железорудные окатыши с содержанием магнетита 10%, вюстита 75% и металлического железа 15%. После обжига окатыши с температурой 900- 1300°С подвергают охлаждению. В качестве охлаждающего агента используют вод ной пар, скорость движени  которого относительно куска (например, скорость фильтрации сло ) устанавливают по величине понижени  температурного напора в окатышах. Устранение образовани  в окатышах микро- и макротрещин обеспечивают установлени- ем предельной скорости охлаждени  окатышей. Превышение этой скорости приводит к снижению качества готового продукта.

Величина предельной скорости охлаждени  окатышей зависит от их состава и определ етс  по соотношению при увеличении содержани  вюстита от 60%

v . 60 + 8о„{в :„.бо1 + Zo.|. f

при уменьшении содержани  вюстита от 20%

бо + §o.ifg.:.il

ю

+

7.0Ж То

60 град/мин предельна  скорость охлаждени  окатышей при содержании в них 60 и 20% вюстита и отсутствии металлического железа;

В, Ж, % - содермоние в окатышах соответственно вюстита и металлического железа;

80 град/мин - приоащечие скорости охлаждени  ка каждые 10% изменени  содержани  вюс 0тита в системе;

70 град/мин - приращение скорости охлаждени  на каждые 10% наличи  в окатышах мегалли- 5ческого железа.

Дл  окатышей указанного состава предельна  скорость охлаждени  составл ет

v n 8o 1Z5-601 , 7045

0 V оО + - - - + -Т5- .

285 град/мин.

Такую скорость охлаждени  в верхней половине сло  обеспечивают при скорости фильтрации холодного воздуха 1,2 м/с. Скорость охлаждени  окатышей контролируют по изменению температуры окатышей по длине зоны охлаждени , замер емую стандартными термопарами, и регулируют по вегичи5

0

не количества подводимого к окатышам

охлаждающего агента (по расходомерам ) . Охлажденные окатыши отправл ют на склад готовой продукции.

Применение предлагаемого способа

5 обеспечивает производство восстановленных и металлизованных Окатышей на серийном обжиговом оборудовании, улучшение качества готовой продукции и увеличение производительности об0 жигового оборудовани  на .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ охлаждени  восстановленных 5 и металлизованных окатышей, включающий подвод к гранулам охлаждающего агента и регламентирование скорости охлаждени  материапа, отличающийс  тем, что, с целью улуч- 0 шени  качества готовой продукции, при охлаждении окатышей с содержанием в железорудной составл ющей 20- 60% вюстита до 700СС предельную скорость охлаждени  устанавливают 5 до 60 град/мин, при увеличении и уменьшении содержани  вюстита от соответственно 60 и 20% на каждые 10% предельную скорость охлаждени  увеличивают на 70-100 град/мин, а при

   наличии в охлаждаемых окатышах каждых 10% металлического железа предельную скорость охлаждени  дополнительно увеличивают на 60-80 град/мин,

   Известный способ охлаждени 

   Скорость охлаждени  до 100 град/мин.