Аглофабрика №3 ( 2-7 мая 2007 г.)

Повышенная нагрузка на охладитель при недостаточном объеме выпуска товарного агломерата обусловлена большим объемом возвратного продукта, который, в свою очередь, вызван неудовлетворительным ходом процесса спекания на агломашинах.

В условиях высокого содержания возврата в шихте процесс спекания качественно изменился. В объем исследований по плану данного этапа НИР не входило детальное исследование технологии спекания, однако обследование спека перед разгрузкой с тележек (рис. 2.18 – 2.21) показало, что спекание по ширине тележки идет неравномерно, температуры высокотемпературной зоны составляют 1000-1100^оС, что недостаточно для образования требуемого количества расплава. В большинстве случаев спекание на отдельных участках тележек остается незавершенным, и в возврат уходит не спекшаяся шихта.

Возможными причинами такого характера спекания являются плохое смешивание и окомкование шихты, в которой преобладает очень мелкий возврат, неравномерная укладка шихты на тележку, сегрегация компонентов шихты, особенно топлива, по высоте и ширине слоя.

Необходимо проведение обследования технологии спекания и оптимизация его режимов для новых шихтовых условий.

tмасс=630°С

Рис. 2.18. Распределение температур по высоте и ширине слоя агломерата на разгрузке а/м №9

tмасс=491°С

Рис.2.19. Распределение температур по высоте и ширине слоя агломерата на разгрузке а/м №10

tмасс=623°С

Рис.2.20. Распределение температур по высоте и ширине слоя агломерата на разгрузке а/м №11

tмасс=641°С

Рис. 2.21. Распределение температур по высоте и ширине слоя агломерата на разгрузке а/м №12

2.5.2. Аглофабрика №2 (30.07 – 10.08 2007 г.)

Установлено, что резкое повышение температуры агломерата связано с изменением основности поступающего агломерата – изменение содержания известняка в поступающей шихте не согласовано по времени с изменением содержания кокса. Избыток топлива приводит к повышению температуры в зоне формирования агломерата, замедлению хода спекания и появлению остаточного углерода в готовом агломерате.

Зафиксированная 01.08 высокая температура агломерата на разгрузке охладителя связана с изменением основности агломерата с 2,04 до 1,73 при неизменном содержании кокса в шихте – 3,36%. При обследовании охладителя было обнаружено:

а) большое содержание класса –5 мм на охладителе и повышенное содержание класса +150 мм, что говорит о недопеке на машинах и о переоплавлении слоя в зоне формирования агломерата;

б) измерения состава газов под укрытием охладителя показало низкое содержание кислорода – 19,5 % при высоком содержании СО – 0,15%, что свидетельствует о догорании остаточного углерода на охладителе.

Сопоставление температур агломерата показало, что причиной повышения температуры агломерата после охладителя является несоблюдение технологии спекания агломерата. Как видно на рис. 2.22, превышении средней скорости агломашин сверх оптимальной, равной 1,6 м/мин, приводит к изменению грансостава поступающего на охладитель материала, содержание класса 0 – 10 мм в нем возрастает. В результате сопротивлении слоя увеличивается, удельный расход воздуха на охлаждение снижается и температура агломерата на разгрузке растет.

Рис. 2.22. Зависимость температуры агломерата на конвейере №51 охладителя

аглофабрики №2 от средней скорости агломашин

Кроме того, обследование спека на а/м аглофабрики №2 перед разгрузкой с тележек (рис. 2.23 – 2.25) показало, что спекание по ширине тележки идет неравномерно, температуры высокотемпературной зоны составляют 1000-1100^оС, что недостаточно для образования требуемого количества расплава. В большинстве случаев спекание на отдельных участках тележек остается незавершенным, и в возврат уходит не спекшаяся шихта.

Возможными причинами такого характера спекания являются плохое смешивание и окомкование шихты, в которой преобладает очень мелкий возврат, неравномерная укладка шихты на тележку, сегрегация компонентов шихты, особенно топлива, по высоте и ширине слоя.

tмасс=596°С

tмасс=651°С

Рис. 2.23. Распределение температур по высоте и ширине слоя агломерата на разгрузке а/м №5 и 6

tмасс=636°С

tмасс=675°С

Рис. 2.24. Распределение температур по высоте и ширине слоя агломерата на разгрузке а/м №7 и 8

tмасс=737°С

Рис. 2.25. Распределение температур по высоте и ширине слоя агломерата на разгрузке а/м №13

Кроме плохого смешивания и окомкования, высокому выходу мелочи способствует неудовлетворительное ведение процесса зажигания и неравномерная укладка шихты на тележки.

Агломашины аглофабрики №2 оборудованы горнами камерного типа с боковым отоплением. В горнах установлено три ряда горелок, из них в период исследований работали второй и третий. Поле температур слоя под горном а/м №6 представлено на рис. 2.26.

а) б)

Рис. 2.26. Поле температур слоя под горном на а/м №6 (в °С)

а) 10³⁹, Т_г = 1066°С, Q_к.г. = 2180 м³/ч, Q_в = 8740 м³/ч;

б)12³⁴, Т_г = 1053°С, Q_к.г. = 2213м³/ч, Q_в = 8829 м³/ч

В результате проведенных измерений установлено, что максимальная температура в горне составила 1230°С. Поверхность слоя под горном нагрета неравномерно, перепад температур по ширине составляет 100 – 150°С, по длине 350 – 400°С. Это свидетельствует о значительных подсосах холодного воздуха в горн, которые приводят к захолаживанию горна и снижению качественных показателей верхнего слоя агломерата.

Одной из причин, вызывающей неравномерность нагрева слоя под горном являются перекосы поля скоростей фильтрации и недостаточная газопроницаемость слоя.

С целью проверки распределения поля скоростей фильтрации были проведены измерения скоростей фильтрации на агломашинах №5-8 и №13 в четырех точках по ширине тележки и в двух сечениях по длине машины (на участке от горна до укрытия агломашины (в/к №5) и в технологическом разрыве (в/к №8)). Результаты измерений приведены на рисунках 2.27, 2.28.

Рис. 2.27. Распределение скоростей фильтрации воздуха , над слоем агломерата по ширине тележки над в/к №5

Измерения показали, что поле скоростей фильтрации по ширине тележки распределено неравномерно, над в/к №5 скорость фильтрации в средней части тележки в 1,5 раза ниже, чем у бортов. Подобная неравномерность скорости фильтрации связана с сегрегацией шихты в загрузочном бункере агломашины, в результате которой средний диаметр частиц шихты у бортов больше. Усредненное значение скорости фильтрации в этом сечении равно 0,49 м/с (температура воздуха 55°С).

Рис. 2.28. Распределение скоростей фильтрации воздуха , над слоем агломерата по ширине тележки над в/к №8

Как видно из рисунков, скорость фильтрации в основной период спекания составляет 0,25-0,3 м/с, что недостаточно для обеспечения равномерного движения фронта спекания по высоте слоя.