P1010194

16 Mirosław Cholewa, Józef Gawroński, Marian pr^

lepkości ciekłego żużla utworzonego z topników i skały płonnej, aby mógł on jako lżejszy wypływać na powierzchnię stopionej surówki. Zwykle do oceny właściwych proporcji w żużlu między składnikami, które go tworzą, wystarcza określenie zasadowości.

Zasadowość żużla określana jest stosunkiem CaO do S1O2, który powinien mieścić się w przedziale 1,1 + 1,5. Taki żużel - o przewadze składników zasadowych, ma temperaturę topnienia w pobliżu 1200°C, jest rzadkopłynny (ma niewielką lepkość) oraz łatwo rozpuszcza znaczne ilości siarki pochodzącej z rudy oraz z koksu.

Od zawartości krzemionki w skale płonnej rudy zależy zużycie kamienia wapiennego, będącego topnikiem. Reakcja rozkładu jest endotermiczna. Do rozkładu jednej tony kamienia wapiennego należy użyć ok. 280 kg koksu. Dlatego w przypadku stosowania w procesach wielkopiecowych ubogich rud - to jest o dużej zawartości S1O2 - zwiększa się zużycie koksu, co pogarsza ekonomiczne parametry procesu oraz wydajność pieca.

Współczesne procesy wielkopiecowe z uwagi na wymaganą wysoką sprawność i skuteczność nie wykorzystują surowej rudy - w postaci kopalnej. Zamiast tego stosuje się rudę wzbogaconą w postaci spieków, grudek, brykietów i innych materiałów, zwanych koncentratami rudnymi.

Spiek jest tworzony z rozdrobnionej zmielonej rudy, zawierającej niewielki dodatek topników. Składniki umieszczone na taśmach transportujących poddawane są spiekaniu. Spiek jest zatem mieszaniną połączonych ziaren rudy, topnika, a także koksu. Spiek stanowi w ten sposób połączenie głównych materiałów wsadowych. Na skutek spiekania uzyskuje się pożądaną porowatą strukturę spieku. W efekcie otrzymuje się bardzo dobre własności wytrzymałościowe spieku, a dzięki gąbczastej strukturze ułatwiona jest redukcja tlenków żelaza. Wraz ze wzrostem powierzchni kontaktu tlenków z reduktorem szybkość zachodzących reakcji wzrasta. Wysokie własności wytrzymałościowe spieku mają duże znaczenie, ponieważ w dolnych partiach wielkiego pieca występują znaczne naciski, wywołane obecnością wyżej położonych warstw wsadu.

Zastosowanie spieków we wsadzie wielkopiecowym prowadzi do intensyfikacji produkcji surówki i zmniejszenia zużycia koksu.

W przypadku bardzo miałkich koncentratów wytwarza się z nich grudki, tj. małe kuliste bryły, które następnie są wypalane i w takim stanie stanowią dopiero doskonały materiał wsadowy wielkich pieców.

podstawy procesów metalurgicznych

17

Wzbogacenie rudy polega na usunięciu z niej nadmiaru skały płonnej. Następnie na zmieleniu - rozdrobnieniu rudy do ziaren o wielkości poniżej < 40 mm i odstaniu podziania <8 mm. W dalszej kolejności przemiał spieka się z kamieniem wapiennym i dolomitem w celu utworzenia łatwo topliwego spieku.

W badaniach nad wykorzystaniem spieków łatwo topliwych stwierdzono zwiększenie wydajności wielkiego pieca o 25 + 40%, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia koksu o 25 + 40%. Wyniki odniesiono do procesu, w którym zamiast spieku we wsadzie, zastosowano surowe rudy żelaza.

Praktycznie wzbogacanie rudy i jej przetworzenie w spiek przeprowadza się w następujący sposóff. Rudę dostarczoną do zakładu transportuje się taśmowymi podajnikami na składowisko magazynu, gdzie układa się ją warstwami w równoległych zwałach. Jeżeli ziarno rudy jest większe od 40 ram, to przed zwałowaniem jest ona kruszona do wymaganego sortymentu. Ze zwałów ruda jest systematycznie pobierana, przesiewana, mielona do ziarna poniżej 8 mm. Następnie jest ona transportowana i składowana dla wyrównania i uśrednienia zawartości żelaza i krzemionki z dokładnością do ± 0,3%.

Na takim składowisku ruda powinna pozostawać przez okres 14 dni, kiedy to następuje sezonowanie, polegające na ujednorodnieniu zawartości wilgoci, a także zbryleniu najdrobniejszych ziarenek pod wpływem sił lepkości i napięcia powierzchniowego. Szczególnie -korzystnie na zbrylenie drobnych frakcji wpływa dodatek wapna palonego w ilości 2 i|| 4%.

Uśrednioną, a następnie sezonowaną rudę transportuje się do spiekalni. Magazynowanie odbywa się w zbiornikach dozujących, do których podawany jest także kamień wapienny, dolomit i koks. Uziamienie tych składników jest poniżej 3 mm. Materiał taki o wysokiej równomierności składu w ilościach kontrolowanych przez taśmowe wagi podaje się na ruszt spiekalniczy. Warstwa materiału poddanego spiekaniu na taśmie spiekalniczej ma wysokość ok. 300 mm. Nad taśmą spiekalniczą umieszczony jest palnik, powodujący zapalenie koksu znajdującego się w mieszance w ilości ok. 8% koksu, który spala się w strumieniu powietrza, odsysanego spod taśmy spiekalniczej, dając w ten sposób wspólny kierunek płomieniowi palnika i powietrzu utleniającemu koks. W ten sposób cała objętość spiekanej warstwy jest ogrzewana. Po spaleniu koksu odsysane powietrze chłodzi uzyskany spiek w dalszej części przesuwanej taśmy. Na końcu poziomej taśmy znajduje się ruszL Spiek f

nadtopienie większych ziaren oraz stopienie najdrobniejszych daje gąbczastą n