Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Поведение вредных примесей при обжиге окатышей

Поведение вредных примесей при обжиге окатышей - в обычных условиях окислительного упрочняющего обжига большинство вредных примесей (кроме серы): фосфор, мышьяк, цинк и др. из окатышей не удаляется. При получении неофлюсованных окатышей из сернистых концентратов, в которых сера находится в виде сульфидов железа, степень ее удаления составляет 95—99%.

Окислительная атмосфера обжига обеспечивает высокую степень окисления серы, перевода ее в газовую фазу в виде SO2 и удаления из шихты. Однако в присутствии известняка степень десульфурации значительно снижается. Отмечено, что SO2 и газообразная сера могут поглощаться оксидами железа, кальция, магния, ферритами и силикатами кальция. Таким образом, задача удаления серы при обжиге окатышей связана с условиями образования и разложения сульфатов (главным образом сульфата кальция).

Термодинамическим анализом найдено, что CaO в различном виде может поглощать SO2 уже при 400—800 °С:

  • CaCO3 + SO2 + 0,5O2 = CaSO4 + СO2;
  • lg Кр = (-16 850/Т) + 5,68;
  • CaO + SO2 + 0,5O2 = CaSO4;
  • lg Кр = (26 120/7) + 13,93;
  • CaO-Fe2O3 + SO2 + 0,5O2 = CaSO4 + Fe2O3;
  • lg Kp = (2500/7) + 13,93.

Таким образом, при обжиге офлюсованных окатышей возможно образование некоторого количества сульфата кальция и конечная степень десульфурации зависит от разложения этого сульфата, который является устойчивым соединением. При 1360 °С за 20 мин разлагается лишь половина сульфата, причем при 1100—1300 °С в отсутствие оксидов железа, кремния и алюминия сульфат кальция не разлагается совсем.

На содержание серы в окатышах влияют температурный режим обжига и особенно скорость нагрева и конечная температура обжига. При медленном нагреве условия усвоения газообразной серы известняком улучшаются и к моменту достижения температуры обжига вся сера находится в виде сульфата кальция. Разложение сульфата кальция интенсифицируется с повышением температуры. Так, доведение температуры обжига офлюсованных доломитом окатышей ССГОКа от 1200 до 1300 °С привело к снижению содержания серы в них с 0,08 до 0,O2%.

Однако повышение температуры обжига может и не привести к увеличению степени десульфурации, если образуется оплавленная структура окатыша со значительным развитием процесса образования жидких и размягченных фаз. При этом перенос реагентов затрудняется, что и обусловливает снижение скорости десульфурации. Таким образом, следует ожидать экстремального вида зависимости содержания серы в окатышах от температуры обжига, причем положение максимума определяется химическим составом окатышей.

Удаление серы в большей степени зависит от основности окатышей. Для окатышей ССГОКа изменение основности (CaO + MgO) :

  • SiO2 от 0,51 до 1,56 привело к увеличению содержания серы с 0,02 до 0,063%.

Замена известняка в окатышах доломитом или доломитизирован-ным известняком приводит к значительному снижению содержания серы в окатышах, так как сульфат магния как менее прочное, чем сульфат кальция, соединение начинает разлагаться на 100-150 °С раньше, обеспечивая более полное протекание процесса удаления серы.

Десульфурация зависит также и от других причин. Ее полноте способствуют большее время обжига, мелкий помол кусков известняка, уменьшение размеров окатышей и др. Кроме того, имеет значение состав газовой среды. По мере увеличения содержания кислорода в газе окисление сульфидов протекает интенсивнее. Разложение сульфатов, наоборот, при этом замедляется. Читать далее >>

Источник [2] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Сырье и его подготовка
Вернуться на главную: Черная металлургия