Статья опубликована в рамках: LXXIX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 11 июля 2019 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Металлургия
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ НА СКОРОСТЬ ОКИСЛЕНИЯ ГОРЯЧЕБРИКЕТИРОВАННОГО ЖЕЛЕЗА
THE EFFECT OF HUMIDITY ON THE RATE OF OXIDATION OF HBI
Nikolai Mazur
Graduate student, MM Department, Stary Oskol technological Institute nust "MISIS»,
Russia, Stary Oskol
Anna Timofeeva
Supervisor, Ph. D., Professor of MM Department, Stary Oskol technological Institute nust "MISIS»,
Russia, Stary Oskol
Горячебрикетированное железо-это современная качественная шихта для выплавки стали. Производство горячебрикетированного железа (ГБЖ) в России и в Европе расположено только в районе Курской магнитной аномалии (АО «Лебединский горнообогатительный комбинат»). В настоящее время комбинат производит более 4 миллионов тонн ГБЖ. Этот металлизованный продукт находит большой спрос не только в нашей стране и ближнем зарубежье, но и в Европе, Азии, Ближнем Востоке,Северной Африке и др. [1-3].
Но любой металлизованный продукт способен окисляться и при этом теряется его металлургическая ценность. Металлизованные окатыши имеют большую удельную поверхность, поэтому скорость их окисления намного больше, чем ГБЖ. Скорость окисления зависит не только от удельной поверхности продукта, но и от атмосферных условий (температуры, содержания кислорода в атмосфере, давления и влажности) и от температуры и влажности самого металлизованного продукта [4].
На кафедре металлургии и металловедения была разработана методика исследования влияния влаги в металлизованном продукте на скорость окисления. Согласно этой методике были проведены эксперименты.
Для этого 3 брикета взвешивали и опускали их в дистиллированную воду, где они находились в течение 30минут при комнатной температуре до тех пор, пока уже не выделялись пузырьки воздуха из брикетов (рис. 1).
1-емкость (эксикатор), 2-брикеты, находящиеся дистиллированной воде, 3-дистиллированная вода
Рисунок 1. Подготовка брикетов к эксперименту по исследованию влажности на вторичное окисление
Подготовленную таким образом пробу промокали плотной хлопчатобумажной тканью, хорошо впитывающую влагу, затем взвешивали.
По результатам измерений определяли влажность брикета: В= (М0 – М1)/М0*100, %, где М0-начальная масса брикетов, М1- масса брикета после увлажнения.
Систему регистрации содержания кислорода и реакционный сосуд продували атмосферным воздухом для одинакового содержания кислорода и в сосуде, и в трубках, соединяющих приборы (рис.2).
1-брикеты влажные, 2-вакуумный эксикатор,3-весы для взвешивания брикетов,4-воздуходувка для продувки системы испытний,5-анализатор содержания кислорода в реакционном сосуде (эксикаторе)
Рисунок 2. Продувка системы соединения приборов.
Затем реакционный сосуд накрывали крышкой, открывали кран сообщения с атмосферой выравнивали давление в реакционном сосуде с атмосферным и, перекрывая кран, запускали регистратор содержания кислорода в реакционном сосуде. Одновременно подключали микроманометр (рис.3)
1-брикеты, 2- вакуумный эксикатор,3-кран переключения соединения эксикатора с атмосферой и анализатором кислорода (4) и с микроманометром (5) через шаровый кран (6)
Рисунок 3. Измерение содержания кислорода в реакционном сосуде с течением времени.
По истечении 30 минут регистрировалось значение перепада давления и содержание кислорода в эксикаторе, температура газа внутри сосуда в экспериментах 25,50С. Эксперименты проводили 3 раза, усредненные результаты экспериментов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты экспериментов с брикетами
|
Изм. велич. |
3 сухих |
3 влажных брикета |
|||||
|
Показ. О2 анализатора |
ΔсО2 (%) |
Влажность брикетов,% |
Показания анализатора |
Δм(%) |
(∆м- Δс) % |
Влажность% |
|
|
О2 % по объему |
19,66 /19,65
|
0,01 |
|
19,71/19,61 |
0,1 |
0,09 |
4 |
|
∆Р1 мм |
3/22 |
19 |
|
4/97 |
93 |
74 |
|
|
Ратм. Па |
96,8 |
|
|
96,8 |
|
|
|
По результатам эксперимента была рассчитана реакционная способность ГБЖ сухого и влажного (рисунок 4).
Рисунок 4. Реакционная способность ГБЖ в зависимости от влажности
Если посмотреть на давление атмосферное, то оно остается одинаковым во время опытов, температура в эксикаторе тоже не менялась, значит, изменение содержания кислорода влекло за собой изменение давление в эксикаторе. Таким образом, скорость окисления мокрого брикета выше, чем сухого в 4 раз.
Значит, потеря степени металлизации увеличится в 4 раза, поэтому необходимо ГБЖ защищать от попадания влаги.
Список литературы:
- В.И. Рудыка Перспективы технологии прямого восстановления железа в металлургическом производстве// Бюллетень «Черная металлургия» №11, 2017.-С.14-22.
- Помельников И.И. Состояние и перспективы развития железорудной промышленности в условиях «медвежьего рынка». Горная промышленность, 2015, № 4–5. URL: http://mining-media.ru/ru/article/anonsy/8994-sostoyanie-iperspektivy-razvitiya-zhelezorudnoj- (дата обращения 18.04.2018).
- Отчет Металлоинвест за 2016год –интернет- http://www.metalloinvest.com/upload/iblock/816/metalloinvest_ar_2016_rus.pdf. (дата обращения 18.04.2018).
- Никитченко, Т. В. Исследование и разработка технологии производства горячебрикетированного железа из концентратов КМА на промышленной установке металлизации HYL-III: дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: 24.06.04 / Никитченко Татьяна Владимировна.-Липецк, 2007.- 167 с.
Комментарии (1)
Оставить комментарий