І МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ СИРОВИНИ І ЧАВУНУ

КОНТРОЛЬ ФІЗИКО-ХІМІЧНОГО СКЛАДУ

 

Ефективна виплавка високоякісного чавуну в доменних печах можлива тільки при наявності оперативної, точної і надійної інформації про фізико-хімічний склад сировини та продукції. Процес отримання такої інформації включає п'ять операцій: відбір представницької проби, підготовка проби до аналізу; транспортування проби на аналіз; безпосередньо аналіз; передача даних аналізу абоненту (майстру печі або в систему автоматизації). Будь-який збій в одній або декількох операціях цього процесу призводить до спотворення інформації або зниження її достовірності.

В залізорудній сировині (агломерат, окатиші та добавки) необхідно контролювати комплекс металургійних властивостей: масові частки заліза (із сумарною похибкою не більше ± 0,3%), оксидів (CaO, Si02, MgO, Аl2О3 та ін. (± 0,3%), лугів (± 0,25 кг/т чавуну), основність (± 0,05), фракційний склад (± 0,7%), вміст домішок, механічну міцність, відновлюваність, пористість, розм’якшення, газопроникність, усадку та ін. У доменному коксі необхідно визначати механічну міцність (з похибкою ± 1%), фракційний склад, хімічний склад коксу та золи (± 0,05–0,5%) по різних елементів, вологість і зольність коксу (± 0,3%), його пористість, щільність та ін. У виплавленого чавуну і шлаку необхідно контролювати масові частки кремнію, марганцю і фосфору (з похибкою ± 0,02%); сірки (± 0,002%); вуглецю (± 0,03%) ; оксидів CaO, Si02, MgO, A12О3 (± 0,3%); МnО і S (± 0,1%), FeO (± 0,05%).

В основному на вітчизняних доменних печах застосовуються ручні методи відбору і підготовки проб доменної сировини, які не забезпечують належну оперативність процесу і знижують ефективність доменної плавки. Спроби проектних організацій ввести до складу нових комплексів доменних печей № 6 НЛМК і № 5 ЧерМК механізовані станції випробувань доменного сировини (СІС) стримуються відсутністю типових вітчизняних проектних рішень і необхідного механічного обладнання. Проте вже є позитивний досвід застосування елементів вітчизняної СІС в доменних цехах ЗСМК, на комбінаті ім. Ілліча (рис. 101), ЧерМК та ряді інших металургійних підприємств.

 

Рис. 101. Схема розташування засобів контролю та обладнання

на коксовипробувальної станції:

1 – ваги; 2 – грохот для розсіву проб коксу, 3 – дробарка щокова, 4 – те саме, двовалкова; 5 – те саме, грибоподібна; 6 – установка для визначення фізико-хімічних властивостей коксу; 7 – пристрій для визначення міцності коксу методом скидання на плиту, 8 – установка длі визначення аеродинамічних властивостей коксу; 9 – барабан діаметром 1 м для визначення міцності коксу; 10 – засіки; 11 – сушильна шафа;

12 – вісь вузькоколійного шляху.

 

На комбінаті ім. Ілліча спільно з ДонНІІчерметом реалізована система контролю якості завантажування в доменні печі № 3 і 4 коксу за інформацією про тривалість його насіву в коксові воронки. Застосування такої системи покращує якість виплавленого чавуну, знижує питому витрату коксу, збільшує продуктивність печей в результаті оперативного регулювання навантаження коксу на грохот, ефективності відсіву дрібниці і контролю роботи грохотів.

На доменній печі № 3 ЧерМК впроваджена механізована установка пробовідбору та визначення фракційного складу скіпового агломерату з автоматизацією розсіву і зважування по фракціях. Установка працює в автоматичному і ручному режимах і забезпечує оперативне отримання достовірної інформації на реєструючому приладі в приміщенні шихтоподачі.

 

Основні технічні характеристики пробовідбірника з пневматичним приводом:

Маса проби агломерату, щовідбирається , кг ............ <150

Діаметр поршня, мм ………………………………….. 140

Тиск повітря, МПа…………………………………….. 0,3-0,4

Маса, кг ………………………………………………... 405

Виброгрохоти з електричним приводом

Розмір решіт, мм ……………………………………… 25x25, 10x10, 5x5

Число решіт …………………………………………… 3

Амплітуда коливань, мм …………………………….. 40

Частота хитань, с -1…………………………………… 4,4

Тензометричні ваги

Межі зважування, кг ................................................0-100

Тривалість автоматичного розсіву, ми …………….. 12

Маса установки, кг ................................................. 1440

 

У ФРН фірмою «Krupp Polysius» розроблена типова універсальна (для металургійних переділів) система ПОЛАБ для механізованого відбору проб металургійної сировини та продукції, підготовки проб, транспортування їх до місця аналізу, автоматичного аналізу та передачі даних абоненту. Представницькі проби металургійної сировини відбираються автоматичними пробовідбірниками (рис.102) безпосередньо в технологічному потоці, готуються за необхідними характеристиками і транспортуються в патронах по лініях пневмопошти до аналізатора. Проби чавуну і шлаку можуть вводитися в патрони пневмопошти з температурою до 1200 °С. Склад системи формується для доменного цеху з урахуванням кількості доменних печей. Управління послідовністю роботи механізованої системи, ідентифікацію, зберігання проб і інші функції, які забезпечує ЕОМ. Аналогічні системи створюються в доменних цехах Японії та інших країн.

Рис. 102. Схема механізованої станції для відбору

і підготовки проб доменної сировини в потоці:

1 – автоматичний пробовідбірник; 2 – стрічковий конвеєр для проб; 3 – дільник проб;

4 – щокові дробарки, 5 – цехові станції пневмопошти проб агломератів, окатишів, коксу, чавуну і шлаку; а – транспортування проб; б – зворотний транспортування матеріалів в технологічний потік; в – подача проб на аналіз та випробування в лабораторію.