Введение ........................................................ 6
Раздел 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БРИКЕТИРОВАНИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ И
БРИКЕТАХ ........................................................ 9
1.1 Становление брикетирования как метода окускования .......... 9
1.2 Современные способы и технологии брикетирования
металлургических материалов ............................... 15
1.3 Краткая характеристика используемого сырья ................ 42
1.4 Традиционные связующие, используемые при брикетировании ... 50
1.5 Качество исходного сырья и брикетированных материалов ..... 57
1.5.1 Оценка качества сырья и брикетов ................... 57
1.5.2 Прочность брикетов и методы еe оценки .............. 59
1.5.3 Металлургические свойства брикетов ................. 66
1.5.3.1 Размягчаемость брикетов ................... 67
1.5.3.2 Восстановимость брикетов .................. 67
1.6 Основные виды продукции, получаемой брикетированием ....... 68
Раздел 2
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ БРИКЕТИРОВАНИЯ ....................... 71
2.1 Общие положения. Термины и определения .................... 71
2.2 Особенности подготовки сырья к брикетированию ............. 78
2.3 Механизм уплотнения измельченных материалов ............... 82
2.3.1 Исходные условия ................................... 82
2.3.2 Механическая модель уплотнения идеальных
материалов ......................................... 86
2.3.3 Особенности прессования пластичных материалов ...... 90
2.3.4 Особенности прессования прочных хрупких
материалов ......................................... 91
2.3.5 Особенности прессования смесей различных
материалов ........................................ 103
2.3.6 Способы и устройства, реализующие процесс
прессования ....................................... 104
2.4 Теоретическое определение основных параметров
прессования .............................................. 108
2.4.1 Определение плотности брикетов .................... 109
2.4.2 Определение количества энергии, затрачиваемой
на прессование брикетов ........................... 120
2.4.3 Определение химического состава и влажности
брикетов .......................................... 123
2.4.4 Взаимосвязь показателей прочности и плотности
брикетов .......................................... 124
2.5 Физико-химические процессы, протекающие при
брикетировании ........................................... 126
2.6 Упрочнение брикетов ...................................... 141
2.6.1 Способы упрочнения брикетов ....................... 141
2.6.2 Основные сведения из теории сушки ................. 145
2.6.3 Закономерности сушки брикетов ..................... 157
2.7 Факторы брикетирования и их классификация ................ 180
2.8 Особенности и оценка влияния факторов на свойства
брикетов ................................................. 185
2.8.1 Гранулометрический состав шихты ................... 186
2.8.1.1 Влияние зернистости шихты на прочность
брикетов ................................. 187
2.8.1.2 Влияние доизмельчения шихты на
прочность брикетов ....................... 192
2.8.1.3 Влияние измельчeнных добавок на
прочность брикетов ....................... 192
2.8.1.4 Оптимизация фракционного состава шихты ... 193
2.8.2 Химико-минералогический состав шихты .............. 195
2.8.2.1 Типы соединений, упрочняющих брикеты ..... 195
2.8.2.2 Зависимость прочности брикетов от их
химико-минералогического состава ......... 201
2.8.3 Влияние компонентного состава на прочность
брикетов .......................................... 207
2.8.3.1 Брикетирование двухкомпонентных смесей ... 207
2.8.3.2 Оптимизация прочностных характеристик
брикетов из трeхкомпонентных смесей ...... 209
2.8.3.3 Выбор составов брикетов по заданным
критериям ................................ 214
2.8.4 Физические свойства шихты ......................... 214
2.8.4.1 Аутогезионные свойства брикетируемых
материалов ............................... 215
2.8.4.2 Форма и подвижность частиц ............... 216
2.8.4.3 Механические свойства частиц ............. 216
2.8.5 Прочие свойства шихты ............................. 217
2.8.6 Однородность смеси ................................ 218
2.8.7 Очерeдность подачи компонентов на смешивание ...... 220
2.8.8 Активация шихты ................................... 221
2.8.8.1 Механическая активация шихты ............. 221
2.8.8.2 Магнитная и электрическая активация
шихты .................................... 223
2.8.8.3 Волновая обработка шихты ................. 224
2.8.8.4 Температурная активация шихты ............ 227
2.8.8.5 Обработка шихты паром, горячей водой ..... 228
2.8.8.6 Химическая активация шихты ............... 228
2.8.8.7 Комбинированная активация шихты .......... 231
2.8.9 Режимы выдержки шихты ............................. 231
2.8.10 Влажность прессуемой шихты ........................ 233
2.8.11 Использование смазок .............................. 240
2.8.12 Дегазация (вакуумирование) шихты .................. 241
2.8.13 Прочие факторы подготовки шихты ................... 243
2.8.14 Брикетирование со связующими ...................... 244
2.8.15 Величина максимального давления прессования ....... 250
2.8.16 Длительность выдержки шихты под максимальным
давлением ......................................... 253
2.8.17 Характер наложения давления прессования ........... 255
2.8.18 Длительность снятия давления прессования .......... 255
2.8.19 Характер обжатия шихты ............................ 256
2.8.20 Стадийность прессования шихты ..................... 257
2.8.21 Вибровоздействие на шихту ......................... 258
2.8.22 Прочие приeмы прессования ......................... 261
2.8.23 Форма и качество прессующих поверхностей .......... 263
2.8.24 Форма брикетов .................................... 264
2.8.25 Объeм и масса брикетов ............................ 265
2.8.26 Соотношение размеров брикетов ..................... 267
2.8.27 Прочие свойства брикетов .......................... 271
2.8.28 Вылeживание и выдержка брикетов ................... 272
2.8.29 Химическое упрочнение брикетов .................... 274
2.8.30 Термическое упрочнение брикетов ................... 276
2.8.30.1 Сушка брикетов ........................... 277
2.8.30.2 Обжиг брикетов ........................... 280
2.8.30.3 Спекание брикетов ........................ 281
2.8.31 Совмещение способов упрочнения брикетов ........... 282
2.8.32 Армирование брикетов .............................. 282
2.8.33 Защита брикетов от атмосферных воздействий ........ 284
2.8.34 Прочие способы упрочнения и защиты брикетов ....... 287
2.9 Выбор значимых факторов брикетирования .................... 288
Раздел 3 ТЕХНОЛОГИЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ РУДНОГО СЫРЬЯ ............. 294
3.1 Технология как процесс промышленной реализации способа
производства. Термины и определения ...................... 294
3.2 Классификация способов прессования ....................... 296
3.3 Особенности выбора параметров технологии
брикетирования ........................................... 307
3.3.1 Критерии выбора технологии и еe параметров ........ 307
3.3.2 Выбор способа получения прочных брикетов .......... 308
3.3.3 Масштабный эффект ................................. 309
3.3.4 Дефекты брикетов .................................. 310
3.3.5 Определение основных параметров технологии
брикетирования .................................... 314
3.4 Принципиальная технологическая схема брикетирования ...... 316
3.5 Основные виды технологического оборудования .............. 325
3.5.1 Оборудование для подготовки сырья к
брикетированию .................................... 326
3.5.2 Брикетные прессы .................................. 348
3.5.3 Оборудование для интенсивной сушки брикетов ....... 365
3.5.4 Прочее оборудование ............................... 371
3.6 Структура установки брикетирования ....................... 372
3.6.1 Отделение приeмки, размещения и подготовки
сырья ............................................. 373
3.6.2 Отделение брикетирования .......................... 378
3.6.3 Отделение сушки ................................... 378
3.6.4 Отделение отгрузки ................................ 379
3.6.5 Пространственное расположение оборудования ........ 380
Раздел 4 СПОСОБЫ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БРИКЕТОВ ....... 383
4.1 Зарубежный и отечественный опыт использования брикетов ... 383
4.1.1 Использование брикетов в агломерационном
производстве ...................................... 387
4.1.2 Использование брикетов в доменном производстве .... 388
4.1.3 Использование брикетов в сталеплавильном
производстве ...................................... 392
4.1.4 Использование брикетов в процессах прямого
получения железа .................................. 394
4.2 Экономическая эффективность брикетирования ............... 394
4.2.1 Показатели экономической эффективности ............ 394
4.2.2 Капитальные и текущие затраты на производство
брикетов .......................................... 396
4.2.3 Эффективность использования брикетов в
агломерации ....................................... 402
4.2.4 Эффективность использования брикетов в
производстве чугуна ............................... 407
4.2.5 Эффективность использования брикетов в
производстве стали ................................ 410
Заключение .................................................... 414
Библиографический список ...................................... 416
|
