14) Продукты процесса коксования

Куски кокса имеют правильную форму и максимальный размер, не превышающий половины ширины камеры коксования. Цвет кокса светло-серый или слегка серебристый. Куски кокса пористые с трещинами на поверхности. Среднее содержание золы в коксе 8-12% и серы 0,5-2%. Повышенное содержание серы и золы нежелательно. Основными физико-химическими свойствами кокса являются: 1) реакционная способность взаимодействия с углекислым газом с образованием CO, которая необходима для восстановления оксидов железа.2)горючесть, т.е. скорость сгорания.3)температура воспламенения 600-700. Большое значение имеют физико-механические свойства кокса: механическая прочность, сопротивляемость дроблению и истиранию.

15) Агломерация железных руд

Агломерацией называется процесс окускования рудной мелочи концентратов и колошниковой пыли путем спекания. Сущность процесса агломерации заключается в следующем. Измельченные рудный концентрат или богатую железную руду тщательно смешивают с колошниковой пылью, мелким коксиком (до 3мм) и известняком, увлажняют и загружают в спекательный аппарат слоем 200-350мм. Затем поджигают топливо, находящееся в слое шихты. Через слой шихты эксгаустером, просасывается воздух. Горение, начавшись в верхнем слое шихты, постепенно распространяется на всю толщину и заканчивается у колосниковой решетки аппарата. При сгорании топлива температура достигает 1400 °С; этого достаточно для частичного сплавления кусочков шихты и спекания их между собой. После окончания процесса горения весь слой шихты представляет собой пористый, ноздреватый кусковой продукт. Для процесса спекания (агломерации) характерно следующее: 1)топливо сгорает без пламени; 2) воздух, поступающий для горения, проходит через слой раскаленного агломерата и, охлаждая его, нагревается до температуры, близкой к температуре агломерата; 3) тепло от газов к шихте передается благодаря развитой поверхности контакта. Процессы спекания можно разделить на несколько стадий:

1. Подготовительная. После воспламенения топлива на поверхности слоя шихты горячие газы проходят через холодный слой шихты вниз и отдают ей свое тепло.

2. Стадия сгорания. Топливо воспламеняется, частично восстанавливаются оксиды железа, образуются жидкие фазы, оплавляющие отдельные твердые частички железной руды.

3. Стадия охлаждения. Топливо в слое сгорело, куски руды сварились, спеклись при помощи легкоплавкой жидкой фазы. Спекшийся материал охлаждается холодным воздухом, поступающим сверху. При агломерации протекают следующие химические процессы:

1. Fе2O3 превращается в магнитный оксид Fе3O4 по реакции ЗFe2Оз+СО = 2Fе3O4+СO2; 6Fе2O3 = 4Fе3O4 + O2

Успешному удалению серы способствуют: хорошая газопроницаемость шихты, пониженный расход топлива, более тонкий слой спекаемой шихты, достаточное измельчение руд, повышение содержания железа и снижение количества шлакообразующих в исходной руде. Фосфор при агломерации не удаляется. Мышьяк удаляется на 20 %•

Основными минералами, входящими в состав агломерата, являются магнетит Fе3O4, гематит Fe2O3, оксид железа FеО и металлическое железо, образование которого возможно при большом избытке топлива в шихте, алюмосиликаты, силикаты, фаялит.