к.т.н., доцент, доцент кафедры теплоэнергетики и экологии
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Thermal Power Engineering and Ecology
Проанализирована роль поверхностного рельефа зародышевых центров, полученных в процессе струйного напыления влажной шихтовой массы, в формировании пористости и структуры железорудных окатышей. Показаны возможности повышения реакционной способности окускованного металлурги-ческого продукта за счет формирования открытой пористости окатышей методом струйного напыления железорудной шихты на поверхность шихтового гарнисажа. Для анализа свойств зародышевой массы предложен фактор структурной корреляции, характеризующий связь между относительным объемом структурных углублений на поверхности напыленного слоя шихты, формирующего зародышевую массу, и пористостью зародышей. Установлены две области структурной корреляции между объемными изменениями на поверхности зародышей и пористостью в зависимости от фактора структурной корреляции. В первой, наиболее протяженной области (Ф = 1,0 – 2,4) установлена линейная структурная корреляция между рельефными объемными изменениями на поверхности напыленного слоя шихты и его пористостью. Коэффициент корреляции Пирсона, рассчитанный с помощью программы MS Excel, для этой зависимости составляет 0,99. Эта область структурной корреляции соответствует широкому интервалу параметров воздушно-шихтовой струи и показателей шихтовых материалов, применяемых для получения влажных окатышей по технологии принудительного зародышеобразования. Во второй области (Ф < 1,0) не зафиксирована структурная корреляция, характерная для первой области зависимости между объемными изменениями на поверхности напыленного слоя шихты и пористостью зародышей. Этот уровень структурной корреляции обусловлен преимущественным воздействием воздушно-шихтовой струи на глубинные зоны напыленного слоя, вызывающем вязкое течение массы и активное проявление масссобменных процессов в объеме зародышей при повышенных давлениях воздушно-шихтового потока, приводящего к формированию открытой пористости. Представлены примеры из производственной практики окомкования влажной железорудной шихты, которые коррелируются с полученными результатам исследований. На основе полученных данных сформулированы условия оптимизации структуры зародышей, уточнен механизм формирования структуры и пористости зародышевой массы в процессе струйного напыления влажной шихты при производстве железорудных окатышей.
The role of the surface relief of the germ centers obtained in the process of jet spraying of wet charge mass in the formation of porosity and structure of iron ore pellets is analyzed. The possibilities of increasing the reactivity of the pelletized metallurgical product due to the formation of open porosity of pellets by the method of jet spraying of iron ore charge onto the surface of the charge garnishing are shown. To analyze the structural properties of the germ mass, a structural correlation factor is proposed that characterizes the relationship between the relative volume of structural depressions on the surface of the deposited charge layer forming the germ mass and the porosity of the embryos. Two areas of structural correlation have been established between volumetric changes on the surface of the embryos and porosity, depending on the structural correlation factor. In the first, most extended region (Ф = 1.0 – 2.4), a linear structural correlation was established between the relief volume changes on the surface of the sprayed charge layer and its porosity. The Pearson correlation coefficient, calculated using the MS Excel program, is 0.99 for this dependence. This area of structural correlation corresponds to a wide range of parameters of the air-charge jet and indicators of charge materials used to produce wet pellets using forced nucleation technology. In the second region (Ф < 1.0), no structural correlation was recorded, characteristic of the first region of the dependence between volumetric changes on the surface of the sprayed charge layer and the porosity of the embryos. This level of structural correlation is due to the predominant effect of the air-charge jet on the deep zones of the deposited layer, which causes a viscous mass flow and an active manifestation of mass-exchange processes in the volume of embryos at elevated pressures of the air-charge current, leading to the formation of open porosity. Examples from the production practice of pelletizing wet iron ore charge are presented, which correlate with the obtained research results. On the basis of the obtained data, the conditions for optimizing the structure of the embryos are formulated, the mechanism for the formation of the structure and porosity of the germ mass in the process of jet spraying of wet charge in the production of iron ore pellets is clarified.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.