ОСНОВЫ АГЛОМЕРАЦИИ. ЖЕЛЕЗНЫХ РУД
Новая технологическая схема агломерационной фабрики с машинами площадью спекания 200 ж2
В связи с непрерывно возрастающим производством агломерата возникла необходимость в создании больших агломерационных машин с площадью спекания, в несколько раз большей по сравнению с применяемыми до настоящего времени. Установка больших машин значительно упрощает фабрику и удешевляет производство агломерата.
Известно, что в США построены фабрики, на которых установлены машины с площадью спекания 157 и 218 м2. В СССР институтом «Механобр» совместно с Уралмашзаводом разработан проект агломерационной машины общей площадью 320 ж2, в том числе площадь спекания 200 ж2[9]. Для агломерационных машин столь больших размеров требуется тщательная подготовка шихты, усреднение спекаемых. материалов, механизация и автоматизация отдельных операций. Исходя из этого в институте «Механобр» разработана новая технологическая схема для фабрик, оборудованных подобными машинами.
Характерными особенностями новой технологической схемы (рис. 71) являются следующие.
Усреднение шихты осуществляется в два приема. В первой стадии грубому усреднению подвергается каждый компонент шихты (руда или концентрат, известняк, топливо) при поступлении их на склад. Во второй стадии шихта без топлива подвергается тщательному усреднению послойной загрузкой в штабели
с разработкой штабелей усреднительной машиной — бороной. Штабель заполняется шихтой и выдерживается в течение четырех суток. За это время избыток влаги, содержащийся в концентрате, равномерно распределяется между всеми составляющими шихты, колошниковая пыль утрачивает гидрофобность, тонкодисперсные части компонентов активируются и укрупняются — все это способствует лучшему смешиванию и окомкованию.
Емкость штабеля рассчитана на четырехсуточную работу агломерационной машины, при этом для каждой машины предусматривается засыпка двух штабелей: один наполняется, второй разрабатывается.
Из штабеля усредненная шихта по весу поступает в первый барабан-окомкователь, в котором происходит увлажнение и при необходимости добавка известкового молока или какого-либо другого вяжущего раствора для придания комочкам устойчивой прочности.
Из первого барабана-окомкователя шихта поступает во второй барабан, в котором на влажную поверхность комков накатывается топливо (коксовая мелочь, антрацитовый штыб), измельченное до крупности 2—0 мм в шахтной мельнице с подсушкой.
Схемой предусматривается возможность загрузки шихты на машину двумя слоями с различным содержанием топлива. В шихте нижнего слоя топлива меньше, чем в верхнем, что позволяет на 10—15% уменьшить общий расход горючего без ущерба для прочности агломерата.
Для двухслойной загрузки шихты необходима установка двух барабанов-окомкователей на каждую машину. Дозировка топлива весовая, подача его к окомкователям производится пневмотранспортом.
Охлаждение агломерата предусматривается в два приема: на агломерационной машине и в прямолинейном охладителе. Охладитель можно не устанавливать, если в этом нет необходимости.
Поверхность охлаждения на машине разбита на три зоны. Первая зона площадью 12 м2 оборудована двумя дымососами производительностью 1800 м3/мин при разрежении 450 мм вод. ст.
Две последующие зоны охлаждения имеют поверхность по 24 м2. Воздух из этих зон отсасывается двумя дымососами производительностью 3600 м3/мин при разрежении 350 мм вод. ст.
Первичное охлаждение производится воздухом на площади около 60 м2. Для подогрева шихты использовали горячий воздух, который охлаждал пирог агломерата на участке первой зоны охлаждения (рис. 72). Воздух, охлаждая агломерат, подогревается до 300—400° и содержит около 100 ккал/м3. Количество
|
QSOOO м'/мин. Рис. 72. Схема распределения зон на машине К-1-200 |
подаваемого горячего воздуха и продолжительность продувки рассчитаны так, чтобы нагреть шихту до 55—60° на одну треть по высоте слоя, считая от колосников. Продувка горячего воздуха разрыхляет шихту и повышает ее газопроницаемость. Проверка этого способа нагрева шихты, проведенная в Механобре, показала увеличение удельной производительности спекания от 20 до 78% в зависимости от характеристики шихты [53].
Агломерат разгружается с машины при температуре 250° в одновалковую дробилку, где измельчается до 80 мм, и равномерным потоком поступает на электровибрационный грохот. Нижний продукт крупностью 8—0 мм подается электровибрацион - ными трубами в шихтовые бункера, а фракция 15—8 мм загружается в камерные насосы, откуда пневматическим транспортом подается в расходный бункер постели.
Постоянство физико-химических свойств спекаемой шихты, обусловленное тщательным ее усреднением, позволит обеспечить автоматическое регулирование процесса спекания.
Затруднения, испытываемые в топливе для агломерации, и одновременные поиски путей интенсификации агломерационного процесса послужили причиной появления некоторых существенных видоизменений обычных технологических схем. В ФРГ разработан способ агломерации с заменой части твердого топлива жидким или газообразным. Для этого часть агломерационной машины, начиная от зажигательного горна, перекрывается камерой, оборудованной горелками. Топливо сжигается с избытком воздуха, который берется из наиболее горячей зоны прямолинейного охладителя агломерата. Камера для сжигания газа или жидкого топлива равняется одной трети рабочей длины машины (рис. 73). При меньшей длине расход горючего возрастает. При чрезмерном удлинении расход топлива снижается, но одновременно снижается и производительность машины с увеличением общего расхода тепла на 1 т агломерата. Температура в камере горения поддерживается в пределах 800—1000°. Расход топлива при этом процессе снижается от 10 до 20%. Качество агломерата не отличается от полученного обычным способом.
Заслуживает внимания процесс спекания с применением нижнего дутья, или так называемый иакуум-тутьевой способ агломерации, который заключается в том, что на машину загружается и зажигается обычным способом слой шихты высотой 30— 50 мм, а на него второй слой шихты высотой до 350 мм, после чего под колосниковую решетку машины подается воздух. Первый слой служит для зажигания основного верхнего слоя шихты (рис. 74).
Способ вакуум-дутьевой агломерации применительно к тонким концентратам позволяет значительно увеличить удельную производительность машины.
16 А. М. Парфенов
з
|
Рис. 73. Скема спекания с применением комбинированного |
горючего:
/ — агломерационная машина; 2 —бункер для постели; а —бункер для
шихты (с твердым топливом); 4 — горн для зажигания; 5 — подача
газа для процесса спекания; 6 — отсос продуктов спекания
|
Рис. 74. Схема вакуум-дутьевой агломерации: |
/ — бункер для постели; 2 — шихта для зажигания; 3 — шихта; 4 — агломерационная машина; 5 — горн для зажигания шнхты; 6 —отсос газов от горна; 7 — нижнее дутье; 8 — воздушные камеры машины - 9 — разгрузка агломерата
Схема производственных сооружений агломерационных фабрик
Современная агломерационная фабрика представляет собой сложный комплекс производственных процессов, отличительной особенностью которых является поточность и большой масштаб производства.
На таких фабриках ежесуточно перерабатываются тысячи тонн рудного сырья, претерпевающего коренное изменение первоначальных физико-химических свойств под влиянием разнообразных по характеру воздействий: увлажнения и грохочения, дробления и окомкования, подогрева и охлаждения, завершающихся конечной операцией — окускованием. Многообразие и разнохарактерность вспомогательных процессов при поточной переработке многотоннажных грузов требует слаженной, четкой работы отдельных звеньев и механизмов, работы, обеспечивающей строгое соблюдение заданного технологического режима. Этим требованиям в полной мере должна удовлетворять технологическая схема фабрики.
В состав сооружений агломерационной фабрики входя г: приемные бункера, шихтовое отделение, смесительное отделение, спекательное отделение, коксоподготовительное отделение, дробление и подготовка флюсов, воздушное и газовое хозяйство.
