ОСНОВЫ АГЛОМЕРАЦИИ. ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

Влияние подогрева шихты на процесс спекания

Одним из наиболее эффективных мероприятий по интенсифи­кации процесса спекания является подогрев шихты.

Подогрев шихты, уменьшая конденсацию паров воды при прохождении газов через горизонты, расположенные ниже зоны горения, предохраняет шихту от переувлажнения, чем сохраняет ее газопроницаемость и способствует увеличению производитель­ности агломерационных машин. Особенно большое значение подогрев шихты имеет при работе с рудами и концентратами, обладающими повышенной влажностью. Подогревать шихту можно различными путями:

1) горячим возвратом;

2) отходящими газами из последних вакуум-камер;

3) острым паром или факелом горящего газа при увлажне­нии и перемешивании в смесителе;

4) горячим известковым молоком при увлажнении и переме­шивании.

Наиболее простым и доступным способом подогрева шихты является подогрев горячим возвратом. Использование тепла возврата, помимо ускорения процесса спекания и увеличения производительности агломерационных машин, освобождает от необходимости сооружения специальных устройств для его ох­лаждения, что являлось неизбежным и осуществлялось в ста­рых схемах агломерационных фабрик для предохранения от про­горания ленточных транспортеров.

1Й А М Парфенов

Опыты по подогреву сухой и влажной шихты горячим воз­духом, содержащим 80% руды, 20% возврата и 8% коксика, по казали, что температура нагрева шихты зависит не только от начальной температуры возврата, но и от начальной влажности шихты. Эти данные приводятся в табл. 50. Максимальная тем­пература шихты достигалась через 1 —1,5 мин. после смешения с горячим возвратом. С повышением температуры подогрева из­меняется также начальная влажность шихты.

Таблица 50

Зависимость между температурой
возврата и нагревом шихты

Нагретая шихта очень медленно отдает тепло окру­жающей среде, что позволяет транспортировать ее на отно­сительно далекие расстояния без значительного охлажде­ния. В табл. 51 приводятся данные, характеризующие охлаждение сухой шихты до темпе­ратуры 90; 70 и 50°.

Следует отметить, что снижение содержания возврата в ших­те до 15 и 10% почти не отражается на результатах нагрева шихты, особенно с повышением температуры возврата. Даже такое относительно небольшое количество возврата, как 10%, при нагреве его до 450—500° обеспечивает быстрый нагрев ших­ты до 60- -80°.

Наблюдение, проведенное на Камыш-Бурунской агломера­ционной фабрике, за изменением температуры шихты, нагретой горячим возвратом, показало, что при температуре возврата 420° температура шихты через 40 сек поднялась до 95°. По пути
следования до смесителя она понизилась до 50°, а после смеси­теля до 48°, т. е. почти вдвое против первоначальной.

Нагрев шихты острым паром с температурой 140—-150° и го­рячим известковым молоком в промышленных условиях еще не применяется. Лабораторные опыты показывают, что, пользуясь острым паром, удается в течение 2—3 мин. поднять температуру шихты до 50—60°, а при воздействии паром в течение 4—5 мин. до 80—90°.

Максимальная температура шихты при нагревании ее кипя­щим известковым молоком составила 47°, при этом изменение концентрации извести в молоке от 5 до 20% не оказывало влия­ния на температуру нагрева. Для достижения температуры на­грева, равной 40°, расход известкового молока почти вдвое превысил количество, необходимое для придания шихте опти­мальной влажности.

Влияние подогрева шихты возвратом, острым паром и из­вестковым молоком на производительность устройства при спе­кании криворожской руды и тонкоизмельченных концентратов и бурых железняков Орско-Халиловского месторождения приво­дится в табл. 52.

Из данных этой таблицы следует, что в отдельных случаях удельная производительность установки увеличивается. в 1,5—- 2,0 раза по сравнению с агломерацией неподогретой шихты. Спо­соб нагрела заметно влияет на результаты спекания, при этом наиболее высокая удельная производительность получена в слу­чае нагрева шихты горячим возвратом.

При проведении опытов было установлено, что спекание на­гретых шихт требует, чтобы в процессе нагрева влажность от­клонялась от оптимальной не более чем на 1—1,5%; большее отклонение приводит к снижению удельной производительности установки.

Снижение температуры шихты до —3° при спекании орско - халиловских руд (что часто имеет место зимой в северо-восточ­ных районах страны) сопровождается падением удельной произ-, водительности установки на 20%. а при нагреве шихты до 60° повышением на 15%.

При проектировании новых агломерационных фабрик для об­легчения условий труда рабочих в настоящее время подогрев - шихты возвратом не предусматривается — он заменяется подо­гревом за счет тепла отходящих газов из последних вакуум-ка­мер. Подогрев шихты отходящими газами, проведенный в укруп­ненном лабораторном масштабе [53] в институте «Механобр»„ дал хорошие результаты, которые приведены в табл. 53.

Нагретый до определенной температуры воздух продували через слой шихты снизу вверх в течение 2, 3 и 4 мин. при непре рывном замере температуры шихты на четырех (по высоте) го - 12*

Влияние подогрева шихты на удельную производительность установки

ризонтах. Опыты показали, что влажность шихты при таком спо­собе подогрева изменяется незначительно. Комочки, образовав­шиеся в процессе подготовки шихты к спеканию, не только не разрушаются, но, подсушиваясь, несколько упрочняются. Про­дувка воздуха снизу слегка разрыхляет шихту, что увеличивает ее газопроницаемость.

Оптимальная упругость дутья для слоя шихты высотой 220— 250 мм составляет примерно 300 мм вод. ст.