4. Агломерация

Агломерация – бұл жентектелетін материал қабатында отынды жағумен немесе сырттан температуралық жылуды беру жолымен ұсақ кендерді және концентраттарды жентектеу процесі. Домна пешіндегі шихтаның темір кенді бөлігінде агломераттың алатын үлесі шамамен 80% құрайды.

Агломерациялау үшін шихталық материалдар ретінде темір кенді материалдар (концентрат, кен), флюстер (әктас, доломиттелген әктас) және отын ретінде кокс ұнтағы пайдаланылады.

Шихталық материалдарды есептеу баланс теңдеулерін құрумен анықталады.

Негізділік балансы

Қарапайым жағдайда кен мен концентраттың, сонымен қатар отын шығыны берілгенде тек әктің шығын есептеп шығару керек. Бұл уақытта есеп бір белгісізбен бір теңдеуді шешуге әкеледі. Мұндай теңдеу негізділік балансы деген атқа ие болады.

Егер негізділік СаО/SiO₂ қатынастарымен берілсе, онда теңдеу мына түрге ие болады:

, (4.1)

мұндағы X, Y, Z, M –кеннің немесе концентраттың, әктастың, отынның және үстеменің кг/100 кг агломератқа шығыны;

СаО, SiO₂ –кендегі, әктастағы, отындағы және үстемелердегі компоненттердің мөлшері, %.

Егерде В = (СаО + MgO)/(SiO₂ + Al₂O₃), онда теңдеу мына түрге ие болады:

(4.2)

Егер В қатынасы, X, Z және М шығындары берілсе, онда бұл теңдеуді Y қатысты шеше отырып, әктастың шығынын анықтауға болады.

1-мысал.

100 кг агломератқа берілген шығында агломераттың негізділігін анықтау В = СаО/SiO₂: концентрат 85 кг, әктас 25 кг, отын 6 кг. Материалдардың химиялық құрамы 1.1.1, 1.2.1 – 1.2.3, 1.3.1-кестелерде.

ШЕШУІ:

Кокстың құрғақ массасындағы күл мөлшері – 13% (табл.1.2.1)

Мөлшері, % СаО SiO₂

- күлдегі 6,0 43,0

- концентраттағы 0,59 14,33

- әктастағы 53,0 1,4

=1,15.

5.2-мысал.

100 кг агломератқа әктастың шығынын анықтау, шығындар мынадай болғанда: концентрат 85 кг, отын 6 кг және негізділігі В = СаО/SiO₂ = 1,2.

Кокстың құрғақ массасындағы күл мөлшері – 13% (табл.1.2.1)

Мөлшері, % СаО SiO₂

- күлдегі 6,0 43,0

- концентраттағы 0,59 14,33

- әктастағы 53,0 1,4

ШЕШУІ:

Негізділіктің теңдеуін құрамыз:

;

14,47 = 0,513Y; Y = 28,2 кг/100 кг агломерата.

1 – 15 тапсырма. 100 кг агломератқа әктастың шығынын анықтау, шығындар мынадай болғанда: концентрат Х, отын мен негізділік В = СаО/SiO₂ = 1,25. Алғашқы мәліметтер 1.1.1, 1.2.1 – 1.2.3, 1.3.1-кестелерден алынады. Тапсырма нұсқалары оқытушының тапсырмасы бойынша таңдалады.

5-тақырып. ДОМНАЛЫҚ ПРОЦЕСС

Домна пешінің көрігіндегі процестер.

Домна пешінің көрігінде екі ағыс кездеседі және өзара әрекеттеседі: түсетін шихта мен көрік газдары. Жоғарыдан көрікке қатты, жоғары температураға дейін қызған кокс кесектері, сонымен бірге сұйық шойын мен қож төмен түседі. Көріктің жоғарғы бөлігінде орналасқан сырттан фурма арқылы қызған және әдетте әлі де болса көмірсутектен тұратын қосылмалармен үрлеу беріледі. Фурма жанында отындағы көміртектің және табиғи газдың немесе мазуттың көмірсутектерін жағу процесі жүреді. Алынатын көрік газдары төмен түсетін шихтаға қарсы көтеріледі.

Көріктегі негізгі маңызды процесс қажетті жылу бөлуді, тотықсыздандыратын газдарды түзілуін және пештегі шихтаны жоғарыдан төмен қозғалуына мүмкіндік беретін, жоғары жатқан материалдармен толатын көлемді босатуды қамтамасыз ететін кокстағы көміртекті жағу болып табылады.

1-мысал.

Көріктегі газ құрамын анықтау, егер фурма арқылы құрғақ ауа берілетін болса.

ШЕШУІ:

Домна пешінің көрігінде көміртегі мол және температура жоғары болады, сондықтанда көміртектің қос тотығы тұрақсыз болады, демек, көміртектің соңғы жану кезеңі төмендегі реакция бойынша өтеді:

2С + О₂ = 2СО.

Жануға 79% N₂ және 21% О₂ (яғни N₂ : О₂ = 3,76) тұратын құрғақ газ қатысатындықтан, онда реакцияны былай жазуға болады:

2С + О₂ + 3,76N₂ = 2СО + 3,76N₂.

Бұл жағдайда жану кезінде алынады:

СО = және N₂ = .