9. Опишите схему получения агломерата.

Принципиальная схема технологического процесса, протекающего на агломерационной фабрике, приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема технологического процесса, протекающего на агломерационной фабрике.

1 – бункера компонентов шихты; 2 – смесительный барабанный; 3 – эксгаустер; 4 – ленточная конвейерная агломерационная машина; 5 – барабанный окомкователь; 6 – зажигательный горн; 7 – грохот

В шихтовые бункера 1 подаются концентрат, руда, возврат и другие компоненты шихты. Крупность частиц не должна превышать 8-10 мм. Коксик и известняк перед загрузкой дробятся до частиц с максимальной крупностью 2-3 мм на специальных дробилках. При выдаче из шихтовых бункеров происходит дозирование компонентов шихты, затем шихта попадает во вращающийся смесительный барабан 2, в котором смешивается и частично окомковывается. Смешанная шихта подается в окомковательный барабан 5, увлажняется, окомковывается, после чего поступает на движущуюся ленту агломерационной машины. Непрерывно перемещающийся на ленте слой шихты зажигают под горном 6, при дальнейшем движении он спекается вследствие непрерывного просасывания воздуха эксгаустером 5. Ссыпающийся с машины агломерат дробят, сортируют, выделяют возврат с крупностью частиц 0-10 мм, а агломерат с крупностью частиц 10-50 мм направляют в доменный цех.

10. Что такое офлюсованный агломерат? с какой целью и из каких материалов он производится?

Офлюсованный агломерат ( основной вид агломерата) получают в результате добавки к шихте для агломерации известняка для полного офлюсования содержащейся в агломерате кремнекислоты. Применение офлюсованного агломерата дает большой эффект. Во-вторых, улучшается восстановимость агломерата, так как известь образует с кремнеземом силикаты, освобождая оксиды железа из химических соединений. В-третьих, уменьшается объем материалов, загружаемых в доменную печь. В-четвертых, улучшаются условия шлакообразования в доменной печи благодаря равномерному распределению шлакообразующих в кусках агломерата, что способствует более ровному сходу материалов.

В настоящее время, получают в основном, офлюсованный агломерат. Основными преимуществами применения офлюсованного агломерата являются:

• исключение из доменной плавки реакции разложения карбонатов CaCO₃ → CaO + CO₂, требующей тепла, а следовательно, расхода кокса;

• улучшение восстановительной способности газов в доменной печи вследствие уменьшения количества СО₂, так как разложение карбонатов с выделением СО₂ происходит вне доменной печи, при агломерации;

• уменьшение числа материалов, загружаемых в доменную печь;

• улучшение процесса шлакообразования, так как в офлюсованном агломерате оксиды плотно контактируют друг с другом.

Применение офлюсованного агломерата дает сокращение расхода кокса на 6 – 15%.

11. Опишите схему получения сырых окатышей, их упрочняющего обжига, конструкции устройств для окомкования и обжига.

На рис. 1.1 приведена схема произ­водства окатышей.

Рис. 1.1 Схема производства окатышей

1 – смесительный барабан; 2 – шихтовый конвейер; 3 – шихтовые бункеры;

4 – бункер для бентонита; 5 – дисковый гранулятор; 6 – обжиговая машина;

7 – мельница для измельчения возврата; 8 – вентиляторы; 9 – грохот.

Зоны обжиговой машины: I – сушки; II – обжига; III – охлаждения.

Из шихтовых бун­керов 3 на конвейере 2 дозируются кон­центрат и измельченный до частиц круп­ностью 0-0,3 мм известняк. Затем ших­ту смешивают в барабане 1 и подают на гранулятор 5. Он представляем собой круглый диск (тарель) с бортами, расположенный наклонно. При вращении диска на его поверхности происходит накатывание окатышей. Перед гранулятором для лучшего окомкования к шихте добавляют 0,3-1,5 % бентонитовой глины (чаще 0,5-1 % от массы шихты), а на гранулятор через распыляющую форсунку подается вода. Образовавшиеся на грануляторе окатыши направляются в устройство для обжига. На схеме в качестве такого устройства показана наиболее распространенная конвейерная машина, аналогичная агломерационной.

Машина разделена на три зоны: сушки (I), обжига (II) и охлаждения (III). В зону сушки подаются нагретые газы, выходящие из зон обжига и охлаждения, которые нагревают окатыши до 200-400 °С. Просасываемые сверху вниз газы высоко напорным вентилятором <5 выталкиваются в дымовую трубу. Зона обжига перекрыта горном с газовыми или мазутными горелками. Продукты горения просасываются вниз и нагревают окатыши до 1300—1350 °С. Отсасываемые вентилятором газы направляются в зону сушки. В конце машины располагается зона охлаждения окатышей, так как транспортировать их с помощью нагретого воздуха нельзя. Охлаждение производится просасыванием воздуха снизу вверх

Главными этапами процесса являются: подготовка шихтовых материалов, дозирование и смешивание шихты; производство сырых окатышей; сушка, обжиг и охлаждение окатышей.

Цель обжига окатышей – их упрочнение. Для этого высушенные окатыши подвергаются дальнейшему нагреву, при котором происходит их упрочнение. Оно является результатом спекания и слипания мелких частиц железорудных материалов, нагретых до температуры размягчения и плавления. Процесс спекания протекает при нагреве до температуры порядка 0,7-0,8 температуры плавления основного компонента окатыша.

Обжиг окатышей осуществляется в агрегатах трех типов: шахтных печах, конвейерных машинах и комбинированных установках. Шахтные печи не получили значительного распространения, несмотря на низкие эксплуатационные затраты. Это объясняется относительно низкой производительностью печей и возможностью разрушения и оплавления окатышей, что приводит к образованию настылей на стенах шахты и нарушению движения газового потока в столбе материалов.

Наиболее распространен обжиг окатышей на конвейерных машинах, которые по устройству аналогичны агломерационным. Отличие конвейерных машин для обжига окатышей состоит в том, что они имеют повышенную стойкость колосников, позволяют достичь более высоких температур; создают меньшее разрежение под колосниковой решеткой ввиду высокой газопроницаемости слоя окатышей, что позволяет, заменить эксгаустеры высокотемпературными вентиляторами; лента машины разделена на зоны разного назначения.

На рис. 1.2 показана схема конвейерной машины для обжига окатышей. В соответствии с технологией процесса обжига для более полного использования теплоты машина разделена на технологические зоны, перекрытые сверху специальными секциями горна. Чаще всего конвейерная машина состоит из следующих секций: сушки (одна или две секции), подогрева, обжига (от одной до трех секций), рекуперации и охлаждения (одна или две секции).

Рис. 1.2. Схема конвейерной машины для обжига окатышей

1 – привод машины; 2 – вакуум-камеры;

3 – высокоиемпературные вентиляторы; 4 – горелки; 5 – горн машины.

Зоны горна: I и II – первая и вторая зоны сушки; III – подогрева; Iv – обжига;

v – рекуперации; vI и vII – первая и вторая зоны охлаждения окатышей