Лекция 2. Агломерационное и доменное производство

План

2.1 Агломерационное производство

2.2 Доменное производство

2.1 Агломерационное производство

Назначение агломерации: получение пористых кусков заданного размера офлюсованного материала ­– агломерата. Исходное сырье: железорудный концентрат - 40-50%, известняк -15-20%, коксовая мелочь (4-6%), влага(6-9%). Спекаются на агломерационных машинах при температуре 1300-1500⁰C. Удаляются вредные примеси (фосфор, сера, мышьяк), разлагаются карбонаты.

Этапы технологического процесса агломерации.

1. Разгрузка вагонов с компонентами шихты. Оборудование: вагоноопрокидыватель, приемные бункера и т.д.

2. Усреднение на складах, в штабелях. Оборудование: конвейеры ( краны), роторные экскаваторы, или специальные комплексы.

3. Дробление известняка и кокса. Оборудование: дробилки ( конусные и валковые ); грохоты для отделения фракций, роторные дробилки для дробления известняка.

4. Накопление в шихтовых бункерах (отдельно для каждого вида шихты). Оборудование: бункеры, конвейеры и т.д.

5. Смешивание и окомкование шихты. Оборудование: смеситель, окомкователь.

6. Спекание агломерата. Оборудование: агломашина конвейерного типа, одновалковая дробилка; грохот; охладители возврата и годного агломерата;

7. Сортировка годного агломерата.

Оборудование: валковая дробилка годного агломерата; грохоты; вагоны.

Рассмотрим более подробно процесс производства агломерата и взаимосвязь агрегатов, расположенных на агломерационной фабрике.

Агломерационные фабрики представляют собой сложные производственные комплексы. Состав и структура комплексов определяются технологией окускования агломерационной шихты. В состав агломера­ционной фабрики обычно входят следующие основные сооружения: отделение вагоноопрокидывателей и приемных бункеров шихтовых материалов, корпус дробления и измельчения топлива, корпус дробле­ния и сортировки флюсов (известняка), отделение шихтовых бунке­ров, корпус смешивания и окомкования шихты, корпуса спекания, охлаж­дения, дробления и сортировки агломерата, газоочистные сооружения и корпус нагнетателей (эксгаустеров).

Транспортировка шихтовых материалов по технологической цепи агломерационных фабрик осуществляется системой ленточных транспор­теров, в состав которой входят перегрузочные узлы.

На рис. 2.1 изображена схема цепи аппаратов агломерационной фабрики с конвейерной машиной и прямолинейным охладителем агломерата.

Шихтовые материалы, поступающие на аглофабрику в железнодорож­ных вагонах, роторными вагоноопрокидывателями 1 разгружаются в приемные бункеры 2. Перед вагоноопрокидывателями установлены железнодорожные весы для взвешивания поступающего сырья. При дальних перевозках аглоруда и концентраты, имеющие естественную влажность, в зимнее время смерзаются. Это приводит к усложнению разгрузочных работ и дополнительным расходам на строительство и эксплуатацию гаражей размораживания.

Материалы из приемных бункеров выдаются пластинчатыми или электровибрационными питателями, проходят через перегрузочные узлы и ленточными конвейерами подаются в отделение распределения, передающие материалы на усреднительные склады и обратно со складов на смешивание и окомкование.

На усреднительных складах материалы укладываются в штабели 3, непрерывное послойное формирование которых осуществляется ленточными конвейерами 4, саморазгружающимися тележками или штабелеукладчиками. Из штабелей сырье различными способами, например ротор­ными экскаваторами 5, загружается на отводящие ленточные конвейеры и транспортируется в отделение шихтовых бункеров. Топливо и известняк со складов направляются ленточными конвейерами на дробление и измельчение. Для измельчения известняка используют молотковые дробилки, работающие в замкнутом цикле с грохотами 10. Иногда известняк измельчают в две стадии: в молотковых дробилках до крупности 8 — 0 мм и в шаровых мельницах до крупности менее 3 мм.

Топливо (кокс) в зависимости от исходной крупности измельчают в одну или две стадии. В последнем случае на первой стадии дробления до крупности 15 - 0 мм применяют конусные дробилки 7. Кокс перед дробилкой попадает на инерционный грохот 6 где отсеивается мелкая фракция, а затем после дробления вместе с отсеянной мелочью подается в четырехвалковую дробилку 8 на вторую стадию измельчения. При одностадийном измельчении используются только вал­ковые дробилки.

Все шихтовые материалы, подготовленные по гранулометрическому составу, поступают в отделение шихтовых бункеров. Бункера 11 емкостью по 70 — 100 м³ располагают рядами, число рядов соответст­вует числу агломашин на фабрике. Число бункеров для различных компо­нентов определяется составом спекаемой шихты. Для железорудных кон­центратов и аглоруды используют обычно восемь-девять бункеров, для флюсов - четыре-пять, для топлива - три-четыре. Имеются бункера для возврата, окалины, колошниковой пыли и других компонентов шихты.

Загрузка шихтовых бункеров ведется ленточными конвейерами, оборудованными барабанными сбрасывающими тележками или передвиж­ными конвейерами. Компоненты агломерационной шихты из бункеров выгружаются тарельчатыми или электровибрационными питателями, проходят через систему автоматического взвешивания и дозирования, укладываются на сборочный ленточный конвейер 12 и направляются в корпус первичного смешивания.

Смешанная шихта транспортируется в отделение агломерации и ленточ­ными реверсивными конвейерами загружается в промежуточные бункера, из которых подается на вторичное смешивание или на окомкование в барабанные окомкователи.

При загрузке в промежуточные бункера имеет место сегрегация шихты, ухудшающая достигнутую однородность по крупности.

Учитывая это, на современных крупных аглофабриках стремятся исключить промежуточ­ные бункера и шихту из барабанного смесителя 13 в окомкователь, 14 передавать ленточным транспортером 15.

Подготовленная шихта из окомкователя или вторичного смесителя загружается на челноковый ленточный распределитель, которым равно­мерно укладывается в бункер барабанного питателя шихты агломерацион­ной машины 16. Перед загрузкой шихты на колосники движущихся спекательных тележек укладывается защитный слой постели - агломерат крупностью 12 — 25 мм. Загруженные тележки поступают под зажигатель­ный горн, где происходит воспламенение твердого топлива верхнего слоя шихты. При дальнейшем продвижении тележек по агломашине через слой шихты просасывается воздух и горение топлива из верхних слоев слой шихты перемещается в нижние. После спекания готовый агломерат в хвостовой части агломашины сходит со спекательных тележек и поступает в одновалковую зубчатую дробилку 17, а оттуда на самобалансный грохот 18, где выделяется горячий возврат (мелочь 6-0 мм), а надрешеточный продукт подается на охладитель 20. Горячий возврат направляется на сборный конвейер шихтовых бункеров и используется для подогрева других компонентов шихты или охлаждается водой в охладителях 19 барабанного типа и загружается в бункера шихтового отделения.

На аглофабриках для охлаждения агломерата применяются три типа охладителей: прямолинейные, кольцевые и чашевые, на которых проду­вом или прососом воздуха агломерат охлаждают до температуры 100°С. На некоторых отечественных и зарубежных аглофабриках агломерат частично или полностью охлаждают непосредственно на ленте агломашины.

Охлажденный агломерат проходит многостадийное грохочение для разделения на годный продукт и возврат.

Для первой стадии грохочения перед вторичным дроблением широко применяются стационарные грохоты 21, разделяющие агломерат на два класса. Надрешетный продукт подвергается измельчению в двухвалко­вых дробилках 22. При последующих стадиях грохочения на грохотах самобалансового типа 23 агломерат разделяется на годный продукт и возврат, а также выделяется агломерат для подстилочного слоя, подавае­мого на колосники спекательных тележек.

После сортировки кондиционный агломерат транспортерами направ­ляется в доменный цех или грузится в специальные железнодорожные вагоны 24.

Горячие газы, получающиеся при спекании агломерата, отсасываются нагнетателем (эксгаустером) 28 через вакуум-камеры 25, газовый кол­лектор 26, систему пылеочистки 27 и выбрасываются в дымовую трубу 29.

Р ассмотрим устройство главного технологического агрегата аглофабрики.

Агломерационная машина АКМ-312 с площадью спекания 312 м² (рис. 2.2) состоит из комплекта (130 штук) спекательных тележек 11, головной, средней и разгрузочной частей. В головной части расположены криволинейные направляющие 15, приводные звездочки 14 и собственно привод 16 ленты спекательных тележек. Над верхней лентой тележек установлены питатель постели 1 и два барабанных питателя шихты 2 и 3 первого и второго слоев. Мелкий агломерат и шихта, просыпающиеся через щели колосников при загрузке тележек на верхней ветви, попадают в камеры просыпи и по рукавам отводятся под нижнюю ленту тележек. В средней части машины расположены многосекционный зажигательный горн 4, 26 газоотсосных вакуум-камер 12 с продольными и попереч­ными уплотнениями, прямолинейные направляющие (рельсы) 5 верхней и нижней ветвей тележек.

Стационарная разгрузочная часть 9 агломашины обеспечивает плавный спуск тележек и состоит из криволинейных направляющих, звездочек и их привода, работающего в тормозном. На каркасе 13 агломашины для удобства обслуживания механизмов имеется разветв­ленная система площадок, переходов и лестниц.

Для защиты обслуживающего персонала от теплового излучения и уменьшения выброса пыли в атмосферу верхняя и нижняя ветви ленты спекательных тележек, а также разгрузочная часть агломашины имеют укрытия. Укрытие верхней рабочей ветви выполнено в виде борова 8 с увеличенным в сторону разгрузки сечением. Через открытый торец борова, выходящий за пределы здания аглокорпуса, засасывается воздух, необхо­димый для процесса спекания. Частично верхнее укрытие выполнено откатным 7, под ним

установлен механизм для выкатки тележек 6 из-под горна и укрытия при проведении ремонтов.