7.5. Феррованадийдің электрбалқытуынан ауланған шаңның қалпына келуі

ААҚ «Чусов МЗ» ферроқорытпа цехының электрметаллургиялық саласында феррованадийді балқытқан кезде электр пештерден алыстайтын газдардың тазалануы қол сүзгілерінде құрғақ әдіспен өндіріледі. Газтазартқыш құрылыстарының жобалау шешімдерімен құрылыс шаңның қалпына келуі үшін қарастырмаған. Қанаудың бастапқы кезеңінде бұл шаңның елеулі мөлшерлерінің жиналуына әкелетін және оны қоймаландыру үшін орынның ұрлауын талап етті, ол шаңның жоғары химиялық белсенділігінің әсерінен сенімсіз. Электрпештердің ауланған шаңының қалпына келтіру әдісі жобаланған. 41, 42 – кестелерде оның химиялық және гранулометриялық құрамдары келтірілген.

7.6 Шаң тәріздес материалдарды кесектеу

Құрамында бағалы компоненттер кіретін (Fe,Mo,W,Cr,V және т.б) шаңдарды пайдаға асыру үшін оларды кесектеу керек. Шаң тәрізді кендерді және ұсақ концентраттарды кесектеу - металлургиялық қайта өңдеудің алдында, шихтаның газөткізбеуін жақсарту үшін , күйдіру кезінде бірдей өлшемді ұнтақ алу үшін, тиелген кезде шаңдау және шаң шығаруды азайту үшін сонымен қатар басқада жағдайларда қажет болып келеді. Кесектеу келесідей брикеттеу ,шекемтас ,агломерация әдістерімен жүзеге асырылады.

Металлургияда кең қолданысқа ие кесектеудің бір түрі –шекемтас . Шекемтас деп шаң тәріздес кендерді,концентраттарды және де ұнтақтарды ірілендіру және де материалды одан әрі қайта өңдеу кезінде пішінің және өлшемін сақтап қалатын операцияны айтады .

Кесектеудің технологиялық схемасы 3 операциядан тұрады: материалды кесектеуге дайындау,майдалау , ылғалдандыру немесе кептіру,яғни кептіру немесе куйдіру арқылы беріктендіру және шикі шекемтастарды алу операциясы болып табылады.

58-сурет. Барабандық және тарельчаттық кесектеудегі материалдың қозғалуы.

Шаңтәріздес дисперстік материалдарды кесектеу үшін көбінесе барабанды және тарельчатые аппараттар қолданады. Барабандағы материалдың қозғалысы барабанның бойлық көлбеу бұрышының еңкеюінен және сондай-ақ ылғалдануынан байланысты . Барабанның негізгі жетіспеушілігі- бұл өлшемі біртекті емес шекемтастарды алу, сонымен барабандағы материал қозғалысымен сипатталынады. (58сурет) Барабан айналған кезде материал үйкеліс күшінің және центрден тепкіш күшінің көмегімен көтеріледі де,материалдың өзіндік енісінің бұрышынан еңкею бұрышы асқан кезде , содан кейін ауырлық күшінің әсерінен төменге қарай түседі.

Илеу кезінде шекемтасқа материалдың жұқа қабатың төсейді,және олар еңкеюіне сәйкес барабан бойымен қозғалып ұлғаяды.Ұсақ біртекті емес шекемтастарға қарағанда, ір і және ауыр шекемтастардың ұлғаюының көп мүмкіншілігі бар. Барабан бойымен материалдың қозғалысы кезінде шекемтас аз мөлшерде түсетін ұсақ материалдармен кездеспейді. Өлшемі бойынша біртекті шекемтастарды алу мақсатында жабық циклде барабанмен бірге жұмыс жасайтын , барабаннан кейін електерді қондырады. Шекемтастау кезінде бөлек шекемтастар айналмалы тарелью бірге белгілі бір биіктікке көтеріледі де, дайын материалдың жоғарғы қабаты арқылы сырғанайды . Шекемтастар ірі болған сайын, олардың құлауға дейінгі көтерілу арақашықтықтары аз, сонымен қатар жаңа дайын материалдардың түсуіне қарай борт тарели арқылы тез құйылады. Осындай принципке байланысты , барабандық шекемтастаудан қарағанда,еңкейтілген тостағанның қозғалысы біркелкі өлшемді шекемтастарды береді .

Еңкейтілген тостағанда орташа шекемтастауды жалғастыру үздіксіз процесі кезінде келесідей анықталады: ( 16)

59-сурет. Кесектеудегі еңкейтілген тостағандағы бұрыштың материалдың араластыруына әсері.

Мұнда,Т- шекемтастаудың орташа жалгастырылуы,сағат; V-тостағандағы материалдың көлемі,м3; у-шекемтастауға дейінгі үйілген масса,кг/м3; Q-тостағанға түсетін материалдың саны немесе өнімділігі,кг/м; Шекемтастардың белгілі бір өлшемі мен беріктігі шекемтастардың орташа жалғастылыуымен ұлғаяды. (1) теңдеуден көрініп тұрғандай, шекемтастардың орташа жалғастырылуы борттың үлкеюімен және тостағанның еңкею бұрышының кішіреуімен ұлғаю мүмкін.(59сурет)Бірақта,тостағанның еңкею бұрышы белгілі интервалда 35...55 өзгеруі мүмкін. Оңтайлы еңкею бұрышын әрбір нақты материал үшін анықтайды.

Борта чаши биіктігін Н, пропорционалдық квадраттың оның диаметрі D деп қабылдап, және соңғы интервалдағы шамасы 2..3 м эмпирикалық теңдеумен есептеуге болады:

(17)

Бұл кезде тостағанның өнімділігі тостағанның диаметрінің төртінші дәрежесіне пропорционалды: (18)

Ал қуаттылықтың шығыны келесіге тең: (19)

Мұнда, n-тостағандағы айналым саны,мин; а-тарелканың еңкею бұрышы .

Диаметрін өзгерткен жағдайда тостағанның сол бір материалға өнімділігі келесідей теңдікпен есептелінеді: (20) мұндағы, С- тостағанның көлемін әрқашан толтыратын коэффициент .

Шекемтастау процесі материалдың ірілігімен ылғалдылығы әсер етеді. .Жұқа ұсақталған концентраттардың ылғалдылығы түзілетін шекемтастардың өлшемі мен олардың беріктігіне және үрдістң жылдамдығына шешулі әсерін тигізеді. Әрбір металдың гидрофильдігіне, ұсақтау дәрежесіне және басқада қасиеттеріне байланысты шекемтастаудың ылғалдылығына тән. Ылғалдылықтың жетіспеушілігі шекемтастаудың жәй жүруіне ,олардың жұмсақ және берік болмауына әкеледі. Ал ылғылдылық артық болған кезде шекемтастау тез жүреді, бірақ та қатты және берік болмауына әкеледі. 3..10м өлшемдік шекемтастардың электрфильтрлік шаңдар үшін оңтайлы ылғалдылығы 15,5% ,темір концентраттар үшін 6 % .

Шекемтастау үрдісін жақсарту және шекемтастардың беріктілігін жоғарлату үшін әртүрлі байланыстырушы қоспаларды қосады. Солардың ішіндегі кейбіреулері берік шекемтастың алуына және тасмалдаған кезде ол өзінің формасын сақтап қалуына сонымен қатар бір-біріне жабысып қалмауына ықпал етсе, кейбіреуі қыздырғаннан және кептіргеннен кейін берік шекемтас алуына ықпалын тигізеді. Неғұрлым , тиімді заттардың қоспасы шекемтасталып жатқан материалдың ылғалсыйымдылығы мен гидрофильділігін жоғарлатады.

Қара металлургияда кең қолданылатын қоспа ретінде бентонит- негізінен, кеуектеле және қабаттаса орналасқан бөлшектерден және гидратталған алюминий тұратын коллоидтық саз балшық болып табылады. Бентонит Канада,Қытай ,АҚШ және басқада елдерде кең таралған,ал бентониттің кең орны Ресейдің көп аудандарында, яғни Солтүстік Кавказ және Грузия мен Украинада. Шекемтастау шихтасына бентонитті т:ж = 1:5 немесе 1:0 сулы суспензия түрінде енгізеді. Суспензияны сазды суда араластыру арқылы дайындайды. Темір кеніне бентониттің 0,25% қосқан кезде шикі құрғақ және күйдірілген шекемтастардың езілуіне тікелей кедергісін тигізеді.

Темір кендерін және шаңтәріздес қалдықтарды шекемтастау кезінде металлургиялық емес ,басқа да қоспаларды мысалға кальций оксиді,кальций хлоры,натрий хлоры қолданады. Шекемтастау үрдісінен көп қабатты шекемтастарды алуға болады. Мысалға, флотациялық гематиттік концентраттардан шекемтастарды келесі күйдіруді жеңілдететін , 4% мөлшеріндегі ұнтақталған антрациттік қабат жабады. Антрациттік қабатты негізгі шекемтастау жүріп жатқан тостағанында жағады. Бұл мақсатта, дайын шекемтас пен антрацит түсетін тостағанның шеткі жағында айналма науа орналасқан.