6.3. Технология сушки и окускования марганцевых концентратов

Обогатительные фабрики производят марганцевые концентраты мелкой фракции и высокой влажности.

Сушка. Применение мелких и влажных концентратов снижает производительность и ухудшает технико-экономические показатели электропечей, что усложняет их обслуживание, поскольку высокая влажность является источником образования в печи водорода.

При подготовке концентратов к электроплавке их сушат в печах кипящего слоя (КС) (рис. 6.16), снижая влажность до 9%. Печи типа КС характеризуются следующими показателями: производительность печи по сухому концентрату 61,5 т/ч; исходная влажность концентрата 15,4%; скорость движения газового потока 7,6 м/с; высота слоя материала на решетке 8 мм; температура продуктов сгорания под решеткой 600^оС; продолжительность сушки 70 с; перепад давлений в слое 800 Па; расход природного газа на 1 т влажного концентрата 7,66 м³; расход тепла на 1 кг испаряемой влаги 3500 Дж; удельный влагосъем 580 кг/(м²∙ч); температура отходящих газов 100^оС, выгружаемого концентрата 100^оС.

Рис. 6.16. Установка для сушки марганцевых концентратов:

1 – кареточный питатель; 2 – камера; 3 – циклон, 4 - газораспределительная решетка; 5 – направляющий лоток; 6 – камера смешения продуктов сгорания с воздухом; 7 – горелки (конструкции проф. А.И.Иванова, НДТУ)

Агломерация. Технологическая схема потоков исходных материалов, шихты и оборудования цеха агломерации марганцевых концентратов на ОАО «НЗФ» представлена на рис. 6.17.

Рис.6.17. Технологическая схема потоков и оборудования аглоцеха НЗФ: I – корпус вагоноопрокидывателей; II, III – склад сырьевых материалов №1 и №2, соответственно; IV, V – корпус подготовки материалов №2 и №1, соответственно; VI – корпус шихтовых бункеров; VII агломерационный корпус; VIII – узел отгрузки агломерата; IX – узел разгрузки хопперов; X – центральный распределительный пункт; 1 – роторный вагоноопрокидыватель; 2 – грейферные краны; 3 - четырехвалковые дробилки кокса; 4 – коксовые грохота; 5 – смесительные барабаны;

6 – агломашины; 7 – линейные охладители агломерата; 8 – грохота агломерата

Марганцевый агломерат можно производить двух видов: неофлюсованный и офлюсованный, технические требования к качеству которых приведены ниже:

Агломерат	АМНВ-1	АМНВ-2	АМНШ	АМНЖ	АМО
Содержание, %:
Mn, не менее	45,0	36,0	41,0	44,0	30,0
Fe, не более	–	–	–	5,0	–
Mn:Fe, не менее	–	–	–	8,0	–
Основность	–	–	–	–	0,75–2,5
Количество фракций, %:
<5 мм, не более	5,0	8,0	5,0	5,0	8,0
20-200 мм, не менее	75,0	63,5	69,0	75,0	70,0
Прочность по фракции >5 мм, % не менее	76,0	72,0	74,0	75,0	70,0

Агломерат АМНВ-1 спекают из смеси окисного концентрата I сорта и смешанных марганцевых руд I сорта. Агломерат остальных марок получают из концентрата окисных, смешанных и карбонатных марганцевых руд, взятых в различных соотношениях. Ниже приведены технологические параметры процесса агломерации марганцевых концентратов:

Агломерат	АМНВ-1	АМНВ-2	АМО
Содержание углерода в шихте, %	6,5	6,3	9–11
Высота слоя шихты, мм:
до уплотнения	400	370	440
после уплотнения	365	340	400
Степень уплотнения шихты, %	8,7	8,8	10,5
Температура зажигательного горна, оС	1220–1240	1220–1240	1220–1240
Температура газогорелочного устройства, оС:
у первой горелки	1100–1150	1100–1150	1150–1200
у пятой горелки	650-700	650	700-750
Разрежение перед эксгаустером, кПа	10,78–11,76	10,78–11,76	10,78–11,76
Температура перед эксгаустером, оС	80-90	80-90	80-90
Скорость движения аглоленты, м/мин	2,8–3,2	2,6–2,9	2,8–3,1
Производительность, т/(м2∙ч)	0,954	0,940	0,64
Содержание фракции, 5-0 мм, %	7,37	7,56	10–12
Выход возврата, %	30	30	35

Химический состав агломерата производства аглофабрики НЗФ приведен в табл. 6.7.

Удельная производительность агломерационной машины при спекании агломератов АМНВ-1 и АМНВ-2 в настоящее время достигла 1,2 т/(м²∙ч). На 1 т агломерата расходуется 1200 кг марганцеворудного сырья, 120 кг кокса, 5,6 м³ природного газа; расход электроэнергии 90 кВт∙ч.

Брикетирование. Технологическими параметрами брикетирования являются влажность шихты 3,5–6,0%, количество связующего (лигносульфата) 8–10% для рудных и 7–8 % рудоугольных брикетов, температура сушки 130–140^оС и минимальное давление прессовании 9,6 МПа. Присутствие углеродистого восстановителя в брикетах резко повышает температуру начала размягчения брикетов до 1250–1400^оС (750–850^оС для рудных брикетов).

Таблица 6.7. Химический состав, %, марганцевого агломерата производства аглофабрики НЗФ

Марка	Mn	SiO2	Fe2O3	Al2O3	CaO
АМНВ-1	49,6	19,3	2,3	2,3	2,6
АМНВ-2	43,4	23,5	3,4	2,6	3,7
АМО	29,7	16,3	6,4	2,1	3,0
Марка	MgO	Р	C	S	СаО+MgO SiO2
АМНВ-1	1,3	0,123	0,3	0,13	0,20
АМНВ-2	2,0	0,20	0,3	0,20	0,242
АМО	1,7	0,17	0,3	0,12	1,8-2,4

Окатывание. Разработан безобжиговый метод получения окатышей из флотационных и других концентратов, при котором упрочнение окатышей диаметром 12–15 мм достигается низкотемпературной сушкой. Обжиговый метод предусматривает нагрев до 1150–1220^оС. При этом образуется жидкая фаза, цементирующая компоненты окатыша.