1. Принципы выбора и обоснования технологической схемы производства окускованного сырья

Как правило, для производства окускованного железорудного сырья принимают типовую технологическую схему производства агломерата или окатышей. При этом описывают основные технологические операции всех трех стадий производства – подготовки к окускованию, собственно окускования и обработки продуктов окускования – исходя из заданного вида окускованного сырья, состава и свойств исходных компонентов шихты.

2. Методика расчета удельного расхода компонентов шихты и химического состава агломерата или окатышей

Расчет удельного расхода компонентов шихты обычно ведется на заданную единицу массы годного (товарного) агломерата (окатышей), после отсева из них мелочи (0-5 мм). Обычно расчет ведут на получение 100 или 1000 кг агломерата (окатышей).

Для удобства расчета используется химсостав компонентов шихты в сухом виде (после удаления всей гигроскопической влаги). Затем, после выполненного расчета на сухую массу, определяется удельный расход натуральных компонентов шихты, исходя из их влажности и принятых безвозвратных механических потерь в процессе производства агломерата (окатышей). При расчете шихты необходимо выбрать компоненты шихты, обеспечивающие получение заданного химического состава агломерата (окатышей). Расчет шихты осуществляется решением системы двух уравнений (материального баланса и основности) с двумя неизвестными.

2.1. Уравнение материального баланса

(1.1)

где

- единица принятой для расчёта массы (100 или 1000 кг) агломерата или окатышей;

, , , - суммарные удельные расходы, соответственно, рудной, флюсовой, топливной и бентонитовой смесей, кг/т агл. (ок);

- средневзвешенные коэффициенты выхода обожженной массы из сухой массы каждого из смесевых компонентов шихты, д.ед.;

- средневзвешенный прирост (+) или потеря (-) массы, соответственно, от окисления или восстановления оксидов железа, кг/т агл. (0).

Средневзвешенные коэффициенты выхода обожженной массы из сухой массы каждого из смесевых компонентов шихты рассчитывают по формуле:

, д.ед. (1.2)

где

, , , - средневзвешенное содержание, соответственно, общей серы, углерода горючего, потерь при прокаливании и оксидов марганца в компонентах шихты, %

, - принятые степени удаления, соответственно, ППП и серы, д.ед.

* примечание: при наличии в компонентах шихты потеря массы составит ; при наличии - .

Средневзвешенный прирост или потеря массы от окисления или восстановления оксидов железа компонентов шихты в процессе агломерации или термообработки окатышей рассчитывают по формуле:

, (1.3)

кг/т агл (ок)

где

- средневзвешенное содержание закиси железа в смесях компонентов шихты и агломерате (окатышах), %.

2.2. Уравнение основности

Уравнение основности составляется как отношение суммы основных оксидов, содержащихся в смесях компонентов шихты, к кислым

д.ед. (1.4)

где , , , - средневзвешенное содержание основных и кислых оксидов в соответствующих смесях, %;

- основность агломерата (окатышей), д.ед.

В рассмотренных выше двух уравнениях (материального баланса и основности) имеется четыре неизвестных: рудная, флюсовая, топливная и бентонитовая смеси. Для решения этих уравнений удельный расход топливной и бентонитовой смесей обычно задаются, исходя из производственных данных. После чего уравнения становятся решаемыми. Кроме того, с помощью предлагаемых ниже уравнений возможно решать и дополнительные задачи.

2.3. Уравнение заданного содержания (%) углерода твердого топливав шихте

(1.5)

откуда , кг/т агл (ок);

где - заданное содержание горючего углерода в шихте, %;

- средневзвешенное содержание горючего углерода в твердом топливе, %;

- средневзвешенное содержание горючего углерода в рудной смеси, %.

2.4. Уравнение заданного расхода углерода на 1000 кг агломерата (окатышей)

(1.6)

откуда , кг/т агл (ок);

где

- заданный удельный расход горючего углерода на 1000 кг агломерата (окатышей), кг/т агл (ок).

2.5. Уравнение заданного содержания бентонитовой глины в шихте

, кг/т ок. (1.7)

где - заданное содержание бентонита в шихте, %.

Кроме того, можно прямо задаваться удельным расходом бентонитовой глины ( ).

2.6. Уравнение заданного содержания в агломерате (окатышах)

(1.8)

откуда

,

где - удельный расход доломита, кг/т агл. (ок);

- содержание оксида магния в доломите, %;

- заданное содержание оксида магния в агломерате (окатышах),%.

- средневзвешенное содержание оксида магния в компонентах шихты,%.

2.7. Уравнение заданного содержания марганца в агломерате (окатышах)

(1.9)

откуда

,

где

-удельный расход марганцевой руды или концентрата кг/т агл.(ок).

- содержание марганца в марганцевой руде или концентрате, %.

- заданное содержание марганца в агломерате (окатышах), %.

- средневзвешенное содержание марганца в компонентах шихты, %.