Раздел 2

2. Агломерационное производство.

Это процесс окускования мелких руд, кон­центратов и колошниковой пыли спеканием в результате сжи­гания топлива в слое спекаемого материала. Наиболее рас­пространены ленточные агломерационные машины со спеканием слоя шихты на движущейся колосниковой решетке при просасывании воздуха через шихту.

2.1. Расчет расхода железорудного концентрата и известняка в агломерационной шихте

Примем следующие обозначения: X, Y, Z – расходы соответственно концентрата, известняка и коксика при агломерации, кг/100 кг агломерата. Запишем уравнение основности агломерата:

где индексы «конц.», «И», «К» означают, что данные компоненты принадлежат соответственно концентрату, известняку и коксику.

В=1,11

Z=5,6 кг/100 кг агломерата

0,675X+54,4Y+0,49Z=1,11*(6,143X+2,5Y+6,8Z)

0,675X+54,4Y+0,49Z=6,819X+2,775Y+7,548Z

6,144X-51,625Y+7,058Z=0

6,144X-51,625Y= - 39,52

51,625Y-6,145X= 39,52

При составлении уравнения материального баланса спекания окисленного агломерата сначала подсчитывают потери массы каждого компонента аглошихты без учета процессов диссоциации и восстановления оксидов. Учитываются выгорание из шихты углерода ( ), удаление летучих коксовой мелочи ( ), гидратной влаги и углекислоты ( ), которые для руды (концентрата) объединены параметром «ППП – потери при прокаливании». При этом также удаляется 90 – 98 % органической и сульфидной серы ( , доли ед.) и 50 – 70 % сульфатной серы ( , доли ед.). Расчет ведется на 100 кг агломерата. Таким образом, потерю массы каждого компонента ( ) можно вычислить из общего уравнения:

.

С учетом сказанного, выведем общее уравнение материального баланса процесса спекания. Пусть - соответственно потери массы концентрата, известняка и коксика при спекании, кг/100 кг соответствующего компонента шихты. Тогда ( ),( ),( ) – соответственно массы концентрата, известняка и коксовой мелочи, переходящие в агломерат, кг/100 кг компонента шихты. Далее, - соответственно массы концентрата, известняка и коксовой мелочи, переходящие при спекании в агломерат, в расчете на 100 кг агломерата.

С учетом сказанного уравнение материального баланса спекания в расчете на 100 кг агломерата приобретает вид:

.

d_x^конц = ППП+λ·SO₃ (λ = 0,5)

d_x^конц = 0,702+ 0,5·0,696 = 1,05

.

d^изв_у = 42.62 + 0,5·0,13 = 42,685

. ( η = 0,9)

d^K_z = 87,8+ 0,8+0,9·(0,38+0,26· ) +0,5·0,07= 88,977

0,99X+0 ,57Y + 0,62= 100

Получаем систему уравнений

X = (99,38- 0,57Y)/0,99

51,625Y-6,144·(99,38- 0,57Y )/0,99= 39,52

55,16Y=656,28

Y= 11,898 – расход известняка для производства агломерата, кг/100кг агломерата

X = (99,38- 0,57*11,898)/0,99= 93,53 – расход концентрата для производства агломерата, кг/100кг агломерата

2.2.Определение химического состава готового агломерата

Готовый агломерат состоит из всех компонентов, которые перешли в него в процессе спекания из аглошихты. Определение химического состава агломерата при известных расходах концентрата, известняка и коксовой мелочи сводится к расчету для каждой составляющей по следующему уравнению:

или

где , , , - содержание - го компонента соответственно в агломерате, концентрате, известняке и коксике, %; - доля компонента, теряемая при агломерации.

λ=0:

CaO_a=0,27*93,53/100+54*11,898/100+0,31*5,6/100 = 6,69

SiO₂ = 5,94*93,53/100+ 2*11,898/100+ 4,6*5,6/100 = 6,05

MgO = 0,405*93,53/100+0,4*11,898/100+0,18*5,6/100 = 0,436

Al₂O₃ = 0,203*93,53/100+ 0,5*11,898/100+ 2,2*5,6/100 = 0,373

Проверка:

MnO = 0,449*93,53/100 = 0,42

P₂O₅ = 0,308*93,53/100 = 0,29

SO₃ = (1-0,5)*0,696*93,53/100 + (1-0,5)*0,13*11,898/100+ (1-0,5)*0,07*5,6/100 = 0,335

FeO= 13

Содержание компонентов готового агломерата, % масс.
FeO	Fe2O3	MnO	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	SO3	P2O5
13	72,406	0,42	6,05	0,373	6,69	0,436	0,335	0,29

Fe₂O₃ = 100 – (6,69+6,05+0,436+0,373+0,42+0,29+0,335+13) = 72,406