10. Агломерация. Подготовка шихты к спеканию

Агломерация - термический способ окускования рудной шихты (рудной мелочи и концентратов, пылеватых руд, колошниковой пыли), для улучшения их металлургических свойств. Агломерация обычно осуществляется путем сжигания мелкого топлива в самом материале за счет непрерывного прососа воздуха; часто в агломерационную шихту вводят флюсы (известняк). Окускование при агломерации происходит главным образом в результате образования жидких легкоплавких химических соединений, связывающих при остывании отдельные зерна в куски. Агломерация осуществляется преимущественно в агломерационных машинах ленточного типа, представляющих собой непрерывную цепь спекательных тележек с решетчатым дном. Продукт - агломерат - основное сырье для металлургии.

Основная задача при подготовке шихты закл. в выборе оптимальных значений крупности материала и степени увлажнения, для хорошей газопроницаемости. ↑размера - ↑газопроницаемость. ↑влажности - ↑ газопроницаемости (до определенной степени). Сод.влаги для магнетитовых руд – 9%, для бурого железняка – 28%. Крупность шихты изменяется от 0…10мм. Состав: 40-50%руды, 15%СаСОз, 25%возврата агломерата, 5%коксика, 5-10%воды.

25. Сущность процесса агломерации. Устройство аглофабрики

Суть: измельчённый рудный концентрат смешивают с колошниковой пылью, мелким коксиком и СаСОз, увлажняют и загружают в спекательный аппарат слоем 200-350мм. Затем при помощи интенсивного источника поджигают топливо, нах в слое шихты. Через слой шихты просасывается воздух. Горение начавшееся на поверхности переходит в глубь. Т=1400 хватает, чтобы произошло частичное оплавления шихты и спекание между собой. Процессы агломерации можно разделить на три стадии: 1) Подготовительная (воспламенение топлива, прогрев верхнего слоя) 2) Сгорания (сгорание топлива, восстановление оксидов) 3) Охлаждения (топливо сгорело, куски спеклись, охл)

Агл.фабрика представляет сложное сооружение, вкл.систему подачи руды и кокса, помольное, сортировочное, смесительное отделение. Все работы механизированы. Грузопотоки материалов следуют по транспортёрам. Железная руда, возврат и концентрат поступают в шихтовые бункера; коксик и СаСОз дроблёный (0-3мм), затем определенные порции при помощи дозаторов поступают на транспортёр и далее загружаются в смеситель, в котором шихта увлажняется и перемешивается. Затем поступает на окомкователь, в котором приобретает зернистую структуру. После окомкования шихта попадает в бункер, откуда поступает на агло-машину, где она равновесным слоем ложится на паллет после чего начинается процесс агломерации. Далее продукт поступает на колосниковую решетку и разделяется.

1. Спекание шихты и ф-х превращение в процессе агломерации

Процесс спекания начинается с момента зажигания шихты в зоне горна и подачей воздуха через спекаемый слой, за счет разряжения, создаваемым вентилятором в вакуум-камерах, которая расположена под тележками по всей длине верхней ветви агломерационной ленты.

В начальном периоде спекания температура продуктов горения под колосниковой решеткой равна температуре загруженной шихты. Максимальная температура отходящих газов указывает на то, что зона горения находится у самой решетки, то есть процесс спекания завершен. В дальнейшем температура газов под решеткой понижается, так как горение топлива в зоне шихты прекратилось, и готовый агломерат охлаждается вдуваемым воздухом по всей высоте слоя.

Разряжение под колосниковой решеткой после начала спекания несколько возрастает вследствие уплотнения шихты под действием вакуума и образования зоны горения с пониженной газопроницаемостью. По мере увеличения высоты слоя готового агломерата с высокой газопроницаемостью разряжение уменьшается.

После зажигания топлива (1700 ˚С) температура в зоне спекания достигает 1300-1600 ˚С. Выше зоны спекания температура агломерата понижается за счет охлаждения его воздухом.

Ниже зоны горения температура очень быстро понижается вследствие интенсивного теплообмена между шихтой и отходящими из зоны горения газами.

Температура в зоне горения зависит от количества топлива, кокса в шихте и его крупности, и количества флюса, чем расход топлива и его крупность, и чем ниже расход флюса, тем выше температура в зоне горения.

Разряжение по высоте слоя определяется газопроницаемостью компонентов шихты в различных зонах печи, самая низкая газопроницаемость в зоне горения топлива, а самая высокая в зоне готового агломерата.

Газопроницаемость значительно понижается при переувлажнении шихты, вследствие конденсации влаги в холодных слоях шихты. В связи с этим целесообразно предварительно подогревать шихту до точки росы, увеличивая ее газопроницаемость, а, следовательно, интенсивность процесса спекания.

27. Производство окатышей

28. Тигельный процесс. Индукционная плавка