Навигация
Агломерационное производство
39291
знак
8
таблиц
5
изображений
3. Агломерационное производство
Агломерация - это процесс окускования мелких руд, концентратов и колошниковой пыли спеканием в результате сжигания топлива в слое спекаемого материала. Для производства агломерата предназначены ленточные агломерационные машины со спеканием слоя шихты на движущейся колосниковой решетке при просасывании воздуха через шихту. Продукт спекания (агломерации) – агломерат - представляет собой кусковой, пористый продукт черного цвета; упрощенно можно характеризовать его как спеченную руду или спеченный рудный концентрат.
При агломерации удаляются некоторые вредные примеси (сера и частично мышьяк), разлагаются карбонаты и получается кусковой пористый, к тому же офлюсованный материал. По существу - это металлургическая подготовка.
3.1 Шихта агломерации и ее подготовка
Основные составляющие агломерационной шихты - железосодержащие материалы (рудный концентрат, руда, колошниковая пыль); возврат (отсеянная мелочь ранее произведенного агломерата); топливо (коксовая мелочь); влага, вводимая для окомкования шихты; известняк, вводимый для получения офлюсованного агломерата.
Кроме того, в шихту зачастую вводят известь (до 25—80 кг/т агломерата), что улучшает комкуемость шихты, повышая ее газопроницаемость, прочность агломерата; марганцевую руду (до 45 кг/т агломерата) для повышения содержания марганца в чугуне и отходы (прокатную окалину, шламы и другие материалы, вносящие оксиды железа).
Подготовку шихты, как и спекание, ведут на агломерационных фабриках. Подготовка шихты должна обеспечить усреднение, необходимую крупность, дозирование компонентов шихты, смешивание и окомкование ее. Составляющие шихты из бункеров, где они хранятся, выдают с помощью весовых и объемных дозаторов. Дозирование должно обеспечить требуемый состав агломерата.
Для обеспечения равномерного распределения компонентов по всему объему шихты необходимо осуществлять хорошее смешивание шихты, что обычно проводят во вращающихся барабанах, сначала в смесительном, а затем в окомковательном, или совместив эти две операции в одном агрегате. При подаче в барабан воды, разбрызгиваемой над поверхностью шихты, происходит окомкование ее вследствие действия возникающих между частичками материала капиллярных сил. Окомкованная шихта характеризуется более высокой газопроницаемостью. Большое влияние на комкуемость, а, следовательно, и газопроницаемость, оказывает содержание влаги в шихте. Газопроницаемость шихты возрастает по мере увеличения влажности до 6-9 %, а при превышении этой величины шихта превращается в полужидкую массу, газопроницаемость которой низка. После окомкования шихту транспортируют к спекательной машине.
3.2 Процесс спекания
На колосниковую решетку конвейерной ленты загружают так называемую "постель" высотой 30-35 мм, состоящую из возврата крупностью 10-25 мм. Затем загружают шихту (250-350 мм). Под колосниковой решеткой создают разрежение около 7-10 кПа, в результате чего с поверхности в слои засасывается наружный воздух.
Чтобы процесс начался, специальным зажигательным устройством нагревают верхний слой шихты до 1200-1300 °С, и топливо воспламеняется. Горение поддерживается в результате просасывания атмосферного воздуха. Зона горения высокой около 20 мм постепенно продвигается сверху вниз (до колосников) со скоростью 20-30 мм/мин.
В зоне горения температура достигает 1400-1500 °С. При таких температурах известняк СаСО3 разлагается на СаО и СО2, а часть оксидов железа шихты восстанавливается до FeO. Образующиеся СаО и FeO, а также оксиды шихты SiO2, Fe3O4, Fe2О3, А12О3 и др. вступают в химическое взаимодействие с образованием легкоплавких соединений, которые расплавляются. Образующаяся жидкая фаза пропитывает твердые частицы и химически взаимодействует с ними. Когда зона горения опустится ниже мест образования жидкой фазы, просасываемый сверху воздух охлаждает массу, пропитанную жидкой фазой, и последняя затвердевает, в результате чего образуется твердый пористый продукт - агломерат. Поры возникают в результате испарения влаги и просасывания воздуха. Продвижение через слой шихты сверху вниз зоны, в которой происходит горение топлива и формирование агломерата (т.е. спекаемого слоя), длится 8-12 мин и заканчивается при достижении постели.
Рассмотрим основные химические реакции, протекающие при агломерации. Горение топлива происходит по реакциям:
С + 0,5О2 = СО;
С + О2 = СО2.
В отводимых продуктах горения отношение СО2/СО равно 4-6, но вблизи горящих кусочков кокса атмосфера восстановительная (преобладает СО), что вызывает восстановление оксидов железа.
Большая часть непрочных оксидов Fе2О3 превращается в Fе3О4 в результате восстановления: Fе2О3 + СО = Fе3О4 + СО2, либо в результате диссоциации: 6Fe2O3 =4Fe3O4.
Часть оксидов Fe3O4 восстанавливается до FeO: Fe3O4 + СО = 3FeO + СО2.
Содержание FeO в агломерате обычно находится в пределах 8—17 %, оно возрастает при увеличении расхода кокса на агломерацию; одновременно уменьшается остаточное содержание Fе2О3.
Известняк разлагается по реакции СаСО3 = СаО + СО2, идущей с поглощением тепла.
При агломерации удаляется сера и частично (около 20 %) мышьяк. Сера в шихте обычно находится в виде сульфида железа FeS2 (пирит), а иногда в виде сульфатов СаSО4 • 2Н2О (гипс) и BaSO4 (барит). Пирит в условиях агломерации окисляется по нескольким реакциям, одна из них:
3FeS2 +2О2 = Fe3O4 + 6SO2.
Гипс и барит разлагаются при 1200-1400°С по реакциям CaSO4 = СаО + SО3;
BaSO4 = ВаО + SO3.
В процессе агломерации выгорает 90-98 % сульфидной серы, а сульфатной 60-70 %. Нижний предел относится к офлюсованному агломерату, а верхний к неофлюсованному.
Протекает много реакций взаимодействия между оксидами шихты, в результате чего образуются десятки различных химических соединений.
Похожие работы
... продолжает стабильно работать и развиваться. Большой вклад в это внес и УКК. 3. Анализ подготовки и переподготовки работников ОАО «ММК им. Ильича». С помощью экономического анализа выявляются резервы улучшения хозяйствования, повышение эффективности производства. Состав персонала цехов комбината за 1995-1999 годы приведена в табл. 3.1-3.5. ...
... -блочную структуру управления, а также степень оснащения объекта управления устройствами контроля и управления. На функциональной схеме в дипломном проекте изображена система автоматизации процесса спекания агломерата на агломерационной фабрике ОАО «ММК им. Ильича» (лист 3). В соответствии с поставленными задачами разработаны контуры: - автоматического контроля температуры в зажигательном ...
... от темпов роста совокупных активов, что свидетельствует о торможении развития предприятия и ухудшении его финансового состояния в этот период. 5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОММЕНДАЦИИ ПО ПРИНЯТИЮ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВАНИИ ФИНАНСОВОГО АНАЛИЗА 5.1 Анализ кредитоспособности ОАО «ММК им. Ильича» Предприятия часто прибегают к услугам коммерческих банков, чтобы покрыть свою дополнительную ...
... и адаптирован к условиям АГП ОАО «Северсталь» программный продукт для реализации новой модели управления. Его использование позволяет стабилизировать физико-химические свойства агломерата. Комплектация агломерационного оборудования, выпускаемого фирмой, описанной системой управления технологическим процессом позволит формировать высокопроизводительные производственные комплексы нового поколения, ...
0 комментариев