Усреденение руд и концентратов перед агломерацией

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

КРИВОРОЖСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Реферат по предмету:

«Окомкование руд черных металлов»

НА ТЕМУ: «Усреднение руд и концентратов перед агломерацией»

Выполнила:                                                                                                                  студентка группы ЗЗКК-03-02

Белоус О.И.

Принял:

Профессор, доктор технических наук

Губин Г.В.

Кривой Рог

2008 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение.  

2. Усреднение исходного сырья.

2.1. Методы усреднения и их преимущества.

2.2. Штабелеукладчики.

2.3. Способ забора материала.

2.4. Оценка усреднительных операций.

2.5. Забор материала из штабеля.

2.6. Усреднение в шихтовых бункерах.

2.7. Оценка и выбор усреднительной техники.

3.Список используемой литературы.

1. введение

Окускование пылеватых руд и тонких концентратов перед доменной плавкой позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели работы доменных печей, увеличить их производительность. Процесс агломерации можно условно разбить на  следующие периоды:

   подготовка шихты;

   дробления и дозирование;

   смешивание и окомкование;

   спекание;

   дробление агломерата.

Подготовка шихты. Сырье, поступающее на рудный двор для усреднения, разгружают консольному пути равномерно по фронту выгрузки формируемого штабеля. Штабель формируют путем послойного складирования сырья. В качестве сырья используются: аглоруды, концентраты, шламы, колошниковая пыль, окалина, марганцевая руда, отходы графитового производства, известь, известняк и топливо для агломерации. Сырье, забранное из-под консольного пути, рассыпают грейферным краном по ширине рудного двора равномерным слоем, пока не образуется гребень высотой до 1 метра. Гребни последующих слоев укладывают между гребнями нижних слоев до окончания формирования штабеля, высота которого около 15 метров.

Дробление и дозирование. Рудная смесь, известняк, известь и топливо поступают на приемные бункера. Основное назначение дозирования и дробления - обеспечить получение агломерата заданного качества с фиксированным химическим составом. Шихта составляется из следующих компонент:

   рудная смесь и известь;

   марганцевая руда;

   известняк;

   топливо;

   горячий возврат.

Крупность топлива не должна превышать 25 мм. Наибольшие отклонения массы выдаваемых материалов от заданного не должны превышать для рудной смеси 3% , для извести 2%. Коксовую мелочь и топливо дробят до фракции 0-3 мм не менее 95%; известняк - 0-3 мм не менее 97%.

В схему дробления топлива включен питатель-классификатор; предварительное разделение топлива по крупности перед его дроблением реализует возможность управления его гранулометрическим составом и сокращает содержание частиц 0,5 мм  на 8-10%.

Дозирование извести производят автоматически по заданному весовому соотношению руда-известь. Весовое количество известняка определяют по заданной основности агломерата, весовым качествам и составу рудной смеси. Расход топлива устанавливают исходя из условия получения прочного агломерата при высокой производительности агломашины. Выдача материалов из бункеров дозировочного отделения производится после получения данных о химсоставе. Дозирование производится автоматически и непрерывно. Дозирование рудной смеси осуществляется с двух бункеров. Точность дозирования контролируют не менее трех раз в смену.

Смешивание и окомкование. Назначение смешивания, увлажнения и окомкования шихты - получение однородной массы всех шихтовых материалов высокой газопроницаемости в процессе спекания. Смешивание, увлажнение и окомкование шихты   осуществляют в две стадии: в первичном и вторичном смесителе. При этом процесс ведут таким образом, чтобы  достичь максимальной газопроницаемости шихты. Оптимальное содержание влаги в шихте составляет от 8 до 9%. При уменьшении крупности шихты содержание влаги в ней необходимо увеличить, а при увеличении крупности соответственно уменьшить. Увлажнение шихты производят во втором смесительном барабане. При увеличении массового расхода шихты на агломашины пропорционально увеличивают объемный расход воды. Содержание влаги в шихте определяют по внешним признакам. Сжатая в руках шихта должна сохранять свою форму. Окомкованную шихту укладывают на спекательные тележки, зажигание шихты происходит при прохождении тележки под зажигательным горном. Расход шихты из бункера на аглоленту регулируется с помощью шибера. Он меняет этот расход таким образом, чтобы обеспечивались оптимальные параметры при подаче шихты на аглоленту. Иногда этот расход регулируется с помощью тарельчатого вибропитателя.   

Рис. 1. Технологическая схема агломерационной фабрики: 1 — конвейер для подачи шихтовых материалов со склада или из приёмных бункеров; 2 — бункера шихтового отделения; 3 — конвейер; 4 — весы; 5 — смесительный барабан; 6 — бункера шихты спекательного отделения; 7 — бункера топлива; 8 — смеситель-окомкователь; 9 — бункер постели; 10 — распределитель-укладчик шихты; 11 — агломерационная машина; 12 — эксгаустер; 13 — горн; 14 — камера горячего воздуха; 15 — дробилка; 16 — грохот; 17 — охладитель; 18 — приёмные бункера возврата; 19 — дымососы; 20 — мультициклоны; 21 — дымовая труба; Г — газ; ГВ — горячий воздух; П. — материал для защиты колосников от действия высокой температуры (постель); В — возврат

          На современных агломерационных фабриках приём сырья, дозировка и подготовка шихты, укладка её на агломерационные машины, а также обработка готового агломерата полностью механизированы и в значительной степени автоматизированы.                                                                                              

Руда, концентрат, колошниковая пыль, а также другие добавки, не требующие дробления, подаются в шихтовое отделение из приёмных бункеров или со склада конвейерами. Коксовая мелочь и известняки поступают в отделение измельчения, а затем в шихтовое отделение. Сюда же направляется возврат (мелочь, отсеянная от готового агломерата). Шихтовое отделение оборудовано бункерами, ёмкость которых обеспечивает работу агломерационных машин, а течение 8-10 час. Из шихтовых бункеров заданные количества каждого из компонентов шихты дозировочными питателями выдаются на сборный конвейер, который передаёт шихту в барабаны первичного смешивания и затем в бункера шихты агломерационных машин, расположенные в спекательном отделении. Перед загрузкой на агломерационную машину шихта подвергается вторичному смешиванию, увлажнению и частичному окатыванию в окомковательных барабанах.

При разгрузке с машины агломерат дробится и сортируется с удалением из него мелочи (возврата), вновь используемой в шихте. Затем агломерат охлаждается и сортируется. Отходящие газы через газовый тракт и газоочистительное устройство отсасываются эксгаустером и через дымовую трубу удаляются в атмосферу.

2. УСРЕДНЕНИЕ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ

Интенсификация процессов производства чугуна на печах большого объема, повышение их производительности и снижение расхода кокса настоятельно требуют решения ряда проблем, важнейшей из которых является усреднение исходного сырья.

Усреднение шихтовых материалов представляет собой сложный процесс, начинающийся при добыче руд и заканчивающийся в шихтовых бункерах доменных пе­чей. Уменьшение отклонений от среднего содержания железа в шихте от ±1 до +0,5% способствует повышению производительности доменной печи на 2,8%, снижению расхода кокса на 2,2%, выхода шлака на 2,8%, колебания кремния в чугуне на 39%. Таким образом, рудоусреднительные устройства на складах сырья являются неотъемлемой частью современного металлургического завода.

2.1. МЕТОДЫ УСРЕДНЕНИЯ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА

В мировой практике усреднения сырья накоплен большой опыт и выработана определенная система для установления эффективности усреднительных систем, основные из которых приводятся ниже.

1. Максимальный экономический эффект можно получить, если свести к минимуму колебания физического и химического соотношений состава шихты, однако вы­сокая механизация добычи не позволяет долго пользоваться этим способом. Очевидно, подбор шихт с целью получения минимальных колебаний качества необходимо сводить к усреднению руд различного состава.

2. В большинстве случаев для агломерационных и доменных шихт на заводах используют руды различных рудников, что приводит к неоднородности сырья. Рудные базы, имеющие современные усреднительные комплексы, решают проблему использования различных рудников и обеспечивают снабжение металлургических заводов однородной рудой

3.  Усреднительные склады позволяют создать буферный запас сырых материалов, что также снижает сезонные колебания и другие срывы в снабжении заводов.

4.  Высокая мощность оборудования на рудоусреднительных складах способствует не только быстрой разгрузке материалов, поступающих на склад, но и успешному снабжению потребителя.

Результатом усреднительного процесса является однородность, соответствующая некоторой физической и химической пропорции, отражающей среднюю величину качества сырых материалов.

Одним из методов усреднения является выгрузка материалов различного состава в отдельные бункера с последующей их дозировкой на конвейере до получения средне заданной величины. Этот метод имеет несколько существенных недостатков:

1)                        состав материала, находящегося в одном бункере, редко оказывается однородным;

2)                        большие размеры бункера создают проблему извлечения материала;

3)                        в определенных случаях большое число бункеров требует значительных затрат для их создания;

4)                        по мере забора материала из бункера на химический состав материала начинает влиять сегрегация.

В связи с этим наиболее эффективным способом усреднения является послойный метод укладки материала. В последнее двадцатилетие этот способ был значительно усовершенствован. Современные послойные усреднительные установки могут осуществлять как укладку, так и забор материала.

2.2. ШТАБЕЛЕУКЛАДЧИКИ

В настоящее время разработаны различные типы машин для укладки материала. По конструктивным особенностям штабелеукладчики делятся на одноконсольные, двух консольные и с поворачивающейся консолью. Во всех случаях установка оборудована ленточным питателем под углом 90° к заборному устройству.

Несмотря на большое число конструкций укладочных машин, в их основу заложены всего два метода закладки материала в штабель: «рукавный» и «рассеивающий». В первом случае точка разгрузки консоли штабелеукладчика в любом положении проходит через ось штабеля. Во втором питатель укладывает тонкий слой материала по всей ширине поля. Оба метода обусловливают постоянство укладки. Окончательная форма штабеля может быть конусообразной, почкообразной, прямоугольной и с кратным числом прямоугольников.

Конусообразный штабель ограничен в массе своего объема и, следовательно, не дает возможности многих вариаций укладки. При такой форме штабеля происходит интенсивная сегрегация материала, поэтому к усреднению руд этот способ не применяется. Вариацией конусообразного штабеля является почкообразный штабель, состоящий из нескольких конусов, в некоторой мере лимитирующих сегрегацию. Наиболее широко при формировании штабеля применяются прямоугольная форма базы и треугольная форма поперечного сечения. При таком штабеле, более мощном по объему, чем предыдущие, можно использовать автоматический режим укладки и забора руды. Вариацией последнего штабеля является штабель с широким трапецеидальным сечением, который по объему мощнее, чем штабель с треугольным сечением, а сегрегация в нем при правильной укладке сводится к минимуму.

При «рукавной» укладке, когда формируемый штабель состоит из треугольных элементов, наблюдается сегрегация материала по высоте штабеля в состоянии покоя, когда его частицы находятся в массе штабеля.

«Рассеивающая» укладка сводит сегрегацию материала к минимуму, но имеет существенный недостаток, выраженный в том, что незначительная корректировка укладки слоев ухудшает усреднение, так как материал неровно укладывается по всему штабелю. Этот недостаток легко устраняется при «рукавной» системе.

В ЧССР создан комбинированный метод укладки «VZKC», позволяющий свести к минимуму сегрегацию материала, сформировать штабель большой мощности на небольшой площадке, обеспечить высокую степень укладки.