Конструкция, оборудование и проектирование агломерационных фабрик

 

Учитывая содержание углерода в топливной смеси (79, 47%) определяется её необходимый удельный расход:

 

Т=51, 4-0, 00745/0, 7947=64, 669-0, 0093Р

 

Подставив полученное значение ТΣ в систему двух балансовых уравнений, и преобразуя их, получим:

 

1, 0023Р+0, 5114Ф=991, 626

 

12, 5487Р+(49, 62Ф)=-578, 4642

 

 

Решая полученную систему  двух уравнений с двумя неизвестными и подставив полученное значение РΣ в уравнение для расчета  ТΣ, получим удельные расходы рудной, флюсовой и топливной смесей (сухая  масса):

 

Р=881, 4926

 

Ф=211, 2680

 

Т=56, 502

 

Зная соотношение компонентов  шихты в каждой из смесей, определяем их удельный расход

 

Удельный расход компонентов  шихтыОбозначение Удельный расход кг/т агл

 

Рж.к. 528, 8956   

 

Рр 264, 4478   

 

Рк.п. 88, 14926   

 

Фи 42, 2536   

 

Фд.и 169, 0144   

 

Тк.м. 22, 6008   

 

Та.ш. 33, 9012   

 

Gш.С 1149, 263   

 

 

5. Расчет химического анализа  агломерата

 

Для расчета химического  состава агломерата необходимо вычислить  массу оксидов, вносимых в агломерат  каждым из компонентов шихты, с учетом степени удаления определенных оксидов  и элементов. Массу вносимых в  шихту элементов и оксидов  определяют, исходя из удельного расхода  компонента шихты и содержания в  нем рассчитываемого элемента или  оксида.

 

 

Feобщ=528, 8956*0, 6589+264, 4478*0, 5416+88, 14926*0, 4509+42, 2536*0, 0077+169, 0144*0, 0054+22, 6008*0, 02474+33, 9012*0, 02144=533, 984719

 

Sобщ=528, 8956*0, 00086+264, 4478*0, 00283+88, 14926*0, 00052+42, 2536*0, 0002+169, 0144*0, 00024+22, 6008*0, 02443+33, 9012*0, 02044=3, 029084

 

FeO=528, 8956*0, 2518+264, 4478*0, 0054+88, 14926*0, 0625+42, 2536*0, 0018+169, 0144*0, 0043=140, 91607

 

Fe2O3=528, 8956*0, 6614+264, 4478*0, 7677+88, 14926*0, 5747+42, 2536*0, 009+169, 0144*0, 0043+22, 6008*0, 03535+33, 9012*0, 0306=606, 4308

 

SiO2=528, 8956*0, 0732+264, 4478*0, 1588+88, 14926*0, 0915+42, 2536*0, 0199+169, 0144*0, 012+22, 6008*0, 06299+33, 9012*0, 05682=94, 99403

 

Cao=528, 8956*0, 0022+264, 4478*0, 0345+88, 14926*0, 0273+42, 2536*0, 0009+169, 0144*0, 0082+22, 6008*0, 03154+33, 9012*0, 02551=109, 6743

 

Al2O3=528, 8956*0, 0022+264, 4478*0, 0345+88, 14926*0, 0273+42, 2536*0, 0009+169, 0144*0, 0082+22, 6008*0, 03154+33, 9012*0, 02551=15, 69509

 

Mgo=528, 8956*0, 0012+264, 4478*0, 0018+88, 14926*0, 0228+42, 2536*0, 007+169, 0144*0, 085+22, 6008*0, 00202+33, 9012*0, 00767= 18, 08816

 

MnO=528, 8956*0, 00055+264, 4478*0, 00196+88, 14926*0, 00092+42, 2536*0, 0001+169, 0144*0, 0009+22, 6008*0, 00142+33, 9012*0, 0284=2, 041533

 

P2O5=528, 8956*0, 0005+264, 4478*0, 00165+88, 14926*0, 00167+42, 2536*0, 0021+169, 0144*0, 0003+22, 6008*0, 00054+33, 9012*0, 0012=1, 040319

 

SO3=528, 8956*0, 00215+264, 4478*0, 00708+88, 14926*0, 0013+42, 2536*0, 0005+169, 0144*0, 0006+22, 6008*0, 00304+33, 9012*0, 00386=3, 44611

 

Cг=528, 8956*0+264, 4478*0+88, 14926*0, 0745+42, 2536*0+169, 0144*0+22, 6008*0, 8118+33, 9012*0, 7833=51, 46926

 

Прочне=528, 8956*0, 00326+264, 4478*0, 00741+88, 14926*0, 00521+42, 2536*0, 0015+169, 0144*0, 0097+22, 6008*0, 000465+33, 9012*0, 000634=5, 877838

 

ППП=528, 8956*0, 0039+264, 4478*0, 0116+88, 14926*0, 0667+42, 2536*0, 4241+169, 0144*0, 4419+22, 6008*0, 0417+33, 9012*0, 0721=107, 0038

 

Расчет массы элементов  и оксидов, переходящих в агломерат  из шихты после химических реакций  в процессе агломерации определяется исходя из заданной степени их перехода в агломерат.

 

Принимаем из задания степень  десульфурации шихты – 90%, степень  удаления потерь при прокаливании шихты  – 96%, степень выгорания углерода горючего шихты – 100%.

 

Масса окислившейся (-) или  восстановленной (+) закиси железа ():

 

=140-140, 9161=0, 9161

 

Масса общей серы (), удаленной  в процессе агломерации:

 

 

 

Масса потерь при прокаливании, удалившейся в процесс агломерации:

 

 

 

Масса углерода горючего () выгоревшего  в процессе агломерации:

 

 

 

 

Результаты заносим в  балансовую таблицу:5.9

 

Табл 5.8 Химический состав агломератаСодержания компонентов в %

Fe S FeО Fe2O3 siO2 Al2O3 Cao MgO MnO P2O5 SO3 Прочие ППП

53,4264 0,2683 14,0073 60,7767 9,305 1,5131 11,6171 1,9123 0,2042 0,10408 0,03462 0,58808 0,4272

 

 

Проверяем основность рассчитанного  агломерата

 

 

 

 

 

 

 

6. Выбор и расчет технологического  оборудования

 

При годовой мощности 7300000 т/год готового агломерата (окатышей) производится по формуле

 

 

 

Расчет часовой потребности  в компонентах шихты производится

 

Р ж.к= 925, 9259*0, 5926592= 554, 8833т/ч

 

Р р.= 925, 9259*0, 2812984= 261, 1218т/ч

 

Р к.п= 925, 9259*0, 09707658= 90, 56025т/ч

 

Р и.= 925, 9259*0, 04408825= 41, 27639т/ч

 

Р д.и= 925, 9259*0, 1785832= 167, 3439т/ч

 

Рк.м= 925, 9259*0, 0253439= 23, 97224т/ч

 

Р а.ш= 925, 9259*0, 0367977= 34, 59046т/ч

 

Расчет необходимого количества расходных бункеров для компонентов  шихты производится по формуле:

 

Количество бункеров для  концентрата:

 

n ж.к=554, 8833*8/(2, 32*200*0, 85)= 11, 25524 бунк

 

Принимаем 12 бункеров.

 

Количество бункеров для  руды:

 

n p.= 261, 1218*8/(1, 95*200*0, 85)= 6, 301581 бунк.

 

Принимаем 8 бункеров.

 

Количество бункеров для  колошниковый пыли:

 

n к.п=90, 56025*8/(1, 82*200*0, 85)= 2, 341571 бунк.

 

Принимаем 4 бункера.

 

Количество бункеров для  известняка:

 

n и.= 41, 27639*8/(1, 51*200*0, 85)= 1, 28637 бунк.

 

Принимаем 2 бункера.

 

Количество бункеров для  доломитизированного известняка:

 

 

n д.и=167, 3439*8/(1, 56*200*0, 85)= 5, 048081 бунк.

 

Принимаем 6 бункеров.

 

Количество бункеров для  коксовой мелочи:

 

n к.м=23, 97224*8/(0, 63*200*0, 85)= 1, 790644 бунк.

 

Принимаем 2 бункера.

 

Количество бункеров для  антроцытового штыба:

 

n а.ш=34, 59046*8/(0, 68*200*0, 85)= 2, 393804 бунк.

 

Принимаем 4 бункера.

 

Расчет необходимого количества дробилок для дробления добавок  и мельниц для их измельчения. Для дробления флюсов используем молотковую дробилку ДМРИЭ1450х1300.Количество молотковых дробилок рассчитывается по формуле:

 

n др.ф =(41, 2763+167, 3439)/250= 0, 834481

 

n др.тв.т= (23, 9722+34, 5904)/16= 3, 660163

 

Выбор и расчет количества агломерационных машин

 

 м2

 

Выбираем агломерационную  машину АКМ-312, площадью спекания 312 м2. Количество агломерационных машин  в цехе рассчитываем по формуле

 

 

 

 

Принимаем 3 агломашины .

 

Производительность одной  агломашины Р м= 312*1, 41= 439, 92 т/ч

 

Выбор и расчет окомкователей  аглошихты

 

Согласно расчета шихты  для получения 999, 4758 кг агломерата расходуется 1246, 524 кг влажной аглошихты.

 

Коэффициент выхода 1 т агломерата из влажной шихты составляет:

 

К= 999, 4758/1246, 524= 0, 80181

 

Количество шихты для  обеспечения часового производства агломерата одной машиной:

 

Р ш= 439, 92/0, 80181= 548, 6587т/ч

 

Выбираем барабанный окомкователь ОБ2-3, 2х12, 5. Необходимое количество окомкователей:

 

n ок= 548, 6587/1200= 0, 457216

 

Принимаем 1 окомкователь на одну агломашину .

 

Основное технологическое  оборудывание

 

7. Сводные данные по  проекту аглоцеха годовой производительностью  7, 3 млн.т годного агломерата

 

Табл 11.1Компоненты ш Удельный расход Часовой расход Суточный расход Годовой расход

Желез.концентр 599, 2743 554, 8833 13317, 1992 4374699, 9372

Аглоруда 282, 0115 261, 1218 6266, 9232 2058684, 2712

Колошниковая п 97, 80507 90, 56025 2173, 445 713976, 6825

Известь 44, 13277 41, 27639 990, 6312 325422, 3492

доломотизированн 178, 9241 167, 3439 4016, 2536 133454, 3076

Кокс.мелочx 25, 63112 23, 97224 575, 333 188996, 8905

Антроц. Штыб 36, 98416 34, 59046 830, 1696 272710, 7136

Всего шихты  1264, 763 1173, 748 28169, 95 9253828, 575

 

 

Табл 11.2Наименование оборудования Коли-чество, шт Тип Производи-тельность, т/ч

Расходные бункера концентрата 12 

200 м3 -

Расходные бункера аглоруды 8 

200 м3 -

Расходные бункера колошниковой пыли 4 

200 м3 -

Расходные бункера известняка 2 

200 м3 -

Расходные бункера доломитизированного  известняка 6 

200 м3 -

Расходные бункера коксовой мелочи 2 

200 м3 

Расходные бункера антрацитового  штыба 4 

200 м3 -

Молотковые дробилки для  флюсов 2 ДМРИЭ-1450х1300 250, 0

Четырехвалковые дробилки для  твердого топлива 4 900х700 16, 0

Барабанные окомкователи 3 ОБ2-3, 2х12, 5 1200, 0

Агломашины 3 АКМ-312 439, 92

 

 

Табл. 11.3 Проектный химический состав агломератаСодержание компонентов, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53, 4264 0, 2683 14, 0073 60, 7767 9, 305 1, 5131 11, 6171 1, 9123 0, 2042 0, 10408

 

Содержание компонентов, % Основность, доли ед.

 

Прочие ППП 

 

 

 

 

0, 0346 0, 5880 0, 4272 100, 0 

 

 

 

 

 

Производство готовой  продукции Табл 11.4 Продукция Часовое производство, т/ч Суточное производство, т/сут Годовое производство, т/год

Агломерат 925, 9259 28169, 95 7300000

 

 

8. Расчет технологической  схемы производства агломерата

 

Цель роботы: определить качественно-количественные характеристики шихтовых материалов, и продуктов окускования на всех стадиях технологического процесса . Расчет технологической схемы выполняем  на 1 тонну годного агломерата. Расчет влажности исходной шихты выполняем  как определения средневзвешенной влажности смеси исходных шихтовых материалов ш по формуле:

 

 

 

где удельній расход всех компонентов  с учетом механических потер и  влажных После подстановки имеем,

 

Wш=7, 7301

 

Расход возврата определяется исходя из принятого выхода агломерата и спека равного 70%, тогда состав им пропорцию:

 

1т агл-70%

 

Хт воз-30% спека

 

Откуда, х= 428, 571 кг возвр.

 

Принимаем, что соотношения  масс возврата и агломерата на 1й  и 2й стадии грохочения составляет 60% и 40%.

 

Тогда на первой:428, 571 0, 6=257, 143 кг

 

На второй:428, 5710, 4 =171, 427 кг сухого возврата

 

Так как возврат на первой стадии грохочения охлажден водой, принимаем  влажность возврата на 1й стадии после охлаждения -2, 0%, отсюда масса  возврата 1й стадии после охлаждения:

 

257, 1439, 8%

 

х 100%

 

х=262, 391 кг

 

Средневзвешенная влажность  возврата на 1й и 2й стадии грохочения :

 

W=2 =1, 21 %

 

Определяем влажность  шихты после добавления возврата

 

Масса шихты после добавления возврата равна: 1264, 763+433, 819=1698, 582 кг

 

Влажность шихты после  добавления возврата :

 

 

 

Определения расхода воды для получения оптимальной опытной  влажности шихты которой принимаем  равно 7, 4

 

В шихте подаваемую на второю стадию смешивания содержит воды:

 

1698, 582 100%

 

Х 6, 06%

 

Х=3кг

 

Необходимую массу добавить воды, через х составить уравнения:

 

 

 

 

 

10293, 3+100х=7, 4(1698, 582+х)

 

1029, 33+100х=12569, 5068

 

92, 6х=2276, 2068

 

х=24, 581

 

Проверка влажности шихты  после второй стадии окомкования:

 

 

 

Расход постели принимаем  равной 35 кг/т агломерата и добавляем  эту массу к выходу спека ис шихты равному массам агломерата 1000 кг и сухого возврата 428, 57 кг, таким  образом выход спека ис постели  с агломашины равен 1000 +428, 571 +35=1463, 571.

 

Расчитываем массу сухих  потер шихтових компонентов равной 1, 5% от массы сухой исходной шихты :

 

1149, 2626 98, 5%

 

х  1, 5

 

х==17, 501

 

9. Грохот ГСТ-81 30006400 для  горячего и холодного агломерата

 

Грохот для горячего и  охлажденного агломерата устанавливается  в технологической схеме агломерарационной  фабрике и предназначен для механического  разделения горячего агломерата (с  температурой до 800 по крупности фракции  от 0 до 6-8 мм : механическое разделения охлажденного агломерата ( с темперетурой до 250  по крупности от 0 до 4 мм. Грохот применяется на предприятиях черной металлургии . Условное обозначения  грохота для горячего и охлажденного агломерата :ГСТ-81 3000×6400.

 

Грохот состоит из следующих  основных сборочных единиц: корпуса 1, с колосниковым полотном 8, привода, опорной тележки 12, воронки 13, электрооборудованием 4 и смазочной установки .

 

Корпус грохота представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую ис двух стенок, соединенных  между собою полыми поперечными  балками прямоугольного сечения. стенки защищены от абразивного износа агломератом  съемными козырьками .Корпус грохота  установлен к горизонту под углом  ( в строну загрузки ) и опирается  на виброизоляторы 10.

 

Колосниковые решетки, приемный и разгрузочный лотки, образующие рабочее  полотно грохота, установлены на нижних поперечных балках корпуса. Приемный и разгрузочные лотки выполняются  из листового проката, Колесникове  решетки грохота для горячего агломерата – из литой жаропрочной  стали или из листового проката, колосникове решетки грохота  для охлажденного агломерата из специально трапециевидного профиля.

 

Привод грохота состоит  из двух механических самосихронизирующих  вибровозбудителей 7, установленных  на стенках и верхний поперечной балке корпуса, двух промежуточных  валов 6 и двух карданных валов 5, Вращения валом-дебалансам вибровозбудителей  передается от двух кинематически не связанных друг с другом электродвигателей, вращающихся в противоположных  направлениях.

 

Механический вибровозбудитель состоит из сварочного-литого корпуса  и двух валов дебалансов .Каждый вал-дебаланс установлен в корпусе  на двух роликових радиально сферических  двухрядных подшипниках с сепаратором, центрованным по внутреннему диаметру наружного кольца.

 

После пуска грохота за счет явления самосинхронизации, валы-дебалансы, вращающиеся в противоположные  направления, через определенное время  автоматически входят в синхронизм и в дальнейшем врождаются так  что усилия, создаваемые ими в  двух направлениях, складываются, а  в двух других уравниваются .В результате этого создается усилия, направленное к колосниковому полотну под  углом 400.

 

Благодаря жесткой связи  вибровозбудителей с корпусом грохота  прямолинейные колебания от вибровозбудителей  передаться колосниковому полотну  и находящемуся на нем агломерату. Разделения их перемещения по колосниковому  полотну .

 

Опора привода 3, установлена  на опорной тележки .В нее входит пространственная сварная стойка на которой установлена площадка, служащая опорой для установки рамы с электродвигателями и охлаждения карданных валов .

 

Для удобства обслуживания электродвигателей  и карданных валов площадка оборудована  лестницей и ограждена перилами.