Металлургический словарь

Агломерация (англ. Agglomeration)

Агломерация - это процесс окускования мелких руд, концентратов и колошниковой пыли путем спекания в результате сжигания топлива в слое спекаемого материала.

Продукт спекания (агломерат) представляет собой кусковой пористый продукт черного цвета. Основные компоненты агломерационной шихты, %:

железосодержащие компоненты крупностью < или = 8 мм

40-50

известняк крупностью < или = 3 мм

20-30

возврат (мелкий агломерат) крупностью < или = 10 мм

20-30

топливо крупностью < или = 3 мм

4-6

влага

6-9

Подготовку шихты, как и ее спекание, осуществляют на агломерационных фабриках, в состав которых входит комплекс оборудования для подготовки шихты, ленточные (конвейерные) агломерационные машины и комплекс оборудования для дробления и охлаждения полученного агломерата и отсева его мелочи.

Агломерация является заключительной операцией в комплексе мероприятий по подготовке железных руд к доменной плавке. Главная цель этой операции состоит в том, чтобы превратить мелкий рудный концентрат в более крупные куски — агломерат, использование которого в доменной плавке обеспечивает формирование слоя шихты хорошей газопроницаемости.

Операции смешивания и окомкования шихты на агломерационных фабриках выполняют с помощью вращающихся барабанов, простых по устройству и обладающих достаточно высокой производительностью.Составляющие шихты из бункеров, где они хранятся, выдают с помощью весовых и объемных дозаторов, что обеспечивает заданный состав агломерата.

Процесс спекания заключается в следующем: на колосниковую решетку 1 конвейерной ленты загружают так называемую «постель» 2 высотой 30-35 мм, состоящую из возврата крупностью 10-25 мм. Затем загружают шихту (250-350 мм). А под колосниковой решеткойсоздают разрежение на уровне 7-10 кПа, в результате чего с поверхности в шихтовый слой засасывается воздух. Чтобы процесс начался, специальным зажигательным устройством нагревают верхний слой шихты до температуры 1200-1300оС, и топливо воспламеняется. В дальнейшем горение поддерживается в результате проникновения атмосферного воздуха, а зона горения толщиной 20-25 мм постепенно продвигается сверху вниз со скоростью 20-30 мм/мин.

Схема агломерационного процесса

Схема агломерационного процесса: а) начало процесса; б) промежуточная стадия; в) конечная стадия; А – агломерат; Ш – шихта.

Готовый агломерат ссыпается с ленты вниз при огибании лентой холостой звездочки. Он попадает в валковую дробилку горячего дробления и затем на грохоты, где от сеивают горячий возврат. Далее агломерат попадает на охладитель (ленточный конвейер). Выход годного агломерата (фракции крупностью более 5 мм) из шихты не превышает 70-80%.

В процессе спекания агломерата происходит много химических реакций, в результате которых большая часть непрочных оксидов Fe2O3 превращается в Fe3O4. А часть оксидов Fe3O4 восстанавливается до FeO. Содержание FeO в агломерате обычно находится в пределах 8-17%.

При агломерации удаляется также сера и частично (до 20%) мышьяк.

Наибольшее распространение в доменном производстве получил офлюсованный агломерат, который на разных заводах имеет следующее содержание: Feобщ = 47-58%; FeO = 9-17%; Mn = 0,2-0,6%; SiO2 = 8-13%; CaO = 8-17%; MgO = 1-3%; S = 0,03-0,1%.

Основные преимущества офлюсованного агломерата:

  • исключение из доменной плавки эндотермической реакции разложения карбонатов, требующих дополнительного тепла и расхода кокса;
  • улучшение восстановительной способности газов в самой доменной печи вследствие разбавления их двуокисью углерода, получаемой при разложении карбонатов;
  • улучшение восстановимости агломерата, так как известь вытесняет оксиды железа из трудновосстановимых оксидов железа;
  • улучшение процесса шлакообразования, так как в офлюсованном агломерате оксиды плотно контактируют друг с другом;
  • улучшение количества материалов, загружаемых в доменную печь.

Материалы на сайте SteelTimes.ru по запросу "агломерация":

РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ