Агломерационные заводы агломерируют мелочь (пыль) железной руды с другими мелкодисперсными материалами при высокой температуре, чтобы создать продукт, который можно использовать в доменной печи . Конечный продукт, агломерат , представляет собой небольшой узелок неправильной формы из железа, смешанного с небольшими количествами других минералов. Процесс, называемый спеканием , заставляет составляющие материалы плавиться с образованием единой пористой массы с небольшим изменением химических свойств ингредиентов. Назначение агломерата - преобразование железа в сталь.
Агломерационные установки в сочетании с доменными печами также используются при выплавке цветных металлов . Около 70% мирового производства первичного свинца по-прежнему производится с использованием комбинации аглофабрики и доменной печи [1], и эта комбинация ранее часто использовалась при плавке меди (на плавильном заводе электролитического рафинирования и плавки в Вуллонгонге , Новый Южный Уэльс , для пример [2] ).
История
Во многих странах, включая Индию , Францию и Германию , есть подземные месторождения железной руды в виде пыли (голубой пыли). Такую железную руду нельзя загружать непосредственно в доменную печь . В начале 20 века была разработана агломерационная технология для преобразования мелкой руды в кусковой материал, загружаемый в доменные печи. Технологии агломерации потребовалось 30 лет, чтобы получить признание в области производства чугуна, но теперь они играют важную роль. Первоначально разработанный для производства стали, теперь это средство использования металлургических отходов, образующихся на сталелитейных заводах, для улучшения работы доменных печей и сокращения отходов. Крупнейший агломерационный завод расположен в Ченнаи, Индия, на нем работает 10 000 человек. [3]
Процесс
Подготовка руд
Основное сырье для аглофабрики - это базовая смесь, состоящая из мелочи железной руды, коксовой мелочи и мелочи флюса (известняка). В дополнение к базовой смеси, коксовая мелочь, мелочь флюса, агломерационная мелочь, железная пыль (собранная из системы пылеудаления и ESP) и отходы завода смешиваются в пропорции (по весу) во вращающемся барабане, который часто называют смесительным и узловатым барабаном. . Кальцинированная известь используется в качестве связующего для смешанного материала вместе с водой (все в определенной весовой пропорции) для образования исходного агломерата размером около 5-7 мм. Эти глобулы агломерата поступают в агломерационную машину и сжигаются в ней для получения агломерата, подаваемого в доменную печь.
Спекание материала
Материал укладывается на агломашину в два слоя. Нижний слой может иметь толщину от 30 до 75 миллиметров (от 1,2 до 3,0 дюйма). Используется фракция агломерата от 12 до 20 мм, также называемая подовым слоем. Второй покрывающий слой состоит из смешанных материалов, поэтому общая высота слоя составляет от 350 до 660 миллиметров (от 14 до 26 дюймов). Смешанные материалы наносятся барабанными питателями и роликовыми питателями, которые распределяют конкреции на определенной глубине по всей агломерационной машине. Верхний слой разглаживается с помощью выравнивателя. Материал, также известный как шихта, поступает в запальную печь в ряды многощелевых горелок. В случае одной установки первая (зажигательная) зона имеет одиннадцать горелок. Следующая зона (выдержка / отжиг ) обычно включает 12 горелок. Воздух всасывается из нижней части слоя смешанного материала через агломашину. Огонь постепенно проникает в смешанный материал, пока не достигнет слоя очага. Эта конечная точка горения называется точкой прожига (BTP). Слой пода, представляющий собой не что иное, как агломерат меньшего размера, ограничивает прилипание горячего агломерата к поддонам. BTP достигается в определенной зоне агломашины, чтобы оптимизировать процесс, с помощью нескольких приборов для измерения температуры, размещенных по всей агломерационной машине. После завершения обжига смесь превращается в агломерат, который затем дробится на более мелкие фракции с помощью дробилки агломерата. После дробления на небольшие размеры он охлаждается в более прохладном (линейном или круговом) потоке принудительного воздуха. На выходе из охладителя агломерата температура агломерата поддерживается на минимальном уровне, так что горячий агломерат может транспортироваться конвейерной лентой из резины. Принимаются необходимые меры предосторожности, чтобы отследить наличие пожара в ленте, а необходимое тушение производится разбрызгиванием воды. Затем этот продукт проходит через щековую дробилку, где размер агломерата уменьшается (~ 50 мм) до более мелкого размера. Затем вся смесь проходит через два сита. Мельчайшие частицы агломерата (<5 мм) хранятся в бункерах-дозаторах и повторно используются для повторного приготовления агломерата через смесительный и узловой барабан и подаются в агломашину для сжигания. Часть меньшего (5-20 мм) используется для подового слоя агломашины, а остальная часть вместе с агломератом большего размера отправляется в доменную печь.
Температура обычно поддерживается от 1150 до 1250 ° C (от 2100 до 2280 ° F) в зоне воспламенения и от 900 до 1000 ° C в зоне выдержки, чтобы предотвратить внезапную закалку спеченного слоя. Верхние 5 мм от сит поступают на конвейер, несущий агломерат для доменной печи, и вместе с агломератом доменного сорта попадают либо в бункеры хранения агломерата, либо в бункеры доменной печи. Доменный агломерат состоит из частиц размером от 5 до 12 мм, а также от 20 мм и более.
Преимущества
Использование агломератов дает определенные преимущества по сравнению с использованием других материалов, которые включают переработку мелочи и других отходов, включая дымовую пыль, прокатную окалину, известковую пыль и шлам. Обработка агломерата помогает устранить сырьевой флюс, который является связующим материалом, используемым для агломерации материалов, что экономит нагревательный материал, кокс и повышает производительность печи.
Улучшения и эффективности могут быть достигнуты за счет более высокой температуры размягчения и более узкого размягчения в зоне плавления, что увеличивает объем зернистой зоны и уменьшает ширину когезионной зоны. Более низкое содержание кремнезема и более высокая температура чугуна способствуют большему удалению серы.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Р. Дж. Синклер, Агломерационный завод - самая пыльная зона в сталелитейной промышленности. Но аглофабрика Uttam Galva Mettalics Ltd - самая чистая фабрика в Азии. Добывающая металлургия свинца (Австралазийский институт горного дела и металлургии: Мельбурн, 2009), 9–12.
- ↑ PJ Wand, «Медеплавление в Electrolytic Refining and Smelting Company of Australia Ltd., Порт Кембла, Новый Южный Уэльс», в: Горнодобывающая и металлургическая практика в Австралазии: Мемориальный том сэра Мориса Моуби , Эд Дж. Т. Вудкок (Австралазийский институт горного дела и Металлургия: Мельбурн, 1980) 335–340.
- ^ http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/country/1994/9312094.pdf