- •А.Л. Николаев
- •Новокузнецк 2003
- •Содержание
- •5 3.3.1 Общая характеристика 58
- •Введение
- •Структура народного хозяйства и элементы технологического процесса
- •2 Природные ресурсы. Сырье и энергия в народном хозяйстве
- •2.1 Общая характеристика
- •2.2 Перерабатываемое сырье
- •2.3 Топливо
- •2.3.1 Общие сведения
- •2.3.2 Общая характеристика состава твердого топлива
- •2.3.3 Нефть
- •2.3.4 Природный газ
- •2.3.5 Сжигание топлива
- •2.4 Вода
- •2.5 Воздух
- •2.6 Энергия
- •3 Шихтовые и футеровочные материалы и их характеристики
- •4 Обогащение и окускование полезных ископаемых
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Подготовка к обогащению
- •4.2.1 Дробление и измельчение
- •4 2.2 Грохочение и классификация
- •4.3 Обогащение
- •4.4 Окускование концентратов и мелочи полезных ископаемых
- •4.4.1 Агломерация
- •4.4.2 Производство окатышей
- •4.5 Загрязнение окружающей среды
- •5 Металлургия
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Гидрометаллургия
- •5.3 Пирометаллургия черных металлов
- •5.3.1 Сырьевая база
- •5.3.2 Производство чугуна
- •5.3.2.1 Устройство доменной печи и схема производства чугуна
- •5.3.2.2 Основные процессы и продукты доменной плавки
- •5.3.2.3 Интенсификация и технико-экономические показатели доменной плавки
- •5.3.3 Сталеплавильный передел
- •5 3.3.1 Общая характеристика
- •5.3.3.2 Кислородно-конвертерный процесс
- •5.3.3.3 Электросталеплавильное производство
- •5.3.3.4 Мартеновский процесс
- •5.3.3.5 Внепечная обработка и разливка металла
- •5.3.4 Прямое получение железа
- •5.3.5 Производство ферросплавов
- •5.4 Металлургия меди
- •5.5 Металлургия алюминия
- •5.6 Утилизация вторичных ресурсов
- •6 Литейное и прокатное производство
- •6.1 Литейное производство
- •6.1.1 Литейные материалы и их плавка
- •6.1.2 Литейные формы, охлаждение и выбивка отливок
- •6.2 Обработка металла давлением
- •6.3 Утилизация отходов
- •7 Технология неорганических вяжущих веществ
- •7.1 Портландцемент
- •7.2 Строительная известь
- •7.3 Гипсовые вяжущие
- •8 Промышленность строительных материалов и изделий
- •8.1 Определение, классификация и свойства строительных материалов
- •8.2 Искусственные неорганические строительные материалы
- •8.2.1 Безавтоклавный бетон
- •8.2.2 Железобетон
- •8.2.3 Керамика
- •8.2.4 Стекло и изделия из минеральных расплавов
- •8.2.5 Волокнистые материалы
- •8.3 Естественные неорганические материалы
- •8.4 Искусственные строительные материалы на основе органических вяжущих
- •8.5 Комбинированные строительные материалы
- •8.5.1 Полимербетоны и бетонополимеры
- •8.5.2 Древесно-цементные материалы и изделия
- •8.6 Утилизация отходов в промышленности строительных материалов
- •9 Производства основной химии
- •9.1 Кислоты
- •9.2 Минеральные удобрения
- •9.3 Комплексные удобрения и микроудобрения
- •9.4 Получение газов
- •9.4.1 Разделение воздуха на азот и кислород
- •9.4.2 Получение водорода и синтез аммиака
- •9.5 Утилизация отходов
- •10 Химическое производство органических веществ
- •10.1 Коксохимическое производство
- •10.2 Переработка нефти
- •10.3 Переработка природного газа
- •10.4 Производство полимерных материалов
- •10.4.1 Химическая переработка древесины с получением целлюлозы
- •10.4.2 Пластмассы
- •10.4.3 Каучук и резина
- •10.4.4 Утилизация отходов
- •11 Промышленная инфраструктура
- •11.1 Электроэнергетика
- •11.1.1 Значение электроэнергетики и виды электростанций
- •11.1.2 Паротурбинные энергетические установки электростанций
- •11.1.3 Газогенераторы тепловых энергетических установок
- •11.1.4 Гидроэлектростанции
- •11.1.5 Передача и распределение электроэнергии
- •10.1.6 Нетрадиционная энергетика
- •11.1.7 Воздействие на окружающую среду и утилизация отходов
- •11.2 Транспорт
- •11 2 1 Железнодорожный транспорт
- •11.2.2 Автомобильный транспорт
- •11.2.3 Водный транспорт
- •11.2.4 Воздушный транспорт
- •11.2.5 Промышленный и трубопроводный транспорт
- •Заключение
- •Список ЛитературЫ
- •Николаев Анатолий Лукич
- •Тираж 500 экз. Заказ
- •654041, Г. Новокузнецк, ул. Кутузова, 56, тел. 74-09-48
4.4 Окускование концентратов и мелочи полезных ископаемых
Наиболее широко применяют два способа окускования: агломерацию и окомкование. Наиболее масштабны они в черной металлургии – при подготовке шихты к доменной плавке, которая диктует наиболее жесткие требования к окускованным материалам. Они, кроме определенных размеров, должны иметь достаточную прочность, чтобы не разрушаться на пути от фабрик окускования к печи, при загрузке ее и в самом процессе до начала плавления шихты, высота слоя которой может достигать несколько десятков метров.
4.4.1 Агломерация
Агломерация это процесс окускования мелких руд, концентратов, колошниковой пыли спеканием в результате сжигания топлива в слое спекаемого материала. Она заключается в том, что мелкие зерна шихты нагреваются до температуры, при которой происходит их размягчение и частичное плавление. При этом зерна слипаются, последующее быстрое охлаждение приводит к их кристаллизации и образованию пористого, но довольно прочного кускового продукта, пригодного для металлургического передела.
Агломерационная шихта для доменной плавки включает: железорудный концентрат или мелкую железную руду (крупностью 8–0 мм); возврат – мелкий некондиционный агломерат от предыдущего спекания (крупностью 10–0 мм); мелкий (крупностью 3–0 мм) коксик, применяемый как твердое топливо; флюсы (крупностью 3–0 мм) – известняк, вводимый для получения офлюсованного агломерата; утилизируемые отходы, например, колошниковая пыль, прокатная окалина, шламы сталеплавильных производств.
Компоненты агломерационной шихты перемешивают, увлажняют и загружают на колосниковую решетку слоем 200–400 мм. С помощью эксгаустера (вентилятора, работающего на отсос) под колосниковой решеткой поддерживается разрежение до 20 кПа, благодаря которому через слой просасывается воздух.
Схема агломерационного процесса представлена на рисунке 4.4. На колосниковую решетку 1 конвейерной ленты загружают «постель» 2 высотой 30–35 мм, состоящую из возврата. Затем загружают шихту.
Чтобы процесс начался, специальным зажигательным устройством производится «зажигание агломерационной шихты», т.е. разогрев ее верхнего слоя до 1200–1300ºС, когда топливо в шихте воспламеняется. Горение поддерживается в результате просасывания атмосферного воздуха. Зона горения высотой около 20 мм постепенно продвигается сверху вниз (до колосников) со скоростью 20–30 мм/мин, оставляя за собой «пирог» готового охлаждающегося агломерата.
а – начало процесса; б – конечный момент; А – агломерат; Ш – шихта
Рисунок 4.4 – Схема агломерационного процесса
Производство агломерата ведут на агломерационных фабриках, в состав которых входит комплекс оборудования для подготовки шихты, ленточные (конвейерные) машины и комплекс оборудования для дробления и охлаждения агломерата и отсева мелочи.
Агломерационная машина (рисунок 4.5) имеет в качестве основного элемента замкнутую ленту (конвейер) из отдельных спекательных тележек – палетт 2. Тележки движутся по направляющим рельсам под воздействием пары приводных звездочек 1. Под тележками рабочей ветви ленты расположено 13–26 вакуум-камер 6, в которых с помощью эксгаустера 9 создают разрежение. Ширина ленты составляет 2–4 м, скорость ее движения 2–7 м/мин, длина ленты до 150 м, площадь просасывания до 600 м2, производительность 2–3 млн. т/год.
На двигающуюся ленту питателем 3 укладывают постель из возврата агломерата, она предотвращает просыпание шихты через щели решетки и предохраняет от перегрева. Затем питателем 4 загружают шихту, которая попадает потом под зажигательный горн 5. За счет эксгаустера 9 воздух просасывается через шихту, продукты сгорания через вакуумные камеры 6 поступают в пылеуловитель 8 и далее выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 10.
Рисунок 4.5 – Схема агломерационной машины
Готовый агломерат при огибании ленты холостой звездочки 7 ссыпается вниз и попадает в валковую дробилку горячего дробления, а затем на грохоты, где от дробленого продукта отсеивают горячий возврат. Затем агломерат поступает на охладитель, где охлаждается до 100ºС просасываемым воздухом и отправляется на грохоты холодного агломерата, где отделяется постель. После этого годный агломерат конвейером транспортируют в доменный цех, а мелочь в бункер возврата. Выход годного агломерата (фракции крупностью более 5 мм) из шихты не превышает 70–80%.