1. Схема подготовки сырья к плавке
Подготовка необходима для поступления в печь сырья определенной крупности, равномерного химического состава, хорошей восстановимости и с высоким содержанием железа. Для обеспечения хорошей газопроницаемости плавильных материалов шихта должна быть однородной по кусковатости 10-20 мм или 20-40мм.
Дробление – раздавливание, истирание, раскалывание и удар.
Виды дробилок:
Щековая – наиболее крупные (производительность 450-500 т/ч). Для нее характерна запрессовка рабочего пространства при дроблении влажных глинистых руд. Неприменима для дробления руд, имеющих плитчатое сланцевое строение куска, т.к. в случае совпадения их оси с осью щели выдачи плитки пройдут нераздробленными. Применяется для крупных кусков руды. Конусная – ось вращения внутреннего конуса не совпадает с геометрической осью неподвижного конуса, т.е. в любой момент дробление руды происходит в зоне приближения внешнего неподвижного и внутреннего конусов, в остальных зонах происходит выдача дробленого продукта. Т.о. дробление осуществляется непрерывно. Производительность 3500-4000 т/ч. Применима для руд любого типа. Грибовидная – отличается от обычной конусной удлиненной зоной выдачи готового продукта, обеспечивающей полное дробление материала до кусков заданного размера. Молотковая – дробление кусков осуществляется под действием ударов стальных молотов, закрепленных на быстровращающемся валу. Используется для известняка, используемого в агломерационном цехе. Валковая – для хрупких материалов.
В ходе агломерации из богатых сернистых руд удаляется 98% сульфидной серы. Обогащение применяют для повышения содержания железа в шихте, а это приводит к увеличению производительности доменных печей и снижению расхода топлива. Расчеты показывают, что оптимальное содержание железа в шихте – 64-67%.
Методы обогащения.
Промывка – для удаления глины и песка. Гравитация – минералы разделяются по плотности, бывает воздушной и мокрой. Для железных руд – мокрая отсадка. Магнитная сепарация – наиболее распространена. Для слабомагнитных руд применяют магнетизирующий обжиг. Флотация – для руд цветных металлов.
2. Способы окускования железорудных материалов. Окускование – процесс превращения мелких железорудных материалов (руд, концентратов, колошниковой пыли) в кусковые необходимых размеров.
1.Агломерация – окускование спеканием в результате сжигания топлива в слое спекаемого материала ил подвода высокотемпературного тепла извне, при этом удаляются многие вредные примеси (сера, мышьяк) разлагаются карбонаты и получается пористый и офлюсованный материал. Известно несколько способов: Просасывание воздуха, Во вращающихся печах, Во взвешенном состоянии, С подачей воздуха снизу, С подачей воздуха сверху. Наиболее распространен способ спекания рудной мелочи на колосниковой решетке с просасыванием воздуха через слой шихты. Шихту перед спеканием необходимо подготовить, что обеспечивает усреднение, необходимую крупность, дозирование компонентов шихты, смешивание и ее окомкование.
2.Окомкование – или окатывание. После обогащения бедных руд получаются тонкоизмельченные материалы. Для них применяется окомкование. Окатыши меньше разрушаются при перевозке. Процесс производства окатышей состоит из 2 стадий: Получения сырых (мокрых) окатышей. Упрочнения окатышей (подсушка при 300-600 и обжиг при 1200-1350°С).
Схема производства окатышей: исходную шихту (возврат – некондиционные окатыши, концентрат и, в случае производства офлюсованных окатышей, известняк) загружают в бункер, откуда она поступает в смесительный барабан. После смешивания шихта поступает по другому транспортеру в окомкователь или т.н. гранулятор. К шихте добавляют 0,3…1,5% связующего вещества (мелкодисперсную глину - бентонит) и 8…10% воды. Сырые окатыши после гранулятора попадают на обжиговую машину. Окатыши нагреваются до 1200…1350°С. Охлаждаются окатыши принудительно подаваемым через колосниковую решетку воздухом. Охлажденные окатыши разгружаются на грохот. Все что > 10мм идет на доменную плавку, менее – возврат. Основная цель обжига – выдержать транспортировку без разрушения. Качество окатышей характеризуется их гранулометрическим составом, прочностью и химическим составом.
3.Брикетирование – с помощью валковых прессов (не получило распространения из-за низкой производительности и сложности обработки брикетов).