История агломерационного производства

Царская Россия располагала небольшими агломерационными установками, построенными в 1906 г. на Таганрогском заводе и в 1914 г. на Днепровском заводе. В 1925 г. в Советском Союзе был пущен первый агломерационный цех, построенный по системе AIB , а в 1930 г. - первая ленточная машина на заводе им.

Войкова в Керчи. В 1961 г. на агломерационных фабриках Советского Союза было произведено 74,2 млн. т агломерата, в том числе 73 млн. т офлюсованного агломерата. Доля агломерата в рудной части шихты доменных печей Советского Союза приближалась к 80%, и эта цифра не являлась предельной. Цель агломерации состоит в окусковании пылеватых руд, колошниковой пыли и отчасти концентратов обогащения руд. При загрузке этих видов сырья в доменную печь без предварительного окускования значительная часть пылеватых материалов выносится из печи газами.

Оставшаяся часть создает в печи весьма плотный столб шихты с минимальной газопроницаемостью.

Интенсивность доменной плавки резко снижается, ход печи делается неустойчивым. В ходе агломерации из шихты могут быть удалены многие вредные примеси, в том числе и сера. Эта сторона процесса может в отдельных случаях считаться наиболее важной, так как переработка сернистой руды в доменной печи связана с ухудшением технико-экономических показателей плавки.

Оказывается выгодным дробить кусковатую сернистую руду и вновь подвергать ее окускованию путем агломерации, удаляя при этом из руды большую часть серы.

Несмотря на появление многочисленных разновидностей, и видоизменений процесса спекания руд, основная схема агломерационного процесса практически не изменилась за 75 лет, прошедших со времени его изобретения.

Началу процесса предшествует дозировка пылеватых компонентов, входящих в состав рудной части шихты, а также коксика, извести или известняка.

Соотношения между составляющими в шихте могут быть определены расчетным путем.

Отметим, что эффективность агломерационного процесса значительно снижается при спекании чрезмерно мелких концентратов, если они не подвергнуты предварительному окомкованию.

Агломерация – это процесс укрупнения исходного сырья – рудных материалов, с целью окускования для оптимизации последующего доменного процесса.

Переработка руды производится сейчас с большим количеством балласта.

Поэтому сырую руду перед подачей её на переработку в металл (железо) предварительно обогащают, а затем сепарируют.

Сепарация состоит в механическом разделении железа и пустой породы. В настоящее время самые производительные и экономные – доменные печи. В них восстановителем является кокс, флюсующие добавки, соли фосфора и кислот.

Доменная печь представляет собой шахтную печь, работающую в непрерывном режиме.

Температура воздуха в ней достигает 1800 ° С. Металлургический цикл начинается с агломерационной фабрики.

Агломерационную шихту, состоящую из рудной части, флюсов, возврата и топлива, загружают на конвейерную агломерационную машину (аглоленту), зажигают сверху и спекают, просасывая через слой спекаемых материалов воздух.

Топливо измельчают в четырехвалковых дробилках, известняк дробят в молотковых дробилках или тангенциальных шахтных мельницах, и, в случае необходимости, обжигают в кольцевых шахтных печах.

Расчетное соотношение отдельных компонентов в шихте поддерживают путем весового дозирования.

Смешивание, увлажнение и окомкование шихты осуществляют в барабанных окомкователях. При этом процесс ведут таким образом, чтобы достичь максимальной газопроницаемости шихты.

Окомкованную шихту укладывают на спекательные тележки, зажигание шихты происходит при прохождении тележки под зажигательным горном. В барабанные окомкователи, помимо шихты, через внутренний коллектор вводится вода.

Расход воды необходимо поддерживатьтаким, чтоб влажность шихты на выходе из барабана составляла 8,3% . Эта влажность обеспечивает максимально-возможную прочность комков увлажненной шихты.

Расход шихты из бункера на аглоленту регулируется с помощью шибера. Он меняет этот расход таким образом, чтобы обеспечивались оптимальные параметры при подаче шихты на аглоленту.

Иногда этот расход регулируется с помощью тарельчатого вибропитателя.

Основными показателями хода технологического процесса агломерации (выходными величинами) является производительность агломашины и качество агломерата.

Производительность измеряют в тоннах годного агломерата, полученного за час работы.

Качество оценивают по химическому составу, прочности и восстановимости агломерата. В настоящее время силами лучших предприятий и научно-исследовательского производства, предусматривающая автоматическое управление процессами подготовки шихты. В связи с этим первостепенное значение приобретает проблема математического описания технологических процессов и операций на каждом из участков агломерационного производства.

Математическое описание агломерационного процесса позволяет качественно исследовать основные его показатели и возможные регулирующие воздействия, а в итоге разработать обоснование алгоритма управления и способы автоматического регулирования процесса.

Эффективность использования средств управления технологическими процессами в значительной степени определяется правильным выбором контролируемых параметров, структуры регулирующего устройства и управляющих воздействий. Одним из серьезных недостатков в оснащении современных агломерационных фабрик средствами автоматизации является отсутствие датчиков и устройств переработки первичной информации, анализа и контроля технологических процессов.