агломерат в металлургии что это такое
Агломерат (металлургия)
Агломерат — окускованный рудный концентрат, полученный в процессе агломерации. [1] Спекшаяся в куски мелкая (часто пылевидная) руда размерами 5—100 мм с незначительным содержанием мелочи. [2] Агломерат получают при обжиге железных и свинцовых руд, цинковых концентратов и других. В чёрной металлургии является основным железорудным сырьём для получения чугуна в доменной печи.
Содержание
Получение
Руды делятся на богатые и бедные, причём богатой называется такая руда, что экономически оправдано непосредственное использование её в металлургической промышленности, например, в качестве сырья в доменной печи. Непосредственная выплавка металла из бедных руд нецелесообразна, так как для получения из них достаточно чистого металла придётся применять слишком дорогое его рафинирование. Дешевле обогатить руду. Для этого её дробят и по определённой технологии отделяют те частицы, в которых содержится много соединений металла. Например, железные руды часто подвергаются магнитной сепарации: богатые соединениями железа частицы руды отделяют от остальных магнитным полем. Но полученный концентрат имеет слишком мелкую фракцию, в печь его сыпать нельзя: его просто вынесет из печи потоком газа.
Поэтому концентрат спекают в аглочашах, при этом легкосплавная часть смеси расплавляется и удерживает собой более твёрдые частицы. Для этого его смешивают с порошкообразным коксом, заполняют полученной смесью аглочаши, поджигают смесь и сжигают содержащийся кокс, продувая смесь потоком атмосферного воздуха, втягиваемого через аглочашу вентилятором. В таких условиях кокс горит при более высокой температуре, чем в неподвижном воздухе, что и позволяет оплавлять частицы руды и спекать её в кусок. Полученный кусок снова дробят, но уже не так мелко, как перед обогащением.
Агломерат (в металлургии)
Агломерат (в металлургии)
Агломерат — окускованный рудный концетрат, полученный в процессе агломерации. [1] Спекшаяся в куски мелкая (часто пылевидная) руда размерами 5—100 мм с незначительным содержанием мелочи. [2] Агломерат получают при обжиге железных и свинцовых руд, цинковых концентратов и других. В чёрной металлургии является основным железорудным сырьём для получения чугуна в доменной печи.
Содержание
Получение
Руды делятся на богатые и бедные, причём богатой называется такая руда, что экономически оправдано непосредственное использование её в металлургической промышленности, например, в качестве сырья в доменной печи. Непосредственная выплавка металла из бедных руд нецелесообразна, так как для получения из них достаточно чистого металла придётся применять слишком дорогое его рафинирование. Дешевле обогатить руду. Для этого её дробят и по определённой технологии отделяют те частицы, в которых содержится много соединений металла. Например, железные руды часто подвергаются магнитной сепарации: богатые соединениями железа частицы руды отделяют от остальных магнитным полем. Но полученный концентрат имеет слишком мелкую фракцию, в печь его сыпать нельзя: его просто вынесет из печи потоком газа.
Поэтому концентрат спекают в аглочашах, при этом легкосплавная часть смеси расплавляется и удерживает удерживает собой более твёрдые частицы. Для этого его смешивают с порошкообразным коксом, заполняют полученной смесью аглочаши, поджигают смесь и сжигают содержащийся кокс, продувая смесь потоком атмосферного воздуха, втягиваемого через аглочашу вентилятором. В таких условиях кокс горит при более высокой температуре, чем в неподвижном воздухе, что и позволяет оплавлять частицы руды и спекать её в кусок. Полученный кусок снова дробят, но уже не так мелко, как перед обогащением.
Виды агломератов
Примечания
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Агломерат (в металлургии)» в других словарях:
Агломерат (в металлургии) — Агломерат в металлургии, спекшаяся в куски мелкая (часто пылевидная) руда размерами 5‒100 мм с незначительным содержанием мелочи, см. Агломерация … Большая советская энциклопедия
агломерат (металлургия) — агломерат 1. Кусковой материал, продукт агломерации, сырье для черной и цветной металлургии. 2. Соедин. в более крупные образования частицы порошков, получаемые адгезией, межчастичным схватыванием или агломерацией, используемые для улучшения… … Справочник технического переводчика
Агломерат (металлургия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Агломерат. Агломерат окускованный рудный концентрат, полученный в процессе агломерации.[1] Спекшаяся в куски мелкая (часто пылевидная) руда размерами 5 100 мм с незначительным… … Википедия
Агломерат — [sinter, agglomerate] 1. Кусковой материал, продукт агломерации, сырье для черной и цветной металлургии. 2. Соединение в более крупные образования частицы порошков, получаемые адгезией, межчастичным схватыванием или агломерацией, используемые для … Энциклопедический словарь по металлургии
Агломерат — I Агломерат (от латинского agglomero присоединяю, накопляю) в петрографии, рыхлые скопления неправильных очертаний обломков горных пород. При цементации А. образуются брекчии (См. Брекчия), туфы и т. д. А. лавовый скопление глыб очень… … Большая советская энциклопедия
Агломерат — I м. Рыхлые скопления обломков горных пород и минералов (в геологии и минералогии). II м. Спекшаяся в куски мелкая, часто пылевидная, руда (в металлургии). Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
АГЛОМЕРАТ — (от лат. agglomеrо присоединяю, накопляю) в металлургии спечённые в куски мелкие материалы, гл. обр. концентраты обогащения руд и пылевидные руды … Большой энциклопедический политехнический словарь
Агломерация (в металлургии) — Агломерация в металлургии, термический процесс окускования мелких материалов (руды, рудных концентратов, содержащих металлы отходов и др.), являющихся составными частями металлургической шихты, путем их спекания с целью придания формы и свойств… … Большая советская энциклопедия
высокоофлюсованный агломерат — [superfluxed sinter] железорудный агломерат (1.), полученный из шихты, в которую для улучшения металлургии, свойств введен известняк в количестве большем, чем необходимо для офлюсования содержащихся в агломерате SiO2 и Al2О3. Смотри также:… … Энциклопедический словарь по металлургии
Агломерат
Руды классифицируются на богатые и бедные, при этом богатой считают ту руду, чье использование оправдано по экономическим причинам непосредственным образом в металлургии, к примеру в качестве сырья в доменной печи. Выплавка металла сразу из бедных руд не особо выгодна, поскольку для выведения из них довольно чистого металла необходимо использовать весьма затратное рафинирование. Более экономно сделать руду богатой. Производится ее раздробление и по некоторой технологии разделяются такие частицы, где наличествует немало металлических соединений. К примеру, руды железа нередко проходят через сепарацию магнитного типа : богатые железными соединениями частицы руды разделяют от других магнитным полем. Но у данного концентрата чересчур мелкий размер фракции, поэтому его невозможно всыпать в печь: газовый поток вынесет его при старте.
По этой причине концентрат выпекается в аглочашах, при этом некоторая доля смеси с легким сплавом подвергается расплавлению и задерживает собой более твёрдые частицы. Для этого его смешивают с порошковым коксом, наполняют данной смесью аглоустановки, производят поджиг смеси и сжигают имеющийся кокс, ведя продув смеси потоком натурального воздуха, затягиваемого через аглочашу с помощью вентилятора. В данных условиях кокс сгорает при большей температуре, чем в недвижимом воздухе, что и дает возможность оплавлять частички руды и выпекать её куском. Новый кусок заново дробят, но не настолько мелко, как до момента обогащения.
Агломерат доломита — концентрат на основе железной руды, который офлюсован доломитом.
Агломерат железной руды — агломерат руды, содержащий железо. Используется в виде сырья, нужного для доменной печи.
Агломерат марганца — концентрат железной руды на основе шихты, имеющей частицы марганцевой руды.
Агломерат железы и марганца — концентрат руды марганца, применяемый для плавки ферритового марганца в доменных и ферросплавных видах печей. По сравнению с железорудным агломератом выделяется лучшей оплавляемостью, менее высокой пористостью ( от 39 до 45 процентов) и способностью к восстановлению.
Агломерат метализованного типа — агломерат железной руды, где некоторые оксиды железа прошли восстановление до железа в спекательном процессе шихты с увеличенным количеством используемого топлива твердого вида. Способ разработан Дэвисом из США в 1958 году.
Агломерат с оксидом — концентрат железной руды с небольшим (3 или 4 процента) содержанием оксида железа. Имеет хорошие свойства по прочности.
Неофлюсованный вид агломерата — агломерат железы и руды, получаемый без добавления в шихту известняковых добавок.
Агломерат с низкой степенью офлюсовки — железорудный концентрат, выведенный из шихты, куда добавлен известняк в концентрации, меньшей необходимой для офлюсовки имеющихся в шихтовых материалах SiO2 и Аl2O3;
Агломерат высокой степени офлюсовки — агломерат железной руды из шихты, для более высоких свойств металлургического рода, куда добавлен известняк в концентрации большей, чем нужно для офлюсования находящихся в концентрате оксидов кремния и алюминия.
Агломерат с офлюсовкой — концентрат руды из железа с добавлением известняка, нужного для офлюсовки в материалах из шихты SiO2 и Аl2О3;
Агломерат марганца с офлюсовкой — агломерат для выплавления ферритового марганца с высоким содержанием углерода флюсовым методом, полученный с помощью спекания оксидного концентрата марганца с флюсом (известняком, иначе доломитовым материалом) и топливом (коксовым, антрацитовым, нефтяным коксом и других). Как компоненты в виде стабилизаторов офлюсованного концентрата применяют MgO,FeO, BaO и прочих;
Рудный концентрат фосфористого вида — продукт разделения на куски фосфоритов пылевого типа для расплавки руды в печах руднотермического типа. Фосфориты проходят через сушку, дегидрирование, удаление углекислоты. При температурах 1400—1600 градусов в месте сгорания твёрдого топлива расплавляются силикаты и частью фторапитового зерна. Это дает возможность получать нужное количество связки силиката и хромита стеклообразного типа, которая скрепляет зерна начального апатита в конечном агломерате.
Агломерат хромитового типа — является выводом руд хрома и их концентратов на основе хромита и серпентина.
Агломерат в металлургии что это такое
2. Агломерация
Хорошее измельчение и смешивание всех материалов, употребляемых в шихту перед агломерацией, является важным условием получения высококачественного агломерата.
1 ( Мощность агломерационных машин определяется площадью, на которой происходит процесс спекания.)
Агломерационная машина представляет собой конвейер, состоящий из спекательных тележек (рис. 8), которые движутся по рельсам, закрепленным на металлоконструкциях. Скорость движения аглоленты составляет от 2,5 до 4,0 м/мин. Тележки приводятся в движение звездочным колесом от редуктора с шестеренной передачей и электроприводом.
На другой стороне агломерационной машины (хвостовой части) происходит непрерывная разгрузка тележек при их переходе на нижнюю ветвь конвейера. Длина агломерационной машины рассчитана так, чтобы к моменту поворота спекательных тележек вниз процесс агломерации шихты закончился. Готовый агломерат поступает с ленты в специальные охладительные устройства или горячим транспортируется в доменный цех.
При спекании железной руды с известняком и марганцевой рудой получают комплексный агломерат, проплавляемый на печах, которые производят передельный чугун с повышенным содержанием марганца.
Агломерат, полученный при совместном спекании железной руды (концентрата) и известняка, называется офлюсованным. В офлюсованном агломерате пустая порода SiО2 и Аl2О3 частично или полностью связана с СаО и MgO. Полностью офлюсованным считается такой агломерат, при котором из доменной шихты исключается весь сырой известняк.
В состав аглофабрики входят корпуса: приемных бункеров, дробления кокса, дробления известняка (на тех фабриках, где он используется в шихте), шихтовых бункеров и дозировочного отделения, отделения возврата (агломерационной мелочи), эксгаустеров. Все технологические корпуса (отделения) связаны между собой ленточными транспортерами для транспортировки сырья. Производственная взаимосвязь всех участков агломерационной фабрики представляет собой сложную технологическую систему.
Сырые материалы с рудного двора поступают в приемные бункера агломерационного цеха, откуда транспортерами они передаются в другие корпуса для дробления. Мелкую руду и концентрат направляют непосредственно в шихтовый бункер.
В табл. 8 приведены показатели качества агломерата, производимого на некоторых фабриках СССР. Качество агломерата контролируют по мере его производства. На каждом заводе существуют внутризаводские технические условия, в которых указаны показатели качества агломерата: прочность, содержание мелких и крупных фракций, содержание закиси железа, марганца, окиси кальция и кремнекислоты или их соотношение.
На ход процесса агломерации и качество агломерата оказывает влияние ряд факторов: тщательность смешивания, величина помола, увлажнения, газопроницаемость шихты, расход топлива и др. Неравномерное распределение топлива в агломерационной шихте приводит к неоднородному агломерату: наряду с хорошо спеченными кусками будут встречаться мало пропеченные или совсем не пропеченные участки. Неравномерное распределение извести в шихте приведет к неоднородному химическому составу и неравномерной прочности агломерата. Поэтому однородный по химическому составу и прочности агломерат может быть получен только при точной дозировке и при тщательном перемешивании шихты.
Газопроницаемость зависит в основном от крупности рудных зерен и степени окомкования шихты. При плохой газопроницаемости в зону горения не поступает требуемого количества воздуха, в результате чего не достигается температура, необходимая для образования расплава. В случае слишком плотной шихты горение топлива не может распространиться в глубь слоя, а закончится на поверхности. Агломерат в этом случае будет содержать много неспекшейся рудной мелочи.
Газопроницаемость зависит также от степени увлажнения шихты. При недостаточном количестве влаги окомкование материалов при их смешивании будет плохим, а газопроницаемость шихты низкой. Если же в шихту дать излишнее количество влаги, то образующиеся мелкие комочки шихты (которые способствуют лучшей газопроницаемости) могут разрушиться, а сконденсировавшаяся в нижней части слоя влага будет препятствовать просасыванию воздуха.
Газопроницаемость и влажность шихты влияют на расход топлива. Большое количество влаги в шихте вызывает повышенный расход топлива для ее испарения. При малом расходе горючего в агломерате будет содержаться меньше FeO. Такой агломерат хорошо восстановим, но мало прочен. Наоборот, при большом расходе топлива содержание FeO в агломерате возрастает, прочность его увеличивается, но восстановимость падает.
Работа доменных печей с высоким содержанием в шихте офлюсованного агломерата позволила увеличить производительность доменных печей примерно на 30% и снизить расход кокса более чем на 25% (по сравнению с работой печей на сырой руде).
В настоящее время по производству агломерата наша страна занимает первое место в мире. Производство его в 1966 г. превысило 100 млн. т.
Агломерат в металлургии что это такое
Агломерация в металлургии
В статье рассматривается важность понятия агломерации в металлургии. Иллюстрируется работа агломерационной машины – основного технологического оборудования для агломерации.
Агломерация в металлургии, термический процесс окускования мелких материалов (руды, рудных концентратов, содержащих металлы отходов и др.), являющихся составными частями металлургической шихты, путем их спекания с целью придания формы и свойств (химического состава, структуры), необходимых для плавки. Спекание происходит непосредственным слипанием отдельных нагретых частиц шихты при поверхностном их размягчении либо в результате образования легкоплавких соединений, связывающих частицы при остывании агломерируемого продукта. Тепло, необходимое для спекания, получается от горения углеродистого топлива, прибавляемого к агломерируемому материалу, либо от окисления сульфидов, если агломерации подвергаются сернистые рудные концентраты.
На практике агломерация чаще всего осуществляется на колосниковых решётках, с просасыванием воздуха сверху вниз сквозь лежащую на решётке шихту. При этом происходит последовательное горение топлива в лежащих один под другим её слоях. Шихта должна быть максимально однородной. Для равномерного окисления горючего в процессе спекания и получения прочного и пористого агломерата соответствующего химического состава требуется, чтобы шихта обладала необходимой газопроницаемостью, что зависит в первую очередь от раз мера зёрен и степени начального увлажнения.
Основные исходные материалы Агломерация: мелкая сырая руда (8-10 мм) и её концентрат, а также топливо (коксовая и антрацитовая мелочь до 3 мм), флюс (известняк и доломит до 3 мм), в отдельных случаях – мелкие отходы (колошниковая пыль, окалина и др.). Конечный продукт – агломерат. Более 95% агломерата используется в чёрной металлургии; в цветной металлургии агломерат применяется в алюминиевом, никелквом и свинцовом производствах. Промышленное производство агломерата освоено в начале 20 в. (США).
На современных агломерационных фабриках приём сырья, дозировка и подготовка шихты, укладка её на агломерационные машины, а также обработка готового агломерата полностью механизированы и в значительной степени автоматизированы.
Руда, концентрат, колошниковая пыль, а также другие добавки, не требующие дробления, подаются в шихтовое отделение из приёмных бункеров или со склада конвейерами. Коксовая мелочь и известняки поступают в отделение измельчения, а затем в шихтовое отделение. Сюда же направляется возврат (мелочь, отсеянная от готового агломерата). Шихтовое отделение оборудовано бункерами, ёмкость которых обеспечивает работу агломерационных машин а течение 8-10 час. Из шихтовых бункеров заданные количества каждого из компонентов шихты дозировочными питателями выдаются на сборный конвейер, который передаёт шихту в барабаны первичного смешивания и затем в бункера шихты агломерационных машин, расположенные в спекательном отделении. Перед загрузкой на агломерационную машину шихта подвергается вторичному смешиванию, увлажнению и частичному окатыванию в окомковательных барабанах.
При разгрузке с машины агломерат дробится и сортируется с удалением из него мелочи (возврата), вновь используемой в шихте. Затем агломерат охлаждается и сортируется. Отходящие газы через газовый тракт и газоочистительное устройство отсасываются эксгаустером и через дымовую трубу удаляются в атмосферу.
Агломерационные машины – основное технологическое оборудование для агломерации. Распространена агломерационная машина ленточного типа (рис.2), представляющая собой непрерывную цепь движущихся спекательных тележек (палет) с днищами в виде колосниковой решётки. Тележка проходит под питателем, которым на неё укладывается шихта слоем 250-400 мм, а затем под зажигательным горном, где твёрдое топливо, содержащееся в поверхностной зоне спекаемого слоя, зажигается. Эксгаустером через слой сверху вниз просасывается воздух (80-100 м3/мин на 1 м2 площади спекания), и зона горения (толщиной 15-20 мм) перемещается вниз по слою со скоростью 20-40 мм/мин. В зоне горения твёрдого топлива при t 1200-1500 °С значительная часть шихты плавится. По мере перемещения зоны горения вниз полурасплавленная масса вышележащей части слоя застывает, образуя спекшийся пирог агломерата (спек). Газы, отходящие из зоны горения, подсушивают и нагревают нижележащие слои шихты, из которой удаляются гигроскопическая и гидратная вода, углекислый газ и прочие летучие, а также сера, мышьяк и другие вредные примеси. В СССР работают самые крупные в мире агломерационные машины с площадью спекания 312 м2 при ширине 4 м, их удельная (часовая) производительность на единицу площади (1 м2) спекания 1-2 т, а годовая – 2-3 млн. т агломерата.
Иллюстрации к статье
Рис. 1. Технологическая схема агломерационной фабрики: 1 – конвейер для подачи шихтовых материалов со склада или из приёмных бункеров; 2 – бункера шихтового отделения; 3 – конвейер; 4 – весы; 5 – смесительный барабан; 6 – бункера шихты спекательного отделения; 7 – бункера топлива; 8 – смеситель-окомкователь; 9 – бункер постели; 10 – распределитель-укладчик шихты; 11 – агломерационная машина; 12 – эксгаустер; 13 – горн; 14 – камера горячего воздуха; 15 – дробилка; 16 – грохот; 17 – охладитель; 18 – приёмные бункера возврата; 19 – дымососы; 20 – мультициклоны; 21 – дымовая труба; Г – газ; ГВ – горячий воздух; П – материал для защиты колосников от действия высокой температуры (постель); В – возврат.
Рис. 2. Корпус агломерации и отделение охлаждения и сортировки для ленточной агломерационной машины с площадью спекания 252 м2: 1 – окомкователь шихты; 2 – питатели шихты; 3 – зажигательный горн; 4 – арломерационная машина АКМ-252/312; 5 – дробилка; 6 – грохот; 7 – барабан для охлаждения возврата; 8 – охладитель агломерата прямолинейный; 9 – батарейный циклон; 10 – скруббер; 11– эксгаустер.