Конспект лекций для студентов специальности 5В070900 Металлургия Шымкент, 2020 г
жүктеу/скачать 8,06 Mb.
|
| Обезвоживание шихты. Влажность поступающей на металлургическую переработку шихты определяется технологическим процессом и его аппаратурным оформлением. Например, обжиг в печах кипящего слоя и плавку сульфидного сырья в отражательных печах можно вести с влажностью шихты 5–8 %, при электроплавке максимальное содержание влаги до 3 %, в автогенных процессах во взвешенном состоянии допустимая влажность шихты ограничивается 0,1–0,3 %. Гидрометаллургические процессы практически не ограничивают влажность исходного сырья.
Для обезвоживания материалов используют сгущение, фильтрацию, центрифугирование и сушку. После сгущения в материале содержание влаги 40–70%, после фильтрации и центрифугирования 7–20%. При сушке влажность шихты снижают до 0,1–6,0 %. При сушке влага удаляется испарением. Различают естественную сушку (при температуре окружающего воздуха) и наиболее распространенную искусственную, термическую, сушку за счет нагрева влажного материала. Для сушки шихты широко используют вращающиеся трубчатые печи (барабанные сушилки и аппараты с испарением влаги во взвешенном состоянии– трубы-сушилки, сушилки с кипящим слоем, распылительные сушилки и др.). Барабанная сушилка представляет собой стальной цилиндрический кожух (толщина стенки 12–18 мм) длиной до 27 м и диаметром 1,0–3,5 м, установленный под углом 1–4° в сторону разгрузки. На кожухе барабана закреплен зубчатый венец и два бандажа, которыми барабан опирается на опорные ролики. Вращение сушилки со скоростью 2–8 мин-1. Обогрев печи осуществляется топочными газами, образующимися за счет сжигания газообразного или жидкого топлива в стационарных топках. Движение шихты и дымовых газов в печи прямо- или противоточное. Температура газов на входе допускается 1000–1100ºС (типично 700–800°С), на выходе – 70–120ºС, скорость движения газов в барабане 2–4 м/с, длительность сушки 15–40 мин. Удельная производительность сушильных трубчатых печей на 1 м3 объема барабана составляет 40– 80 кг/ч влаги, расход условного топлива 1–5%, пылевынос до 3–8 % от массы загружаемых материалов. Содержание влаги в подсушенной шихте – 4–6 %. Трубы-сушилки и распылительные сушилки в сравнении с традиционными вращающимися барабанными имеют большую удельную производительность, свободны от отмеченных недостатков. В трубах-сушилках совмещается глубокая (до 0,1–0,5 % влаги) сушка материала с одновременным его перемешиванием системой пневмотранспорта. Труба-сушилка представляет собой вертикальную трубу диаметром 900–1200 мм, высотой 20–25 м. Рис. 2.8. Барабанная сушилка Сушильный агент (дымовые газы) с температурой 300–500°С подается из топки снизу вверх со скоростью 10–40 м/с и подхватывает шихту, забрасываемую питателем-забрасывателем в приемное устройство трубы. Влажность исходного материала может достигать 8–10 %. Отделение высушенной шихты от топочных газов последовательно осуществляют в батарейных циклонах и электрофильтре. Данная система обеспечивает выделение не менее 99,95% твердого материала. Существенными недостатками сушки шихты в трубах являются необходимость тщательной герметизации всей системы и сложная (и дорогая) схема очистки сильно запыленных (более 1500 г/м3) газов. Сушилки с кипящим слоем (рис.) весьма просты в исполнении, не имеют вращающихся или движущихся частей, в них осуществляются быстрый нагрев и интенсивная сушка материала за счет теплоты горячих дымовых газов или воздуха. Сушилки КС работают под давлением, что требует тщательной герметизации. Однозонные сушилки используют для сушки термостойких, двухзонные – термочувствительных материалов. Окатывание. Окатывание (грануляция) – это операция укрупнения тонкодисперсных руд, концентратов, пылей и порошков, при которой происходит окомкование материала и он превращается в круглые окатыши (гранулы), сохраняющие свою форму и размеры при дальнейшей переработке. Перед окатыванием входящие в шихту материалы должны иметь близкий гранулометрический состав, быть тщательно перемешаны, а шихта должна быть определенной влажности (6–12%). Для получения более прочных окатышей иногда в шихту вводят связующие добавки (сульфит-целлюлозный щелок, известь, жидкое стекло, сульфат натрия, бентонит, нефтебитум и др.). Окатывание осуществляют в барабанных или чашевых (тарельчатых) грануляторах (окомкователях). Барабанный гранулятор практически не отличается от барабанного смесителя. За счет малого числа оборотов барабан работает в режиме переката, «наматывания» на окатыши тонких классов шихты, что приводит к росту их размера и продвижению в сторону разгрузки. Иногда разгрузочный конец барабанного гранулятора имеет перфорированную поверхность, которая служит для отсеивания некондиционных окатышей. В цветной металлургии используют барабанные окомкователи диаметром 2,8–3,5 м, длиной 8–12,5 м, их угол наклона 1–6°, скорость вращения барабана 4–12 мин-1. Производительность от 40 до 450 т/ч, диаметр окатышей 6–12 мм. Недостатком барабанных окомкователей является получение неоднородных по размеру окатышей, налипание на футеровку барабана гранулируемой шихты, необходимость удаления гарнисажа. Чашевые грануляторы – сравнительно новый вид оборудования. Такой окомкователь предназначен для получения окатышей диаметром до 20 мм из рудных концентратов влажностью 8–10 %. Гранулятор представляет собой цилиндрическую чашу диаметром до 7,5 м с плоским днищем и прямым бортом высотой до 650 мм, наклоненную к горизонту под углом 40–60° и вращающуюся с частотой 4–9 мин-1. Чаша – сварная, ее дно и борт футерованы ячеистой (просечно-вытяжной) листовой сталью. Вращение чаши – от электродвигателя, редуктора и зубчатого венца. Для поддержания оптимальной толщины гарнисажа установлено очистное устройство с донными, бортовыми и торцевыми ножами. Гранулятор снабжен системой увлажнения шихты, включающей форсунки тонкого распыления. Производительность грануляторов этого типа изменяется от 30–40 до 120–140 т/ч. Прочность сырых окатышей относительно мала, для повышения ее применяют искусственную сушку при температуре 200–400ºС или прокалку при температуре 800–1100°С. жүктеу/скачать 8,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|