Интенсификация агломерационного процесса органически связана с повы­шением газопроницаемости агломерируемого слоя. Аэродинамическое со­противление агломерируемого слоя определяется не только крупностью гра­нул, но и степенью неоднородности шихты. Об этом свидетельствуют много­численные работы [51 - 53], выполненные при исследовании газодинамики процесса агломерации.

Окомкование агломерационной шихты в рециркуляционном режиме по­зволяет получить гранулы наперед заданного гранулометрического состава, при этом количество кондиционных фракций в окомкованой шихте составля-

ет 90 - 95 %. Были выполнены спекания агломерата из шихты используемой на аглофабрике Алчевского металлургического комбината. Результаты спе­каний представлены в табл. 5.4.

Как показали исследования более однородная окомкованная шихта поз­воляет получить высокие показатели гаопроницаемости, что открывает воз­можность спекать агломерат в слое 500 мм при наличном тягодутьевом обо­рудовании, позволяющем создавать разрежение 10 кПа. Причем, имеется ре­зерв для дальнейшего повышения высоты агломерируемого слоя исходя из того, что рециркуляционное окомкование позволяет повысить однородность гранулометрического состава.

Таблица 5.4

Показатели эффективности спеканий шихты полученной при рецирку­ляционном окомковании

В этой связи были проведены исследования по определению возможно­сти интенсификации процесса спекания железорудных материалов из шихт, содержащих различное количество тонких концентратов. Для этого исполь­зовали метод рециркуляционного окомкования аглосмеси, позволяющий из­менять крупность окомкованного материала в широких пределах без суще­ственного повышения влажности.

В лабораторных условиях спекали шихту, характеризующуюся исход­ным гранулометрическим составом, начальной влажностью и химическим составом, данные представлены в таблицах 5.4 - 5.6. При определении ис­ходного и конечного гранулометрического составов использовали сита с размерами ячеек 10, 5, 3 и 2 мм.

Влажность аглосмеси определяли методом высушивания пробы при температуре 120°С в течение 8 часов в сушильном шкафу.

Для исследований были взяты пять составов агломерационных шихт, у которых содержание концентрата в железорудной части изменяли через 25 % от 0 до 100 %. С повышением доли концентрата уменьшали расход твердого топлива (табл. 5.6). Основность агломерационной шихты была постоянной и равной 1,35. Все пять составов шихт отличаются не только компонентным, но и исходным гранулометрическим составом. С увеличением доли руды в смеси количество твердых центров окомкования повышалось с 30 до 63 %.

В связи с тем, что рециркуляционное окомкование способствует повы­шению крупности гранул без изменения влажности, высоту агломерируемого слоя увеличили от 320 - 350 мм в базовых до 500 - 550 мм в опытных спека­ниях. С повышением доли концентрата в железорудной части шихты удель­ная производительность базовых спеканий понижается с 1,58 до 1,18 т/м 2 час.

Особенно заметно снижение при содержании концентрата более 50 %. Объясняется это тем, что железорудный концентрат, представляющий основ­ную массу комкуемой составляющей аглосмеси, способствует разрушению гранул в зоне переувлажнения, что снижает газопроницаемость агломериру­емого слоя и, как следствие, удельную производительность аглоустановки (табл.5.7).

С увеличением количества концентрата в шихте усиливается отрица­тельное влияние уменьшения выхода годного агломерата на величину удель­ной производительности (табл. 5.7).

Это связано с тем, что спекание концентрата в шихте основностью 1,35 связано с разрушением агломерата в результате полиморфного превращения двукальциевого силиката при остывании спека. Снижение расхода твердого топлива уменьшает это влияние, но агломерация в низком слое требует по­вышенного количества тепла. Дефицит, которого ведет к уменьшению меха­нической прочности готового продукта.

Опытные спекания, проведенные для пяти составов шихт, показали, что удельная производительность, при использовании рециркуляционного оком -

кования увеличивается, независимо от состава аглосмеси. Спекание в высо­ком слое способствует повышению прочности агломерата (табл. 5.7), а также снижению расхода твердого топлива в шихту (табл. 5.6).

Повышение крупности окомкованной шихты без увеличения её влажно­сти способствует интенсификации агломерационного процесса. В особеннос­ти этот метод эффективен при агломерации шихты с содержанием руды в железорудной части более 50 %. При наличии в шихте большого количества тонких концентратов (более 50 %) удельная производительность падает.

Таблица 5.7

Показатели процесса агломерации шихты с различным содержанием

Это связано как с уменьшением вертикальной скорости спекания, так и с уменьшением выхода годного. Второй параметр уменьшается в связи с низ­кой прочностью верхних горизонтов аглоспека. Чтобы устранить этот недо­статок необходимо использовать одно из следующих мероприятий:

1. Увеличить количество топлива в верхних горизонтах агломерируемо­го слоя.

2. Увеличить высоту слоя.

3. Произвести дополнительную тепловую обработку поверхности спека в процессе зажигания.

Первое и третье мероприятия требуют дополнительного расхода тепло­носителя. В производственных условиях они доступны для осуществления, но требуют подтверждения экономической целесообразности.

Второе мероприятие не требует дополнительного использования тепло­носителя, но, с целью сохранения или повышения производительности, име­ется необходимость в повышении крупности окомкованной агломерационной шихты, что требует использования технологии рециркуляционного окомко - вания.