Работа конусного окомкователя с отрицательной осью вращения имеет свои особенности, которые не имеют места в цилиндрическом окомкователе с любым расположением оси вращения. Поэтому целесообразно рассмотреть эти особенности с тем, чтобы надежно управлять процессом гранулообразо­вания.

Одной из особенностей конусного барабана является выполнение ним функции классификатора частиц (гранул) различной крупности. Именно это свойство позволяет осуществить режим рециркуляционного окомкования шихты. При разработке режима работы окомкователя для производства гра­нул определенного диапазона крупности необходим анализ работы грануля­тора в этом режиме. При движении частиц сухой шихты вдоль оси вращения без подачи воды на окомкование создается противоточное движение крупных и мелких частиц. Характер движения частиц сухой шихты в противотоке, ко­гда происходит разделение крупных и мелких гранул, подтвержден экспери­ментально и представлен на рис. 4.7. С целью определения количественных показателей режима рециркуляции, в конусном барабане размерами: d = 320 мм, D = 380 мм, і = 350 мм у загрузочного окна были выполнены ок­на 20 х 40 мм, куда просыпалась мелкая шихта при ее движении от разгру­зочного торца барабана к загрузочному. Для обеспечения необходимой сте­пени заполнения барабана, на разгрузочном конце устанавливали подпорное кольцо высотой 25 и 40 мм. В процессе работы изменяли угол наклона оси вращения барабана на 5° и 10°.

Сухую агломерационную смесь загружали в среднюю часть конуса. При вращении окомкователя образовались два потока, один из которых, состоя­щий из мелкой шихты (частицы менее 3 мм), выходил через разгрузочные окна со стороны малого диаметра конуса. Второй поток, состоящий из круп­ных гранул (частиц более 3 мм), выходил через разгрузочный торец больше­го диаметра конуса. Рассеву на фракции подвергалась шихта второго потока.

Исследования показали, что при отрицательном угле наклона оси вра­щения барабана, наибольшее количество фракции (в % отн.) имело место для частиц размером 10 - 15 мм. Максимальное содержание этой же фракции было при высоте подпорного кольца как 25 мм, так и 40 мм. Однако, при вы­соте подпорного кольца равного 40 мм, количество фракций было больше, чем при высоте кольца равной 25 мм. Так как увеличение высоты кольца способствует увеличению степени заполнения барабана, то подобное явление следует наблюдать при увеличении диаметра барабана и его длины. Грану­лометрический состав шихты первого потока был постоянный и состоял из фракции 3 - 0 мм.

Для исследования процесса гранулообразования в качестве комкуемой составляющей использовали железорудный концентрат, в качестве центров окомкования был взят возврат различных классов крупности: 10 - 8, 8 - 5, 5 - 3, 3 - 2 мм. Это объясняется тем, что возврат с агломашины имеет суще­ственные колебания, как по крупности, так и по количеству. Угол естествен­ного откоса фракций возврата различной крупности имеет отличающиеся друг от друга значения. Для того чтобы знать поведение центров окомкова­ния в конусном грануляторе в зависимости от их количества и условий гра­нуляции использовали в каждом опыте возврат узкого диапазона крупности.

Шихтовая смесь была составлена таким образом, чтобы центры окомко- вания определенной крупности не могли переходить в гранулы меньшего

класса крупности. Например, возврат крупности 8 - 5 мм не может быть ис­пользован в качестве центров окомкования гранул окомкованной шихты крупностью 5 - 3 мм. Это позволяет утверждать, что в окомкованной смеси все гранулы крупностью менее 5 мм состоят только из комкуемой составля­ющей. Эффективность использования центров окомкования будет тем выше, чем больше комкуемой составляющей используется для их роста.

В выполненных исследованиях в качестве комкуемой составляющей ис­пользовали концентрат крупностью 0,07 мм. Качество окомкованной шихты определяли по содержанию в ней фракции 8 - 3 мм. Окомкование концентра­та с возвратом узкого класса крупности осуществляли в конусном гранулято­ре, который имел больший диаметр 400 мм, меньший 300 мм и угол наклона образующей конуса к оси вращения был равен 40, угол наклона оси вращения к горизонту 100. Скорость вращения конусного барабана была равной

n = 8 мин~х.

Таблица 4.4

Зависимость гранулометрического состава шихты, окомкованной в ко­нусном грануляторе, от количества комкуемой составляющей, крупность центров окомкования 5-3 мм

Таблица 4.5

Зависимость гранулометрического состава шихты от крупности центров окомкования (конусный гранулятор). Содержание центров окомкования 26,6%

Исследования показали, что при использовании центров окомкования крупностью 5 - 3 мм, как самой представительной фракции в исходном мате­риале, кондиционной окомкованной фракции 8 - 3 мм образуется в количе­стве равном 75 - 88 %, влажность фракций колеблется от 7,1 до 10,5 %. С уменьшением количества концентрата в шихте (комкуемой составляющей) от 93,4% до 50% влажность окомкованной смеси уменьшается от 8,6% до 6,6%.

Минимальное количество влаги в шихте при 50% комкуемой составля­ющей объясняется присутствием в смеси негигроскопичного материала - возврата. С этой точки зрения увеличение доли возврата в агломерационной шихте полезно, т. к. ведет к уменьшению разрушения гранул в агломерируе­мом слое от действия переувлажнения. Однако, доля возврата в шихте мало влияет на процесс гранулообразования в конусном грануляторе с наклонен­ной в сторону загрузки осью вращения. В таблице 4.5 приведены результаты окомкования концентрата в смеси возврата постоянного количества, но раз­личных классов крупности. Исследования показали, что количество конди­ционной фракции 8 - 3 мм в окомкованной шихте содержится при использо­вании в качестве центров окомкования возврата крупностью 8 - 5 и 5 - 3 мм. Наименьшее количество кондиционной фракции имело место при использо­вании в качестве центров окомкования кусочков возврата крупностью 10 - 8 мм. Это видимо, связано, во-первых, с тем, что частицы 8 - 10 мм не входят

в кондиционную фракцию, а во-вторых, на такие центры окомкования мень­ше накатывается комкуемая составляющая из-за большой скорости переме­щения этих частиц вдоль горизонтальной оси вращения барабана.