Агломерация является термохимическим способом обработ­ки мелких руд и концентратов с целью их окускования, получа­емого за счет спекания.

Технология производства агломерата включает следующие основные операции: подготовку смеси (шихты) к агломерации; процесс агломерации; обработку спекшегося продукта с целью получения агломерата требуемой крупности. Подготовка ших­ты заключается в доведении до необходимой крупности (когда это требуется) компонентов, входящих в состав агломерацион­ной шихты, смешивании их требуемой пропорции.

Крупность входящих в состав агломерационной шихты компонентов не должна превышать, мм: окисленных железных руд — 8; магнетитовых руд— 6; возврата — 6; флюсов — 3 и топлива — 3.

Агломерация для тонких материалов не применяется, так как в этом случае спекание происходит медленно и агломерат получается пониженного качества. Агломерационная шихта при производстве неофлюсованных агломератов должна состоять из рудной части, представленной обычно концентратом или мелкой рудой (или смесью концентрата и руды), топлива (мел­кий кокс, антрацит, каменный уголь), возврата (мелкого агломе­рата, остающегося от предыдущего спекания) и возможных раз­личных добавок: колосниковой пыли, конверторных шлаков (при выплавке железа), пиритных огарков (при сернокислотном производстве), красных шламов (глиноземное производство) и др. При получении мартеновского агломерата в шихту добав­ляют железную или чугунную стружку и окалину. При получе­нии офлюсованных агломератов добавляют флюсы (известняк, доломит). Смешивание шихты происходит в специальных сме­сителях.

Процесс агломерации производится в агломерационных ма­шинах, состоящих из последовательного ряда спекательных те­лежек (паллет), вытянутых в длину. Тележки имеют невысокие борта, колосниковое дно и шарнирно соединены между собой, представляя вытянутую поверхность. За счет приводного бара­бана осуществляется медленное движение тележек от места за­грузки шихты до выгрузки агломерата. Загрузка агломерацион­ной шихты на спекательные тележки производится специаль­ным устройством — укладчиком, обеспечивающим постоянст­во высоты (около 250—300 мм) слоя материала. Часто перед за­грузкой шихты в агломерационную машину на колосниковую решетку спекательных тележек предварительно укладывается постель (слой мелкого агломерата массой 20 — 30 кг на 1 м2), которая предохраняет колосники от перегрева и исключает при - плавление кусков агломерата к колосникам, обеспечивая сво­бодный его сход с машины.

Зажигание верхнего слоя шихты производится в зажига­тельном горне (или горелке), установленном сразу за укладчи­ком шихты. Продукты горения от сжигания в горне газообраз­ного или жидкого топлива просачиваются через слой шихты и воспламеняют твердое топливо. Шихта разогревается до 1150 —1350 °С (в зависимости от температуры плавления шихты). Для поддержания процесса горения топлива через слой шихты просачивается воздух. Просос воздуха происходит за счет соз­дания эксгаустером (вентилятором) вакуума в подколоснико­вом пространстве агломерационной машины.

Процесс протекает таким образом, что в каждый момент го­рение происходит только в небольшом (не более 40 мм) по тол­щине слое шихты, так как более глубокие слои не могут гореть из-за низкой для воспламенения температуры и недостаточного содержания кислорода в просасываемом газе. Выше этого слоя находится готовый спек. По мере перемещения материала вдоль машины горящий слой шихты продвигается все ниже и ниже и при достижении постели (или колосников) процесс спекания заканчивается. По времени процесс агломерации длится 10— 15 мин и подразделяется на три периода: начальный, когда фор­мируются отдельные зоны агломерируемого слоя; основной, когда газодинамический и тепловой режимы стабилизирова­лись, и заключительный, когда происходит «выклинивание» от­дельных зон.

Окомкование — процесс окускования тонкоизмельченных (85—95 % класса -0,06 мм) влажных материалов (главным об­разом железных концентратов) за счет их способности образо­вывать при перекатывании агрегаты округлой формы — ока­тыши. Полученные в процессе окатывания сырые окатыши под­вергаются упрочению обжиговым или безобжиговым методами. Упроченные окатыши однородны по химическому составу и круп­ности, обладают хорошей восстановимостью и прочностью. В тех случаях, когда в шихту вводятся флюсы (известняк, доло­мит, известь), получают офлюсованные окатыши, без флюсов — неофлюсованные.

Технология получения обожженных окатышей включает следующие основные процессы: подготовку шихты для окомко - вания; процесс получения сырых окатышей (окомкование) и их обжиг.

Подготовка руды для окомкования заключается в усредне­нии сырья, измельчении добавок до требуемой крупности (при неблагоприятной крупности исходного сырья производится его доизмельчение), дозировании компонентов шихты и смешива­нии сырья в шнековых, роторных и барабанных смесителях. При этом необходимо выдерживать оптимальную влажность ших­ты, составляющую для гематитовых и магнетитовых концен­тратов 8—10 %, бурых железняков 20—25 %, пиритных огар-

ков 15—20 %. В шихту добавляют упрочняющие добавки, из которых наиболее распространенным является бентонит (особый тип глины), содержание которого составляет 0,4—1 % от шихты.

Окомкование производится во вращающихся барабанных и тарельчатых (чашечных) окомкователях.

7.7.2

БРИКЕТИРОВАНИЕ

Брикетирование — процесс окускования мелкозернистых ма­териалов за счет прессования под давлением с целью получения из них брикетов — кусков геометрически правильной формы и одинаковых размеров.

В зависимости от свойств исходного материала брикетиро­вание может осуществляться с добавкой связующих веществ при давлении менее 80 МПа и без связующих веществ при повышен­ном давлении (свыше 80 МПа).

Брикетирование производится в брикетных прессах низко­го (вальцовые, столовые) и высокого (штемпельные, кольцевые) давления.

Бурые угли (молодые) в естественном виде непрочны, при хранении рассыпаются, их сжигание в топках с колосниковыми решетками из-за большого провала через колосники неэффек­тивно. Такие угли подвергаются брикетированию без связую­щих веществ, так как они имеют значительное (цо 20 %) содер­жание битумов, которые (по одной из гипотез) при брикетиро­вании склеивают угольное вещество брикета.

Технология брикетирования заключается в следующем: бу­рые угли дробят в зубчатых, валковых и молотковых дробилках до крупности -6 +0 мм, сушат в барабанных трубчатых, паро­вых, тарельчатых или других сушилках (от влажности 50— 60 % в исходном угле до 18—20 % в высушенном), охлаждают и брикетируют в штемпельных или кольцевых прессах высокого давления. После охлаждения брикеты используют в качестве топлива или для полукоксования.

Каменные угли и антрациты характеризуются более плот­ной по сравнению с бурыми углями структурой, меньшей пла­стичностью и более низким содержанием битумов (менее 3 %). Поэтому мелочь каменных углей и антрацитов брикетируется с добавлением связующих веществ, в качестве которых наибольшее применение получили нефтяные битумы, а иногда используется каменноугольный пек.

Технология брикетирования каменных углей и антрацитов сводится к следующему: исходный уголь (крупностью не более 6—10 мм) подсушивается, смешивается со связующим вещест­вом в паровом смесителе и после охлаждения направляется на прессование в вальцовых прессах при давлении 15—25 МПа. Каменноугольные и антрацитовые брикеты охлаждаются в ох­ладителях с сетчатым дном. Мелочь и бой брикетов провали­ваются в отверстия сетки и возвращаются в процесс брикетиро­вания. Готовые брикеты отправляют на склад или отгружают потребителю.