Выполнены исследования по определению качества окомкованной ших­ты в зависимости от условий грануляции шихты. В частности были опреде­лены гранулометрический состав и влажность окомкованной смеси из кон­центрата и возврата крупностью 5 - 3 мм при использовании цилиндрическо­го окомкователя установленного горизонтально. Результаты исследований приведены в таблице 4.6.

Анализ процесса гранулообразования показал, что в цилиндрическом окомкователе существенное влияние оказывает характер движения крупных и мелких частиц относительно друг друга. Одновременное взаимное интен­сивное перемещение комкуемой составляющей и центров окомкования при­водит к расширению диапазона крупности образовавшихся гранул и их сте­пени неоднородности. Так, при окомковании концентрата с возвратом в ци­линдрическом грануляторе количество некондиционных фракций плюс 8 мм и минус 3 мм больше чем при окомковании такой же шихты в конусном гра­нуляторе (табл. 4.7). При этом, влажность, как отдельных фракций, так и окомкованной шихты независимо от количества комкуемой составляющей в цилиндрическом грануляторе выше, чем в коническом. В работе исследованы показатели окомкования и влажность шихты в цилиндрическом окомковате - ле при различной крупности центров окомкования (возврата) и постоянном количестве комкуемой составляющей. Исследования показали, что в цилин­дрическом грануляторе с увеличением крупности центров окомкования уве­личивается количество некондиционной фракции +8 мм (табл 4.8). Однако, при постоянном количестве (% по массе) центров окомкования влажность окомкованной смеси во всех опытах постоянна.

Зависимость гранулометрического состава шихты, окомкованной в ци­линдрическом грануляторе, от количества комкуемой составляющей. Круп­ность центров окомкования 3 - 5 мм.

Окомкование шихты в конусном грануляторе с углом наклона оси вра­щения к горизонту 13°. Возврат крупностью 5 - 8 мм в количестве 26,6 %

Крупность возврата, полученного в промышленных условиях, укладыва­ется в диапазон от 10 мм до нуля. Для исследований влияния степени неод­нородности возврата по крупности на процесс окомкования шихты в конус­ном грануляторе были выполнены окомкования концентрата с возвратом различных классов крупности (табл. 4.9).

Зависимость гранулометрического состава шихты, окомкованной в ци­линдрическом грануляторе, от крупности центров окомкования. Содержание центров окомкования 26%.

Исследования показали, что до 80 % кондиционной фракции окомкован - ной шихты образуется и при использовании возврата высокой степени неод­нородности.

Таблица 4.9

Окомкование шихты в конусном грануляторе с углом наклона оси вра­щения к горизонту 8°. Возврат крупностью 10 -8 (5%), 5 - 8 (10%), 3 - 5 (10%), 3 - 2 (5%)

В работе исследованы наиболее тяжелые шихтовые условия для окомко - вания, когда твердые центры окомкования полностью отсутствуют. Шихту, содержащую 100% концентрата крупностью 0,07 мм окомковыванием в ко­нусном грануляторе при угле наклона оси вращения к горизонту равном 8 и

12° (табл. 4.10). В рассматриваемых опытах центрами окомкования служат капельки воды, способствующие локальному переувлажнению концентрата.

Таблица 4.10

Окомкование шихты в конусном грануляторе с углом наклона оси вра­щения к горизонту ах = 8°, а2 = 12°. Материал - концентрат крупностью 0,07 мм.

В лабораторном грануляторе сложность заключалась при работе на начальной стадии, когда в барабан загружали сухой мелкодисперсный мате­риал и подавали воду на окомкование. В этом случае наблюдалось равномер­ное увлажнение и процесс гранулообразования затягивался во времени. Од­нако, в результате действия динамических нагрузок в пересыпающемся слое вместе с шихтой и разных участков слоя в барабане приводят к перемещению влаги в различных участках слоя, к локальному переувлажнению и образова­нию центров окомкования (микрогранул). После выхода на установившийся режим работы гранулятора локальное переувлажнение имеет место из-за наличия центров окомкования и мелкодисперсной исходной шихты.

Результаты окомкования приведенные в табл. 4.10 показали, что при грануляции шихты в конусном грануляторе нет проблем в получении высо­кокачественной окомкованной шихты как при наличии центров окомкования широкого диапазона крупности.

Были проведены исследования по получению агломерационной шихты одного-двух классов крупности. С этой целью конусный гранулятор устано­вили с отрицательным углом наклона в три раза большим угла наклона на образующей конуса к горизонту, т. е. с углом наклона 13°. В барабан в тече­ние определенного времени подавали шихту и воду на увлажнение. Рассеву подвергали отдельно: шихту, высыпающуюся из барабана и шихту, остав­шуюся в барабане после окомкования. Исследования показали, что в таком

режиме имеется возможность получать окомкованную до получения 100% гранул узкого класса крупности. В данном случае получена шихта, состоя­щая из 100% кондиционной фракции 3 - 8 мм, то есть при наличии возмож­ности создания рециркуляции шихты в окомкователе путем изменения угла наклона оси вращения конуса к горизонту имеется возможность уменьшить диапазон крупности гранул до минимума, чего невозможно получить в ци­линдрическом грануляторе.

4.3. Выводы

1. Разработана методика расчета параметров цилиндрических окомкова - телей с учетом кинетических и динамических условий окомкования.

2. Разработана конструкция окомкователя в виде усеченного конуса с осью вращения наклоненной в сторону загрузки.

3. Выполнены исследования и разработана методика расчета производи­тельности конусного гранулятора в зависимости от угла наклона оси враще­ния, производительности, свойств шихты, подлежащей окомкованию.

4. В результате исследований определено, что процесс окомкования аг­ломерационной шихты в конусном грануляторе эффективнее и позволяет увеличить дозировку в рудную часть шихты тонкодисперсных железосодер­жащих материалов.

5. В результате выполненных исследований доказана целесообразность применения рециркуляционного режима окомкования, который ведет к уменьшению общей влажности окомкованой шихты и получению более од­нородной по гранулометрическому составу шихты.