Файл: ЖАа байланыстырушы материалдарды олдана отырып, темір кені шекемтастарын дайындауа арналан технологияларды зерттеу жне зірлеу.docx
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4 ОРГАНИКАЛЫҚ БАЙЛАНЫСТЫРУШЫМЕН ТЕМІР КЕНІНІҢ ШЕКЕМТАСТАРЫН ӨНДІРУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН СЫНАУ
4.1 Материалдық және жылу балансын есептеу
Зертханалық зерттеулердің нәтижелері бойынша органикалық байланыстырғышпен түйіршіктер алу технологиясының өнеркәсіптік сынақтары жүргізілді. Сынақтар металлургиялық кешеннің ірі кәсіпорындарының бірінде жүргізілді.
«ОЭМК» ОАО өндірістік схемасы темір кенінің концентратынан болат прокатын өндіруді қарастырады. Ол үшін келесі негізгі технологиялық кезеңдер қарастырылған: темір кенінің концентратын суспензияны сүзу, түйіршіктеу, шекемтастарды күйдіру, металдандыру, электрлі болат балқыту және ұзын бұйымдар.
Өндірістік сынақтарды жүргізу кезінде тәжірибелік күйдірілген түйіршіктер металдандыру бөліміне, ал тотықсызданудан кейін алынған металдандырылған түйіршіктер электр болат балқыту цехына жөнелтілді. Осылайша, жаңа байланыстырғышпен күйдірілген шекемтастарды өндіру процесін зерттеп қана қоймай, сонымен қатар өнімнің металлургиялық қасиеттерін және одан әрі металлургиялық өңдеу кезінде оның мінез-құлқын талдау мүмкін болды.
Сынақтар екі және алты аптаға созылатын екі кезеңде өткізілді. Бірінші кезең 2012 жылдың шілдесінде өтті; Бұл кезеңде органикалық байланыстырғышты ОЭМК ОАО өндірістік жағдайында қолдану мүмкіндігі зерттелді. Екінші, ұзағырақ кезең 2013 жылдың ақпанынан наурызына дейін жүргізілді және органикалық байланыстырғышпен түйіршіктеу технологиясын әзірлеу үшін пайдаланылды.
Сынақтар басталғанға дейін арнайы PELLETS бағдарламалық өнімі арқылы шекемтастарды қуыру процесінің материал және жылу балансы есептелді [22].
Модель алдын ала бейімделген. Лурги OK-480 қуыру машинасының берілген зарядтау шарттары мен ерекшеліктерін ескере отырып. Бентонитті түйіршіктер үшін балансты есептеу нәтижелері - негізгі нұсқа өнеркәсіптіктермен қанағаттанарлық. Үшін. есептеу. Таразылардың тәжірибелік нұсқасы 0,2 кг/т органикалық байланыстырғышты тұтынуды болжады. Зертханалық зерттеулердің нәтижелері бойынша эксперименттік шекемтастардағы FeO мөлшері 0,18% деп алынды. 13 және 14 кестелерде негізгі және тәжірибелік нұсқалар бойынша материалды және жылу баланстарын есептеу нәтижелері көрсетілген: минералды және органикалық байланыстырғыштармен.
Кесте 13. Шихтаның құрамдас бөліктері мен шекемтастардың құрамының болжалды шығыны.
| Есептеу нұсқасы | Шихтаның құрамы, % | Шекемтастардың химиялық құрамы, % | |||||||
| Концен трат | Әктас | Байланыстырушы | Feжал | FeO | CaO | MnO | SiO2 | Al2O3 | |
| Негіз | 97,59 | 2,00 | 0,41 | 166,44 | 0,22 | 1,31 | 0,29 | 2,96 | 0,24 |
| Тәжірибелі | 98,23 | 1,77 | 0,02* | 66,76 | 0,18 | 1,18 | 0,27 | 2,74 | 0,16 |
*- органикалық байланыстырғыш шығыны 0,2 кг/т деп белгіленген.
Кесте 14. Есептелген жылу балансы.
| Жылу шығыны, кДж/Кок | Жылудың келуі, кДж/кгок | ||||
| Баланс элементі | Байланыст.түрі | Баланс элементі | Байланыст.түрі | ||
| Бентонит | Орг.байл. | Бентонит | Орг.байл. | ||
| Эндотермиялық реакциялар | 252,4 | 250,1 | Эндотермиялық реакциялар | 427,3 | 430,2 |
| Түйіршіктер жылуы | 250,3 | 250,3 | Шикі түйіршіктер | 0,2 | 0,2 |
| Шығарылатын жылу | 660,0 | 660,0 | Отынның жануы* | 361,7 | 355,8 |
| Шекемтастарды қыздыру | 344,7 | 344,2 | Ауаның жануы | 44,6 | 43,9 |
| Жылу жоғалту | 63,9 | 63,0 | Кептіру аймағындағы рециркуляция | 359,7 | 3597 |
| | | | Салқындату аймағындағы ауа | 377,8 | 377,8 |
| Барлығы | 1571,3 | 1567,6 | Барлығы | 1571,3 | 1567,6 |
*- Табиғи газдың болжамды шығыны базалық жағдайда 10,132 м/т, тәжірибелік жағдайда - 9,967 м/т.
Есептеу көрсеткендей, «ОЭМК» ОАО жағдайында бентонитті органикалық байланыстырғышпен алмастыру шекемтастардағы Ebsh құрамын 0,32% abs арттырады. Сонымен қатар, бентониттің болмауы шихтадағы SiO2 құрамының төмендеуіне, демек, шекемтастарды берілген негіздікке дейін флюсациялау үшін қажетті әктас мөлшерінің төмендеуіне әкеледі. Сәйкесінше, күйдіру процесінің жылу балансы өзгереді. Атап айтқанда, табиғи газды тұтыну салыстырмалы түрде 1,6%-ға төмендейді, бұл әктас карбонаттарының ыдырауына жұмсалатын шығындардың азаюымен және FeO тотығуы кезінде бөлінетін жылудың көп мөлшерімен байланысты [23].
4.2 Шикі шекемтастардың түйіршіктелуі және қасиеттері
Түйіршіктер ЦОиМ-ның түйіршіктеу бөлімінде (түйіршіктеу және металлдау цехтары) алынды. Түйіршіктеу бөліміне мыналар кіреді: сүзу бөлімі, түйіршіктеу бөлімі және қуыру бөлімі.
Темір кенінің концентраты «Лебединский ГОК» ААҚ-нан «ОЭМК» ААҚ-на суспензия құбыры арқылы жеткізіледі. Консольдегі қатты заттардың мөлшері шамамен 50% құрайды. Целлюлозаны сусыздандыру үшін дискілі вакуумды сүзгілер қолданылады, олар берілген ылғалдылықтағы концентратты алуға мүмкіндік береді. Әдетте концентраттың ылғалдылығы 9...10% құрайды. Вакуумды сүзгілер олардың астында «құрғақ» концентратты қабылдайтын екі параллель конвейер орналасатындай етіп орнатылады. Тікелей вакуумдық сүзгілердің артында, конвейерлер бағытында, олар орнатылады. диспенсерлер. байланыстырғыш және флюс. Содан кейін қоспасы пышақ араластырғыштарда араласады және түйіршіктеу аймағына түседі.
Негізгі режимде. темір кенінің концентратына арнайы қосылады. дайындалған флюс-байланыстырушы қоспасы (ФБҚ). Бентонит дайындау бөлімінде (ОПБ) кесек бентонит пен әктас қоспасы шекемтастардың қажетті негізділігіне және бентониттің сапасына байланысты 1:4 пен 1:6 қатынасында грейфермен дайындалады. Алынған. Флюсті байланыстырғыш қоспасы ұнтақтау үшін шарикті диірменге жіберіледі, содан кейін ол шекемтастарды өндіруге арналған шихтада қолданылады [24].
Қолданыстағы схема кейбір технологиялық шектеулерді анықтайды. Біріншіден, ФБҚ құрамының дәлдігі қысқышты кранның жұмыс параметрлерімен анықталады. Сәйкесінше, технологиялық талаптарды қанағаттандыру үшін байланыстырғышты тұтыну және шекемтастардың негізділігі үшін белгілі бір маржа болуы керек
, бұл сәл үлкенірек: флюс пен байланыстырғыштың қажетті шығыннан нақты шығынын білдіреді. Екіншіден, байланыстырғышты тұтынуды оперативті реттеу мүмкіндігі жоқ, өйткені бұл шекемтастардың негізділігінің сөзсіз өзгеруіне әкеледі. Және керісінше: шекемтастардың негізділігін реттеу байланыстырғышты тұтынудың өзгеруімен байланысты. Бұл ретте қабылданған жұмыс схемасы бентонит дайындау бөлімі жұмысының техникалық-экономикалық көрсеткіштерімен негізделген және цехқа түсетін шихта материалдарының сапасының тұрақтылығы жағдайында қанағаттанарлық жұмыс істейді.
Органикалық байланыстырғышты тұтыну бентонитті тұтынудан айтарлықтай аз, сондықтан оны сынақ кезеңінде жеткізу үшін арнайы диспенсерлер қосымша орнатылды: өнімділік төмендеді. Бұл ретте негізгі дозаторлар арқылы тек әктас жіберілді, ал жаңа байланыстырғышпен түйіршіктеу процесінің қанағаттанарлықсыз ағыны кезінде цехтың апатты тоқтауын болдырмау үшін резервтік дозаторлардың бункерлері ТҚҚ толтырылды. Органикалық байланыстырғыш Brabender шығарған арнайы бұрандалы фидерлердің көмегімен жеткізілді. Диспенсердің үстінде байланыстырғышты сақтауға арналған арнайы жасалған аралық және негізгі бункер және биг қаптарды түсіруге арналған қабылдау воронкасы орнатылды. Негізгі бункердегі байланыстырғыш деңгейі, демек, қайта жүктеу қажеттілігі Siemens-Milltronics деңгей қосқышы арқылы бақыланды, 19-сурет.
Органикалық байланыстырғыш 1000 кг полиэтилен пакеттерге оралған цехқа жеткізіледі және қосымша өңдеусіз тікелей бункерге жіберіледі [25].
Сурет – 18. Өндірістік сынау кезінде органикалық байланыстырғышты мөлшерлеу қондырғысының схемасы
-
- сақтау жәшігі; 2 - аралық бункер;
3- бұрандалы диспенсер; 4 - байланыстырғыш деңгейінің сенсоры.
Зертханалық зерттеулердің нәтижелеріне сәйкес диспенсердің орны органикалық байланыстырғыштың шихтаның ылғалдылығымен әрекеттесуіне қажетті түйіршіктеуді қамтамасыз ететіндей етіп таңдалды. Сақтау бункерлеріндегі экспозиция олардың толтырылу дәрежесіне байланысты 20...60 минутты құрады.
Шикі түйіршіктер диаметрі 3,6 м, ұзындығы 10 м, көлбеу бұрышы 5° барабанды таблеткаларда алынды.
Технологиялық процестердің жүруіне және тотыққан және металдандырылған шекемтастардың сапасына олардың гранулометриялық құрамы айтарлықтай әсер етеді. Бірдей өлшемдегі түйіршіктерден түзілген қабат жақсы газ өткізгіштікке ие, бұл шекемтастарды қуырудың және кейіннен азайтудың техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне оң әсер етеді. «ОЭМК» АҚ тотыққан түйіршіктер өндірісі бойынша технологиялық нұсқаулықтың талаптары 8 ... 16 мм фракцияның құрамын кемінде 85% құрайды.
Өнеркәсіптік сынақтар барысында органикалық байланыстырғышпен шекемтастардың бөлшектердің мөлшеріне таралуына әртүрлі параметрлердің әсері зерттелді. Біз шихтаның ылғалдылығының, байланыстырғышты тұтынудың және түйіршіктегіш жұмыс режимдерінің әсерін зерттедік.
Шихталық ылғалдың шикі шекемтастардың гранулометриялық құрамына әсері екіұшты. Оңтайлы ылғалдылық аймағы бар, онда қолайлы түйіршік фракцияларының шығымы - 8 ... 16 мм - максимум. Ылғалдылықтың жоғарылауымен түйіршіктер дөрекі болады: үлкен өлшемді шекемтастардың шығымы артады. Ылғалдылықтың төмендеуімен түйіршіктеу процесі бұзылып, шикі шекемтастардың тапшылығы пайда болады.
Органикалық байланыстырғышы бар шекемтастардың оңтайлы ылғалдылығы бентонитті шекемтастарға қарағанда 0,1...0,3% төмен және берілген сападағы сынақтар жағдайында анықталған: шихта материалдары шамамен 9,0% болды.
Тұтқырды тұтынудың артуы жасыл шекемтастардың мөлшерінің төмендеуіне әкеледі. 20-суреттегі екі қисық жұмыс параметрлері әртүрлі болып келетін әртүрлі түйіршіктеушілерге арналған шекемтастардың өлшемдерінің өзгеруін сипаттайды. Екі жағдайда да жасыл шекемтастардың эквиваленттік диаметрінің органикалық байланыстырғышты тұтыну артуымен азаю үрдісі бар [26].
Сынақтар кезінде пеллетизатор жұмысының келесі параметрлері өзгертілді: көлбеу бұрышы, айналу жылдамдығы және түйіршіктегіштердің зарядтау жүктемесі. Шекемтастардың гранулометриялық құрамына ең үлкен әсер түйіршіктегіштің көлбеу бұрышы мен айналу жылдамдығының әсер ететіні анықталды.
Түйіршіктегіштің көлбеу бұрышының ұлғаюы ірі фракциялардың шекемтастарының шығымының төмендеуіне әкелді (21-сурет). Сынақ алдында барлық түйіршіктер көлденеңінен 5° бұрышқа орнатылды. Сынақ кезеңінде екі түйіршіктегіштің көлбеу бұрышы 6°-қа дейін ұлғайтылды, бұл 8–16 мм фракциясы бар шекемтастардың шығымдылығын 94,9-дан 95,6% -ға дейін арттыруға мүмкіндік берді.
Сурет – 19. Эквивалентті шикі түйіршік диаметріне байланыстырғышты тұтынудың әсері.
Түйіршіктегіштің айналу жылдамдығын азайту 12-16 мм фракциясы бар шекемтастардың шығымдылығын азайтуға, 10-12 мм фракциясы бар кішірек шекемтастардың үлесін арттыруға және, тиісінше, шикізаттың эквивалентті диаметрін азайтуға мүмкіндік береді. түйіршіктер (Cурет 20). Дегенмен, айналу жылдамдығының төмендеуі пеллетизатор жетегіндегі жүктеменің ұлғаюымен байланысты, бұл белгілі бір шектеулер қояды [27].