Арнайы кокс өндірісі
Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Қарағанды мемлекеттік индустриялық университеті
УДК 669.15-198 Қолжазба құқығында
ФИО
Әртүрлі отын түрлерінің агломерацияның технологиялық көрсеткіштеріне әсері
6М070900 - Металлургия
Техникалық ғылымдар магистрі академиялық дәрежесін алу үшін магистрлік диссертация
Ғылыми жетекшісі:
Ғылыми кеңесші:
Қазақстан Республикасы
Теміртау, 2020
АҢДАТПА
Диссертациялық зерттеу тақырыбы: Әртүрлі отын түрлерінің агломерацияның технологиялық көрсеткіштеріне әсері
Өзектілігі: Агломерация кезінде отынның әртүрлі түрлерін қолдану агломерациялық процестің ағысы айтарлықтай өзгереді,бұл олардың Кесектелген шикізат сапасына әсер ететін физика-химиялық қасиеттерімен байланысты. Отынның жану жағдайына және агломераттың қалыптасу жылдамдығына отынның жанғыштығы мен реакциялық қабілеті қатты әсер етеді. Бұл сапа көрсеткіштері агломерациялық машиналардың өнімділігіне, желілі жентектеу жылдамдығына әсер етеді. Қорыту арқылы отынның әртүрлі түрлері агломерация үшін отынның оңтайлы түріне жақындауға болады, өйткені осы күнге дейін агломерация үшін отынның нақты түрі табылмады.
Мақсаты: Өнімнің сапасына нұқсан келтірместен агломерация үшін ең қолайлы отынды табу.
Негізгі міндеттері: металлургиялық коксты ауыстырушыны табу.
Диссертация отынды агломерацияға дайындауға арналған. Зерттеу жұмысының мақсаты агломерат сапасын жақсарту болып табылады.
Диссертациялық жұмыста отынды сапалы бағалау, отынның техникалық сипаттамалары, зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру.
Диссертация негізі мынадай бөлімдерден тұрады: кендерді агломерациялау үшін қолданылатын отын туралы зерттеулерге әдебиеттік шолу жасау; отын сапасын бағалау, отынның техникалық сипаттамаларын көрсету, зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру; эксперименттер жүргізу, оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау, кесілген шикізаттың сапасын анықтау, жентектеудің техникалық көрсеткіштерін анықтау.
АННОТАЦИЯ
Тема диссертационного исследования: Влияние различных видов топлива на технологические показатели агломерации.
Актуальность: Применение различных видов топлива при агломерации существенно изменяется течение агломерационного процесса, что связано с их физика-химическими свойствами, отражающимися на качествах окускованного сырья. На условия горения топлива и скорости формирования агломерата сильно влияют горючесть и реакционная способность топлива. Эти показатели качества влияют на производительность агломерационных машин, на линейеную скорость спекания. Посредством обобщения различные виды топлива можно приблизится оптимальному виду топлива для агломерации, т.к до сих пор не найден конкретный вид топлива для агломерации.
Цель: Нахождения наиболее подходящих для агломерации топлива без ущерба на качество продукта.
Основные задачи: Найти замену металлургического кокса.
Диссертация предназначена для подготовки топлива к агломерации. Целью исследовательской работы является улучшение качества агломерата.
Оценка качества топлива в диссертационной работе, технические характеристики топлива, сборка лабораторной экпериментальной установки.
Основа диссертации состоит из следующих разделов: литературный обзор исследований о топливе, используемом для агломерации руд; оценка качества топлива, указание технических характеристик топлива, сборка лабораторной экпериментальной установки; проведение экспериментов, агломерация горных материалов с применением оптимального топлива, определение качества вырубленного сырья, определение технических показателей спекания.
SUMMARY
Subject of the dissertation research: "Influence of various types of fuel on technological indicators of agglomeration"
Relevance: the use of various types of fuel during agglomeration significantly changes the flow of the agglomeration process, which is due to their physical and chemical properties that affect the quality of the Pelletized raw materials. The Gorenje state of fuel and the speed of agglomerate formation are strongly influenced by the fuel's combustibility and reactivity. These quality indicators affect the performance of sintering machines and the speed of network sintering. Thanks to smelting, different types of fuel can be closer to the optimal type of fuel for agglomeration, since no specific type of fuel has yet been found for agglomeration.
Goal: to identify the most suitable fuel for agglomeration without compromising product quality.
Main tasks: to find a substitute for metallurgical coke.
Disertacija is intended for preparation of fuel to agglomerate. The purpose of the research is to improve the quality of the agglomerate.
Assessment of fuel quality in the dissertation work, technical characteristics of fuel, Assembly of a laboratory experimental installation.
The basis of the dissertation consists of the following sections: a literary review of research on the fuel used for ore agglomeration; assessment of fuel quality, indication of technical characteristics of fuel, Assembly of laboratory experimental installation; conducting experiments, agglomeration of mining materials using optimal fuel, determination of the quality of cut raw materials, determination of technical indicators of sintering.
РЕФЕРАТ
Магистрлік диссертациялық жұмыс магистрант ... .. Әртүрлі отын түрлерінің агломерацияның технологиялық көрсеткіштеріне әсері тақырыбында орындалған.
Ғылыми жетекшісі: ... ... ... ... ... ... ..
Диссертацияның көлемі мен құрылымы. Диссертация машинкамен басылған мәтіннің 63 бетінде баяндалған, кіріспе, 3 тарау, қорытынды, 20 сурет, 15 кесте, 22 атаудан тұратын әдебиеттер тізімін қамтиды.
Жұмыстың мақсаты өнімнің сапасына нұқсан келтірместен агломерация үшін ең қолайлы отынды табу.
Негізгі міндеттері: металлургиялық коксты алмастырушыны табу, отынды сапалы бағалау, отынның техникалық сипаттамалары, зертханалық эксперименталдық қондырғыны құрастыру, оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау, кесектелген шикізаттың сапасын анықтау. Кесектендірудің техникалық көрсеткіштерін анықтау.
Жұмыста: кенді агломерациялау үшін пайдаланылатын отын туралы зерттеулерге әдеби шолу; отын сапасын бағалау, отынның техникалық сипаттамаларын көрсету, зертханалық экперименталды қондырғыны құрастыру; эксперименттер жүргізу, оңтайлы отынды қолданумен тау-кен материалдарын агломерациялау, кесілген шикізаттың сапасын анықтау, жентектеудің техникалық көрсеткіштерін анықтау жүргізілді.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
Кенді агломерациялау үшін пайдаланылатын отындардың өндірісіне әдебиеттік шолу
1.1 Агломерат өндірісі технологиясының қара металлургиядағы маңыздылығы
1.2 Агломерат өндірісінің техника-экономикалық негізі
1.3 Өлшенген қабаты бар аппараттарда агломерациялық отын өндіру
1.4 Шымтезектен агломерациялық отын өндіру
1.5 Арнайы кокс өндірісі
2. Отынды сапалы бағалау. Отынның техникалық сипаттамалары. Зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру.
2.1 Агломерат сапасы
2.2 Отынның техникалық сипаттамалары
2.3 Зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру
3. Эксперименттік-зерттеу бөлімі. Оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау
3.1 Шикіқұрамды дайындау
3.2 Шихтаның оңтайлы ылғалдылығын анықтау
3.3 Қатты отынның жанғыштығы мен реакциялық қабілетін зерттеу нәтижелері
3.4 Әр түрлі шикіқұрамнан құралған агломерациялық құрғақ шихтаны өлшеу
3.5 Темір кендері мен концентраттарын агломерациялау
Қорытынды
Пайдалаылған әдебиеттер тізімі
7
9
9
10
22
23
25
26
26
29
35
38
38
42
43
48
52
60
62
КІРІСПЕ
Республиқамыздағы басты металлургиялық өндірісі ретінде жалпақ прокат - Арселлор Миттал (Теміртау) болатты қабат және қаңылтыр; сұрыпты прокаттың шағын мөлшері; ААҚ БЗОЦМ-ы (Балхаш) мыс қортпаларынан жасалатын катанка, қабат, жолақтар және баулар, АҚ Қазахмыс-ы (Жезқазған) - мысты катанка болып табылады..
Қарағанды металлургиялық қомбинаты өзіне руда базасын, агломерацияны, кокс химиясын, төрт домен пешті домен цехын, мартендік жəне конверторлық болат өндірісін, прокатты цехтар группасын қосатын толық циклді металлургиялық өндірісті сипаттайды.
Домна пешінің өнімділігі домналық балқытуда кокстың шығыны және балқытылатын шойынның сапасы шихталық материалдардың сапасына тәуелді, сондықтан шихталық материалдардың балқытуға дайындығы металлургия өндірісінің ең маңызды деңгейі болып келеді.
Домна пештерінде қайта балқытылатын темір кені шикізатының 80% - дан астамын басатын агломерациялық өндіріс Домна балқытудың шикі материалдарын дайындау саласында жетекші орынға ие.
Агломерация процесі алғашында түсті металдар кендерін кесудің әдісі ретінде пайда болды және сульфидтердің тотығуының экзотермиялық реакцияларының жылуын пайдалануға негізделген. Оны қара металлургияда енгізу үшін арнайы жылу көзі қажет болды - ұсақталған қатты отын, ол коксты немесе коксты ұсақтау болды]. Темір кені шикізатынан агломерат өндіру көлемінің өсуі Кокс ұсақ-түйек санының артуын талап етті.
Темір кендерін агломерациялаудың қазіргі заманғы ауқымы Кокс ұсақ-түйек тапшылығының туындауына алып келді. Кокс ұнтағының жетіспеушілігі оның антрацит штыбы, арық көмірмен, кейде тіпті кокстың ірі бөліктерін ұсақтаумен толықтырылады.
Газ тәріздес отынды жағу жолымен күйежентектелген қабатты қосымша жылытумен агломерацияның жаңа технологияларын енгізу қабылдануда, ол отын шығынын айтарлықтай төмендетуге (15-25%) алып келеді.
Бұл технология отын тапшылығы мәселесін шешуге мүмкіндік береді, бірақ оны толығымен ауыстыра алмайды. Бұл мәселеде қатты отынды толық шығаруға немесе қалыптасқан тапшылықты жоюға іске асырылатын газ агломерациясы технологиясы болып табылады. Алайда, бұл технология анықталған кемшіліктерге байланысты зертханалық сынақтардан шықпады.
Агломерациялық отынның қалыптасқан проблемасын шешудегі неғұрлым перспективалы бағыт агломерациялық қатты отынның жаңа түрлерін өндіру технологиясын әзірлеу болып табылады.
Жұмыстың өзектілігі: агломерация кезінде отынның әртүрлі түрлерін қолдану агломерациялық процестің ағымында айтарлықтай өзгереді, бұл олардың физика-химиялық қасиеттерімен байланысты, Кесектелген шикізаттың сапаларында көрініс табады. Отынның жану жағдайына және агломераттың қалыптасу жылдамдығына отынның жанғыштығы мен реакциялық қабілеті қатты әсер етеді. Бұл сапа көрсеткіштері агломерациялық машиналардың өнімділігіне, жентектеудің сызықтық жылдамдығына әсер етеді. Жалпылау арқылы отынның әртүрлі түрлері агломерация үшін отынның оңтайлы түріне жақындауға болады, өйткені осы уақытқа дейін агломерация үшін отынның нақты түрі табылмады.
Жұмыстың мақсаты өнімнің сапасына нұқсан келтірместен агломерация үшін ең қолайлы отынды табу.
Қойылған мақсат бойынша келесідей шешімдер орындалуы міндет - телді:
- металлургиялық коксты алмастырушыны табу,
- отынды сапалы бағалау,
- отынның техникалық сипаттамалары,
- зертханалық эксперименталдық қондырғыны құрастыру,
- оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау, кесектелген шикізаттың сапасын анықтау,
- кесектендірудің техникалық көрсеткіштерін анықтау.
Қорғауға шығарылатын жұмыстың негізгі ережелері:
- отын сапасын бағалау,
- отынның техникалық сипаттамаларын көрсету,
- зертханалық экперименталды қондырғыны құрастыру;
- эксперименттер жүргізу,
- оңтайлы отынды қолданумен тау-кен материалдарын агломерациялау,
- кесілген шикізаттың сапасын анықтау,
- жентектеудің техникалық көрсеткіштерін анықтау жүргізілді
Жұмыс тақырыбы бойынша жарияланымдар - магистрлік диссертациялық жұмыс бойынша келесі мақалалар ұсынылды:
Диссертацияның құрылымы мен көлемі - диссертация кіріспеден, 3 тараудан тұрады, оның ішінде сыни шолу мен әдебиетті талдау; теориялық есептерді қою және талқылау; зерттеу нәтижелері; тармақтар - анықтамалар мен белгілер, реферат, қорытынды, пайдаланылған әдебиеттер тізімі бар. Жұмыс 63 беттен тұрады, 15 кесте мен 20 суреттен тұрады.
1 Кенді агломерациялау үшін пайдаланылатын отындардың өндірісіне әдебиеттік шолу
1.1 Агломерат өндірісі технологиясының қара металлургиядағы маңыздылығы
Қазақстанның металлургиялық өндірісі Қеңес Одағы көлемінде тарихи қалыптасқан және біріккен өндірістік кешеннің көлеміне кірді. Көптеген соңғы технологиялық процестер ертеректе Республикадан тысқары аумақтарда жүргізілді. Қазақстаннан тысқары жерде орналасқан зауытқа металды табиғи алынған түрінде жеткізіп отырған, содан соң сол жерде олардың сапасын керекті дәрежеге жеткізіп, аса құнды түрдегі өнім жасаған. Сонымен осы кезге дейін Республикамызда металды алюминийдің өндірісі жоқ, титанды тек қана титанды губқа түрінде алады, сапалы болаттың өндірісі жоқ және т.б.
Республиқамыздағы басты металлургиялық өндіріс болып жалпақ прокат - Арселлор Миттал (Теміртау) болатты қабат және қаңылтыр; сұрыпты прокаттың шағын мөлшері; ААҚ БЗОЦМ-ы (Балхаш) мыс қортпаларынан жасалатын катанка, қабат, жолақтар және баулар, АҚ Қазахмыс-ы (Жезқазған) - мысты катанка.
Қарағанды металлургиялық қомбинаты өзіне руда базасын, агломерацияны, кокс химиясын, төрт домен пешті домен цехын, мартендік жəне конверторлық болат өндірісін, прокатты цехтар группасын қосатын толық циклді металлургиялық өндірісті сипаттайды. Сондай-ақ комбинат құрамына екі ТӘЦ, извест өндірісі, күйінділерді өңдеу жəне т.б. сияқты көмекші өндірістердің көп бөлігі кіреді. Қарағанды металлурғиялық комбинатындағы болат өндірісі технологиясының негізгі ерекшелігі екі параллельді технология бойынша процестің жүруі: Лисаков жерінен түсетін жоғарғы-фосфорлы рудалар жəне неғізінен, Атасу жерінің рудаларына фосфорсыз технолоғияның қолданылуы [1].
Қеңес Одағы ыдырағаннан қейін беттіқ проқатқа дегғен сұраныс ТМД елдерінде күрт төмендеп қетті, сондай-ақ ол 93-95 жылдардағы тоқтап қалу қаупінде тұрған осы кəсіпорындардың жағдайына əсер етті.
Қазіргі дамыған толық циқлді металлургиялық кəсіпорын өзіне барлық негізгі металлургиялық өндірістерді: доменді, болат балқымалы жəне прокатты қосады. Дайын өнім прокат түрінде (сортты жəне бетті профилдер, труба жəне арнайы беқітілғен профилдер) шығарылады, сондай-ақ полуфабриқаттар (бөліқті қатты шойындар, стальді кесектердің, үздіксіз жəне катанды дайындау. Полуфабриқаттар толық циқлді жұмыс жасамайтын зауыттарға бағытталады.
Дегенмен, қалдықтарды агломерациялық технологиямен өңдеу, керамзит технологиясына қарағанда тиімді болып саналады. Себебі ағломерациялық технолоғиямен қез-қелғен қалдықтарды қүйдіруғе болады және оны қүйдіру барысында тұтандыру уақыты небәрі 4-5 минутты, сондай-ақ, жалпы қүю уақыты қерамзит технолоғиясында 3-4 сағатқа созылса, ал агломерат алуда 30-40 минутта толық қүю үрдісі аяқталады.
Агломерат өндірісінің технолоғиясы қара металлурғия шиқізаттарын ағломерациялық машинада минералды шиқізатты қүйдіру неғізінде жасалынған. Агломерациялық әдіспен қүл және шлақты қүйдіру бойынша зерттеулерді алғаш рет 1937 - 38 жылдары С.Д.Топорқов жүргізген болатын. Ол қүлшлақты қоспаны қүйдіре отырып, ағломерация үрдісінің нәтижесінде жеңіл бетондарды алуға жарамды қуысты материал түзетіндіғін анықтады.
1948-51 ж.ж. Қузнецов В.В. және Щепетов А.М. [1], Әлинзон М.П. және Попов Л.Н. жылу әлеқтр станцияларының қүлдерінен жасанды қуысты толтырғыштарды алу мүмқіндіқтерін дәлелдеді. ЖӘС қүлдерінен ағлопорит қиыршағын алу мақатында жүрғізілғен зерттеулерді 1959-60 ж.ж. Иванов И.Н. және Балахнин М.В. жүрғізғен.
Агломерация үрдісінің физиқа-химиялық неғіздерін анықтауға бағытталған жұмыстар П.П.Будниқов, В.С.Ғоршқова, М.П.Әлинзон, Л.Қ.Петров еңбеқтерінде келтірілген.
Осы мәліметтерғе сүйене отырып, ағломерация қондырғысында шиқізаттарды қүйдіру қезінде қуыстың құрылымы, ылғалдың булануы, орғаниқалық заттардың және отынның жануы, шихтаның жеқе түйірлерінің қонтақты қүюі және олардан бөлінғен ғаздардың қысымы әсерінен ісінуі нәтижесінде қуысты құрылым түзіледі. Аглопориттің қуысты құрылымының түзілуі шихта қабатынан жоғарыдан төмен қарай ауа сорылуына және шихтаның әр дифференциалды қабатының жоғары температурада өте аз уақыт аралығында болып, бөлінғен ғаздар жартылай балқыған шихта қабатында фиқсациялануына байланысты түсіндіруғе болады.
Агломерациялық үрдістер динамиқасына байланысты сұрақтарға қөптеғен авторлардың зерттеулерінде қөп қөңіл бөлінғен.
Шет елдерде (АҚШ, Англия, Ғермания, Қанада, Франция және т.б.) ағлопорит шығаратын өнерқәсіптерде, шиқізат ретінде ЖӘС қүлін, қөмір байыту және сазды топырақтарды қолданады.
Дегенмен, әдебиеттіқ шолу жұмыстарын жүрғізу нәтижесінде әлі қүнғе қорғасын қен байыту қалдығы мен титан-мағний өндірісі қалдықтарын ағломерациялық жолмен қүйдіру арқылы қуысты толтырғыш алу жолдары қарастырылмаған. Сондықтан, біздің ғылыми-зерттеу жұмысымыздың ерекшелігі - Орталық Қазақстан облысының өндіріс қалдықтары - қорғасын қен байыту қалдығы мен титан-магний өндірісінің қалдығын пайдалану неғізінде құрылыс материалы болып табылатын жеңіл бетон толтырғышы - агломератты агломерациялық технолоғиямен күйдіру негізінде алу болып табылады.
1.2 Агломерат өндірісінің техника-экономикалық негізі
Домна пешінің өнімділігі домналық балқытуда кокстың шығыны және балқытылатын шойынның сапасы шихталық материалдардың сапасына тәуелді, сондықтан шихталық материалдардың балқытуға дайындығы металлургия өндірісінің ең маңызды деңгейі болып келеді.
Нашар темір, шанды кең және де коксты көмір қорының қысқаруын қолдану ауқымының кеңейуіне байланысты ерекше мағынаға иеленеді. Кен мен көмірді байыту шихталық материалдардың домналық балқытуға дайындаудың маңызды деңгейінің бірі. Дымқыл кенді байытқанда одан кең емес бөліктерін және кейбір зиянды қоспаларды жояды, нәтижесінде темірдің кендегі мөлшері бір шама жоғарылайды, бұдан домналық балқытуда біршама азырақ жылу жұмсалуын тапап ететін концентрат пайда болады. Кенді байыту кен байыту фабрикаларында жүргізіледі, соның ішінде жеке ұсату, ұсақтау, іріктеу, әртүрлі байыту түрлері кіреді.
Агломерация дегеніміз құрамында темір бар шихталы материалдардың алынуының термиялық процесі, сондай-ақ оның байланысу жолы доменді қыздыруға қажетті сипаттама беруге арналған. Агломерация тәсілі үздіксіз ауа өткізу арқылы қабаттағы материалдарда сұйықтықтың жануы.
Агломерациялық шихталардың негізгі компоненттері [2]:
темір-рудалы концентрат,
үлкендігі 10 мм-ден аз кіші шикізатты темір рудасы,
колошникті шаң,
қайтымды (сан жағынан 15-25 % шихталы масса, үлкендігі 10 мм-ден кем бұрынғы алынған өнімдердің жануы);
ісіктер - 3 мм-ден кем извест фракциясы
сұйықтық - 3 мм-ден кем кокс фракциясы ( сан жағынан шихта массасынан 4-6 %);
агломерациялық шихта құрамына (шихта массасынан) 7-9 % ылғалдылық кіреді.
Шихтаны жандырар алдында оны айналмалы барабандарда араластырады және ылғалдандырады, соның нәтижесінде тозаңды материалдан 0,5-5 мм пішінді дымқыл түйіпшіктер түзіледі, соған орай шихта қабаты ғазөткіш болады, яғни жандыру процесіне тиімді әсерін тиғізеді.
Агломерациялык фабрика келесі негізгі бөлімшелерден құралады:
қабылдағыш шанаптардың бөлімі,
шикікұрамды материалдарының қоймасы,
әктасты үгіту корпусы,
отынды үгіту корпусы,
қоспалауыштар бөлімі,
жентектеу корпусы,
салқындату бөлімі
агломераттарды сұрыптау.
Бөлімшелер мен жеке фабриканың машиналары мен агрегаттарының арасында тасымалдау байланысы көбінесе таспалы конвейерлер арқылы жүзеге асырылады.
Металлургиялық өндірістерде агломерациялық фабрикасының орналасуы кезінде домналы цехының қоймасын, ал агломераты өндіру кезінде жанама өнімдер және металлургиялық өндірістерінің қалдықтарын қодануға мүмкіндік бар: колошникті шаң, агломераттардың елеуі мен жентектері, қабыршақ, ұсақ кокс. Сондай-ақ, бұл материалдар тасымалданбайды. Шикіқұрамды жандыруға қажет отын ретінде домналы және кокстық газдарын қолдануға болады. Сонымен қатар, артық тиеу, тасымаддау және қоймалау кезінде агломерат бұзылады, аглофабрикалар мақсатты түрде домналы пештерімен қатар металлургиялық өндірістерінде тікелей құрады. Агломерацияның технологиялық үрдісінің қағидалық сызбасы 1-суретте көрсетілген.
1-сурет. Агломерат өндірісінің сызбасы
1 шанабына шикіқұрамның бөлігіне темірқұрамдас, сондай-ақ кокс пен әктас түседі. Коксті беріске берер алдында білікті уатқышына, ал әктасты -- балғалыға ұшыратады. Шанаптан анықталынған сәйкестікте шикіқұрамды материалдарын 3 таспалы конвейерінен 2 көздеріне береді. Содан соң, олар орналасатын, ылғалданатын және кесектелінетін материалдар барабанды қоспалауыштарға 4 немесе екінші қоспалауыштарға 5 түседі. Келесі мұндай шикіқұрамның түрінде дайындалған 6 шанап-үлестіргішке түседі, мұнда бұршақталумен шикіқұрамнан ірі жікті - төсенішті материал бөлінеді.
Шикіқұрамның көздерін 8 машинаның таспасына, алдымен ірі жіктерді, содан соң қалған шикіқұрамның бөліктерін жаяды. Шикіқұрамның таспасына жатқызылған жанғыш көріктің астында 7 шикіқұрамдағы кокс жандырады, осы үздіксіз сорылуы арқылы шикіқұрам эксгаустердің ауасымен 17 оның жентектелуі жүреді. Эксгаустер машинаның жұмыс тармағынын астынан вакуумды-камераларында 8а, түтінді кұбырлар 8 арқылы атмосфераның жану өнімінің газқұрамдарынан жойылуын жүзеге асырады. Газды коллекторының бөлімінде 15 машина мен эксгаустер арасында жану өнімдері газтазартқыш орнатқыштарында 16 шаңның және шикіқұрам мен агломераттың төгілуінен тазартылады.
Агломерат уатқышта 9 ұсақталуға және таселекте 10 отырғызылады. Ұсақжіктер 1 шанабына қайта оралады. Ірілігі 10 мм шамасындағы агломерат домналы балқытуға жарайды деп есептелінеді. Жентектелінетін агломераттың орташа температурасы 500 °С, ал төмеңгі бөлігі 1200 °С кұрайды. Домнаны балқытуда ыстық агломератты қолдану домналы пештеріне шикіқұрамының жіберілуінің құрал-жабдығының беріктік жүйесіне кері әсерін тигізеді және домналы цехтарында жұмыс жағдайын нашарлатады. Сондықтан да, агломератты ыстық агломератының таселегінде орнатылған 12 салқындатқышта, не болмаса бөлек-бөлек материал қабаты арқылы суық ауаның жоғарыдан төменге қарай агломерациялық машиналарының құйрықты бөлімдерінде үрлеу арқылы салқындатады. Таселектен агломерат салқындатқышқа 11 көзі арқылы жіберіледі.
Салқындатылған агломерат таселекте 13 ұсақ-түйектер бөліп шығарады. Дайын агломератты домналы цехтарына 14 аглотасымалдармен немесе конвейерлермен жеткізіледі.
Жентектердің дайындалуы бойынша фабрикалардың құрылымлылығы және технологиялық үрдістері. Теміркенді жентектерін дайындау бойынша фабрика шикікұрам, кесектеу және күйдірудің дайындау бөлімшелерінен кұралалы. Машина мен агрегаттардың бөлімшелерінің арасындағы тасымалдау байланыстары таспалы конвейерлермен жүзеге асырылады. Жентектерді дайындау үшін басты компоненттері ретінде үгітілген жұқа ылғал концентраты болып табылады. Оны әдетте, теміржол тасымалдарымен жүктеудің қиыншылықтары көп туындайды, әсіресе кыскы мерзімде, сондықтан да жентек фабрикасы байытылған фабрикалармен мүлтіксіз орналасуымен олармен берілетін концентраттарды кесектеуге бағытталуын конвейерлі көліктерімен тиелуін бағыттайды. Суық жентектер жоғары беріктікке ие, домналы цехтарының алыс қашықтықтарына тасымалдануын жүзеге асырады.
Технологиялық үрдісінің қағидалы іс сызбасы 1-суретте көрсетілген. Концентрат, әктас 1 шанабына түседі, шанаптан анықталынған сәйкестікте 2 г көздерімен щикіқұрамның материалдарын қоспалауыш барабандарына 4 бағыттаушы 3 конвейеріне беріледі, шығысында шикіққрам конвейермен 5 тостағанды кесектеғішіне 6 тасымалданады. Кесектеудің алдыңда шикіқүрамға шанаптан 7 көздеуіш 8 берілетін бентонит қосылады.
Тозаңдатылған бүріккіштер арқылы түйіршіктерғе жіберілетін судың деңгейінің шамасынңа мүмкіндік туғызатын кесектегіште жентектердің құрылуы жүреді. Кесектегіштерден шығатын шигі жентектерді конвейермен 9 қалаушыға 10 тасымалдайды. Қалаушының көмегімен күйдіруді беріктендіргіш немесе беріктендіргіш-қайтақұрушы жентектер оларды машиналарға тиеуші 12 көздеуішке II жібереді.
Салқындатудан соң, дайын жентектер қоймаға жіберілер алдыңда таселектерде 13 отырғызылады. Металдардың бұзылу сипаттары бойынша жаншу, жару, сыну, соққы және қажалу болып бөлінеді. Әдетте, ұсақтауға және үгітуге арналған машиналарында металдардың бұзылуының бірнеше үрдістері біруақытта жүреді. Балқытуға кенді, флюсті, отынды, сонымен қатар агломерат ретінде бетті, конусты, білікті және балғалы үгіткіштер, сондай-ақ шар тәрізді және өзекшелі диірмендерді дайындау кезінде қолданады. Барлық машиналар түсірілетін материалдардың өлшемдерімен, олардың физикалық құрамдарымен және талап етілетін өнімділіғімен шартталған бірнеше типті өлшемдерінде шығарылады. Ұсақтау үрдісінің көрсеткіші ретінде ұсақтау деңгейі мен тиімділігі болып табылады. Ұсақталатын материалдың ірілігіне байланысты шартты түрде сәйкесінше ұсақтаулар жұқа, немесе кеннің үгітілуі 5 мм дейін, ұсақ - 5 бастап 30 мм дейін, орташа - 30 бастап 300 мм және ірі - 300 бастап 1500 мм дейін болып ажыратылады.
Жақты уатқыштар. Ұсақтағыштың мұндай түрлері, 2-суретте көрсетілген, әдетте оларды кеннің, агломераттың, әктастың және басқа да материалдарының ірі және орташа ұсақталуы үшін қолданады. Ұсақтау жаншу, сыну және қажалудың құйылған корпусында 17 бекітулі, қозғалыссыз 1 жақтарының қозғалмалы 2 жақындасуы кезінде жүзеге асырылады.
Қозғалмалы жағының ілмегінің 3 білігі ұсақтаудың корпусында бекітілген. Қозғалмалы жақтарының жетегі жетекші тегершік 4 және-эксорталықты білігіне 5 маховикпен бекітілген сынабелдікті берілісі арқылы электрқозғауышынан бастап жүзеге асырылады. Бұл білігінде қарағайлы 14 бұлғағы ауырлықпен 7 байланысқан бұлғақтың 6 жоғарғы бастиегінде болады. Эксорталықты білігі 5°-тан 360°-қа бұрылу кезінде бұлғақ алдымен көтеріледі, содан соң төмендейді. Нәтижесінде топсаға тірелетін 9, екі тақтаның бекітпе тіреуіші 13, максималды және минималды 1 және 2 жақтарының жанасуын қамтамасыз ететін біліктің толық айналымы екі рет соңғы жағдайларынан өтеді.
Жақтардың жақындасуы кезінде материалдың ұсақталуы, ал ажыратылуы кезінде - материалдын кесектерінің арасында төменделуі жүреді. Шығатын саңылауының тақтатар арасындағы өлшемдерінің реттеуіші ауысымды иілімдерімен 10 жүргізіледі.
Аса жүктемелердің алдын-алуы үшін кесінді арқылы жұмыс жасайтын бұлғақ 15 иілімнен және пуансоннан 16 құралған алдын-алғыш орнатқыштарымен жабдықталған. Бұлғақтарда ұсақтаудың жұмыс уақыты қезінде соққылардың жұмсартуын серіппе 8 қарастырылған. Серіппе 11 ауырлықта 12 жақты 2 қайтару үшін қызмет атқарады. Жақты уатқыштарының артықшылықтары ретінде - төменгі өнімділігі, қүшті діріл және шулыжақты ұсақтау болып табылады.
2-сурет Жақты уатқыш
Конустық уатқыштар. Бұл уатқыштар жоғары өнімді машиналар болып табылады және жаншу, сыну және қажалу жолдарымен іріұсақты ұсақтау үшін кеннің, әқтастың, отынның және басқа да материалдары қолданылады. Ірі ұсақтауды қатты қонустармен, ал орташа және ұсақ - шымылдықтармен жүзеге асырады. 3-суретте орташа және ірі ұсақтаудың уатқыштары көрсетілген. Корпуста 1 уатқыш қозғалыссыз конусында 2 орналасқан, білікте 6 қозғалмалы конус 3 бекітілген. Жүктемелі құйғышына жоғарыдан түсетін материалдардың кесектері үлестіргіш табақша 5 арқылы қабылдағыш құйғышына 4 түседі және содан соң қозғалыссыз және қозғалмалы конустарының арасында ұсақталады.
3-сурет. Конустық уатқыш
Қозғалмалы конус сфералық тірегінің 7 қолалы жапсырмасына О нүктесінің орталығымен тіреледі. Мұндайда конус 3 және білік 6 табанның астына 7 ілінген. Корпустың төменгі бөлігінде 1 ішкі ұштамасымен эксорталықты стақанына 12 мойын тірегі болып келетін қоланың төлкесіне 11 бекітілген. Бұл стақанда жетекті білігінің 3 төменгі соңының тірегі болып келетін қоланың төлкесі 13 орнатылған.
Балғалы уатқыштар. Бұл уатқыштар, 4-суретте көрсетілген, әктасты, көмірді, бентонитті және басқа да материалдарының соққы есебінен, сонымен қатар балғалар 3 және оттықты торлар 9 арасындағы жару және жаншу қызметін атқарады. Уатқыштар ауысымды тақталарымен қорғалған, корпус 1 тесік арқылы орталықты және бүйір қырлы материалдың жүктемесімен шығарылады. Балғалар 3 біліктерде 4 жетекті білігіне 5 жиналған дискілерде 2 бекітілген.
4-сурет. Балғалы уатқыш
Біліктің жетегі қозғауышпен жүзеге асырылады. Ауысымды дискілерінде балғалар шахматты ретте бекітілген. Оттықты торлар 9 біліктер 10 корпусында топсалы бекітілген. Ұсақталған өнім саңылау арқылы оттықты торына тиеледі. Оттықты торлар мен балғалардың арасындағы санылауды реттеу үшін материалдың ұсақталуын талап етілетін деңгейін алу мақсатында эксорталықты механизм 7 қызмет атқарады. Оттықты торының эксорталыққа қысылуы үшін серіппе 8 қызмет атқарады. Реверсивті ротор - балғаларды жақсы пайдалану үшін, олардың түсіргғіші мен тозуға төзімділігі беріқ. Уатқыштың төменгі бөлігінде уатқышты тазалау кезінде ашатын, сонымен қатар кейбір уатылатын материаддардың шығуы үшін жапқыш 6 орнатылған.
Диірмендер. Олар бентонит пен әктасты ұсақтауға қолданылады. Құрылғылары мен көлеміне байланысты түрлі диірмендер бар.
Диірмендер келесі белгілер бойынша ажыратылады:
- атанақ барабан тірегінің түрі бойынша: тіректі құрсауларда және доңғалақшада немесе атанақта жетек тісті венец бар түпті мойынтірек;
-жүктелетін түрі бойынша шарлы және өзекшелі, ұсатқыш элемент;
- жүктелетін материал түрі бойынша: біржақты және еқіжақты;
- материалдарды түсіру мінездемесі бойынша: атанақтағы саңылау арқылы немесе арнайы саңылауы бар түсіру сақина арқылы. 6-суретте келтірілген схема бойынша, цапфа, түпті мойынтіректе орнатылған 7, атанақтың берекелі қақпағында бекітілген. Атанақ ерекшелігіне редуктормен тісті тергершік арқылы, электроқозғалтқыштан айналу алатын, тісті венец жалғанған 6. Жүктеумен материалдарды жүктеу қозғалмайтын патрубка мен полды цапфа 2 мен 4 арқылы орындалады.
5- сурет. Диірмен
Диірмендер атанақтың ішіне материалдардың, оның көлемнің жартысын шарлар мен өзекшемен толтырады, үздіксіз реттеуші жіберілуімен жұмыс істейді. Атанақ айналған қезде шарлар үйкеліс күшінің нәтижесінде қандайда бір жоғарлыққа көтеріледі де, содан ерікті түрде сырғанап, төмен қарай жылжиды. Осыдан материал соққымен, қысумен немесе шарлармен үйкеліскенде ұсақталады және жүктеу мен босату деңгейінің ауысуы материалдардың үздіксіз жүктелу қысымы нәтижесінде атанақ бойымен қозғалады. Балғалы және білікті ұсатқыштардан диірменнің артықшылығы олардың үлкен сенімділігі, өнімділігі қарапайым қызмет ету мүмкіндігі, өнімділікті үнемі қолдау жеңілдігі. Диірмендер атанаққа металды заттардың ішке түсуінен қорықпайды. Диірменнің кемшіліктеріне мынаны жатқызуға болады: мағыналы металсыйымдылығы, фундамент үлкендігі, жоғарғы дыбыс шуы және шарлар мен өзекшелердің тозуы.
Гүріл. Шихтаны материалдар инерциалы өздігінен центрлеуші өнімділігі 600 тсағ. дейін өндіретін гүріл мен жазықтықты тербелмелі төрт жәшікті гүріл, өнімділігі 400тсағ. дейін артышылықты ажыратады.
Агломератты гүрілдеуге стационарлы колосников гүрілі және өзі тіректі, ілмелі және қисықтық шегерімелі өзінен баланстанатын гүрілдер қолданылады.1 стационарлыға қарағанда, 2 өзі баланстанатын гүрілдер жұмыста тиімдіреқ, 3 себебі, олардың калосников торы агломерат бөліктерімен сирек бітеледі. 7-суретте өзді балансты қисықтық шегермелі гүріл көрсетілген, 150 мм өлшемді ыстық агломерат бөліктерін, ұсақтардан бөлшектеп алуға арналған. Гүріл келесі түйіршіктерден тұрады: пісірілген корпус 1, калосник торымен 2, вибрациалы жетек 3, тіректі арбаша 4 және корпусты суыту жүйесі. Өзекше корпусының суыту жүйесі коллектор мен ұстаушы тіректі өзіне қосады. Гүрілдің жұмыс істеу торын құраушы колосников плитасы корпустың төменгі өзекшелеріне орналастырылады және сонда бекітіледі.
Гүріл корпусы көкжиектен 8 ° бұрыш жасайтын тіректі арбамен серіппелі амортизаторда өңделген. Жетек екі механиқалық өздігінен баланстанатын вибраторлардан тұрады, айнымалы тоқтың электроқозғалтқышы мен кардонды білік. Гүрілдің электрлі сызбасында динамиқалық тежеу, тоқтаған уақытта гүрілдің амплитудасының көлбеуін төмендетуін қамтамасыз ету қарастырылған.
6- сурет. Қисықтық гүріл
Қоректендіргіштер мен мөлшерлегіштер. Бункерлерден құйылмалы материалдардың бірқалыпты қонвейерге немесе технолоғиялық машиналарға берілуіне, дискті, таспалы, тілімшелік, шайқалмалы, науалы, электровибрациялы қореқтендіргіштер қолданылады, осы мақсатта біруақытылы материалдарды мөлшерлеу үшін сондай түрлі мөлшерлегіштер қолданылады. 8-суретте қең қолданыстағы дискті қоректендіргіш көрсетілген. Қореқтендіргіш 1 фундаментте бекітілген рамадан, 2 электроқозғалтқыштан, муфтадан 3, редуктордан 4, шыға беріс білікте бекітілген дисктен 5, тозуға төзімді болаттан жасалған 6 астарлы тақта.
Қойма өңешенің астында дискті қоректендіргіш бекітіледі, тосқауылмен жабылған 8 және шекті жүқ түсіру терезесімен орындалады 7. Сонымен қатар қырғыш 9 орнатылады, қореқтендіргіштің жұмыс істеу барысында материал дискқе үйкелу қүшінен қойма өңешінің жүк түсіру әйнегіне қызықтырады, жылжымалы конвейер таспасынды қырғышпен соқтығысады. Дискті қоректендіргіштер мөлшерлегіш ретінде жиі қолданылады. Алайда қөлемі бойынша мөлшерлеу талап етілетін ұдайы шихта құрамын қамтамасыз етпейді, қореқтендіргіш өнімділігіне шихта құрамының ірілігі, ылғамдылығы, қойманың толтыру деңгейі және де басқа фақорлар әсер етеді.
7-сурет. Дисклі қоректендіргіш
Электровибрациялы қоректендіргіштер мөлшерленген шақпақты және түйірлі материалдарды ұсынуға арналған. Бұл қоректендіргіштерді жүксалмақпен жіберу рұқсат етіледі. Әлеқтровибрациялық қоректендіргіш келесі негізгі түйекшелерден тұрады: лот, төрт серіппелі амортизаторлар, электровибрациялық жетекке жалғанған лот.
Таспалы қоректендіргіш электрожетегі бар әкелмелі атанақ құрастырылған жақтау, созылмалы атанақ аунақша тірек, тасымалды таспа, шибері бар қабылдағыш қйғыш және таспаны тартуға арналған құрылғыдан тұрады. Қореқтендіргіштің өнімділігін таспаның жылжу жылдамдығын өзгерту мен шибердің орналасуы реттейді.
8- сурет. Автоматты салмақ мөлшерлегіш
Тілімшелі қоректендіргіштің негізгі ірі кесекті үлгі материалдарына арналған жұмыс құралына арналған. Бүиірі бар металдың бөлшектеп тұратын таспа, ол екі ауырлық шынжырларға бекітілген. Сусымалы материалдардың беру үшін қолданылатын тербелмелі және тартпалы қоректендіргіштер жұмыс құралы ретінде тартпа бар ол тербелмелі және жіберіп қайта алатын қозғалысты электрожетек арқылы жібереді.
Таспалы конвейерлер. Аглофабрикаларда сусымалы және кесекті жүктерін орналастыру үшін тұрақты таспалы қонвейерлерін қолданады. Олар көлденең, сонымен қатар иілмелі орнатылуы мүмкін. Конвейердің көтергіш және біруақытты ауырлық органы ретінде барабанның жетекті және созылмалығын айналдырушы иілгіш резеңкелік таспалы артықшылығында болып табылады. Таспаның жұмыс және бос тармағы жөнделген көтергіш металлқұрылымдықтарының шығыршықты тіректеріне тіреледі. Конвейерлер үздіксіз таразылау үшін автоматтық таразылармен жабдықталған. Ыстық материалдарды тасымалдау үшін болаттан жасалған таспалы конвейерлерін қолданады. Өткір кескіш ұсақтағыш материалдарын шекті кесектерімен және жоғары температурада иілмелі конвейерлерімен тасымалдайды.
Барабанды қоспалауыштар және шикіқұрамды кесектегіштер. Агломерациялық шикіқұрамның қоспаларын ксектеуін және орналастыруын барабан типіндегі агрегаттарында жүзеге асырады. 10-суретте қоспаның өнімділігі 850 тсағ, ұзындығы 8000 мм және барабанның диаметрі 3200 мм сызбасы көрсетілген.
9- сурет. В Барабанды қоспалауыш
Көлденеңінен үлкен шамадағы бұрышымен орнатылған барабанның 1 айналуы, тісті тәж 3 арқылы электрқозғауышынан 5 ауыспалы тоғының қуаты 200 қВТ, цилиндрліқ редукторы 6 және айналдырықпен 2 аралық білігі 4 арқылы жіберіледі. Барабанның құрсауларымен 7 төрт тіректі шығыршықтарына 8 тіреледі және құрсаудың еқі жағынан орналасқан білікбағытты екі тіректі шығыршықтарының 9 араласуымен ұстап тұрады. Агломерациялық шикіқұрамның қоспалары шанаптан барабанға тиеледі және үрлеуіштермен құбыр арқылы барабанның ішіне түсетін аз ғана шамадағы судың қосылуы кезінде барабанның айналуымен орналасады. Орналасушы материал барабан білігінен алыс орналасады және одан жүкті түсіретін камерасымен тиеледі. Қуаты 4,5 кВт ауыспалы тоғының цилиндрліқ редукторы 13 арқылы электрқозғауышымен 14 байланысқан, қисыққылқанды-бұлғағынан бастап қайтымды-үдемелі қозғалысын тудыратын, барабанның ішіне жабыстырылған материал, тазалағыш орнатқышынын қайшыларымен кесіледі.
Тостағандыкескіш шикіқұрамдар. Айналмалы тостағанының ашық бөлігіндегі түбіндегі тозаңдатылған суымен, дөңгелек денелерке айнала отырып -- жентектер кесектеледі, үздіксіз шикіқұрамға беріледі. Тостағанда орналасу шегінде жентектің диаметрі артады, тостағанның бортасы арқылы жүк түсіретін тартпасына төгіледі және одан таспалы конвейеріне түседі.
Конвейерлі агломерациалық машиналар. 10-суретте конвейерлі агломерациялық машиналарының сызбасы келтірілген. Машинаның басты бөлігі ретінде оттық торларының жеқе арбашаларынан 1 тұратын конвейерлері болып табылады. Арбашалар тұйықталпған бағыттаушы жолдарымен қозғалады. Арбашаның жоғарғы және төменгі жолдарында бір-біріне тығыз қысылып, жұмыс және бос тармақтарды құра отырып, қозғалады. Арбашаның жұмыс тармағы бойынша қозғалуы бос тармағының көтермесі арқылы есебінен және 7 жетекті жұлдызшаларын итермелеу арқылы жүзеге асырылады.
10- сурет. Конвейерлі агломерациалық машина
Конвейердің жұмыс тармағының басында қозғалатын арбашаларға ірі кесекті шикіқұрамнан құралған 2 жабынды көзімен және содан соң басты шикіқұрам 150 бастап 500 мм дейін қабаттың 3 көзімен байланады. Жабындының қабатының 50 мм қалыңдығымен арбашалардың оттығын аса қыздырудан сақтайды және оттық торының саңылау арқылы шикіқұрамның шашылуын төмендетеді.
Қатты отынның шикіқұрамға енуінің тұтатылуы арқылы газ немесе мазутта жұмыс жасайтын 4 кқөрік орнатылған. Шикіқұрамның қабатының астыңда 5 вакуум-камераларында, жану өнімдері қатты отындардың бөліктерін тұтата отыра, шикіқұрам арқылы өтуіне байланысты, сейілту құрылады. Вакуум-камера арқылы газдар, газдық үлкен жолдар және шаңұстағыштар 6 түтіндік құбырларды 9 бұрады [3].
Алынған агломерат машинадан жүк түсіруден соң ірілік бойынша ұсақтау және сұрыптауға ұшырайды. Агломератты ұзартылған агломераттық машиналарында, не болмаса олардың сызықтарында, сақиналық немесе агломераттың қабатындағы суық ауаға мәжбүрлеп беру есебінен тостағандық салқындатқыштарында 100 °С температураға дейін жүзеге асырады. Салқындатудың әдісі мен режимінен өнімнің сапасы, ұсақ түйектердің шамасы және жылдық агломераттың шығысы, сонымен қатар келесі құрал-жабдықпен және қызмет көрсететін қызметқерлердің жұмыс шарттарына байланысты болады. Бұйымдық агломераттың сұрыпталуынан соң домна цехына немесе арнайы теміржол вагондарына бағыттайды.
1.3 Өлшенген қабаты бар аппараттарда агломерациялық отын өндіру
Кокстелу деп - көмірлерді 900 - 1000[0] С температурада,оларды ауа қатысынсыз қыздырып,кокс деп аталатын қатты көмір қалдығын алу арқылы, сонымен қоса химиялық қосылыстар және заттар ұшқыш булы газды өнімдерден кондицсирленіп және айырылып алынатын көмірлерді (көмірлі қоспаларды) өңдеу процесін атайды. Көрініп турғандағыдай, кокстелу жоғары температуралық процесс, сондықтан да оны кейде жоғары температуралық кокстелу деп те атайды, төменгі температуралық немесе жартылай кокстелуден де айырмашылығы да осында.
Кокстелу көмірлерді термиялық өңдеудің неғұрлым өте кең масштабты саласы болып табылады. Кеңес одағы кокс өндiрiсi бойынша әлемде бiрiншi орын алған, жылдық өндірісі 80 - 85 млн.т . Бұл үшін кокстелетін деп аталатын жылына 150 млн.т тас көмір қайта өңделеді. Бұл көмірлер нақтылы қасиеттерге ие болуы керек, оның ішінде негізгісі болып табылатыны - жымдасуы [4].
Ұшқыш заттардың көлемдерінің шығымы және де кокстеуге қолданылатын пісірілетін көмірлерді әртүрлі маркаларға бөледі - газды (Г), майлы (Ж), кокстық (К), отощенные пісірілетін (ОП). Аталған көмір маркаларынан кокстеуге арналған шихта деп аталатын әр түрлі компоненттер қатынасында қоспалар түзеді. Шихтаны немесе оның жеке компоненттерiн ˂ 3 мм. iрiлiгiне дейiн ұсақтап, жақсылап араластырады, содан соң кокстейдi. Кокстелу көлемі 20 мен 40 м[3] аралығындағы және одан да үлкен көлемдегі кокстеу пеші деп аталатын, арнайы камераларда жүзеге асырылады. Кокстеу пешінің камерасы келесі өлшемдерге ие болады, м: ұзындығы 14 - 17, биіктігі 4 - 7 және ені 0,4 - 0,6. Кокстелудің әр камерасы газдарлың жанған кездегі түзілген жылуы есебінен, герметикалық қабырға арқылы жылытылады. Кокстеу камерасын жүктеу кезінде дымқыл суық шихтадан қабырғада жедел түрде, жартылай кокс деп аталатын, піскен көмір қалдығы түзіледі.
Температураның құлауы нәтижесінде коксталатын массаның ені бойынша, кокстау камерасында жүктелетін нүктенің температурасына сәйкес, көмір шихтасының айналу дәрежесі бойынша әртүрлі зоналар болады.
УХИН - мен тәжірибелік түрде бастапқы көмір дәндерінің біртұтас қатты материялға жартылай коксқа --коксқа ; бастапқы көмір дәні (а)-- күлтілдек шайырланылған дәндер (б) -- құрғақ шайырланылған дәндер (в) --максималды шайырланылған жабысқақ дәндер (г) -- тұтқыр ағынды массаның көбіктендірілген қабаты (д) -- тығыздалған қабаты (е) -- жартылай какс (ж) -- кокс (з) (11 - сурет) [5].
11 - сурет. Көмірдің әр түрлі дәрежесіндегі терохимиялық айналу қабаттарының жіктелуінің қозғалыс сызбанұсқасы
Осылайша коксталатын көмір массасында жүктелгеннен кейін камералардың қабырғаларында түзілген кокстардың қабаттарының кокстелуі жылытылуы жағына қарай ауысып, яғни жүктер орталығы жағына қарай бағытталады, сондықтан бұл процесс қабаттық коксталу деп аталады.
Қабаттық кокстау процессінің көптеген кемшіліктері бар, сонымен қоса шикізаттың жетіспеушілігі де әсер етеді, соған байланысты қазіргі уақытта қабаттық кокстауға жатпайтын кокстаудың көптеген дамыған әдістері жасалған.
1.4 Шымтезектен агломерациялық отын өндіру
Шымтезектің органикалық массасы аз жылу шығару қабілетіне ие: орташа күлділік (10%) және ылғалдылық (30%) кезінде ол 3200 ккалкг-ға жуық құрайды, бұл ұшпалы заттардың жоғары шығуы кезінде шымтезектегі көміртегінің аз мөлшерімен анықталады (органикалық массаға 70% - ға дейін). Шымтезектің көрсетілген қасиеттері оны жанғыш газдарды өндіру үшін жақсы шикізат етеді, бірақ шымтезекте зиянды Күкірт пен фосфордың мүлдем болмауы-металлургтердің назарын оны кокстаудың қатты өнімдеріне аударады.
ГФР-да жүзеге асырылады өндіру торфяного коксты ретортах [6]. Біздің елде агломерациялық өндірісте Кокс ұнтағын шымтезек коксімен ауыстыру бойынша өнеркәсіптік сынақтар үшін соңғысы қабырғасының қалыңдығы 100 мм кезінде 0,4x3,6x10м өлшемдегі камералық пештерде алынған [7].
Кокстеу режимі қыздырылған кокстегі барлық бу-газ қоспасының пиролизін көздеді; пиролиздің газ тәрізді өнімдерін іріктеуді камераның төменгі бөлігінде газ бұру арқылы жүзеге асырды; жылытқыш простенкалардың бетінің орташа температурасын 1250ос деңгейінде ұстап тұрды. Пештердің шымтезек бойынша тәуліктік өнімділігі оның ылғалдылығына байланысты 5-8т.
Кесте 1. Техникалық талдау, торф пен шымтезек коксының қарапайым және гранулометриялық құрамы [7]
Көрсеткіш
Шымтезек
Шымтезек коксы
Техникалық талдау,%:
Wp ... ... ... ... ... .
Ac ... ... ... ... ... .
Vг ... ... ... ... ... ..
Жану жылуы Qвс,ккалкг ... ... ... ... .
Қарапайым құрам,%:
Cc ... ... ... ... ... .
Hc ... ... ... ... ..
Nc ... ... ... ... ..
Sc ... ... ... ... ... ... .
Oc ... ... ... ... ...
Кокстың гранулометриялық құрамы,%:
Бөлшектеуге дейінгі ірілік класы, мм:
50 ... ... ..
25-50 ... ... ... ... .
10-25 ... ... ... ... ... ..
5-10 ... ... ... ... ... ..
0-5 ... ... ... ... ... ...
Ұсақтаудан кейінгі ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қарағанды мемлекеттік индустриялық университеті
УДК 669.15-198 Қолжазба құқығында
ФИО
Әртүрлі отын түрлерінің агломерацияның технологиялық көрсеткіштеріне әсері
6М070900 - Металлургия
Техникалық ғылымдар магистрі академиялық дәрежесін алу үшін магистрлік диссертация
Ғылыми жетекшісі:
Ғылыми кеңесші:
Қазақстан Республикасы
Теміртау, 2020
АҢДАТПА
Диссертациялық зерттеу тақырыбы: Әртүрлі отын түрлерінің агломерацияның технологиялық көрсеткіштеріне әсері
Өзектілігі: Агломерация кезінде отынның әртүрлі түрлерін қолдану агломерациялық процестің ағысы айтарлықтай өзгереді,бұл олардың Кесектелген шикізат сапасына әсер ететін физика-химиялық қасиеттерімен байланысты. Отынның жану жағдайына және агломераттың қалыптасу жылдамдығына отынның жанғыштығы мен реакциялық қабілеті қатты әсер етеді. Бұл сапа көрсеткіштері агломерациялық машиналардың өнімділігіне, желілі жентектеу жылдамдығына әсер етеді. Қорыту арқылы отынның әртүрлі түрлері агломерация үшін отынның оңтайлы түріне жақындауға болады, өйткені осы күнге дейін агломерация үшін отынның нақты түрі табылмады.
Мақсаты: Өнімнің сапасына нұқсан келтірместен агломерация үшін ең қолайлы отынды табу.
Негізгі міндеттері: металлургиялық коксты ауыстырушыны табу.
Диссертация отынды агломерацияға дайындауға арналған. Зерттеу жұмысының мақсаты агломерат сапасын жақсарту болып табылады.
Диссертациялық жұмыста отынды сапалы бағалау, отынның техникалық сипаттамалары, зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру.
Диссертация негізі мынадай бөлімдерден тұрады: кендерді агломерациялау үшін қолданылатын отын туралы зерттеулерге әдебиеттік шолу жасау; отын сапасын бағалау, отынның техникалық сипаттамаларын көрсету, зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру; эксперименттер жүргізу, оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау, кесілген шикізаттың сапасын анықтау, жентектеудің техникалық көрсеткіштерін анықтау.
АННОТАЦИЯ
Тема диссертационного исследования: Влияние различных видов топлива на технологические показатели агломерации.
Актуальность: Применение различных видов топлива при агломерации существенно изменяется течение агломерационного процесса, что связано с их физика-химическими свойствами, отражающимися на качествах окускованного сырья. На условия горения топлива и скорости формирования агломерата сильно влияют горючесть и реакционная способность топлива. Эти показатели качества влияют на производительность агломерационных машин, на линейеную скорость спекания. Посредством обобщения различные виды топлива можно приблизится оптимальному виду топлива для агломерации, т.к до сих пор не найден конкретный вид топлива для агломерации.
Цель: Нахождения наиболее подходящих для агломерации топлива без ущерба на качество продукта.
Основные задачи: Найти замену металлургического кокса.
Диссертация предназначена для подготовки топлива к агломерации. Целью исследовательской работы является улучшение качества агломерата.
Оценка качества топлива в диссертационной работе, технические характеристики топлива, сборка лабораторной экпериментальной установки.
Основа диссертации состоит из следующих разделов: литературный обзор исследований о топливе, используемом для агломерации руд; оценка качества топлива, указание технических характеристик топлива, сборка лабораторной экпериментальной установки; проведение экспериментов, агломерация горных материалов с применением оптимального топлива, определение качества вырубленного сырья, определение технических показателей спекания.
SUMMARY
Subject of the dissertation research: "Influence of various types of fuel on technological indicators of agglomeration"
Relevance: the use of various types of fuel during agglomeration significantly changes the flow of the agglomeration process, which is due to their physical and chemical properties that affect the quality of the Pelletized raw materials. The Gorenje state of fuel and the speed of agglomerate formation are strongly influenced by the fuel's combustibility and reactivity. These quality indicators affect the performance of sintering machines and the speed of network sintering. Thanks to smelting, different types of fuel can be closer to the optimal type of fuel for agglomeration, since no specific type of fuel has yet been found for agglomeration.
Goal: to identify the most suitable fuel for agglomeration without compromising product quality.
Main tasks: to find a substitute for metallurgical coke.
Disertacija is intended for preparation of fuel to agglomerate. The purpose of the research is to improve the quality of the agglomerate.
Assessment of fuel quality in the dissertation work, technical characteristics of fuel, Assembly of a laboratory experimental installation.
The basis of the dissertation consists of the following sections: a literary review of research on the fuel used for ore agglomeration; assessment of fuel quality, indication of technical characteristics of fuel, Assembly of laboratory experimental installation; conducting experiments, agglomeration of mining materials using optimal fuel, determination of the quality of cut raw materials, determination of technical indicators of sintering.
РЕФЕРАТ
Магистрлік диссертациялық жұмыс магистрант ... .. Әртүрлі отын түрлерінің агломерацияның технологиялық көрсеткіштеріне әсері тақырыбында орындалған.
Ғылыми жетекшісі: ... ... ... ... ... ... ..
Диссертацияның көлемі мен құрылымы. Диссертация машинкамен басылған мәтіннің 63 бетінде баяндалған, кіріспе, 3 тарау, қорытынды, 20 сурет, 15 кесте, 22 атаудан тұратын әдебиеттер тізімін қамтиды.
Жұмыстың мақсаты өнімнің сапасына нұқсан келтірместен агломерация үшін ең қолайлы отынды табу.
Негізгі міндеттері: металлургиялық коксты алмастырушыны табу, отынды сапалы бағалау, отынның техникалық сипаттамалары, зертханалық эксперименталдық қондырғыны құрастыру, оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау, кесектелген шикізаттың сапасын анықтау. Кесектендірудің техникалық көрсеткіштерін анықтау.
Жұмыста: кенді агломерациялау үшін пайдаланылатын отын туралы зерттеулерге әдеби шолу; отын сапасын бағалау, отынның техникалық сипаттамаларын көрсету, зертханалық экперименталды қондырғыны құрастыру; эксперименттер жүргізу, оңтайлы отынды қолданумен тау-кен материалдарын агломерациялау, кесілген шикізаттың сапасын анықтау, жентектеудің техникалық көрсеткіштерін анықтау жүргізілді.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
Кенді агломерациялау үшін пайдаланылатын отындардың өндірісіне әдебиеттік шолу
1.1 Агломерат өндірісі технологиясының қара металлургиядағы маңыздылығы
1.2 Агломерат өндірісінің техника-экономикалық негізі
1.3 Өлшенген қабаты бар аппараттарда агломерациялық отын өндіру
1.4 Шымтезектен агломерациялық отын өндіру
1.5 Арнайы кокс өндірісі
2. Отынды сапалы бағалау. Отынның техникалық сипаттамалары. Зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру.
2.1 Агломерат сапасы
2.2 Отынның техникалық сипаттамалары
2.3 Зертханалық экпериментальды қондырғыны құрастыру
3. Эксперименттік-зерттеу бөлімі. Оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау
3.1 Шикіқұрамды дайындау
3.2 Шихтаның оңтайлы ылғалдылығын анықтау
3.3 Қатты отынның жанғыштығы мен реакциялық қабілетін зерттеу нәтижелері
3.4 Әр түрлі шикіқұрамнан құралған агломерациялық құрғақ шихтаны өлшеу
3.5 Темір кендері мен концентраттарын агломерациялау
Қорытынды
Пайдалаылған әдебиеттер тізімі
7
9
9
10
22
23
25
26
26
29
35
38
38
42
43
48
52
60
62
КІРІСПЕ
Республиқамыздағы басты металлургиялық өндірісі ретінде жалпақ прокат - Арселлор Миттал (Теміртау) болатты қабат және қаңылтыр; сұрыпты прокаттың шағын мөлшері; ААҚ БЗОЦМ-ы (Балхаш) мыс қортпаларынан жасалатын катанка, қабат, жолақтар және баулар, АҚ Қазахмыс-ы (Жезқазған) - мысты катанка болып табылады..
Қарағанды металлургиялық қомбинаты өзіне руда базасын, агломерацияны, кокс химиясын, төрт домен пешті домен цехын, мартендік жəне конверторлық болат өндірісін, прокатты цехтар группасын қосатын толық циклді металлургиялық өндірісті сипаттайды.
Домна пешінің өнімділігі домналық балқытуда кокстың шығыны және балқытылатын шойынның сапасы шихталық материалдардың сапасына тәуелді, сондықтан шихталық материалдардың балқытуға дайындығы металлургия өндірісінің ең маңызды деңгейі болып келеді.
Домна пештерінде қайта балқытылатын темір кені шикізатының 80% - дан астамын басатын агломерациялық өндіріс Домна балқытудың шикі материалдарын дайындау саласында жетекші орынға ие.
Агломерация процесі алғашында түсті металдар кендерін кесудің әдісі ретінде пайда болды және сульфидтердің тотығуының экзотермиялық реакцияларының жылуын пайдалануға негізделген. Оны қара металлургияда енгізу үшін арнайы жылу көзі қажет болды - ұсақталған қатты отын, ол коксты немесе коксты ұсақтау болды]. Темір кені шикізатынан агломерат өндіру көлемінің өсуі Кокс ұсақ-түйек санының артуын талап етті.
Темір кендерін агломерациялаудың қазіргі заманғы ауқымы Кокс ұсақ-түйек тапшылығының туындауына алып келді. Кокс ұнтағының жетіспеушілігі оның антрацит штыбы, арық көмірмен, кейде тіпті кокстың ірі бөліктерін ұсақтаумен толықтырылады.
Газ тәріздес отынды жағу жолымен күйежентектелген қабатты қосымша жылытумен агломерацияның жаңа технологияларын енгізу қабылдануда, ол отын шығынын айтарлықтай төмендетуге (15-25%) алып келеді.
Бұл технология отын тапшылығы мәселесін шешуге мүмкіндік береді, бірақ оны толығымен ауыстыра алмайды. Бұл мәселеде қатты отынды толық шығаруға немесе қалыптасқан тапшылықты жоюға іске асырылатын газ агломерациясы технологиясы болып табылады. Алайда, бұл технология анықталған кемшіліктерге байланысты зертханалық сынақтардан шықпады.
Агломерациялық отынның қалыптасқан проблемасын шешудегі неғұрлым перспективалы бағыт агломерациялық қатты отынның жаңа түрлерін өндіру технологиясын әзірлеу болып табылады.
Жұмыстың өзектілігі: агломерация кезінде отынның әртүрлі түрлерін қолдану агломерациялық процестің ағымында айтарлықтай өзгереді, бұл олардың физика-химиялық қасиеттерімен байланысты, Кесектелген шикізаттың сапаларында көрініс табады. Отынның жану жағдайына және агломераттың қалыптасу жылдамдығына отынның жанғыштығы мен реакциялық қабілеті қатты әсер етеді. Бұл сапа көрсеткіштері агломерациялық машиналардың өнімділігіне, жентектеудің сызықтық жылдамдығына әсер етеді. Жалпылау арқылы отынның әртүрлі түрлері агломерация үшін отынның оңтайлы түріне жақындауға болады, өйткені осы уақытқа дейін агломерация үшін отынның нақты түрі табылмады.
Жұмыстың мақсаты өнімнің сапасына нұқсан келтірместен агломерация үшін ең қолайлы отынды табу.
Қойылған мақсат бойынша келесідей шешімдер орындалуы міндет - телді:
- металлургиялық коксты алмастырушыны табу,
- отынды сапалы бағалау,
- отынның техникалық сипаттамалары,
- зертханалық эксперименталдық қондырғыны құрастыру,
- оңтайлы отынды қолдана отырып кен материалдарын агломерациялау, кесектелген шикізаттың сапасын анықтау,
- кесектендірудің техникалық көрсеткіштерін анықтау.
Қорғауға шығарылатын жұмыстың негізгі ережелері:
- отын сапасын бағалау,
- отынның техникалық сипаттамаларын көрсету,
- зертханалық экперименталды қондырғыны құрастыру;
- эксперименттер жүргізу,
- оңтайлы отынды қолданумен тау-кен материалдарын агломерациялау,
- кесілген шикізаттың сапасын анықтау,
- жентектеудің техникалық көрсеткіштерін анықтау жүргізілді
Жұмыс тақырыбы бойынша жарияланымдар - магистрлік диссертациялық жұмыс бойынша келесі мақалалар ұсынылды:
Диссертацияның құрылымы мен көлемі - диссертация кіріспеден, 3 тараудан тұрады, оның ішінде сыни шолу мен әдебиетті талдау; теориялық есептерді қою және талқылау; зерттеу нәтижелері; тармақтар - анықтамалар мен белгілер, реферат, қорытынды, пайдаланылған әдебиеттер тізімі бар. Жұмыс 63 беттен тұрады, 15 кесте мен 20 суреттен тұрады.
1 Кенді агломерациялау үшін пайдаланылатын отындардың өндірісіне әдебиеттік шолу
1.1 Агломерат өндірісі технологиясының қара металлургиядағы маңыздылығы
Қазақстанның металлургиялық өндірісі Қеңес Одағы көлемінде тарихи қалыптасқан және біріккен өндірістік кешеннің көлеміне кірді. Көптеген соңғы технологиялық процестер ертеректе Республикадан тысқары аумақтарда жүргізілді. Қазақстаннан тысқары жерде орналасқан зауытқа металды табиғи алынған түрінде жеткізіп отырған, содан соң сол жерде олардың сапасын керекті дәрежеге жеткізіп, аса құнды түрдегі өнім жасаған. Сонымен осы кезге дейін Республикамызда металды алюминийдің өндірісі жоқ, титанды тек қана титанды губқа түрінде алады, сапалы болаттың өндірісі жоқ және т.б.
Республиқамыздағы басты металлургиялық өндіріс болып жалпақ прокат - Арселлор Миттал (Теміртау) болатты қабат және қаңылтыр; сұрыпты прокаттың шағын мөлшері; ААҚ БЗОЦМ-ы (Балхаш) мыс қортпаларынан жасалатын катанка, қабат, жолақтар және баулар, АҚ Қазахмыс-ы (Жезқазған) - мысты катанка.
Қарағанды металлургиялық қомбинаты өзіне руда базасын, агломерацияны, кокс химиясын, төрт домен пешті домен цехын, мартендік жəне конверторлық болат өндірісін, прокатты цехтар группасын қосатын толық циклді металлургиялық өндірісті сипаттайды. Сондай-ақ комбинат құрамына екі ТӘЦ, извест өндірісі, күйінділерді өңдеу жəне т.б. сияқты көмекші өндірістердің көп бөлігі кіреді. Қарағанды металлурғиялық комбинатындағы болат өндірісі технологиясының негізгі ерекшелігі екі параллельді технология бойынша процестің жүруі: Лисаков жерінен түсетін жоғарғы-фосфорлы рудалар жəне неғізінен, Атасу жерінің рудаларына фосфорсыз технолоғияның қолданылуы [1].
Қеңес Одағы ыдырағаннан қейін беттіқ проқатқа дегғен сұраныс ТМД елдерінде күрт төмендеп қетті, сондай-ақ ол 93-95 жылдардағы тоқтап қалу қаупінде тұрған осы кəсіпорындардың жағдайына əсер етті.
Қазіргі дамыған толық циқлді металлургиялық кəсіпорын өзіне барлық негізгі металлургиялық өндірістерді: доменді, болат балқымалы жəне прокатты қосады. Дайын өнім прокат түрінде (сортты жəне бетті профилдер, труба жəне арнайы беқітілғен профилдер) шығарылады, сондай-ақ полуфабриқаттар (бөліқті қатты шойындар, стальді кесектердің, үздіксіз жəне катанды дайындау. Полуфабриқаттар толық циқлді жұмыс жасамайтын зауыттарға бағытталады.
Дегенмен, қалдықтарды агломерациялық технологиямен өңдеу, керамзит технологиясына қарағанда тиімді болып саналады. Себебі ағломерациялық технолоғиямен қез-қелғен қалдықтарды қүйдіруғе болады және оны қүйдіру барысында тұтандыру уақыты небәрі 4-5 минутты, сондай-ақ, жалпы қүю уақыты қерамзит технолоғиясында 3-4 сағатқа созылса, ал агломерат алуда 30-40 минутта толық қүю үрдісі аяқталады.
Агломерат өндірісінің технолоғиясы қара металлурғия шиқізаттарын ағломерациялық машинада минералды шиқізатты қүйдіру неғізінде жасалынған. Агломерациялық әдіспен қүл және шлақты қүйдіру бойынша зерттеулерді алғаш рет 1937 - 38 жылдары С.Д.Топорқов жүргізген болатын. Ол қүлшлақты қоспаны қүйдіре отырып, ағломерация үрдісінің нәтижесінде жеңіл бетондарды алуға жарамды қуысты материал түзетіндіғін анықтады.
1948-51 ж.ж. Қузнецов В.В. және Щепетов А.М. [1], Әлинзон М.П. және Попов Л.Н. жылу әлеқтр станцияларының қүлдерінен жасанды қуысты толтырғыштарды алу мүмқіндіқтерін дәлелдеді. ЖӘС қүлдерінен ағлопорит қиыршағын алу мақатында жүрғізілғен зерттеулерді 1959-60 ж.ж. Иванов И.Н. және Балахнин М.В. жүрғізғен.
Агломерация үрдісінің физиқа-химиялық неғіздерін анықтауға бағытталған жұмыстар П.П.Будниқов, В.С.Ғоршқова, М.П.Әлинзон, Л.Қ.Петров еңбеқтерінде келтірілген.
Осы мәліметтерғе сүйене отырып, ағломерация қондырғысында шиқізаттарды қүйдіру қезінде қуыстың құрылымы, ылғалдың булануы, орғаниқалық заттардың және отынның жануы, шихтаның жеқе түйірлерінің қонтақты қүюі және олардан бөлінғен ғаздардың қысымы әсерінен ісінуі нәтижесінде қуысты құрылым түзіледі. Аглопориттің қуысты құрылымының түзілуі шихта қабатынан жоғарыдан төмен қарай ауа сорылуына және шихтаның әр дифференциалды қабатының жоғары температурада өте аз уақыт аралығында болып, бөлінғен ғаздар жартылай балқыған шихта қабатында фиқсациялануына байланысты түсіндіруғе болады.
Агломерациялық үрдістер динамиқасына байланысты сұрақтарға қөптеғен авторлардың зерттеулерінде қөп қөңіл бөлінғен.
Шет елдерде (АҚШ, Англия, Ғермания, Қанада, Франция және т.б.) ағлопорит шығаратын өнерқәсіптерде, шиқізат ретінде ЖӘС қүлін, қөмір байыту және сазды топырақтарды қолданады.
Дегенмен, әдебиеттіқ шолу жұмыстарын жүрғізу нәтижесінде әлі қүнғе қорғасын қен байыту қалдығы мен титан-мағний өндірісі қалдықтарын ағломерациялық жолмен қүйдіру арқылы қуысты толтырғыш алу жолдары қарастырылмаған. Сондықтан, біздің ғылыми-зерттеу жұмысымыздың ерекшелігі - Орталық Қазақстан облысының өндіріс қалдықтары - қорғасын қен байыту қалдығы мен титан-магний өндірісінің қалдығын пайдалану неғізінде құрылыс материалы болып табылатын жеңіл бетон толтырғышы - агломератты агломерациялық технолоғиямен күйдіру негізінде алу болып табылады.
1.2 Агломерат өндірісінің техника-экономикалық негізі
Домна пешінің өнімділігі домналық балқытуда кокстың шығыны және балқытылатын шойынның сапасы шихталық материалдардың сапасына тәуелді, сондықтан шихталық материалдардың балқытуға дайындығы металлургия өндірісінің ең маңызды деңгейі болып келеді.
Нашар темір, шанды кең және де коксты көмір қорының қысқаруын қолдану ауқымының кеңейуіне байланысты ерекше мағынаға иеленеді. Кен мен көмірді байыту шихталық материалдардың домналық балқытуға дайындаудың маңызды деңгейінің бірі. Дымқыл кенді байытқанда одан кең емес бөліктерін және кейбір зиянды қоспаларды жояды, нәтижесінде темірдің кендегі мөлшері бір шама жоғарылайды, бұдан домналық балқытуда біршама азырақ жылу жұмсалуын тапап ететін концентрат пайда болады. Кенді байыту кен байыту фабрикаларында жүргізіледі, соның ішінде жеке ұсату, ұсақтау, іріктеу, әртүрлі байыту түрлері кіреді.
Агломерация дегеніміз құрамында темір бар шихталы материалдардың алынуының термиялық процесі, сондай-ақ оның байланысу жолы доменді қыздыруға қажетті сипаттама беруге арналған. Агломерация тәсілі үздіксіз ауа өткізу арқылы қабаттағы материалдарда сұйықтықтың жануы.
Агломерациялық шихталардың негізгі компоненттері [2]:
темір-рудалы концентрат,
үлкендігі 10 мм-ден аз кіші шикізатты темір рудасы,
колошникті шаң,
қайтымды (сан жағынан 15-25 % шихталы масса, үлкендігі 10 мм-ден кем бұрынғы алынған өнімдердің жануы);
ісіктер - 3 мм-ден кем извест фракциясы
сұйықтық - 3 мм-ден кем кокс фракциясы ( сан жағынан шихта массасынан 4-6 %);
агломерациялық шихта құрамына (шихта массасынан) 7-9 % ылғалдылық кіреді.
Шихтаны жандырар алдында оны айналмалы барабандарда араластырады және ылғалдандырады, соның нәтижесінде тозаңды материалдан 0,5-5 мм пішінді дымқыл түйіпшіктер түзіледі, соған орай шихта қабаты ғазөткіш болады, яғни жандыру процесіне тиімді әсерін тиғізеді.
Агломерациялык фабрика келесі негізгі бөлімшелерден құралады:
қабылдағыш шанаптардың бөлімі,
шикікұрамды материалдарының қоймасы,
әктасты үгіту корпусы,
отынды үгіту корпусы,
қоспалауыштар бөлімі,
жентектеу корпусы,
салқындату бөлімі
агломераттарды сұрыптау.
Бөлімшелер мен жеке фабриканың машиналары мен агрегаттарының арасында тасымалдау байланысы көбінесе таспалы конвейерлер арқылы жүзеге асырылады.
Металлургиялық өндірістерде агломерациялық фабрикасының орналасуы кезінде домналы цехының қоймасын, ал агломераты өндіру кезінде жанама өнімдер және металлургиялық өндірістерінің қалдықтарын қодануға мүмкіндік бар: колошникті шаң, агломераттардың елеуі мен жентектері, қабыршақ, ұсақ кокс. Сондай-ақ, бұл материалдар тасымалданбайды. Шикіқұрамды жандыруға қажет отын ретінде домналы және кокстық газдарын қолдануға болады. Сонымен қатар, артық тиеу, тасымаддау және қоймалау кезінде агломерат бұзылады, аглофабрикалар мақсатты түрде домналы пештерімен қатар металлургиялық өндірістерінде тікелей құрады. Агломерацияның технологиялық үрдісінің қағидалық сызбасы 1-суретте көрсетілген.
1-сурет. Агломерат өндірісінің сызбасы
1 шанабына шикіқұрамның бөлігіне темірқұрамдас, сондай-ақ кокс пен әктас түседі. Коксті беріске берер алдында білікті уатқышына, ал әктасты -- балғалыға ұшыратады. Шанаптан анықталынған сәйкестікте шикіқұрамды материалдарын 3 таспалы конвейерінен 2 көздеріне береді. Содан соң, олар орналасатын, ылғалданатын және кесектелінетін материалдар барабанды қоспалауыштарға 4 немесе екінші қоспалауыштарға 5 түседі. Келесі мұндай шикіқұрамның түрінде дайындалған 6 шанап-үлестіргішке түседі, мұнда бұршақталумен шикіқұрамнан ірі жікті - төсенішті материал бөлінеді.
Шикіқұрамның көздерін 8 машинаның таспасына, алдымен ірі жіктерді, содан соң қалған шикіқұрамның бөліктерін жаяды. Шикіқұрамның таспасына жатқызылған жанғыш көріктің астында 7 шикіқұрамдағы кокс жандырады, осы үздіксіз сорылуы арқылы шикіқұрам эксгаустердің ауасымен 17 оның жентектелуі жүреді. Эксгаустер машинаның жұмыс тармағынын астынан вакуумды-камераларында 8а, түтінді кұбырлар 8 арқылы атмосфераның жану өнімінің газқұрамдарынан жойылуын жүзеге асырады. Газды коллекторының бөлімінде 15 машина мен эксгаустер арасында жану өнімдері газтазартқыш орнатқыштарында 16 шаңның және шикіқұрам мен агломераттың төгілуінен тазартылады.
Агломерат уатқышта 9 ұсақталуға және таселекте 10 отырғызылады. Ұсақжіктер 1 шанабына қайта оралады. Ірілігі 10 мм шамасындағы агломерат домналы балқытуға жарайды деп есептелінеді. Жентектелінетін агломераттың орташа температурасы 500 °С, ал төмеңгі бөлігі 1200 °С кұрайды. Домнаны балқытуда ыстық агломератты қолдану домналы пештеріне шикіқұрамының жіберілуінің құрал-жабдығының беріктік жүйесіне кері әсерін тигізеді және домналы цехтарында жұмыс жағдайын нашарлатады. Сондықтан да, агломератты ыстық агломератының таселегінде орнатылған 12 салқындатқышта, не болмаса бөлек-бөлек материал қабаты арқылы суық ауаның жоғарыдан төменге қарай агломерациялық машиналарының құйрықты бөлімдерінде үрлеу арқылы салқындатады. Таселектен агломерат салқындатқышқа 11 көзі арқылы жіберіледі.
Салқындатылған агломерат таселекте 13 ұсақ-түйектер бөліп шығарады. Дайын агломератты домналы цехтарына 14 аглотасымалдармен немесе конвейерлермен жеткізіледі.
Жентектердің дайындалуы бойынша фабрикалардың құрылымлылығы және технологиялық үрдістері. Теміркенді жентектерін дайындау бойынша фабрика шикікұрам, кесектеу және күйдірудің дайындау бөлімшелерінен кұралалы. Машина мен агрегаттардың бөлімшелерінің арасындағы тасымалдау байланыстары таспалы конвейерлермен жүзеге асырылады. Жентектерді дайындау үшін басты компоненттері ретінде үгітілген жұқа ылғал концентраты болып табылады. Оны әдетте, теміржол тасымалдарымен жүктеудің қиыншылықтары көп туындайды, әсіресе кыскы мерзімде, сондықтан да жентек фабрикасы байытылған фабрикалармен мүлтіксіз орналасуымен олармен берілетін концентраттарды кесектеуге бағытталуын конвейерлі көліктерімен тиелуін бағыттайды. Суық жентектер жоғары беріктікке ие, домналы цехтарының алыс қашықтықтарына тасымалдануын жүзеге асырады.
Технологиялық үрдісінің қағидалы іс сызбасы 1-суретте көрсетілген. Концентрат, әктас 1 шанабына түседі, шанаптан анықталынған сәйкестікте 2 г көздерімен щикіқұрамның материалдарын қоспалауыш барабандарына 4 бағыттаушы 3 конвейеріне беріледі, шығысында шикіққрам конвейермен 5 тостағанды кесектеғішіне 6 тасымалданады. Кесектеудің алдыңда шикіқүрамға шанаптан 7 көздеуіш 8 берілетін бентонит қосылады.
Тозаңдатылған бүріккіштер арқылы түйіршіктерғе жіберілетін судың деңгейінің шамасынңа мүмкіндік туғызатын кесектегіште жентектердің құрылуы жүреді. Кесектегіштерден шығатын шигі жентектерді конвейермен 9 қалаушыға 10 тасымалдайды. Қалаушының көмегімен күйдіруді беріктендіргіш немесе беріктендіргіш-қайтақұрушы жентектер оларды машиналарға тиеуші 12 көздеуішке II жібереді.
Салқындатудан соң, дайын жентектер қоймаға жіберілер алдыңда таселектерде 13 отырғызылады. Металдардың бұзылу сипаттары бойынша жаншу, жару, сыну, соққы және қажалу болып бөлінеді. Әдетте, ұсақтауға және үгітуге арналған машиналарында металдардың бұзылуының бірнеше үрдістері біруақытта жүреді. Балқытуға кенді, флюсті, отынды, сонымен қатар агломерат ретінде бетті, конусты, білікті және балғалы үгіткіштер, сондай-ақ шар тәрізді және өзекшелі диірмендерді дайындау кезінде қолданады. Барлық машиналар түсірілетін материалдардың өлшемдерімен, олардың физикалық құрамдарымен және талап етілетін өнімділіғімен шартталған бірнеше типті өлшемдерінде шығарылады. Ұсақтау үрдісінің көрсеткіші ретінде ұсақтау деңгейі мен тиімділігі болып табылады. Ұсақталатын материалдың ірілігіне байланысты шартты түрде сәйкесінше ұсақтаулар жұқа, немесе кеннің үгітілуі 5 мм дейін, ұсақ - 5 бастап 30 мм дейін, орташа - 30 бастап 300 мм және ірі - 300 бастап 1500 мм дейін болып ажыратылады.
Жақты уатқыштар. Ұсақтағыштың мұндай түрлері, 2-суретте көрсетілген, әдетте оларды кеннің, агломераттың, әктастың және басқа да материалдарының ірі және орташа ұсақталуы үшін қолданады. Ұсақтау жаншу, сыну және қажалудың құйылған корпусында 17 бекітулі, қозғалыссыз 1 жақтарының қозғалмалы 2 жақындасуы кезінде жүзеге асырылады.
Қозғалмалы жағының ілмегінің 3 білігі ұсақтаудың корпусында бекітілген. Қозғалмалы жақтарының жетегі жетекші тегершік 4 және-эксорталықты білігіне 5 маховикпен бекітілген сынабелдікті берілісі арқылы электрқозғауышынан бастап жүзеге асырылады. Бұл білігінде қарағайлы 14 бұлғағы ауырлықпен 7 байланысқан бұлғақтың 6 жоғарғы бастиегінде болады. Эксорталықты білігі 5°-тан 360°-қа бұрылу кезінде бұлғақ алдымен көтеріледі, содан соң төмендейді. Нәтижесінде топсаға тірелетін 9, екі тақтаның бекітпе тіреуіші 13, максималды және минималды 1 және 2 жақтарының жанасуын қамтамасыз ететін біліктің толық айналымы екі рет соңғы жағдайларынан өтеді.
Жақтардың жақындасуы кезінде материалдың ұсақталуы, ал ажыратылуы кезінде - материалдын кесектерінің арасында төменделуі жүреді. Шығатын саңылауының тақтатар арасындағы өлшемдерінің реттеуіші ауысымды иілімдерімен 10 жүргізіледі.
Аса жүктемелердің алдын-алуы үшін кесінді арқылы жұмыс жасайтын бұлғақ 15 иілімнен және пуансоннан 16 құралған алдын-алғыш орнатқыштарымен жабдықталған. Бұлғақтарда ұсақтаудың жұмыс уақыты қезінде соққылардың жұмсартуын серіппе 8 қарастырылған. Серіппе 11 ауырлықта 12 жақты 2 қайтару үшін қызмет атқарады. Жақты уатқыштарының артықшылықтары ретінде - төменгі өнімділігі, қүшті діріл және шулыжақты ұсақтау болып табылады.
2-сурет Жақты уатқыш
Конустық уатқыштар. Бұл уатқыштар жоғары өнімді машиналар болып табылады және жаншу, сыну және қажалу жолдарымен іріұсақты ұсақтау үшін кеннің, әқтастың, отынның және басқа да материалдары қолданылады. Ірі ұсақтауды қатты қонустармен, ал орташа және ұсақ - шымылдықтармен жүзеге асырады. 3-суретте орташа және ірі ұсақтаудың уатқыштары көрсетілген. Корпуста 1 уатқыш қозғалыссыз конусында 2 орналасқан, білікте 6 қозғалмалы конус 3 бекітілген. Жүктемелі құйғышына жоғарыдан түсетін материалдардың кесектері үлестіргіш табақша 5 арқылы қабылдағыш құйғышына 4 түседі және содан соң қозғалыссыз және қозғалмалы конустарының арасында ұсақталады.
3-сурет. Конустық уатқыш
Қозғалмалы конус сфералық тірегінің 7 қолалы жапсырмасына О нүктесінің орталығымен тіреледі. Мұндайда конус 3 және білік 6 табанның астына 7 ілінген. Корпустың төменгі бөлігінде 1 ішкі ұштамасымен эксорталықты стақанына 12 мойын тірегі болып келетін қоланың төлкесіне 11 бекітілген. Бұл стақанда жетекті білігінің 3 төменгі соңының тірегі болып келетін қоланың төлкесі 13 орнатылған.
Балғалы уатқыштар. Бұл уатқыштар, 4-суретте көрсетілген, әктасты, көмірді, бентонитті және басқа да материалдарының соққы есебінен, сонымен қатар балғалар 3 және оттықты торлар 9 арасындағы жару және жаншу қызметін атқарады. Уатқыштар ауысымды тақталарымен қорғалған, корпус 1 тесік арқылы орталықты және бүйір қырлы материалдың жүктемесімен шығарылады. Балғалар 3 біліктерде 4 жетекті білігіне 5 жиналған дискілерде 2 бекітілген.
4-сурет. Балғалы уатқыш
Біліктің жетегі қозғауышпен жүзеге асырылады. Ауысымды дискілерінде балғалар шахматты ретте бекітілген. Оттықты торлар 9 біліктер 10 корпусында топсалы бекітілген. Ұсақталған өнім саңылау арқылы оттықты торына тиеледі. Оттықты торлар мен балғалардың арасындағы санылауды реттеу үшін материалдың ұсақталуын талап етілетін деңгейін алу мақсатында эксорталықты механизм 7 қызмет атқарады. Оттықты торының эксорталыққа қысылуы үшін серіппе 8 қызмет атқарады. Реверсивті ротор - балғаларды жақсы пайдалану үшін, олардың түсіргғіші мен тозуға төзімділігі беріқ. Уатқыштың төменгі бөлігінде уатқышты тазалау кезінде ашатын, сонымен қатар кейбір уатылатын материаддардың шығуы үшін жапқыш 6 орнатылған.
Диірмендер. Олар бентонит пен әктасты ұсақтауға қолданылады. Құрылғылары мен көлеміне байланысты түрлі диірмендер бар.
Диірмендер келесі белгілер бойынша ажыратылады:
- атанақ барабан тірегінің түрі бойынша: тіректі құрсауларда және доңғалақшада немесе атанақта жетек тісті венец бар түпті мойынтірек;
-жүктелетін түрі бойынша шарлы және өзекшелі, ұсатқыш элемент;
- жүктелетін материал түрі бойынша: біржақты және еқіжақты;
- материалдарды түсіру мінездемесі бойынша: атанақтағы саңылау арқылы немесе арнайы саңылауы бар түсіру сақина арқылы. 6-суретте келтірілген схема бойынша, цапфа, түпті мойынтіректе орнатылған 7, атанақтың берекелі қақпағында бекітілген. Атанақ ерекшелігіне редуктормен тісті тергершік арқылы, электроқозғалтқыштан айналу алатын, тісті венец жалғанған 6. Жүктеумен материалдарды жүктеу қозғалмайтын патрубка мен полды цапфа 2 мен 4 арқылы орындалады.
5- сурет. Диірмен
Диірмендер атанақтың ішіне материалдардың, оның көлемнің жартысын шарлар мен өзекшемен толтырады, үздіксіз реттеуші жіберілуімен жұмыс істейді. Атанақ айналған қезде шарлар үйкеліс күшінің нәтижесінде қандайда бір жоғарлыққа көтеріледі де, содан ерікті түрде сырғанап, төмен қарай жылжиды. Осыдан материал соққымен, қысумен немесе шарлармен үйкеліскенде ұсақталады және жүктеу мен босату деңгейінің ауысуы материалдардың үздіксіз жүктелу қысымы нәтижесінде атанақ бойымен қозғалады. Балғалы және білікті ұсатқыштардан диірменнің артықшылығы олардың үлкен сенімділігі, өнімділігі қарапайым қызмет ету мүмкіндігі, өнімділікті үнемі қолдау жеңілдігі. Диірмендер атанаққа металды заттардың ішке түсуінен қорықпайды. Диірменнің кемшіліктеріне мынаны жатқызуға болады: мағыналы металсыйымдылығы, фундамент үлкендігі, жоғарғы дыбыс шуы және шарлар мен өзекшелердің тозуы.
Гүріл. Шихтаны материалдар инерциалы өздігінен центрлеуші өнімділігі 600 тсағ. дейін өндіретін гүріл мен жазықтықты тербелмелі төрт жәшікті гүріл, өнімділігі 400тсағ. дейін артышылықты ажыратады.
Агломератты гүрілдеуге стационарлы колосников гүрілі және өзі тіректі, ілмелі және қисықтық шегерімелі өзінен баланстанатын гүрілдер қолданылады.1 стационарлыға қарағанда, 2 өзі баланстанатын гүрілдер жұмыста тиімдіреқ, 3 себебі, олардың калосников торы агломерат бөліктерімен сирек бітеледі. 7-суретте өзді балансты қисықтық шегермелі гүріл көрсетілген, 150 мм өлшемді ыстық агломерат бөліктерін, ұсақтардан бөлшектеп алуға арналған. Гүріл келесі түйіршіктерден тұрады: пісірілген корпус 1, калосник торымен 2, вибрациалы жетек 3, тіректі арбаша 4 және корпусты суыту жүйесі. Өзекше корпусының суыту жүйесі коллектор мен ұстаушы тіректі өзіне қосады. Гүрілдің жұмыс істеу торын құраушы колосников плитасы корпустың төменгі өзекшелеріне орналастырылады және сонда бекітіледі.
Гүріл корпусы көкжиектен 8 ° бұрыш жасайтын тіректі арбамен серіппелі амортизаторда өңделген. Жетек екі механиқалық өздігінен баланстанатын вибраторлардан тұрады, айнымалы тоқтың электроқозғалтқышы мен кардонды білік. Гүрілдің электрлі сызбасында динамиқалық тежеу, тоқтаған уақытта гүрілдің амплитудасының көлбеуін төмендетуін қамтамасыз ету қарастырылған.
6- сурет. Қисықтық гүріл
Қоректендіргіштер мен мөлшерлегіштер. Бункерлерден құйылмалы материалдардың бірқалыпты қонвейерге немесе технолоғиялық машиналарға берілуіне, дискті, таспалы, тілімшелік, шайқалмалы, науалы, электровибрациялы қореқтендіргіштер қолданылады, осы мақсатта біруақытылы материалдарды мөлшерлеу үшін сондай түрлі мөлшерлегіштер қолданылады. 8-суретте қең қолданыстағы дискті қоректендіргіш көрсетілген. Қореқтендіргіш 1 фундаментте бекітілген рамадан, 2 электроқозғалтқыштан, муфтадан 3, редуктордан 4, шыға беріс білікте бекітілген дисктен 5, тозуға төзімді болаттан жасалған 6 астарлы тақта.
Қойма өңешенің астында дискті қоректендіргіш бекітіледі, тосқауылмен жабылған 8 және шекті жүқ түсіру терезесімен орындалады 7. Сонымен қатар қырғыш 9 орнатылады, қореқтендіргіштің жұмыс істеу барысында материал дискқе үйкелу қүшінен қойма өңешінің жүк түсіру әйнегіне қызықтырады, жылжымалы конвейер таспасынды қырғышпен соқтығысады. Дискті қоректендіргіштер мөлшерлегіш ретінде жиі қолданылады. Алайда қөлемі бойынша мөлшерлеу талап етілетін ұдайы шихта құрамын қамтамасыз етпейді, қореқтендіргіш өнімділігіне шихта құрамының ірілігі, ылғамдылығы, қойманың толтыру деңгейі және де басқа фақорлар әсер етеді.
7-сурет. Дисклі қоректендіргіш
Электровибрациялы қоректендіргіштер мөлшерленген шақпақты және түйірлі материалдарды ұсынуға арналған. Бұл қоректендіргіштерді жүксалмақпен жіберу рұқсат етіледі. Әлеқтровибрациялық қоректендіргіш келесі негізгі түйекшелерден тұрады: лот, төрт серіппелі амортизаторлар, электровибрациялық жетекке жалғанған лот.
Таспалы қоректендіргіш электрожетегі бар әкелмелі атанақ құрастырылған жақтау, созылмалы атанақ аунақша тірек, тасымалды таспа, шибері бар қабылдағыш қйғыш және таспаны тартуға арналған құрылғыдан тұрады. Қореқтендіргіштің өнімділігін таспаның жылжу жылдамдығын өзгерту мен шибердің орналасуы реттейді.
8- сурет. Автоматты салмақ мөлшерлегіш
Тілімшелі қоректендіргіштің негізгі ірі кесекті үлгі материалдарына арналған жұмыс құралына арналған. Бүиірі бар металдың бөлшектеп тұратын таспа, ол екі ауырлық шынжырларға бекітілген. Сусымалы материалдардың беру үшін қолданылатын тербелмелі және тартпалы қоректендіргіштер жұмыс құралы ретінде тартпа бар ол тербелмелі және жіберіп қайта алатын қозғалысты электрожетек арқылы жібереді.
Таспалы конвейерлер. Аглофабрикаларда сусымалы және кесекті жүктерін орналастыру үшін тұрақты таспалы қонвейерлерін қолданады. Олар көлденең, сонымен қатар иілмелі орнатылуы мүмкін. Конвейердің көтергіш және біруақытты ауырлық органы ретінде барабанның жетекті және созылмалығын айналдырушы иілгіш резеңкелік таспалы артықшылығында болып табылады. Таспаның жұмыс және бос тармағы жөнделген көтергіш металлқұрылымдықтарының шығыршықты тіректеріне тіреледі. Конвейерлер үздіксіз таразылау үшін автоматтық таразылармен жабдықталған. Ыстық материалдарды тасымалдау үшін болаттан жасалған таспалы конвейерлерін қолданады. Өткір кескіш ұсақтағыш материалдарын шекті кесектерімен және жоғары температурада иілмелі конвейерлерімен тасымалдайды.
Барабанды қоспалауыштар және шикіқұрамды кесектегіштер. Агломерациялық шикіқұрамның қоспаларын ксектеуін және орналастыруын барабан типіндегі агрегаттарында жүзеге асырады. 10-суретте қоспаның өнімділігі 850 тсағ, ұзындығы 8000 мм және барабанның диаметрі 3200 мм сызбасы көрсетілген.
9- сурет. В Барабанды қоспалауыш
Көлденеңінен үлкен шамадағы бұрышымен орнатылған барабанның 1 айналуы, тісті тәж 3 арқылы электрқозғауышынан 5 ауыспалы тоғының қуаты 200 қВТ, цилиндрліқ редукторы 6 және айналдырықпен 2 аралық білігі 4 арқылы жіберіледі. Барабанның құрсауларымен 7 төрт тіректі шығыршықтарына 8 тіреледі және құрсаудың еқі жағынан орналасқан білікбағытты екі тіректі шығыршықтарының 9 араласуымен ұстап тұрады. Агломерациялық шикіқұрамның қоспалары шанаптан барабанға тиеледі және үрлеуіштермен құбыр арқылы барабанның ішіне түсетін аз ғана шамадағы судың қосылуы кезінде барабанның айналуымен орналасады. Орналасушы материал барабан білігінен алыс орналасады және одан жүкті түсіретін камерасымен тиеледі. Қуаты 4,5 кВт ауыспалы тоғының цилиндрліқ редукторы 13 арқылы электрқозғауышымен 14 байланысқан, қисыққылқанды-бұлғағынан бастап қайтымды-үдемелі қозғалысын тудыратын, барабанның ішіне жабыстырылған материал, тазалағыш орнатқышынын қайшыларымен кесіледі.
Тостағандыкескіш шикіқұрамдар. Айналмалы тостағанының ашық бөлігіндегі түбіндегі тозаңдатылған суымен, дөңгелек денелерке айнала отырып -- жентектер кесектеледі, үздіксіз шикіқұрамға беріледі. Тостағанда орналасу шегінде жентектің диаметрі артады, тостағанның бортасы арқылы жүк түсіретін тартпасына төгіледі және одан таспалы конвейеріне түседі.
Конвейерлі агломерациалық машиналар. 10-суретте конвейерлі агломерациялық машиналарының сызбасы келтірілген. Машинаның басты бөлігі ретінде оттық торларының жеқе арбашаларынан 1 тұратын конвейерлері болып табылады. Арбашалар тұйықталпған бағыттаушы жолдарымен қозғалады. Арбашаның жоғарғы және төменгі жолдарында бір-біріне тығыз қысылып, жұмыс және бос тармақтарды құра отырып, қозғалады. Арбашаның жұмыс тармағы бойынша қозғалуы бос тармағының көтермесі арқылы есебінен және 7 жетекті жұлдызшаларын итермелеу арқылы жүзеге асырылады.
10- сурет. Конвейерлі агломерациалық машина
Конвейердің жұмыс тармағының басында қозғалатын арбашаларға ірі кесекті шикіқұрамнан құралған 2 жабынды көзімен және содан соң басты шикіқұрам 150 бастап 500 мм дейін қабаттың 3 көзімен байланады. Жабындының қабатының 50 мм қалыңдығымен арбашалардың оттығын аса қыздырудан сақтайды және оттық торының саңылау арқылы шикіқұрамның шашылуын төмендетеді.
Қатты отынның шикіқұрамға енуінің тұтатылуы арқылы газ немесе мазутта жұмыс жасайтын 4 кқөрік орнатылған. Шикіқұрамның қабатының астыңда 5 вакуум-камераларында, жану өнімдері қатты отындардың бөліктерін тұтата отыра, шикіқұрам арқылы өтуіне байланысты, сейілту құрылады. Вакуум-камера арқылы газдар, газдық үлкен жолдар және шаңұстағыштар 6 түтіндік құбырларды 9 бұрады [3].
Алынған агломерат машинадан жүк түсіруден соң ірілік бойынша ұсақтау және сұрыптауға ұшырайды. Агломератты ұзартылған агломераттық машиналарында, не болмаса олардың сызықтарында, сақиналық немесе агломераттың қабатындағы суық ауаға мәжбүрлеп беру есебінен тостағандық салқындатқыштарында 100 °С температураға дейін жүзеге асырады. Салқындатудың әдісі мен режимінен өнімнің сапасы, ұсақ түйектердің шамасы және жылдық агломераттың шығысы, сонымен қатар келесі құрал-жабдықпен және қызмет көрсететін қызметқерлердің жұмыс шарттарына байланысты болады. Бұйымдық агломераттың сұрыпталуынан соң домна цехына немесе арнайы теміржол вагондарына бағыттайды.
1.3 Өлшенген қабаты бар аппараттарда агломерациялық отын өндіру
Кокстелу деп - көмірлерді 900 - 1000[0] С температурада,оларды ауа қатысынсыз қыздырып,кокс деп аталатын қатты көмір қалдығын алу арқылы, сонымен қоса химиялық қосылыстар және заттар ұшқыш булы газды өнімдерден кондицсирленіп және айырылып алынатын көмірлерді (көмірлі қоспаларды) өңдеу процесін атайды. Көрініп турғандағыдай, кокстелу жоғары температуралық процесс, сондықтан да оны кейде жоғары температуралық кокстелу деп те атайды, төменгі температуралық немесе жартылай кокстелуден де айырмашылығы да осында.
Кокстелу көмірлерді термиялық өңдеудің неғұрлым өте кең масштабты саласы болып табылады. Кеңес одағы кокс өндiрiсi бойынша әлемде бiрiншi орын алған, жылдық өндірісі 80 - 85 млн.т . Бұл үшін кокстелетін деп аталатын жылына 150 млн.т тас көмір қайта өңделеді. Бұл көмірлер нақтылы қасиеттерге ие болуы керек, оның ішінде негізгісі болып табылатыны - жымдасуы [4].
Ұшқыш заттардың көлемдерінің шығымы және де кокстеуге қолданылатын пісірілетін көмірлерді әртүрлі маркаларға бөледі - газды (Г), майлы (Ж), кокстық (К), отощенные пісірілетін (ОП). Аталған көмір маркаларынан кокстеуге арналған шихта деп аталатын әр түрлі компоненттер қатынасында қоспалар түзеді. Шихтаны немесе оның жеке компоненттерiн ˂ 3 мм. iрiлiгiне дейiн ұсақтап, жақсылап араластырады, содан соң кокстейдi. Кокстелу көлемі 20 мен 40 м[3] аралығындағы және одан да үлкен көлемдегі кокстеу пеші деп аталатын, арнайы камераларда жүзеге асырылады. Кокстеу пешінің камерасы келесі өлшемдерге ие болады, м: ұзындығы 14 - 17, биіктігі 4 - 7 және ені 0,4 - 0,6. Кокстелудің әр камерасы газдарлың жанған кездегі түзілген жылуы есебінен, герметикалық қабырға арқылы жылытылады. Кокстеу камерасын жүктеу кезінде дымқыл суық шихтадан қабырғада жедел түрде, жартылай кокс деп аталатын, піскен көмір қалдығы түзіледі.
Температураның құлауы нәтижесінде коксталатын массаның ені бойынша, кокстау камерасында жүктелетін нүктенің температурасына сәйкес, көмір шихтасының айналу дәрежесі бойынша әртүрлі зоналар болады.
УХИН - мен тәжірибелік түрде бастапқы көмір дәндерінің біртұтас қатты материялға жартылай коксқа --коксқа ; бастапқы көмір дәні (а)-- күлтілдек шайырланылған дәндер (б) -- құрғақ шайырланылған дәндер (в) --максималды шайырланылған жабысқақ дәндер (г) -- тұтқыр ағынды массаның көбіктендірілген қабаты (д) -- тығыздалған қабаты (е) -- жартылай какс (ж) -- кокс (з) (11 - сурет) [5].
11 - сурет. Көмірдің әр түрлі дәрежесіндегі терохимиялық айналу қабаттарының жіктелуінің қозғалыс сызбанұсқасы
Осылайша коксталатын көмір массасында жүктелгеннен кейін камералардың қабырғаларында түзілген кокстардың қабаттарының кокстелуі жылытылуы жағына қарай ауысып, яғни жүктер орталығы жағына қарай бағытталады, сондықтан бұл процесс қабаттық коксталу деп аталады.
Қабаттық кокстау процессінің көптеген кемшіліктері бар, сонымен қоса шикізаттың жетіспеушілігі де әсер етеді, соған байланысты қазіргі уақытта қабаттық кокстауға жатпайтын кокстаудың көптеген дамыған әдістері жасалған.
1.4 Шымтезектен агломерациялық отын өндіру
Шымтезектің органикалық массасы аз жылу шығару қабілетіне ие: орташа күлділік (10%) және ылғалдылық (30%) кезінде ол 3200 ккалкг-ға жуық құрайды, бұл ұшпалы заттардың жоғары шығуы кезінде шымтезектегі көміртегінің аз мөлшерімен анықталады (органикалық массаға 70% - ға дейін). Шымтезектің көрсетілген қасиеттері оны жанғыш газдарды өндіру үшін жақсы шикізат етеді, бірақ шымтезекте зиянды Күкірт пен фосфордың мүлдем болмауы-металлургтердің назарын оны кокстаудың қатты өнімдеріне аударады.
ГФР-да жүзеге асырылады өндіру торфяного коксты ретортах [6]. Біздің елде агломерациялық өндірісте Кокс ұнтағын шымтезек коксімен ауыстыру бойынша өнеркәсіптік сынақтар үшін соңғысы қабырғасының қалыңдығы 100 мм кезінде 0,4x3,6x10м өлшемдегі камералық пештерде алынған [7].
Кокстеу режимі қыздырылған кокстегі барлық бу-газ қоспасының пиролизін көздеді; пиролиздің газ тәрізді өнімдерін іріктеуді камераның төменгі бөлігінде газ бұру арқылы жүзеге асырды; жылытқыш простенкалардың бетінің орташа температурасын 1250ос деңгейінде ұстап тұрды. Пештердің шымтезек бойынша тәуліктік өнімділігі оның ылғалдылығына байланысты 5-8т.
Кесте 1. Техникалық талдау, торф пен шымтезек коксының қарапайым және гранулометриялық құрамы [7]
Көрсеткіш
Шымтезек
Шымтезек коксы
Техникалық талдау,%:
Wp ... ... ... ... ... .
Ac ... ... ... ... ... .
Vг ... ... ... ... ... ..
Жану жылуы Qвс,ккалкг ... ... ... ... .
Қарапайым құрам,%:
Cc ... ... ... ... ... .
Hc ... ... ... ... ..
Nc ... ... ... ... ..
Sc ... ... ... ... ... ... .
Oc ... ... ... ... ...
Кокстың гранулометриялық құрамы,%:
Бөлшектеуге дейінгі ірілік класы, мм:
50 ... ... ..
25-50 ... ... ... ... .
10-25 ... ... ... ... ... ..
5-10 ... ... ... ... ... ..
0-5 ... ... ... ... ... ...
Ұсақтаудан кейінгі ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz