Сущность агломерации поясняет схема на рисунке 2.4.
На колосники тележки загружают тонкий слой агломерата (постель), чтобы не было просыпания мелкой шихты через зазоры между колосниками. Затем загружают слой агломерируемой шихты. Средний состав шихты:
1. Железорудный концентрат (из Кривого Рога, 64% железа).
2. Железная руда (из Кривого Рога, 57% железа).
3. Железосодержащие отходы комбината:
а) шлам (40% железа);
б) колошниковая пыль доменного цеха (42-44% железа);
в) окалина прокатных цехов (65% железа).
4. Известняк (52% СаО), доломитизированный известняк (45% СаО).
5. Коксовая мелочь (металлургический кокс фракцией 0-40мм).
Шихту перед спеканием необходимо подготовить. Подготовка шихты должна обеспечить усреднение, необходимую крупность, дозирование компонентов шихты, смешивание и окомкование ее. Коксовая мелочь перекачивается в отделение дробления кокса и дробится до фракции 0,3 мм. Известняк дробится до фракции 0,3 мм в отделении дробления известняка. После дробления материалы перекачиваются в бункера шихтового отделения. Там дозируются, получая определенный состав.
Агломерируемую шихту увлажняют (4-6%) и тщательно перемешивают во вращающихся барабанах. При этом шихта окомковывается; что повышает ее газопроницаемость. После зажигания газовыми горелками топлива начинается его горение. Воздух для горения просасывается через слой шихты с помощью вакуумных устройств – эксгаустеров (производительность 7500 м3 в мин) при остаточном давлении 6-10 кПа.
Зона горения постепенно перемещается вниз до постели (колосников). В этой зоне при 1300-1500°С происходит спекание шихты (рис. 2.4) в пористый продукт – агломерат. После сортировки на грохоте куски крупностью 10-40 мм используют для плавки, менее 10 мм направляют на переработку (возврат).
На аглофабрике выпускают 4 марки агломерата:
1. А1 (основность 2,1; 46,5% железа);
2. А2 (основность 1,8; 48% железа);
3. АЗ (основность 1,3; 51% железа);
4. А4 (основность 1; 54% железа).
Достоинства агломерата: высокая пористость и прочность кусков агломерата. Химический состав агломерата дает возможность проплава в доменных печах без каких-либо добавок.
Метрологическое обеспечение производства агломерата.
При изготовлении агломерата контролируются следующие параметры:
- химический состав материалов и их крупность;
- состав и масса компонентов шихты и топлива на 1 м длины транспортера;
- химический состав агломерата;
- скорость движения конвейера агломерационной машины;
- расход природного газа и воздуха для зажигания шихты;
- температура зажигания слоя шихты:
- на вакуум-камерах;
- перед эксгаустерами;
1 - барабанный питатель; для загрузки шихты; 2 - направляющие рельсы;
3 - зажигательный горн; 4 - спекательные тележки; 5 - вакуум-камеры (эксгаустеры)
Рис 2.4. Схема процесса спекания:
1 - колосниковая решетка; 2 - постель; 3 - слой агломерируемой шихты; 4 - зона горения и спекания; 5 - слой агломерата
- на коллекторах агломашины;
- перед барабанами-окомкователями;
- разряжение в вакуум-камерах, коллекторах агломашин, перед эксгаустерами;
- толщина слоя агломерата на лентах.
Показания контрольно-измерительных приборов и данные о качестве сырых материалов и агломерата записывают в журнал работы смены.
Метрологическое обеспечение агломерационного процесса приведено в таблице 1.2.
Метрологическое обеспечение агломерационного процесса
Таблица 1.2.
Наименование параметра | Диапазон измерения | Средство измерения | Класс точности |
Масса руды, кг | 0-120 | КСД3-С ЛТМ-1 | 1,0 |
Масса извести, кг | 0-10 | КСД3-С ВЛ-1058 | 1,0 |
Масса известняка, кг | 0-63 | КСД3-С ЛТМ-1 | 1,0 |
Масса доломитизированного известняка, кг | 0-63 | КСД3-С ЛТМ-1 | 1,0 |
Масса руды, кг | 0-100 | КСФ-3С ЛТМ-1 | 1,0 |
Масса известняка в дозировке, кг | 0-25 | КСФ-3С ЛТМ-1 | 1,0 |
Масса коксовой мелочи, кг | 0-10 | КСФ-3С ВЛ-1058 | 1,0 |
Объемный расход газа, /ч | 0 -1000 | ДИСК-250 САПФИР | 1,0 |
Объемный расход воздуха, /ч | 0 -10000 | ДИСК-250 САПФИР | 1,0 |
Температура в горне, ° C | 900 -1800 | ДИСК-250 АПИР-С | 2,0 |
Давление природного газа, кПа | 0 - 6,3 | КСД3 ДМ | 1,6 |
Объемный расход воды, /ч | 0 -16 | КСФ-3 ДМИР | 1,6 |
Температура в 13 вакуум-камере, °С | 0 - 400 | КСП3 ТХА | 0,5 |
Температура в 12 вакуум-камере, °С | 0 - 400 | КСП3 ТХА | 0,5 |
Автоматизация изготовления агломерата.
Для обеспечения максимальной производительности агломашин и заданного качества агломерата на аглофабрике внедрены следующие автоматические системы :
- дозирования извести при выдаче из бункера в поток рудной смеси;
- дозирования составляющих аглошихты и топлива;
- поддержания постоянного соотношения “газ-воздух” на горнах;
- поддержания заданной температуры зажигания аглошихты;
- отсечка и включение воды в барабане-окомкователе при остановках/пусках агломашины;
- включение вибратора в шихтовых бункерах;
- заполнение бункеров дробленым известняком.
Перспектива развития [2].
В 2003-ем году во время ремонта были полностью заменены агломашины фабрики, а также увеличена её общая мощность с 4,7 тыс. т в сутки до 5,2 тыс. т в сутки (или 1,898 млн. т год).
Планировалось восстановление производства агломерата на Камыш-Бурунском месторождении бурового железняка. Горячий агломерат должен был, как и ранее, транспортироваться морем специальными агломератовозами (самоходными баржами) в морской порт Азовсталь. До 2007 года было намечено осуществление первого этапа реконструкции порта. Кроме разгрузки агломерата предполагалось через порт осуществлять экспорт металла за границу.
Однако пока в Камыш-Буруне работы не ведутся из-за нерентабельности производства.
3. Доменный цех
Доменный цех занимает ведущее место на комбинате и предназначен для выплавки чугуна. Цех выпускает три вида чугуна:
- фосфористый чугун с содержанием фосфора до 1,5 % для мартеновского цеха (30% общего выпуска);
- низкоуглеродистый чугун с содержанием марганца до 0,17% для конвертерного цеха (69,5% общего выпуска);
- синтетический литейный чугун для литейного цеха (0,5% общего выпуска).
Доменный цех (рис. 3.1) в своем составе имеет:
- рудный двор, который расположен вблизи доменных печей вдоль их фронта; на этом дворе складируют кусковую руду, а также флюсы;
- бункерная эстакада с подбункерными помещениями; сюда доставляются материалы;
- доменные печи;
- литейный двор;
- блок воздухонагревателей;
- тракт очистки колошникового газа (очистка грубая трехстадийная);
- отделение разливки;
- отделение десульфурации чугуна.
Для выплавки чугуна используют следующие шихтовые материалы:
- железные руды;
- марганцевая руда (добавляют до 2-3% в шихту);
- доменные флюсы (необходимы для удаления из печи тугоплавкой пустой породы руды и золы топлива);
- топливо (служит для нагрева материалов в печи до высокой температуры и
реагентом для восстановления железа):
- кокс;
- природный газ.
Подготовка флюсов к плавке включает:
- дробление, которое обеспечивает нужную степень измельчения руды;
- сортировка (на механических грохотах);
- усреднение материалов по химическому составу и свойствам, необходимое для обеспечения ровного хода печи;
- обогащение руды.
Доменный цех комбината “Азовсталь” включает в себя 6 печей шахтного типа (рис.3.2-3.3) суммарным объемом 9217 м3 и проектной мощностью 5693.7 тысяч тонн в год (табл.3.1).
Характеристики доменных печей
Таблица 3.1
№ печи | Объем печи, м3 | Проектная мощность, тыс.т/год |
1 | 1233 | 775 |
2 | 1233 | 775 |
3 | 1719 | 960 |
4 | 1800 | 1160 |
5 | 1513 | 950 |
6 | 1719 | 1073.7 |