СПЕКАНИЕ РУДЫ

Окускование руд спеканием на спекательных машинах было впервые введено в практику металлургии никеля в нашей стране. В настоящее время спекательные машины применяются и в металлургии других цветных металлов.

Тележка или паллета – главная деталь спекательной машины показана (рис. 51).

Рис. 51. Спекательная машина:

1 – тележка; 2 –  питатель, загружающий шихту на тележки; 3 – зажигательная печь; 4 – камеры всасывания

Стальной или чугунный короб тележки не имеет торцовых стенок, он похож на короткий желоб с днищем из чугунных решеток — колосников. Тележка установлена на рельсах, а края ее плотно прижаты к бортам стальной камеры, соединенной с эксгаустером (вентилятор, отсасывающий газы).

На колосники слоем толщиной 100–250 мм загружают шихту – руду, смешанную с мелким топливом – углем или коксом. Эксгаустер создает в камере разрежение и просасывает воздух через слой шихты. Топливо поджигают сверху, направив на него пламя нефти или газа, и горение распространяется в толщу слоя по ходу просасывания воздуха. Слой шихты разогревается до 1100–1400 °С (в зависимости от содержания в ней топлива). При этом возможны как реакции окисления, так и восстановления. Окислителем служит кислород просасываемого воздуха, а восстановителем – углерод топлива. Когда топлива сравнительно мало, преобладает окисление, а когда много – восстановление.

Чтобы спечь никелевую руду, надо частично восстановить содержащиеся в ней оксиды железа (III) и (IV) (F2O3 и Fe3O4) до оксида железа (II) (FeO), например, по реакции:

2Fe2O3 + С = 4FeO + СО2.

Оксид железа, соединяясь с кремнеземом, образует легкоплавкие силикаты с температурой плавления около 1100 °С. Капли этого расплава появляются в массе твердой шихты и смачивают ее зерна. Когда топливо выгорает, и температура в слое начинает понижаться, силикатный расплав затвердевает, скрепляя твердые частицы. слой шихты превращается в прочный, пористый спек (агломерат). При опрокидывании тележки агломерат из нее выпадает в виде пористой глыбы.

Тележки спекательной машины установлены на горизонтальном участке рамы из рельсов вплотную одна к другой, образуя сплошной длинный желоб, примыкающий снизу к бортам общей камеры разрежения.

Тележки медленно движутся слева направо. Левая крайняя тележка, начиная свой путь, попадает сначала под бункера, из которых в нее питателями загружается шихта. Далее тележка оказывается над камерой разрежения и одновременно под зажигателем. Шихта загорается и начинается спекание. Топливо выгорает прежде, чем тележка дойдет до последних камер; спекание заканчивается, и просасываемый воздух охлаждает спек. В конце горизонтального пути тележка подходит роликами под закругленный участок рельсов, скатывается вниз, опрокидывается, ударяется о ранее скатившуюся тележку и спек из нее выпадает. Затем по наклонному нижнему участку рельсов тележка скатывается влево, где ролики ее попадают в промежуток между зубьями двух звездочек, вращаемых от мотора. Звездочки поднимают тележку в исходное положение — ставят ее под загрузку.

Скорость движения регулируют числом оборотов звездочек в зависимости от состава шихты и нужной скорости спекания. Над камерой разрежения тележки движутся со скоростью ~3 м/мин.

Спекательные машины характеризуются длиной и шириной камеры разрежения, достигающей 200 м2, обычно 50 или 75 м2. Производительность относят к единице этой площади или, как говорят, к единице площади ленты.

Готовый спек дробят на куски крупностью 70–100 мм. Спек сортируют на грохоте с прозорами в 20 мм, мелочь (20–40 % по массе) возвращают в шихту спекания.

Шихту для спекания составляют из руды, мелкого кокса, пыли и возврата. Руду предварительно измельчают до 15–25 мм в молотковых дробилках, перед спеканием ее обычно не сушат.

Пористость, газопроницаемость и большая реакционная поверхность спека выгодно отличают его от плотных брикетов. С заменой брикетирования спеканием повысилась производительность шахтных печей, и снизился расход топлива. Расход топлива на спекание обычно не превышает 9–12 % от массы шихты.

Производительность машин при спекании окисленных никелевых руд составляет по шихте 25–30 т/м2 площади ленты в сутки. Газы, содержащие 0,2–0,3 г/м3 пыли, очищают в циклонах

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector