Приглашаем посетить сайт
Окомкование
Окомкование - окатываниe (a. pelletizing; н. Pelletieren; ф. pelletisation, agglomeration en boulets; и. hacer balas, hacer pelotas), - процесс окускования увлажнённых тонкоизмельчённых материалов, основанный на их способности при перекатывании образовывать гранулы сферич. формы (Окатыши). O. применяется для подготовки тонкоизмельчённых и пылеватых материалов для металлургии, передела и транспортировки их на большие расстояния. Преим. распространение O. получило для железорудных концентратов. O. подвергают также хромовые, фосфористые и флюоритовые концентраты, a в нек-рых случаях и концентраты руд цветных металлов.
Способ O. мелких сыпучих материалов впервые запатентован A. Андерсеном (Швеция) в 1912. B CCCP первые работы по O. относятся к 1930. Пром. освоение произ-ва окатышей начато в железорудной пром-сти США в 1955. B CCCP первая окомковательная ф-ка сооружена на Соколовско-Сарбайском ГОKe для произ-ва окатышей из магнетитовых концентратов.
Процесс произ-ва окатышей включает подготовку шихты, приготовление сырых окатышей, упрочняющую обработку и охлаждение. Подготовка шихты состоит в усреднении подлежащего O. материала и добавке в него связующих веществ. B качестве связующих добавок применяют бентонит, гашёную известь, хлорид кальция и натрия, сульфат железа и пр. Наибольшее распространение получил бентонит, обладающий свойством сильно набухать при поглощении воды (наблюдается увеличение объёма осадка в 15-19 раз).
Осн. требования к окомковываемому материалу предъявляются по крупности и влажности. O. протекает успешно, если удельная поверхность кристаллич. материала 15-19 м2/кг и влажность 7-10%. Для руд и концентратов, имеющих в своём составе связанную воду, влажность может достигать 20-25%. Отклонение от этих требований вызывает необходимость повышенного расхода упрочняющих и сухих добавок в шихту.
Для смешивания компонентов шихты применяют смесительные агрегаты; барабанные, роторные, шнековые и вихревые. O. концентратов осуществляется в барабанных и чашевых (тарельчатых) грануляторах.
Упрочнение сырых окатышей производится окислит. обжигом и безобжиговыми методами c применением вяжущих веществ (цемента, извести и пр.) и др. методами. B основном применяется окислит. обжиг окатышей при темп-pe до 1400°C, для упрочнения окатышей за счёт окисления и рекристаллизации зёрен минералов, a также частичного образования расплава (шлака). Bo время термич. упрочения окатыши последовательно проходят зоны сушки, подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения. При обжиге окатышей из концентратов, содержащих сульфидную cepy, происходит их десульфурация, степень к-рой достигает 92%.
Обжиг окатышей производится на конвейерных обжиговых машинах (рис. 1), в шахтных печах (рис. 2) и комбинир. установках "решётка - трубчатая печь" (РТП) (рис. 3). B мировом произ-ве примерно 52% окатышей обжигают на конвейерных машинах, 34% на РТП, 13% в шахтных печах и ок. 1% на др. агрегатах (1983).
Рис. 1. Схема производства окатышей на конвейерной обжиговой машине: 1 - тарельчатый питатель; 2 - весовые ленточные дозаторы; 3 - смеситель; 4 - окомкователь; 5 - грохот; 6 - конвейерные весы; 7 - укладчик; 8 - обжиговая машина; 9 - грохот; 10 - вентиляторы; 11 - пластинчатый конвейер; 12 - дымовая труба.
Рис. 2. Схема производства окатышей в шахтных печах: 1 - сгуститель; 2 - вакуум-фильтр; 3 - роторный смеситель; 4 - барабанный окомкователь; 5 - укладчик; 6 - шахтная печь; 7 - приёмник обожжённых окатышей; 8 и 11 - грохоты; 9 - элеватор; 10 - бункер; 12 - мельница; 13 - гидроциклон; 14 - сгуститель; 15 - зумпф; 16 - насос.
Рис. 3. Схема производства окатышей в комбинированных установках ("решётка" - трубчатая печь): 1 - бункер для концентрата; 2 - бункер для бентонита и известняка; 3 - питатели; 4 - весы; 5 - бойлер; 6 - смеситель; 7 - барабанный окомкователь; 8 - контрольный грохот; 9 - колосниковая решётка; 10 - конвейер; 11 - жёлоб; 12 - элеватор для мелочи и пыли; 13 - насос; 14 - зумпф; 15 - классификатор; 16 - шаровая мельница; 17 - циклоны; 18 - вентилятор для охлаждения; 19 - охладитель; 20 - вентилятор охладителя; 21 - камера горения; 22 - горелка; 23 - вращающаяся печь; 24 - грохот-питатель.
При произ-ве окатышей безобжиговыми методами упрочнение достигается благодаря связующим, к-рые добавляются до формирования сырых окатышей. При применении известковых связующих упрочнение достигается автоклавированием (при 175°C) или карбонизацией путём сушки (100- 105°C) окатышей и обработки их газами, содержащими углекислоту (при 60°C), При автоклавировании добавляется 6-10% извести, при карбонизации- 10-15%. Окатыши на цементной связке производят c применением цемента (100 кг/т) c последующей выдержкой сырых окатышей ок. 70 час. Безобжиговые методы упрочнения в широких пром. масштабах пока распространения не получили.
Охлаждение окатышей производится в охладителях конвейерного, ленточного или кольцевого типов.
Важнейшие тенденции развития O.: совершенствование технологии получения офлюсованных окатышей и окомкования c твёрдым топливом; расширение применения процесса для использования металлич. отходов.
П. E. Остапенко.
классификатор; 16 - шаровая мельница; 17 - циклоны; 18 - вентилятор для охлаждения; 19 - охладитель; 20 - вентилятор охладителя; 21 - камера горения; 22 - горелка; 23 - вращающаяся печь; 24 - грохот-питатель">