Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Технология производства агломерата

Технология производства агломерата

Реферат


Таран Андрій Васильович. Курсова робота по технології огрудкування залізорорудних матеріалів.

Шихтові матеріали. Агломерат, Усереднювання, Експлуатація обладнання, Смішування, Огрудкування, Спікання, Складування.

Кількість сторінок - 27, джерела – 4

Тема роботи: визначити питому витрату сухих і вологих залізовмісних, флюсів і паливних компонентів шихти для здобуття 1000 кг агломерату ; розраховувати хімічний склад агломерату. Навчитися будувати технологічну схему і схему ланцюга апаратів.

Результати: закріплення знань відносно особливостей речового складу сировинних матеріалів, вимоги до їх фізико-хімічних властивостей, технологією їх підготовки до огрудкування, ознайомлення з технологічною схемою і схемою ланцюга апаратів на агломераційній фабриці, технологічним устаткуванням агломераційних фабрик.


Оглавление


Введение

1. Исходные данные

2. Основные технологические решения

3. Расчет и состав шихты

4. Решение уравнений материального баланса и основности

5. Расчет химического состава агломерата

6. Выбор и расчет технологического оборудования

7. Сводные данные по проекту цеха по производству агломерата

8. Расчет технологической схемы производства агломерата

9. Грохот ГСТ-81 3000Технология производства агломерата6400 для горячего и холодного агломерата


Введение


Агломерация в металлургии, термический процесс окускования мелких материалов (руды, рудных концентратов, содержащих металлы отходов и др.), являющихся составными частями металлургической шихты, путем их спекания с целью придания формы и свойств (химического состава, структуры), необходимых для плавки. Спекание происходит непосредственным слипанием отдельных нагретых частиц шихты при поверхностном их размягчении либо в результате образования легкоплавких соединений, связывающих частицы при остывании агломерируемого продукта. Тепло, необходимое для спекания, получается от горения углеродистого топлива, прибавляемого к агломерируемому материалу, либо от окисления сульфидов, если агломерации подвергаются сернистые рудные концентраты. На практике агломерация чаще всего осуществляется на колосниковых решётках, с просасыванием воздуха сверху вниз сквозь лежащую на решётке шихту. При этом происходит последовательное горение топлива в лежащих один под другим её слоях. Шихта должна быть максимально однородной. Для равномерного окисления горючего в процессе спекания и получения прочного и пористого агломерата соответствующего химического состава требуется, чтобы шихта обладала необходимой газопроницаемостью, что зависит в первую очередь от размера зёрен и степени начального увлажнения.

Основные исходные материалы агломерации: мелкая сырая руда (8—10 мм) и её концентрат, а также топливо (коксовая и антрацитовая мелочь до 3 мм), флюс (известняк и доломит до 3 мм), в отдельных случаях — мелкие отходы (колошниковая пыль, окалина и др.). Конечный продукт — агломерат (Агломерат в металлургии, спекшаяся в куски мелкая (часто пылевидная) руда размерами 5—100 мм с незначительным содержанием мелочи). Более 95 % агломерата используется в чёрной металлургии; в цветной металлургии агломерат применяется в алюминиевом, никелевом и свинцовом производствах. Промышленное производство агломерата освоено в начале 20 в. (США).

Агломерация включает: подготовку шихты (дозировка отдельных компонентов, смешивание, увлажнение и окомкование), спекание подготовленной шихты на агломерационных машинах, обработку горячего спека (дробление, рассев с удалением кусков до 5-10 мм, охлаждение до 100 °С, сортировка). Процесс спекания тесно связан с работой узлов и агрегатов, обеспечивающих подготовку сырых материалов для А. Поэтому первостепенное значение имеет стабилизация основных входных параметров процесса (усреднение и дозировка материалов, химический состав, влажность и т.д.), которые открывают пути к комплексной автоматизации агломерационного процесса.


1. Исходные данные


Химические составы компонентов шихты, согласно полученного варианта для расчета агломерата или окатышей.

1. Соотношение железосодержащих составляющих в рудной смеси:

концентрат железорудный – 60%; аглоруда – 30%; колошниковая пыль – 10%.

1.1 Соотношение флюсовых составляющих в флюсовой смеси: известняк – 20%; доломитизированный известняк – 80%.

1.2 Соотношение топливных составляющих в топливной смеси: коксовая мелочь –40%; антрацитовый штыб – 60%.

1.3 Удельный расход углерода топливной смеси на 1000 кг агломерата – 52, 3 кг/т.

1.4 Содержание FeO в агломерате - 14%.

1.6 Основность Технология производства агломерата агломерата – 1, 25 д.ед.

1.7 Степень десульфурации шихты – 90%.

1.8 Потери при прокаливании (ППП) в агломерате – 0, 57%.


2 Основные технологические решения


Согласно исходных данных для проектирования технологи производства агломерата применяют такие исходные компоненты шихты: железородный концентрат, аглоруда, колошниковая пыль, флюсующие добавки –известняк и доломитизированый известняк, топливные добавки – коксовая мелочь и антроцитовый штыб .

Причем крупность концентрата поступающего на агломерационную фабрике составляют > 74 мкм, что отвечет технологическим требованием по крупности а значит, не требует дополнительного измельчения перед подачей в шихту.аглоруда также не требует измельчения перед подачей в шихту.

Известняк поступает крупностью – 80 мкм, что не соответствует требованием по крупности, которая должна быть -< 80% класса 74 мкм, долломитизированный известняк, поступающий крупностью - 85 мкмм, имеет также требования по крупности, что и известняк, твердое топливо: коксовая мелочь и антроцитовый штыб имеют исходную крупность -80 мкм, и 50мкм соответственно, крупность требуемая технологий подготовки шихты составляет -< 70 % класса 74 мкм, таким образом делаем вывод, что необходимо сделать выбор для дробления и последуещего грохочения измельченного агломерата.

Для обеспечения необходимого соотношения каждого из компонентов шихты используют дозаторы которые устанавливают перед выходом из шихтовых бункеров, после которых мы получаем шихту уже в заданом технологией соотношением компонентов .

Так как составная шихта требует однородности по химическому составу и гранулометрическому составу, ее подвергают смешиванию, учитывая, что одним приемом смешывания мы не достигнем необходимого результата, понимаем две последующие операции смешывания : смешывания и окомкования.

Смешанная шихта со сборного шихтового конвеера поддается на агломашыну, оптимальная влажность шихты перед подачей на агломашыну 7, 2 - 7, 6. Поэтому во время операции смешывания и окомкования подается вода, обеспечивающая комкуемость шихтовых материалов и тем самым улучшающая газопроницаемость слоя во спекания.

Спекания агломерата производится на агломашыне. выход агломерата из спека по практическим данным составляет от 71, 4 ( 400 кг возврата на тонну агломерата), до 69, 0% ( 450 кг возврата на тонну агломерата ).

Готовый агломерат не обходимо измельчить и разделить на фракции по крупности для этого принимаем технологические операции дробления и грохочения.

Охлаждение кондиционного и не кондиционного агломерата производятся различными способами : не кондиционный агломерат (фракции - 5 мм) охлаждают с помощью охладителя для возврата, при этом производится подача воды, годный агломерат охлаждают путем продувки воздуха с помощью охладителя агломерата.

После охлаждения возврата дозируется и смешывается с шихтой на сборном конвейере . агломерат подвергается вторичному грохочению после чего разделяется на три класса по крупности : фракции - 5мм – отправляется на возврат; фракция 5-15 мм является материалом для постели и поддается в отделения агломерационной машины; готовая продукция, фракция 15 -20 мм, является годным агломератом и поддается погрузочные бункера или склад, затем поддается на отгрузку.


3. Расчет состава шихты


Химический состав компонентов агломерационной шихты Табл3.1


Содержания компонентов в %
Материал Fe Mn P Sобщ FeO Fe2O3 SiO2 Al2O3 Ca
Желез.конц. 65, 89 0, 043 0, 022 0, 086 25, 18 66, 14 7, 32 0, 22 0, 19
Аглоруда 54, 16 0, 152 0, 072 0, 283 0, 54 76, 77 15, 88 3, 45 0, 21
Колошн.пыль 45, 09 0, 071 0, 073 0, 052 6, 25 57, 47 9, 15 2, 73 13, 09
Известняк 0, 77 0, 008 0, 092 0, 02 0, 18 0, 9 1, 99 0, 09 53, 51
Долмотизир.изв. 0, 54 0, 07 0, 013 0, 024 0, 31 0, 43 1, 2 0, 92 43, 3
Кокс.мелочь 16, 89 0, 751 0, 161 1, 041 - 24, 13 43 21, 53 6, 02
Антроц.штыб 14, 83 0, 751 0, 363 1, 069 - 21, 18 39, 3 17, 37 11, 93
Материал MgO MnO P2O5 SO3 Прочие ППП

Технология производства агломерата

влаги
Желез.конц. 0, 12 0, 055 0, 05 0, 215
0, 326 0, 39 100 10, 4
Аглоруда 0, 18 0, 196 0, 165 9, 708
0, 741 1, 16 100 4, 8
Колошн.пыль 2, 28 0, 092 0, 13 0, 13 7, 45 0, 521 0, 521 100 8, 5
Известняк 0 0, 01 0, 21 0, 05
0, 15 42, 41 100 2, 8
Долмотизир.изв. 8, 5 0, 09 0, 03 0, 06
0, 97 44, 19 100 4, 1
Кокс.мелочь 1, 38 0, 97 0, 37 2, 282
0, 318
100
Антроц.штыб 5, 31 0, 97 0, 83 2, 67
0, 439
100

Технический анализ твердого топлива Табл3.2

Содержания компонентов в %
Материал Содерж.влаги Зола Сера горючая Летучие Углерод горючий

Технология производства агломерата

Кокс.мелочь 10, 48 14, 65 2, 31 1, 86 81, 18 100
Антроц штыб 6, 94 14, 46 1, 89 5, 32 78, 33 100

Расчет твердого топлива Табл.3.3

содержания компонента в %


Материал Feобщ Mn P Sобщ FeO Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO
Кокс.мелочь 2, 474 0, 11 0, 023 2, 4437252
3, 535 6, 299 3, 154 0, 881
Антроц.штыб 2, 144 0, 108 0, 052 2, 0444328
3, 602 5, 682 2, 511 1, 72
Материал Содержания компонента в %



MgO MnO P2O5 SO3 Прочие Летучие

Технология производства агломерата

Кокс.мелочь 2, 474 0, 11 0, 023 0, 334
3, 535 6, 299 3, 154 0, 881
Антроц.штыб 2, 144 0, 108 0, 052 0, 386
3, 602 5, 682 2, 511 1, 72

Примечание:


Технология производства агломерата,


где Технология производства агломерата - горючая сера из технического анализа; Технология производства агломерата - сульфатная сера в золе.


Табл 3.4 Средневзвешенный химический состав железосодержащей смеси

Содержания компонента в %
Материал Fe Mn P S FeO Fe2O3 SiO2 AL2O3 CaO
Железорудный концентрат х 0, 6 39,534 0,0258 0,013 0,0516 15,108 39,684 4,392 0,132 0,114
Аглорудах х 0, 3 16,248 0,0456 0,022 0,0849 0,162 23,031 4,764 1,035 0,063
колошниковая пыль 0, 10 4,509 0,0071 0,007 0,0052 0,625 5,747 0,915 0,273 1,309
Железосодержащая смесь 60,291 0,0785 0,042 0,1417 15,895 68,462 10,071 1,44 1,486
Материал MgO MnO P2O5 SO3 Прочие ППП

Технология производства агломерата


Железорудный концентрат х 0, 6 0,072 0,033 0,033 0,129
0,1956 0,234 60
Аглорудах х 0, 3 0,054 0,0588 0,05 0,2124
0,1563 0,348 30
колошниковая пыль 0, 10 0,228 0,0092 0,002 0,013 0,745 0,0521 0,067 10
Железосодержащая смесь 0,354 0,101 0,084 0,3544 0,745 0,404 0,649 100

Средневзвешенный химический состав флюсовой смеси

Содержания компонента в %
Материал Fe Mn P S FeO Fe2O3 SiO2 AL2O3 CaO
Известняк х 0, 2 0,154 0,0016 0,0184 0,004 0,036 0,18 0,398 0,018 10,702
Доломитизирован-ныйизвестняк х 0, 8 0,432 0,056 0,0104 0,019 0,248 0,344 0,96 0,736 34,64
Флюсовая смесь 0,586 0,0576 0,0288 0,023 0,284 0,524 1,358 0,754 45,342
Содержания компонента в %
Материал MgO MnO P2O5 SO3 Прочие ППП
Известняк х 0, 2 0,14 0,002 4,2 0,01
0,03 8,482 20
Доломитизированный известняк х 0, 8 6,8 0,072 0,024 0,048
0,776 35,352 80
Флюсовая смесь 6,94 0,074 4,224 0,058
0,806 43,834 100

Табл 3.6 Средневзвешенный химический состав твердого топлива

Технология производства агломерата


4. Решение уравнений материального баланса и основности


Для решения уравнения материального баланса (4.1) рассчитываются (уравнения 4.2 и 4.3) средневзвешенные, коэффициенты выхода обоженной массы из сухой массы каждого компонента шихты (К0) и средневзвешенный прирост (+) или потеря (-) массы от окисления или восстановления оксидов железа (О20).


Технология производства агломерата (4.1)


Где Технология производства агломерата - единица принятой для расчёта массы (100 или 1000 кг) агломерата или окатышей;

Технология производства агломерата, Технология производства агломерата, Технология производства агломерата, Технология производства агломерата - суммарные удельные расходы, соответственно, рудной, флюсовой, топливной и бентонитовой смесей, кг/т агл. (ок);

Технология производства агломерата - средневзвешенные коэффициенты выхода обожженной массы из сухой массы каждого из смесевых компонентов шихты, д.ед.;

Технология производства агломерата - средневзвешенный прирост (+) или потеря (-) массы, соответственно, от окисления или восстановления оксидов железа, кг/т агл. (0).

Средневзвешенные коэффициенты выхода обожженной массы из сухой массы каждого из смесевых компонентов шихты рассчитывают по формуле:


Технология производства агломерата, д.ед. (4 .2)


Где Технология производства агломерата, Технология производства агломерата, Технология производства агломерата, Технология производства агломерата - средневзвешенное содержание, соответственно, общей серы, углерода горючего, потерь при прокаливании и оксидов марганца в компонентах шихты, %

Технология производства агломерата, Технология производства агломерата - принятые степени удаления, соответственно, ППП и серы, д.ед.

* примечание: при наличии в компонентах шихты Технология производства агломератапотеря массы составит Технология производства агломерата; при наличии Технология производства агломерата - Технология производства агломерата.

Средневзвешенный прирост или потеря массы от окисления или восстановления оксидов железа компонентов шихты в процессе агломерации или термообработки окатышей рассчитывают по формуле:


Технология производства агломерата, кг/т агл (ок) (4.3)


где: Технология производства агломерата- средневзвешенное содержание закиси железа в смесях компонентов шихты и агломерате (окатышах), %.


Кр0=0, 01(100-0, 9*0, 1417-0, 745-0, 649)=0, 9847

Кф0=0, 01(100-0, 9*0, 0232-43, 834)=0, 5114

Кт0=0, 001(100-0, 9*2, 194-3, 936-7947)=0, 1535

Технология производства агломерата


Таким образом, получаем систему двух уравнений с тремя неизвестными


1000=0, 9847РТехнология производства агломерата+0, 5114ФТехнология производства агломерата+0, 1535ТТехнология производства агломерата+0, 0176РТехнология производства агломерата+0, 0003ФТехнология производства агломерата-1, 555

1001, 555=1, 0023РТехнология производства агломерата+0, 5114ФТехнология производства агломерата+0, 1535ТТехнология производства агломерата

1, 25=1, 84РТехнология производства агломерата+52, 56ФТехнология производства агломерата +1, 9254ТТехнология производства агломерата /11, 511Р Технология производства агломерата+2, 112ФТехнология производства агломерата+8, 697ТТехнология производства агломерата

12, 5487РТехнология производства агломерата+49, 62ФТехнология производства агломерата+8, 945ТТехнология производства агломерата=0


Определяем удельный расход топливной смеси из следующих расчетов. Железорудная смесь вносит в шихту углерода: 0, 00745 РΣ, кг/т агломерата. Удельный расход углерода по заданию составляет 52, 3 кг/т агломерата. Следовательно, топливная смесь должна внести в шихту Технология производства агломератакг/т агломерата.

Учитывая содержание углерода в топливной смеси (79, 47%) определяется её необходимый удельный расход:


ТТехнология производства агломерата=51, 4-0, 00745/0, 7947=64, 669-0, 0093РТехнология производства агломерата


Подставив полученное значение ТΣ в систему двух балансовых уравнений, и преобразуя их, получим:


1, 0023РТехнология производства агломерата+0, 5114ФТехнология производства агломерата=991, 626Технология производства агломерата

12, 5487РТехнология производства агломерата+(49, 62ФТехнология производства агломерата)=-578, 4642Технология производства агломерата


Решая полученную систему двух уравнений с двумя неизвестными и подставив полученное значение РΣ в уравнение для расчета ТΣ, получим удельные расходы рудной, флюсовой и топливной смесей (сухая масса):


РТехнология производства агломерата=881, 4926

ФТехнология производства агломерата=211, 2680

ТТехнология производства агломерата=56, 502


Зная соотношение компонентов шихты в каждой из смесей, определяем их удельный расход


Удельный расход компонентов шихты

Обозначение Удельный расход кг/т агл
Рж.к. 528, 8956

Рр 264, 4478

Рк.п. 88, 14926

Фи 42, 2536

Фд.и 169, 0144

Тк.м. 22, 6008

Та.ш. 33, 9012

Gш.С 1149, 263


5. Расчет химического анализа агломерата


Для расчета химического состава агломерата необходимо вычислить массу оксидов, вносимых в агломерат каждым из компонентов шихты, с учетом степени удаления определенных оксидов и элементов. Массу вносимых в шихту элементов и оксидов определяют, исходя из удельного расхода компонента шихты и содержания в нем рассчитываемого элемента или оксида.


Feобщ=528, 8956*0, 6589+264, 4478*0, 5416+88, 14926*0, 4509+42, 2536*0, 0077+169, 0144*0, 0054+22, 6008*0, 02474+33, 9012*0, 02144=533, 984719

Sобщ=528, 8956*0, 00086+264, 4478*0, 00283+88, 14926*0, 00052+42, 2536*0, 0002+169, 0144*0, 00024+22, 6008*0, 02443+33, 9012*0, 02044=3, 029084

FeO=528, 8956*0, 2518+264, 4478*0, 0054+88, 14926*0, 0625+42, 2536*0, 0018+169, 0144*0, 0043=140, 91607

Fe2O3=528, 8956*0, 6614+264, 4478*0, 7677+88, 14926*0, 5747+42, 2536*0, 009+169, 0144*0, 0043+22, 6008*0, 03535+33, 9012*0, 0306=606, 4308

SiO2=528, 8956*0, 0732+264, 4478*0, 1588+88, 14926*0, 0915+42, 2536*0, 0199+169, 0144*0, 012+22, 6008*0, 06299+33, 9012*0, 05682=94, 99403

Cao=528, 8956*0, 0022+264, 4478*0, 0345+88, 14926*0, 0273+42, 2536*0, 0009+169, 0144*0, 0082+22, 6008*0, 03154+33, 9012*0, 02551=109, 6743

Al2O3=528, 8956*0, 0022+264, 4478*0, 0345+88, 14926*0, 0273+42, 2536*0, 0009+169, 0144*0, 0082+22, 6008*0, 03154+33, 9012*0, 02551=15, 69509

Mgo=528, 8956*0, 0012+264, 4478*0, 0018+88, 14926*0, 0228+42, 2536*0, 007+169, 0144*0, 085+22, 6008*0, 00202+33, 9012*0, 00767= 18, 08816

MnO=528, 8956*0, 00055+264, 4478*0, 00196+88, 14926*0, 00092+42, 2536*0, 0001+169, 0144*0, 0009+22, 6008*0, 00142+33, 9012*0, 0284=2, 041533

P2O5=528, 8956*0, 0005+264, 4478*0, 00165+88, 14926*0, 00167+42, 2536*0, 0021+169, 0144*0, 0003+22, 6008*0, 00054+33, 9012*0, 0012=1, 040319

SO3=528, 8956*0, 00215+264, 4478*0, 00708+88, 14926*0, 0013+42, 2536*0, 0005+169, 0144*0, 0006+22, 6008*0, 00304+33, 9012*0, 00386=3, 44611

Cг=528, 8956*0+264, 4478*0+88, 14926*0, 0745+42, 2536*0+169, 0144*0+22, 6008*0, 8118+33, 9012*0, 7833=51, 46926

Прочне=528, 8956*0, 00326+264, 4478*0, 00741+88, 14926*0, 00521+42, 2536*0, 0015+169, 0144*0, 0097+22, 6008*0, 000465+33, 9012*0, 000634=5, 877838

ППП=528, 8956*0, 0039+264, 4478*0, 0116+88, 14926*0, 0667+42, 2536*0, 4241+169, 0144*0, 4419+22, 6008*0, 0417+33, 9012*0, 0721=107, 0038


Расчет массы элементов и оксидов, переходящих в агломерат из шихты после химических реакций в процессе агломерации определяется исходя из заданной степени их перехода в агломерат.

Принимаем из задания степень десульфурации шихты – 90%, степень удаления потерь при прокаливании шихты – 96%, степень выгорания углерода горючего шихты – 100%.

Масса окислившейся (-) или восстановленной (+) закиси железа (Технология производства агломерата):


Технология производства агломерата=140-140, 9161=0, 9161


Масса общей серы (Технология производства агломерата), удаленной в процессе агломерации:


Технология производства агломерата


Масса потерь при прокаливании, удалившейся в процесс агломерации:


Технология производства агломерата


Масса углерода горючего (Технология производства агломерата) выгоревшего в процессе агломерации:


Технология производства агломерата


Результаты заносим в балансовую таблицу:5.9


Табл 5.8 Химический состав агломерата

Содержания компонентов в %
Fe S FeО Fe2O3 siO2 Al2O3 Cao MgO MnO P2O5 SO3 Прочие ППП
53,4264 0,2683 14,0073 60,7767 9,305 1,5131 11,6171 1,9123 0,2042 0,10408 0,03462 0,58808 0,4272

Проверяем основность рассчитанного агломерата


Технология производства агломерата

Технология производства агломерата

Технология производства агломерата


6. Выбор и расчет технологического оборудования


При годовой мощности 7300000 т/год готового агломерата (окатышей) производится по формуле


Технология производства агломерата


Расчет часовой потребности в компонентах шихты производится


Р ж.к= 925, 9259*0, 5926592= 554, 8833т/ч

Р р.= 925, 9259*0, 2812984= 261, 1218т/ч

Р к.п= 925, 9259*0, 09707658= 90, 56025т/ч

Р и.= 925, 9259*0, 04408825= 41, 27639т/ч

Р д.и= 925, 9259*0, 1785832= 167, 3439т/ч

Рк.м= 925, 9259*0, 0253439= 23, 97224т/ч

Р а.ш= 925, 9259*0, 0367977= 34, 59046т/ч


Расчет необходимого количества расходных бункеров для компонентов шихты производится по формуле:

Количество бункеров для концентрата:


n ж.к=554, 8833*8/(2, 32*200*0, 85)= 11, 25524 бунк


Принимаем 12 бункеров.

Количество бункеров для руды:


n p.= 261, 1218*8/(1, 95*200*0, 85)= 6, 301581 бунк.


Принимаем 8 бункеров.

Количество бункеров для колошниковый пыли:


n к.п=90, 56025*8/(1, 82*200*0, 85)= 2, 341571 бунк.


Принимаем 4 бункера.

Количество бункеров для известняка:


n и.= 41, 27639*8/(1, 51*200*0, 85)= 1, 28637 бунк.


Принимаем 2 бункера.

Количество бункеров для доломитизированного известняка:


n д.и=167, 3439*8/(1, 56*200*0, 85)= 5, 048081 бунк.


Принимаем 6 бункеров.

Количество бункеров для коксовой мелочи:


n

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: