Agglomerátum (kohászat)

Agglomerátum  - agglomerációs folyamat során nyert agglomerált érckoncentrátum [ 1] [2] [3] . Kisméretű (gyakran porrá tört) 5-100 mm méretű darabokra szinterezett érc, kis finomszemcsetartalommal [4] . Az agglomerátumot vas- és ólomércek , cinkkoncentrátumok és mások pörkölésével nyerik. A vaskohászatban ez a fő vasérc nyersanyag a nagyolvasztóban történő nyersvas előállításához .

Hely a kohászati ​​technológiában

Az érceket gazdagra és szegényre osztják, és a gazdag ércet úgy hívják, hogy gazdaságilag indokolt közvetlenül a kohászati ​​iparban felhasználni, például nagyolvasztó nyersanyagaként . A fém közvetlen olvasztása gyenge ércekből nem praktikus, mivel ahhoz, hogy kellően tiszta fémet nyerjünk belőlük, túl drága finomítást kell alkalmazni . Olcsóbb ércet dúsítani . Ehhez összetörik, és egy bizonyos technológia szerint elválasztják azokat a részecskéket, amelyek sok fémvegyületet tartalmaznak. Például a vasérceket gyakran mágneses elválasztásnak vetik alá : a vasban gazdag ércrészecskéket mágneses tér választja el a többitől. A kapott koncentrátumnak azonban túl kicsi a frakciója, nem tölthető be a kemencébe: egy gázáram egyszerűen kivezeti a kemencéből [5] .

A folyamat leírása

A szinterek gyártása során a töltet fő összetevői a vasérc koncentrátumok, vasérc , iszap , vízkő , folyasztószerek és szilárd tüzelőanyagok. Előre meghatározott tömegarányban keverik össze, amely megfelel a bizonyos technológiai paraméterekkel rendelkező agglomerátum előállításához szükséges követelményeknek [6] .

A koncentrátum szinterezése szinterezőgépeken történik , miközben a keverék könnyűötvözet része megolvad, és megtartja a keményebb részecskéket. Ehhez porított koksszal , folyasztószerrel (általában mészkővel vagy dolomittal ) összekeverik és pelletizálják . Ezután a kapott keveréket egyenletes rétegben szinterezőgépbe töltjük . A gyújtást és a töltet külső melegítését a földgáz égéstermékei végzik a kandallóban. Az elkészített töltet szinterezése a szinterezés technológiájának fő szakasza. Ezt a folyamatot a szinterezőgép rostélyán hajtják végre, amikor levegő szívódik be a töltőrétegben a tüzelőanyag-szén elégetése során kialakuló magas hőmérséklet következtében.

Az agglomerációs folyamat réteges jellegű. A szinterezett töltésréteg magassága feltételesen a következő zónákra osztható:

1. A töltés túlnedvesedésének zónája.
2. A töltés szárításának és intenzív melegítésének zónája.
3. Égési zóna és maximális hőmérséklet.
4. A kristályosodás és a kész agglomerátum zónája.

A keverék gyulladásának pillanatától kezdve a benne lévő nedvesség elpárolog és a kipufogógázba kerül. A töltőréteg hideg részein áthaladva a gáz a harmatpont alatti hőmérsékletre, azaz olyan hőmérsékletre hűl, amelynél a vízgőz lecsapódik és a töltet vizesedik. A szárító-fűtési zónában a nedvesség elpárolog , és a töltet intenzíven felmelegszik a kokszszellő gyulladási hőmérsékletére, karbonátok bomlásával, szulfidok és részben magnetit oxidációjával . Az égési zónában és a maximum hőmérsékleteken a szénégetés és a folyadékfázis képződése mellett a karbonát disszociáció komplex folyamatai, a szilárd fázis kölcsönhatása, a szulfidok és magnetitok oxidációja, valamint a magasabb vas-oxidok redukciója zajlik le és fejeződik be. Az agglomerátum kristályosodási és hűtési zónájában az égési folyamat végével egyidejűleg megkezdődik a szinter hőmérsékletének fokozatos csökkenése, amelyet az olvadt állapotból a szilárd állapotba való átmenet kísér, majd kristályosodási folyamatok következnek be. új ásványok kiválása, melyek fejlődését a lehűlési sebesség határozza meg.

A töltésrétegen áthaladó égéstermékek felmelegítik azt, és az agglomerátumra jellemző porózus szerkezet kialakulásához vezetnek. A szinterező kocsik rostélya alatt elhelyezkedő vákuumkamrákban létrejövő vákuum lehetővé teszi az égéstermékek bejutását az üzlethelyiségek légterébe.

Ahogy a szinterező kocsik a szinterezőgép farokrésze felé haladnak, az égés a felső rétegből átterjed az alsóbb rétegekre. A koksz égése során a töltetben 15-30 mm magas, 1400-1600 °C hőmérsékletű égési zóna képződik, amely 0,2-0,6 mm/s függőleges szinterezési sebességgel halad le a rostélyra. Ilyen körülmények között az égési zóna ferde sík formáját ölti. A maximális gázhőmérséklet a szinterezési folyamat végét jelzi. A szinterezési folyamat végét az is meghatározza, hogy a szinterezőszalag végén a szinterek törik. A szinterezőgépnek a szinterezőzónán kívül van egy szinterező hűtőzónája is.

A lehűtött szinteret összetörik és szitáljuk , hogy elválassza a visszafolyót (túl finom a fémolvasztáshoz) és az ágyat (amely viszont méret szerint több frakcióra osztható ). Az agglomerációs folyamat sajátossága a visszatérő (a zúzás után kiszűrt finom agglomerátum) jelenléte, amelynek a töltet tartalma jelentős hatással van az egész folyamatra [7] .

Az agglomerátumok típusai

• Dolomitizált szinter - vasérc szinter, dolomittal folyósítva .
• A vasérc szintere a vasérc szintere. Ez a nagyolvasztó alapanyaga.
• A mangánszinter egy vasérc szinter, amely mangánérc bevezetésével járó töltéssel történik.
• A ferromangán szinter egy mangánérc szinter, amelyet ferromangán olvasztására használnak nagyolvasztókban és vasötvözet kemencékben . A vasérc szinterrel összehasonlítva nagyobb olvadás, kisebb porozitás (39-45%) és redukálhatóság jellemzi .
• A fémezett szinterek olyan vasérc szinterek, amelyekben a vas-oxidok egy része vassá redukálódik a töltet szinterezése során, fokozott szilárd tüzelőanyag-fogyasztás mellett. A módszert W. Davis (USA) javasolta 1958-ban.
• Az oxid-agglomerátum alacsony (3-4%) FeO-tartalmú vasérc-agglomerátum. Nagy szilárdságú tulajdonságokkal rendelkezik.
• A nem folyósított szinter olyan vasérc szinter, amelyet mészkő töltetbe helyezése nélkül állítanak elő.
• Az alacsony fluxusú szinter egy töltetből nyert vasérc agglomerátum, amelybe a töltetanyagokban lévő SiO 2 és Al 2 O 3 folyósításához szükségesnél kisebb mennyiségben visznek be mészkövet .
• Az erősen folyósított szinter egy töltetből nyert vasérc szinter, amelynek kohászati ​​tulajdonságainak javítása érdekében a szinterben lévő SiO 2 és Al 2 O 3 folyasztószer folyasztásához szükségesnél nagyobb mészkövet vezetnek be .
• A folyósított szinter egy vasérc szinter. A mészkövet SiO 2 és Al 2 O 3 töltésanyagok fluxusára vezették be .
• A folyasztószeres mangán szinter egy agglomerátum nagy széntartalmú ferromangán olvasztására folyasztószeres módszerrel, amelyet oxid (karbonát) mangánkoncentrátum folyasztószerrel (mészkő vagy dolomit) és tüzelőanyaggal (koksz, antracit , petkoksz és mások) történő szinterezésével állítanak elő. A folyékony szinter szerkezetének stabilizátoraiként magnézium- , vas-, bárium- és egyéb oxidokat használnak.
• Az önolvadó szinter egy vasérc szinter, amelyet a töltetből (CaO + MgO) / (SiO 2 + Al 2 O 3 ) nyernek.
• Stabilizált ("kalibrált") agglomerátum - agglomerátum, szinterezés után azonnal mechanikusan feldolgozva. A stabilizálás során nagy agglomerátumdarabok pusztulnak el a töltés nem szinterezetlen zárványai, törékeny üvegfelhalmozódások, valamint a belső feszültségek koncentrációs területei mentén. Az így kapott kiváló minőségű szinter jelentős mértékben növeli a nagyolvasztó termelékenységét. Először L. R. Migutsky szerezte be rudacskákból készült forgó dobokban 1964-1965-ben a YuGOK -nál (Ukrajna). A legtöbb esetben a szinterező üzem hozama és termelékenysége csökken .
• A foszfortartalmú agglomerátum poros foszforitok agglomerációjának terméke, amelyet érctermikus kemencékben történő érc olvasztására használnak. A foszforitok szárításon , dehidratáláson és dekarbonizáción mennek keresztül . 1400-1600 °C hőmérsékleten a szilikátok és részben a fluorapit szemcsék megolvadnak a szilárd tüzelőanyag égési zónájában . Ez lehetővé teszi megfelelő mennyiségű üvegszerű szilikát-foszfát kötőanyag előállítását, amely összetartja a primer apatit szemcséit a kész agglomerátumban.
• A kromit agglomerátum a krómércek és koncentrátumaik származéka, amely kromitból (FeO-Cr 2 O 3 ) és szerpentin Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 -ből áll .

Lásd még

• agglomeráció
• pellet
• Brikett (kohászat)
• Kohászati ​​koncentrátum
• Bányászati ​​és feldolgozó üzem

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 Korotich, 2005 .
2. ↑ Agglomerátum . Kohászati ​​szótár. Az eredetiből archiválva: 2012. szeptember 3. (határozatlan)
3. ↑ Bazilevich S. V., Vegman E. F. Agglomeráció. - Moszkva: Kohászat, 1967. - 368 p.
4. ↑ Agglomerátum / Great Soviet Encyclopedia // Great Soviet Encyclopedia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
5. ↑ Shumakov, 2007 , p. 226.
6. ↑ Klein, 2004 , p. tizenöt.
7. ↑ Korotich, 2005 , p. 28-32.

Irodalom

• Frolov Yu. A. Agglomeráció. Technológia. Hőtechnika. Ellenőrzés. Ökológia. Moszkva: Metallurgizdat. 2016. 672 p.
• Korotich V. I. , Frolov Yu. A., Kaplun L. I. A kohászati ​​nyersanyagok agglomerációs technológiáinak elméleti alapjai. Agglomeráció. - Jekatyerinburg: GOU VPO USTU-UPI, 2005.
• Klein , V.I. - Jekatyerinburg: GOU VPO USTU-UPI, 2004. - 227 p. - ISBN 5-321-00419-6 .
• Shumakov N. S., Dmitriev A. N., Garaeva O. G. Nyersanyagok és nagyolvasztó tüzelőanyag. - Jekatyerinburg: Kohászati ​​Intézet, az Orosz Tudományos Akadémia Uráli Fiókja, 2007. - 392 p. — ISBN 5-7691-1833-4 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy Szovjet (1 kiadás)