Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Сировина база






Сировинною базою агломераційного цеху Південного ГЗК є Скелеватське родовище магнетитових кварцитів, що розроблюються відкритим способом.

На цій дільниці залягають породи V і IV залізистих горизонтів та IV і V сланцевих горизонтів криворізької серії метаморфічних порід, що перекриті кайнозойськими відкладеннями. Всі ці породи зім’яті в асиметричну складку та похило, під кутом 25–35°, занурюються на північ.

Породи V залізистого горизонту представлені мартитовими роговиками. За даними розвідувальних робіт його горизонтальна потужність сягає 850 м, вертикальна – 200 м. Цей горизонт підстилають породи V сланцевого горизонту, потужність якого змінюється від 50 до 80 м. Він представлений переважно карбонатно-кварцевими роговиками, що перешаровуються кварцево-хлоритобіотитовими та гідромагнетотовими сланцями.

Сланцеву товщу підстилає IV залізистий горизонт, який складається із магнетитових та силікатно-карбонатно-магнетотових горизонтів.

Породи IV сланцевого горизонту представлені нерівномірно перешарованими безрудними карбонатно-кварцевими роговиками зі сланцями. Горизонтальна потужність кондиційних залізистих кварцитів змінюється на західному крилі від 200 до 500 м, а на східному складає 120 м.

Залізисті роговики IV горизонту окиснені з поверхні; потужність зони окиснення коливається від 16 до 59 м, збільшуючись до північного заходу, і в середньому складає 46 м.

Неокиснені роговики IV залізистого горизонту представлені, головно, магнетитовими різностями, що легко збагачуються методом магнітної сепарації; окиснена частина складена магнетото-мартитовими роговиками. Вміст заліза у неокиснених роговиках коливається від 24, 2 до 46 %.

Допустимі межі за максимальною крупністю кусків руди, що відвантажуються на дробарно-збагачувальний комплекс, складає 1000 мм. Вибрана методика визначення вихідної руди на кар’єрах Південного ГЗК дає можливість планувати гірничі роботи і вести розробку родовища з урахуванням вимог, передбаченими технічними умовами, що висуваються збагачувачами і забезпечувати таке співвідношення магнетитових кварцитів різних горизонтів, котрі дозволили б постійно отримувати залізорудний концентрат зі вмістом заліза 64, 0 – 65, 0 %.

Графік роботи рудника непереривний, тризмінний з тривалістю робочої зміни 7 годин.

Для транспортування руди і порід на кар’єрі застосовуються автомобільний та електрифікований залізничний транспорт з використанням автомобілів БелАЗ та електровозів ЕЛ-1 зчеплювальною масою 150 т, тяглових агрегатів ПЕ-2М (з моторними думпкарами) зчеплювальною масою 360 т та думпкарів ВС 105. На проміжний усереднювальний склад руда подається двома екскаваторами ЭКГ-8И, завантажується в думпкари і транспортується на дробильну фабрику. Усього при повному завантаженні кар’єра для перевезення гірничої маси використовується 17 тяглових агрегатів ПЕ-2М і 27 електровозів ЕЛ-1 із напруженням в мережі 1, 65 кВ.

У склад шихти аглофабрики входять магнетитовий концентрат збагачувальної фабрики Південного ГЗК, агломераційна руда РУ ім. Кірова, Єленівський доломітизований вапняк, коксовий дріб’язок коксохімічного заводу і антроцитовий штиб. Хімічний та гранулометричний склади компонентів аглошихти наведені в таблицях 2, 3.

Магнетитовий концентрат є продуктом мокрого магнітного збагачення дрібновкраплених залізних кварцитів IV та VI залізистого горизонту кар’єру Південного ГЗК, які мають вміст заліза 33–36 %, в тому числі магнетитового 21–25 %. Для магнітного збагачення подібних руд необхідне глибоке розкриття зерен рудного мінералу. На рудозбагачувальній фабриці подібне розкриття досягається трьома стадіями змелення в кульових млинах, які забезпечують до 90–95 % виходу класу –0, 05 мкм. Подібна крупність змелення забезпечує отримання концентрату з масовою часткою 65, 0–65, 5 %. При цьому в концентрат вилучається 80–82 % Feзаг. та 95% Feмагн..

Гранулометричний склад концентрату з масовою часткою заліза 65, 3% наведений в таблиці 3.

 
 


Таблиця 3. – Гранулометричний склад (%) і масова частка заліза за класами крупності

Класи, мм -0, 2 +0, 1 -0, 1 +0, 074 -0, 074 +0, 05 -0, 05 +0, 04 -0, 04 +0, 03 -0, 03 +0, 02 -0, 02 +0, 01 ≤ 0, 01  
Вихід класів, % 1, 2 2, 9 4, 3 5, 8 12, 6 15, 2 15, 2 26, 6
Масова доля заліза, % 25, 7 31, 4 58, 9 64, 2 67, 8 68, 2 68, 2 67, 7

Середньозважений розмір зерен такого концентрату складає 0, 024 мм.

 

Аналіз крупності показує, що при переробці руд з різною вкрапленістю магнетиту вихід зерен концентрату крупністю > 0, 074 мм змінюється несуттєво (в межах 1, 5% абс. від середньої величини), але спостерігається значний (до 5 – 12% абс.) перерозподіл зерен за фракціями, що формують клас крупності – 0, 04 мм. Ці фракції мають основну масу заліза (див. таблицю1), і, до того ж, мають здатність до огрудкування агломераційної шихти. Тому, контроль крупності концентрату за виходом класу –0, 074 мм, що застосовується на гірничо-збагачувальних комбінатах, не є достатнім для оцінки його здатності до огрудкування і вибору оптимального режиму шихтопідготовки при агломерації. Верхню границю крупності залізорудного концентрату, що визначає його поведінку при огрудкуванні, потрібно зменшити до 0, 05 (0, 04) мм.

В якості грубозернистої (грудкуючої) добавки в шихту аглофабрики Південного ГЗК застосовується агломераційна руда РУ ім. Кірова. На аглофабриках якість аглоруди найчастіше оцінюється за вмістом заліза, кремнезему, вологи і виходу кусків крупністю > 10, 0 мм. На проектованій фабриці додатково рекомендується оцінювати вихід класу 0–3 мм і вміст у ньому SiO2. Результати аналізів наведені в таблиці 4.

 

Таблиця 4 – Гранулометричний склад аглоруди, %

Класи крупності, мм -25, 0 +15, 0 -15, 0 +10, 0 -10, 0 +5, 0 -5, 0 +3, 0 -3, 0 +1, 6 -1, 6 +1, 0 -1, 0 +0, 5 -0, 5 +0, 2 -0, 2 +0, 1 -0, 1 +0, 07 -0, 07  
Вихід класів, % 11, 6 10, 2 11, 2 14, 4 12, 9 2, 6 6, 8 8, 0 9, 3 2, 9 16, 1

 

Таблиця 5 – Хімічний склад окремих класів крупності аглоруди, %

Вміст компонентів Класи крупності, мм
-25+15 -15+10 -10+5, 0 -5, 0+3, 0 -3, 0+1, 6 -1, 6
Feзаг 44, 4 45, 5 52, 4 53, 8 55, 9 59, 0
SiO2 24, 2 24, 0 17, 2 16, 0 13, 7 10, 8
Al2O3 5, 4 4, 8 4, 5 3, 9 3, 2 2, 9

 

При середньому вмісті 20 – 24% класу +10, 0 мм, вихід таких кусків змінюється в межах 10–45 %, як правило, максимальний розмір не перевищує 35, 0 мм. Характерно, що вміст класу 25–35 мм в аглоруді змінюється в невеликих межах (±0, 7%)абс.

Вельми суттєвим, з точки зору огрудкування агломераційної шихти, є вміст класу 1, 6–10 мм в аглоруді, тобто крупності зерна, що є зародковими центрами при огрудкуванні. Вміст цього класу в аглоруді коливається в межах 34–42%. З таблиці 1.3 добре видно, що зі зміною крупності аглоруди суттєво змінюється її хімічний склад.

Найбільш бідною (40–45%) є аглоруда крупністю 15–35 мм, сумарний вихід якої змінюється в межах (від 10 до 40%). Безпосереднє використання кусків такої крупності в аглопроцесі призводить до погіршення якості шихтопідготовки, погіршення процесу спікання, а, отже, до зниження показників агломераційного процесу в цілому. На вітчизняних і закордонних агломераційних фабриках верхня границя крупності аглоруди визначається як 10 (6) мм. З цією метою на аглофабриках доречно передбачати дробарно-сортувальні відділення, котрі або виділяють куски 10 (6) мм із аглоруди з їх подальшим безпосереднім використанням у доменних печах, або додрібнювати всю аглоруду до 10 (6) мм. Необхідність зниження верхньої границі крупності аглоруди посилюється збільшенням частки дрібнозмелених залізорудних концентратів в аглошихті до 80 – 90 %.

В якості флюсуючої добавки в агломераційну шихту можна вводити доломітизований або звичайний вапняк і вапно.

У зв’язку з погіршенням умов видобування і переробки, якість вапняків, що надходять на аглофабрику, знижується з року в рік. Це проявляється, перш за все, у збільшенні класу більше 3, 0 мм і вологості вапняку. Рекомендована в практиці технологія виробництва високоосновного агломерату основністю 1, 8 передбачає часткову заміну вапняку вапном. Подібні заходи дозволяють суттєво покращити процес грануляції аглошихти, стабілізувати вологість флюсуючої добавки і шихти в цілому, та її гранулометричний склад.

Вміст класу більше 3, 0 мм коливається в широких межах (10–20%). Для процесу огрудкування особлива важливо, щоб у вапняках, які володіють низькою здатністю до огрудкуання, значний вміст класу 0, 5–1, 6 мм (табл. 6.), який відноситься до критичного класу, що важко огрудковується, і призводить до ускладнення процесу грануляції.

 

Таблиця 6. – Гранулометричний склад вапняку, %

Класи крупності, мм -25 +15 -15 +10 -10 +5 -5 +3 -3, 0 +1, 6 -1, 6 +1, 0 -1, 0 +0, 5 -0, 5 +0, 2 -0, 2 +0, 1 -0, 1 +0, 07 -0, 07
Вихід, % 0, 9 1, 6 2, 5 5, 8 12, 1 20, 3 21, 6 10, 8 7, 3 6, 1 11, 0

 

Свіжовипалене вапно є продуктом випалу вапняків у випалювальних печах.

Чисельними дослідженнями показано, що вапно, яке є флюсуючою добавкою, одночасно суттєво покращує здатність до огрудкування агломераційної шихти. Оптимальна витрата вапна знаходиться в межах 3, 0–4, 0%. Проте, при виробництві високоосновного агломерату її кількість може бути значно збільшена, аж до 50% від маси флюсу, особливу цікавість представляє введення карбонатного вапна, що є продуктом часткового або повного випалу вапняку.

Карбонатне вапно, окрім флюсуючої, є доброю св’язуючою добавкою. Оптимальна масова частка активних оксидів та гідратів кальцію СаОакт. та Са(ОН)2 в карбонатному вапні коливається у межах 10, 0–25, 0 % (мас.). Карбонатне вапно набуває властивостей в’язкості, пластичності, прискореного схоплення і затвердіння, особливо, в процесі сумісного змелення активного вапна і вапняку, що складається переважно з СаСО3 і MgCO3. Гранулометричний склад вапна наведений в таблиці 7.

 

Таблиця 7 – Гранулометричний склад вапна

Класи крупності, мм -0, 05 -0, 05 +0, 1 -0, 1 +0, 2 -0, 2 +0, 3 -0, 3 +1, 0 -1, 0 +1, 6 -1, 6 +2, 3 -2, 3 +4, 0 -4, 0 +7, 0 -7, 0 +14, 0
Вихід класу, % 9, 9 9, 5 11, 0 8, 8 16, 1 9, 8 9, 2 12, 0 10, 7 3, 0

 

В принципі, можливі дві схеми підготовки вапна до грануляції:

- окреме застосування вапна крупністю до 0, 1–0 мм в кульовій або молотковій дробарках;

- сумісне з вапняком змелення вапна в тих же дробарках.

Практика показує, що при роздільному змеленні вапна і вапняку, в’яжучі властивості карбонатного вапна проявляються значно слабше.

Вельми перспективним уявляється нагрів вапна в дробарці до температури, що сягає 0, 15–0, 19 температури початку дисоціації Са(ОН)2.

Як вже зазначалося раніше, критична крупність зерен 0, 5–1, 6 мм аглоруди і флюсів складають 30 % і 40 % відповідно. Їх вплив на процес агломерації двоякий. З одного боку, наявність зерен такої крупності в аглошихті знижує її газопроникність в результаті заповнення повітряного простору, що оточує гранули. З іншого боку, перенасичення СаО на поверхні контактів цих зерен з рудними добавками, сприяє їх твердофазній взаємодії з утворенням феритів кальцію, що характерно, передусім, для шихт високої основності. Їх легке плавлення при відносно низьких температурах полегшує виникнення і розвиток рідкої фази і, як наслідок, виникнення блочної структури агломерату, забезпечуючи йому високу механічну міцність.

Паливом для аглопроцесу слугує коксовий дріб’язок і антрацитовий штиб. Гранулометричний склад палива наведений в таблиці 8.

 

Таблиця 8 – Гранулометричний склад палива, %

Вид палива Класи крупності, мм
-35+25 -25+10 -10+5 -5+3 -3+1, 6 -1, 6+1, 0 -1, 0+0, 5 -0, 5
Коксовий дріб’язок 2, 7 22, 1 14, 1 15, 1 13, 5 9, 2 9, 3 14, 0
Антраци-товий штиб 11, 0 20, 1 24, 9 16, 0 11, 6 16, 4

 

Характерно, що у твердому паливі, яке надходить на комбінат, вже знаходиться до 50% в коксовому дріб’язку і до 70% в антрацитовому штибі класу менше 3, 0 мм, котрий не потребує здрібнення перед додаванням в шихту.

Згідно з проектом, в потік шихтових матеріалів додається гарячий зворот (450–500 °С). Додавання гарячого звороту забезпечує підвищення температури аглошихти до 60 °С. Проте, слід відмітити, що додавання гарячого звороту ускладнює грануляцію аглошихти перед спіканням.

 

Таблиця 9 – Гранулометричний склад гарячого звороту

Класи крупності -25+15 -15+10 -10+5 -5+3, 0 -3, 0+1, 6 -1, 6
Вихід класу, мм 8, 75 20, 8 21, 9 19, 1 11, 8 17, 65

 

Такий гранулометричний склад гарячого звороту потрібно вважати оптимальним, оскільки він забезпечує рівномірний розподіл зерен звороту в масі шихти, і, як наслідок, підвищення ефективності нагріву. До того ж, зерна звороту формують скелет шару, перешкоджаючи понаднормового ущільнення шихти.

В цілому, аналіз сировини аглошихти показує, що використання тонкоздріблених компонентів потребує більш суворого дотримання режимів підготовки всіх компонентів аглошихти до спікання.

 

Таблиця 10.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.