Agglomerat (metallurgi)

Agglomerat  - agglomererat malmkoncentrat erhållet i agglomereringsprocessen [1] [2] [3] . Liten (ofta pulveriserad) malm sintrad i bitar, 5–100 mm stor, med en liten halt av finkorn [4] . Agglomerat erhålls genom att rosta järn- och blymalmer , zinkkoncentrat och andra. Inom järnmetallurgi är det den huvudsakliga järnmalmsråvaran för framställning av tackjärn i en masugn .

Plats i metallurgisk teknik

Malmer delas in i rika och fattiga, och rik malm kallas så att det är ekonomiskt motiverat att använda den direkt i den metallurgiska industrin, till exempel som råvara i en masugn . Direktsmältning av metall från dåliga malmer är opraktisk, eftersom för att få tillräckligt ren metall från dem, kommer det att vara nödvändigt att använda för dyr raffinering av den . Billigare att anrika malm . För att göra detta krossas den och enligt en viss teknik separeras de partiklar som innehåller många metallföreningar. Till exempel utsätts järnmalmer ofta för magnetisk separation : järnrika malmpartiklar separeras från resten av ett magnetfält. Men det resulterande koncentratet har en för liten fraktion, det kan inte laddas i ugnen: det kommer helt enkelt att bäras ut ur ugnen av en gasström [5] .

Beskrivning av processen

Vid tillverkning av sinter är huvudkomponenterna i laddningen järnmalmskoncentrat, järnmalm , slam , glödskal , flussmedel och fasta bränslen. De blandas i ett förutbestämt massförhållande som uppfyller kraven för att erhålla ett agglomerat med vissa tekniska parametrar [6] .

Koncentratet sintras på sintringsmaskiner , medan den lättlegerade delen av blandningen smälts och håller kvar de hårdare partiklarna. För att göra detta blandas den med kokspulver , flussmedel (vanligtvis kalksten eller dolomit ) och pelletiseras . Därefter laddas den resulterande blandningen i en sintringsmaskin i ett enhetligt lager . Tändning och extern uppvärmning av laddningen utförs av produkterna från förbränning av naturgas i härden. Sintring av den förberedda laddningen är huvudsteget i tekniken för att erhålla sinter. Denna process utförs på sintringsmaskinens galler när luft sugs in till följd av utveckling av höga temperaturer vid förbränning av bränslekol i laddningsskiktet.

Agglomerationsprocessen har en skiktad karaktär. Höjden på det sintrade laddningsskiktet kan villkorligt delas in i följande zoner:

1. Zonen för överfuktning av laddningen.
2. Zon för torkning och intensiv uppvärmning av blandningen.
3. Brinnzon och maxtemperaturer.
4. Zon för kristallisation och färdigt agglomerat.

Från ögonblicket av antändning av blandningen avdunstar fukten som finns i den och passerar in i avgaserna. Genom att passera genom de kalla delarna av laddningsskiktet kyls gasen till en temperatur under daggpunkten, det vill säga till en temperatur vid vilken vattenånga kondenserar och laddningen blir vattensjuk. I tork- och uppvärmningszonen avdunstar fukt och laddningen värms intensivt upp till antändningstemperaturen för koksbris med sönderdelning av karbonater, oxidation av sulfider och delvis magnetit . I förbränningszonen och maximala temperaturer, förutom kolförbränning och bildandet av en flytande fas, fortgår komplexa processer av karbonatdissociation, fastfasinteraktion, oxidation av sulfider och magnetiter och reduktion av högre järnoxider. I zonen för kristallisation och kylning av agglomeratet, samtidigt med slutet av förbränningsprocessen, börjar en gradvis minskning av sintertemperaturen, åtföljd av en övergång från det smälta tillståndet till det fasta tillståndet, och sedan sker kristallisationsprocesser med utfällningen av nya mineraler, vars utveckling bestäms av kylhastigheten.

Förbränningsprodukter, som passerar genom laddningsskiktet, värmer det och leder till bildandet av en porös struktur som är karakteristisk för agglomeratet. Vakuumet som skapas i vakuumkamrarna som finns under gallret på sintringsvagnarna gör det möjligt att förhindra inträngning av förbränningsprodukter i butikslokalens luftutrymme.

När sintringsvagnarna rör sig mot sintringsmaskinens stjärtsektion sprider sig förbränningen från det övre lagret till de nedre lagren. Under förbränning av koks bildas en förbränningszon 15-30 mm hög med en temperatur på 1400-1600 ° C i laddningen, som rör sig ner till rosten med en vertikal sintringshastighet på 0,2-0,6 mm / s. Under sådana förhållanden tar förbränningszonen formen av ett lutande plan. Den maximala gastemperaturen indikerar slutet av sintringsprocessen. Slutet på sintringsprocessen bestäms också av sinterns brott i slutet av sintringstejpen. Förutom sintringszonen har sintermaskinen även en sinterkylzon.

Den kylda sintern krossas och siktas för att separera returen (för fin för att användas för metallsmältning) och bädden (som i sin tur kan delas upp i flera fraktioner efter storlek ). Ett kännetecken för agglomerationsprocessen är förekomsten av en retur (ett fint agglomerat som silas bort efter dess krossning), vars innehåll i laddningen har en betydande inverkan på hela processen [7] .

Typer av agglomerat

• Dolomitiserad sinter - järnmalmsinter, flusad med dolomit .
• Järnmalmssinter är en sinter av järnmalm. Det är råvaran till masugnen.
• Mangan sinter är en järnmalmsintrar från en laddning med införandet av manganmalm.
• Ferromangansinter är en manganmalmsinter som används för att smälta ferromangan i masugnar och ferrolegeringsugnar . Jämfört med järnmalmssinter kännetecknas den av högre smältning, lägre porositet (39–45%) och reducerbarhet .
• Metalliserad sinter är en järnmalmssinter i vilken en del av järnoxiderna reduceras till järn under sintringen av laddningen med ökad förbrukning av fast bränsle. Metoden föreslogs av W. Davis (USA) 1958.
• Oxidagglomerat är ett järnmalmsagglomerat med låg (3–4 %) FeO-halt. Den har höga hållfasthetsegenskaper.
• Ofluxad sinter är en järnmalmsintare som erhålls utan att kalksten förs in i laddningen.
• Lågflödessinter är ett järnmalmsagglomerat erhållet från en laddning, i vilken kalksten införs i en mängd som är mindre än vad som är nödvändigt för att flödet av SiO 2 och Al 2 O 3 som finns i laddningsmaterialen .
• Högfluxad sinter är en järnmalmsintare erhållen från en laddning, för att förbättra de metallurgiska egenskaperna hos vilken kalksten införs i en mängd som är större än vad som är nödvändigt för att flussa SiO 2 och Al 2 O 3 som finns i sintern .
• Fluxed sinter är en järnmalmsintare. Kalksten introducerades för flussning av laddningsmaterial SiO 2 och Al 2 O 3 .
• Flussad mangansinter är ett agglomerat för smältning av ferromangan med hög kolhalt genom flussmetoden, erhållen genom att sintra oxid (karbonat) mangankoncentrat med flussmedel (kalksten eller dolomit) och bränsle (koks, antracit , petcoke och andra). Som komponenter-stabilisatorer av strukturen hos den flussade sintern används oxider av magnesium , järn, barium och andra.
• Självsmältande sinter är en järnmalmsintare som erhålls från laddningen (CaO + MgO) / (SiO 2 + Al 2 O 3 ).
• Stabiliserat ("kalibrerat") agglomerat - agglomerat, mekaniskt bearbetat omedelbart efter sintring. Under stabiliseringen förstörs stora bitar av agglomerat längs osintrade inneslutningar av laddningen, ansamlingar av sprött glas och längs områden med koncentration av inre spänningar. Den resulterande högkvalitativa sintern ger en betydande ökning av masugnens produktivitet. Först erhållen av L. R. Migutsky i roterande trummor gjorda av stavar 1964-1965 i YuGOK (Ukraina). I de flesta fall sker en minskning av sinteranläggningens avkastning och produktivitet .
• Fosforagglomerat är en produkt av agglomerering av dammiga fosforiter för smältning av malm i malm-termiska ugnar. Fosforiter genomgår torkning , uttorkning , avkolning . Vid en temperatur på 1400–1600 °C smälter silikater och delvis fluorapitkorn i förbränningszonen för fast bränsle . Detta gör det möjligt att erhålla en tillräcklig mängd av ett glasartat silikat-fosfatbindemedel som håller ihop kornen av primär apatit i det färdiga agglomeratet.
• Kromitagglomerat är ett derivat av krommalmer och deras koncentrat, bestående av kromit (FeO-Cr 2 O 3 ) och serpentin Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 .

Se även

• agglomerering
• pellets
• Briketter (metallurgi)
• Metallurgiskt koncentrat
• Gruv- och bearbetningsanläggning

Anteckningar

1. ↑ 1 2 Korotich, 2005 .
2. ↑ Agglomerat . Metallurgisk ordbok. Arkiverad från originalet den 3 september 2012. (obestämd)
3. ↑ Bazilevich S. V., Vegman E. F. Agglomeration. - Moskva: Metallurgi, 1967. - 368 s.
4. ↑ Agglomerat / Great Soviet Encyclopedia // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / kap. ed. A. M. Prokhorov . - 3:e uppl. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1969-1978.
5. ↑ Shumakov, 2007 , sid. 226.
6. ↑ Klein, 2004 , sid. femton.
7. ↑ Korotich, 2005 , sid. 28-32.

Litteratur

• Frolov Yu. A. Agglomeration. Teknologi. Värmeteknik. Kontrollera. Ekologi. Moskva: Metallurgizdat. 2016. 672 sid.
• Korotich V. I. , Frolov Yu. A., Kaplun L. I. Teoretiska grunder för teknologier för agglomerering av metallurgiska råmaterial. Agglomerering. - Jekaterinburg: GOU VPO USTU-UPI, 2005.
• Klein , V.I. - Jekaterinburg: GOU VPO USTU-UPI, 2004. - 227 sid. - ISBN 5-321-00419-6 .
• Shumakov N. S., Dmitriev A. N., Garaeva O. G. Råvaror och masugnsbränsle. - Jekaterinburg: Institutet för metallurgi, Ural-grenen av Ryska vetenskapsakademin, 2007. - 392 s. — ISBN 5-7691-1833-4 .

Ordböcker och uppslagsverk	Great Soviet (1 upplaga)