Вы здесь

Розробка ресурсозберігаючої технології підготовки і спікання агломераційної шихти з високим вмістом тонкодисперсних матеріалів.

Автор: 
Руденко Микола Романович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
0406U003872
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
РАЗРАБОТКА СПОСОБА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ГРАНУЛЯЦИИ ШИХТЫ, С ВЫСОКОЙ ДОЛЕЙ
ТОНКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1 Анализ отечественной и зарубежной практики в совершенствовании процессов
окомкования
Смешивание и окомкование являются важнейшими операциями в подготовке
железорудной шихты к спеканию, от качества которых зависят газопроницаемость,
степень однородности шихты и производительность агломерационных машин. Особую
актуальность эти технологические процессы приобретают в сложившихся условиях
спекания агломерационных шихт содержащих высокую долю тонкоизмельченных
материалов.
На аглофабриках металлургических предприятий СНГ и дальнего зарубежья
окомкование преимущественно осуществляют в гладких барабанных окомкователях, а
для интенсификации процесса грануляции увеличивают геометрические размеры
окомкователей.
Известно, что эффективность работы окомкователей зависит от таких факторов как
конструкция барабанов, предварительная подготовка компонентов шихты и различных
добавок, интенсифицирующих процесс окомкования, время обработки шихты, которое
в свою очередь зависит от угла наклона барабана и скорости его вращения.
Вопросу изучения закономерностей движения шихты при окомковании уделялось
внимание рядом исследователей. Так авторы работ [51, 52], изучая процесс
окомкования в цилиндрическом барабане, отмечают значительное сцепление между
материалом и стенками агрегата на начальных участках барабана, движение в
режиме переката средней его части и движение с проскальзыванием в конце
барабана, где гранулы катятся вдоль оси. Изложенные предположения не
подтверждаются ни теоретическими доказательствами ни экспериментом. Модель
движения частицы в барабане, предложенная авторами, сводится к тому, что
частица считается материальной точкой. При вращении барабана частица из нижнего
положения попадает в верхнее и затем скатывается по слою материала и
перемещается вдоль оси барабана.
Предположение о проскальзывании шихты в конечной части барабана, с нашей точки
зрения, маловероятно, так как гарнисаж способствует проявлению фрикционных сил,
а дискретное обрушение шихты хорошо объясняется теорией, выдвинутой Пузановым
В.П. [53], о наличии в аглошихте структурных комплексов, характеристика которых
зависит от гранулометрического, вещественного состава и других факторов.
Для описания характера движения гранул в поперечном сечении
барабана-окомкователя автором работы [54] получено дифференциальное уравнение
движения материальной точки по плоскости скатывания, которое сложно и неудобно
для расчета параметров гранулятора.
Теоретический анализ процесса окомкования, в большинстве рассмотренных работ,
сводится лишь к изучению движения частиц (в основном материальной точки) по
поверхности рабочего органа окомкователя или слоя материала. В работах не
рассматривается связь характера механического движения шихты с ее
гранулометрическим и химическим составом.
Из практических работ, связанных с изучением механизма процесса окомкования
можно отметить работу [55], где приводятся данные о гранулометрическом и
химическом составах окомкованной шихты, по длине и ширине слоя в остановленном
барабане.
Применение изотопов позволило авторам работы [56] установить, что скорость
движения мелких фракций шихты меньше, чем крупных, а зависимость скорости
движения частиц в барабане от их крупности имеет почти линейный характер.
Коротич В.И. [57] предложил считать газодинамическую характеристику
окомкованной шихты эквивалентной диаметру гранул, а комкующую способность
оценивать коэффициентом скорости грануляции. По его мнению, существует два
принципиально возможных типа движения материала в поперечном сечении барабана –
движение как одного твердого тела с проскальзыванием по поверхности барабана,
так и с пересыпанием частиц. При первом типе движения центр тяжести массы шихты
отклонен от вертикали на угол, меньший угла естественного откоса материала. Во
втором случае угол отклонения центра тяжести достигает величины угла
естественного откоса раньше, чем двигающая сила станет равной силе трения. При
этом избыток материала ссыпается вниз, стремясь восстановить первоначальный
угол.
Аналогичные выводы сделаны Андреевым С.А. в работе [58].
Кроме того, авторами [58, 59] установлено, что при движении материала в режиме
переката, толщина слоя ссыпающегося материала практически не зависит от
скорости вращения барабана, а определяется в основном степенью заполнения
барабана.
Авторами работы [58, 59] результатами лабораторного эксперимента установлено
оптимальное время окомкования, сверх которого гранулометрический состав, а
соответственно и газопроницаемость слоя не изменяются. Однако в работе
отсутствуют рекомендации практического использования результатов
экспериментов.
В других исследованиях выполненных в условиях Липецкой аглофабрики было
определено оптимальное время окомкования и его связь с производительностью
агломашин и качеством агломерата [60]. Аналогичные результаты получены в работе
[61], где показано, что с увеличением длительности окомкования прочность гранул
повышается, производительность машин растет, а качество агломерата улучшается.
С целью повышения эффективности окомкования в практике агломерации используются
следующие конструкции барабанных окомкователей. Так, на Ново-Липецком
металлургическом комбинате установлены два типа окомкователей: двухбарабанные с
геометрическими размерами 3,2ґ7,51 м и 4ґ5,75 м, вращающиеся в одном
направлении с тремя значениями скоростей; и однобарабанные 3,2ґ12,5 м [62].
На Орско-Халиловском металлургическом комбинате исп