Технология производства агломерата на аглофабрике №2 ОАО"ММК"

Все работы по выгрузке, транспортировке, усреднению и выборке аглосырья связаны со значительным пылевыделением. Поэтому перед пуском основного технологического оборудования рабочий обязан пустить в работу аспирационные установки, имеющиеся на его рабочем месте. С целью пылеподавления в течках конвейеров и над заполняемым штабелем должна быть пущена вода в систему гидроорошения.

Все рабочие обязаны применять средства индивидуальной защиты (СИЗ), которые выдаются по установленным нормам за счёт работодателя.

Рабочий обязан правильно применять, поддерживать в исправном состоянии и ремонтировать СИЗ.

 

Таблица 1 – Перечень средств индивидуальной защиты

Наименование СИЗ	ГОСТ	Количество	Срок службы
Каска защитная	ГОСТ 12.4.128-83	1 шт.	2 года
Очки защитные	ГОСТ 12.4.013-97	1 шт.	До износа
Подшлемник	ГОСТ 3897-87	1 шт.	2 года
Перчатки "Хайкрон"	ГОСТ 12.4.010-75	6 пар	1 год
Костюм от нетоксичной пыли х/б	ГОСТ 29.057-91	1 комплект	1 год
Куртка ватная	ГОСТ 29335-92	1 шт.	2 года
Ботинки с металлическим подноском	ГОСТ 12.4.137-84	1 пара	1 год
Респиратор	ГОСТ 12.4.041-89	1 шт.	До износа

 

 

Таблица 2 - Вредные производственные факторы и фактическое состояние условий труда на рабочих местах УУК

№ п/п	Наименование производственного фактора	Ед. измерения	ПДК, ПДУ	Фактический уровень
1	Железо	мг/м3	10,0	22,9
2	Оксид кальция	мг/м3	1,0	19,9
3	Пары щёлочи едкой	мг/м3	0,5	8,3
4	Температура воздуха	гр. С	15-22	5-27

 

 

2.7 Природоохранные мероприятия

 

С целью уменьшения выбросов в атмосферу технологической пыли при транспортировке аглосырья, места наибольшего пылеобразования участка оборудованы аспирационными системами и системами водного пылеподавления.

Работа основного технологического оборудования УУК с отключенными аспирационными системами не допускается. Ответственность за эксплуатацию аспирационных систем возлагается на машинистов основного технологического оборудования, на рабочих местах которых имеются аспирационные установки, и мастеров участка.

Пыль, уловленная аспирационными системами, возвращается в технологический процесс. С целью уменьшения пылеобразования при закладке рудных штабелей всё поступающее агломерационное сырьё увлажняется на лентах сборных конвейеров СК-1 (СК-2) с одновременной подачей воды на гидроорошение закладываемого штабеля.

 

Перечень используемого технологического оборудования

 

В таблице 4 приведен перечень используемого транспортного оборудования, а в таблице 5 – перечень используемого электрооборудования УУК.

 

Таблица 4 - Перечень транспортного оборудования

Наименование оборудования	Техническая характеристика				Скорость движения ленты, м/с	Мощность двигателя, кВт/ч
	Длина конвейера, м	Ширина ленты, мм	Угол наклона, град.	Вид груза
1	2	3	4	5	6	7
Ленточный конвейер № 114-1	123,392	1200	-	Рудная смесь	1,564	100,0
Ленточный конвейер № 114-1	123,392	1200	-	Рудная смесь	1,564	100,0
Ленточный конвейер № 705-1	112,530	1400	13045`	Рудная смесь	2,300	315,0
Ленточный конвейер № 705-2	112,530	1400	13045`	Рудная смесь	2,300	250,0
Ленточный конвейер № 705-3	124,720	1200	-	Рудная смесь	1,562	130,0
Ленточный конвейер № 705-4	28,800	1200	-	Рудная смесь	1,300	22,0
Ленточный конвейер № 705-5	36,350	1200	-	Рудная смесь	1,300	22,5
Ленточный конвейер № 705-6	64,0	1200	-	Рудная смесь	1,630	55,0
Ленточный конвейер № 705-7	64,0	1200	-	Рудная смесь	1,630	55,0
Ленточный конвейер № 706-1	205,800	1200	14002`	Рудная смесь	1,562	132,0
Ленточный конвейер № 104-1	165,561	1200	2010`	Концент- рат	1,470	55,0
Ленточный конвейер № 104-2	3,970	1200	-	Концент- рат	1,040	18,5
Ленточный конвейер № 16-а	24,200	1200	-	Концент- рат	1,300	22,0
Ленточный конвейер № 16-б	26,180	1200	2005`	Концент- рат	1,300	22,0
Ленточный конвейер № СК-1	220,000	1200	-	Рудная смесь	1,562	100,0
Ленточный конвейер № СК-2	220,000	1200	-	Рудная смесь	1,562	110,0
Ленточный конвейер № 705-8	171,800	1400	-	Рудная смесь	1,562	132,0
Ленточный конвейер № 705-9	171,800	1400	-	Рудная смесь	1,562	132,0
Ленточный конвейер № 708-1	43,420	1400	16000`	Рудная смесь	1,562	160,0
Ленточный конвейер № 708-2	43,420	1400	16000`	Рудная смесь	1,562	160,0
Ленточный конвейер № 708-3	31,410	1400	17000`	Рудная смесь	1,562	125,0
Ленточный конвейер № 708-4	31,410	1200	17000`	Рудная смесь	1,562	125,0
Ленточный конвейер № 708-3-бис	22,500	1200	-	Рудная смесь	1,300	30,0
Ленточный конвейер № 708-4-бис	22,500	1200	-	Рудная смесь	1,300	25,0
Ленточный конвейер № 706-2	136,770	1200	0006`	Рудная смесь	1,562	132,0
Ленточный конвейер № 709-1	186,798	1200	3042`	Рудная смесь	1,562	200,0

 

 

Таблица 5 - Перечень электрооборудования

Наименование агрегата	Тип двигателя	Мощность, кВт/ч	Скорость вращения, об/мин.
1	2	3	4
Тарельчатые питатели №№ 1-5; 13-17	ВРП ДМ	15,0 18,5	750 750
Тарельчатые питатели №№ 8-12; 20-24	АО	10,0	750
Шлюзовые питатели бункеров №№ 6,7,18,19	АИР	2,2	1500
Ленточные питатели бункеров №№ 6,7,18,19	АИР	5,5	1500
Конвейеры № 114-1 № 114-2	АО2 АО2	100,0 100,0	1500 1500
Конвейеры № 705-1 № 705-2	ДАН ДАН	315,0 250,0	1500 1500
Конвейеры № 705-6 № 705-7	5АМ 5АМ	55,0 55,0	1000 1000
Конвейер № 705-4	АИР	22,0	1500
Конвейер № 705-5	МА	21,5	1500
Конвейер № 705-3	ГАМ	130,0	1000
Конвейер № 706-1	А3	132,0	1000
Конвейер № 104-1	АО	55,0	1000
Конвейер № 104-2	ДМ	18,5	1500
Конвейеры № 16-а № 16-б	ВАО ВАО	22,0 22,0	1000 1000
Конвейеры № СК-1 № СК-2	АО АО3	100,0 110,0	1500 1500
Конвейеры № 705-8 № 705-9	А3 А3	132,0 132,0	1000 1000
Конвейеры № 708-1 № 708-2	АИР АИР	160,0 160,0	1500 1500
Конвейеры № 708-3 № 708-4	АО АО	125,0 125,0	1500 1500
Конвейеры № 708-3-бис № 708-4-бис	4АМ КО	30,0 25,0	1500 1500
Конвейер № 706-2	4АМ	132,0	1000
Конвейер № 709-1	ВАО	200,0	1500

 

 

Рисунок 1 - Схема технологических потоков приёмки аглосырья на усреднение на УУК

 

3. Агломерационное производство

 

Агломерация - это процесс окускования мелких руд, концентратов и колошниковой пыли спеканием в результате сжигания топлива в слое спекаемого материала. Для производства агломерата предназначены ленточные агломерационные машины со спеканием слоя шихты на движущейся колосниковой решетке при просасывании воздуха через шихту. Продукт спекания (агломерации) – агломерат - представляет собой кусковой, пористый продукт черного цвета; упрощенно можно характеризовать его как спеченную руду или спеченный рудный концентрат.

При агломерации удаляются некоторые вредные примеси (сера и частично мышьяк), разлагаются карбонаты и получается кусковой пористый, к тому же офлюсованный материал. По существу - это металлургическая подготовка.

 

3.1 Шихта агломерации и  ее подготовка

 

Основные составляющие агломерационной шихты - железосодержащие материалы (рудный концентрат, руда, колошниковая пыль); возврат (отсеянная мелочь ранее произведенного агломерата); топливо (коксовая мелочь); влага, вводимая для окомкования шихты; известняк, вводимый для получения офлюсованного агломерата.

Кроме того, в шихту зачастую вводят известь (до 25—80 кг/т агломерата), что улучшает комкуемость шихты, повышая ее газопроницаемость, прочность агломерата; марганцевую руду (до 45 кг/т агломерата) для повышения содержания марганца в чугуне и отходы (прокатную окалину, шламы и другие материалы, вносящие оксиды железа).

Подготовку шихты, как и спекание, ведут на агломерационных фабриках. Подготовка шихты должна обеспечить усреднение, необходимую крупность, дозирование компонентов шихты, смешивание и окомкование ее. Составляющие шихты из бункеров, где они хранятся, выдают с помощью весовых и объемных дозаторов. Дозирование должно обеспечить требуемый состав агломерата.

Для обеспечения равномерного распределения компонентов по всему объему шихты необходимо осуществлять хорошее смешивание шихты, что обычно проводят во вращающихся барабанах, сначала в смесительном, а затем в окомковательном, или совместив эти две операции в одном агрегате. При подаче в барабан воды, разбрызгиваемой над поверхностью шихты, происходит окомкование ее вследствие действия возникающих между частичками материала капиллярных сил. Окомкованная шихта характеризуется более высокой газопроницаемостью. Большое влияние на комкуемость, а, следовательно, и газопроницаемость, оказывает содержание влаги в шихте. Газопроницаемость шихты возрастает по мере увеличения влажности до 6-9 %, а при превышении этой величины шихта превращается в полужидкую массу, газопроницаемость которой низка. После окомкования шихту транспортируют к спекательной машине.

 

3.2 Процесс спекания

 

На колосниковую решетку конвейерной ленты загружают так называемую "постель" высотой 30-35 мм, состоящую из возврата крупностью 10-25 мм. Затем загружают шихту (250-350 мм). Под колосниковой решеткой создают разрежение около 7-10 кПа, в результате чего с поверхности в слои засасывается наружный воздух.

Чтобы процесс начался, специальным зажигательным устройством нагревают верхний слой шихты до 1200-1300 °С, и топливо воспламеняется. Горение поддерживается в результате просасывания атмосферного воздуха. Зона горения высокой около 20 мм постепенно продвигается сверху вниз (до колосников) со скоростью 20-30 мм/мин.

В зоне горения температура достигает 1400-1500 °С. При таких температурах известняк СаСО3 разлагается на СаО и СО2, а часть оксидов железа шихты восстанавливается до FeO. Образующиеся СаО и FeO, а также оксиды шихты SiO2, Fe3O4, Fe2О3, А12О3 и др. вступают в химическое взаимодействие с образованием легкоплавких соединений, которые расплавляются. Образующаяся жидкая фаза пропитывает твердые частицы и химически взаимодействует с ними. Когда зона горения опустится ниже мест образования жидкой фазы, просасываемый сверху воздух охлаждает массу, пропитанную жидкой фазой, и последняя затвердевает, в результате чего образуется твердый пористый продукт - агломерат. Поры возникают в результате испарения влаги и просасывания воздуха. Продвижение через слой шихты сверху вниз зоны, в которой происходит горение топлива и формирование агломерата (т.е. спекаемого слоя), длится 8-12 мин и заканчивается при достижении постели.

Рассмотрим основные химические реакции, протекающие при агломерации. Горение топлива происходит по реакциям:

 

С + 0,5О2 = СО;

С + О2 = СО2.

 

В отводимых продуктах горения отношение СО2/СО равно 4-6, но вблизи горящих кусочков кокса атмосфера восстановительная (преобладает СО), что вызывает восстановление оксидов железа.

Большая часть непрочных оксидов Fе2О3 превращается в Fе3О4 в результате восстановления: Fе2О3 + СО = Fе3О4 + СО2, либо в результате диссоциации: 6Fe2O3 =4Fe3O4.

Часть оксидов Fe3O4 восстанавливается до FeO: Fe3O4 + СО = 3FeO + СО2.

Содержание FeO в агломерате обычно находится в пределах 8—17 %, оно возрастает при увеличении расхода кокса на агломерацию; одновременно уменьшается остаточное содержание Fе2О3.

Известняк разлагается по реакции СаСО3 = СаО + СО2, идущей с поглощением тепла.

При агломерации удаляется сера и частично (около 20 %) мышьяк. Сера в шихте обычно находится в виде сульфида железа FeS2 (пирит), а иногда в виде сульфатов СаSО4 • 2Н2О (гипс) и BaSO4 (барит). Пирит в условиях агломерации окисляется по нескольким реакциям, одна из них:

 

3FeS2 +2О2 = Fe3O4 + 6SO2.

 

Гипс и барит разлагаются при 1200-1400°С по реакциям CaSO4 = СаО + SО3;