Подготовка бокситового сырья для выплавки электрокорунда нормального

Как было показано (см. табл. 2.5, 2.6, 2.7), все бокситы содержат достаточно высокую долю влаги (15-35 %). Это исключает непосредственное использование сырых бокситов для плавки нормального электрокорунда, поскольку гидратная влага приводит к нестабильному ходу плавки в результате вскипания и выброса расплава, а также к росту' затрат электроэнергии. В связи с этим перед выплавкой электрокорунда бокситы проходят предварительную их подготовку к плавке: прокалку (процесс кальцинации) для удаления внутрикри- сталлической влаги или агломерацию — процесс высокотемпературного спекания боксита с восстановителем, обеспечивающим одновременно удаление влаги, частичное восстановление примесей и окускование материала.

Технологический процесс агломерации бокситов, представленный в виде схемы на рис. 2.1, осуществляется в специальных агломерационных машинах [4, 7] и включает подготовку исходных материалов — дробление бокситов до крупности менее 15 мм и антрацита или кокса до размера частиц менее 5 мм,

Технологическая схема процесса производства бокситового агломерата для выплавки нормального электрокорунда смешивание их в расчетном соотношении

Рис. 2.1. Технологическая схема процесса производства бокситового агломерата для выплавки нормального электрокорунда смешивание их в расчетном соотношении, увлажнение в специальном барабане и подачу шихты слоем в 200-350 мм на ленту агломерационной машины. При температуре 1400-1450 °С в агломерационной машине происходит спекание и оплавление боксита с частичным восстановлением оксида железа Fe203 до FeO и с образованием агломерата, который после отсева фракции до 15 мм поступает на плавку электрокорунда. Фракция агломерата менее 15 мм поступает на повторную агломерацию. Схема аппаратурного оформления технологического процесса агломерации показана на рис. 2.2. Согласно приведенной схеме боксит из закрома склада сырья грейферным краном 1 подается в исходный бункер 2 через колосниковую решетку, расположенную над бункером, затем транспортером 3 боксит направляется в щековую дробилку 4 и через бункер 5 поступает в молотковую дробилку 6. Далее раздробленный боксит (размер частиц менее 15 мм) подается элеватором 7 в тарельчатый питатель 8 и из него элеватором транспортируется в смесительный барабан 12. Параллельно по другой линии через бункер 9, молотковую дробилку 10 и приемный бункер антрацита в смесительный барабан 12 поступает антрацит (размер частиц менее 5 мм); в смесительном барабане боксит и антрацит перемешиваются с увлажнением их водой, и полученная смесь через маятниковый питатель 13 и барабанный питатель 14 подается в агломерационную машину 17, которая снабжена вентилятором 15, горном 16, газоходом 18,

Схема аппаратурного оформления технологического процесса агломерации бокситов

Рис. 2.2. Схема аппаратурного оформления технологического процесса агломерации бокситов:

1 — грейферный кран; 2 — приемный бункер для боксита; 3 — пластинчатый питатель; 4 — щековая дробилка; 5 — приемный бункер; 6 — дробилка типа СМ-19А; 7— элеватор; 8— тарельчатый питатель; 9. 11 — приемный бункер для антрацита; Ю — молотковая дробилка; 12 — смесительный барабан; 13 — маятниковый питатель; 14 — барабанный питатель; 15— вентилятор; 16— горн; 17— агломерационная машина; 18 — газоход; 19 — мультициклон; 20 — аглоэксгаустер; 21 — одновалковая дробилка; 22 — колосниковый грохот; 23 — бункер возврата; 24 — пластинчатый питатель мультициклоном 19 и аглоэксгаустером 20. Агломерированный боксит поступает в одновалковую дробилку 21 и после дробления через колосниковый грохот 22 и пластинчатый питатель 24 отгружается в вагон, а отсевы остаются в бункере возврата 23.

Обширные исследовательские работы в СНГ по агломерации бокситов были проведены Ю.В. Лагуновым с сотрудниками Запорожского абразивного комбината [4]. По результатам этих исследований были установлены основные показатели промышленного технологического процесса агломерации различных бокситов, существенно зависящие от физико-химических свойств рудного (бокситового) сырья (табл. 2.11).

Основные показатели процесса агломерации бокситов различных генетических типов

по данным Ю.В. Лагунова

Таблица 2. 1 1

Показатель

Диасноровыс

бокситы

Гиббсиговыс бокситы

Смесь диасноровых и гиббситовых бокситов в соотношении 2 :3

Г рече- ский

Югославский

Югославский

Г виней- ский

Высокопольский

Татарский

Греческого с Югославским

Югославского с Гвинейским

Массовая доля компонентов шихты, %: Боксит Топливо Возврат

  • 66.0- 63,8 6,0-6,2
  • 28.0- 30.0

66,2-62 5.5-6,0 28-32

67,9-62,5 7,1-7,5 25,0-30,0

61,6-58,4 6,4-6.6 32,0-35.0

61,2-57,9 5.8-6,1 33,0-36.0

60,3-56,5 6,2-7,0 33,5-36,5

  • 67.5- 65,7 6,0-6.3
  • 26.5- 20.0

61,5-59,3 5,5-5,7 33,0-35.0

Влажность шихты. %

7,5-8,0

7,7-8,3

12,0-12,5

10.0-11.0

7,4-8,0

8,3-9,0

8,0-9,0

10,0-11.4

Разрежение перед эксгаустером, ГПа

65,0-76,0

60-64

48,0 52,5

58,1-62,0

45,0-56,0

42,0 48,0

60,0 62,0

48,0-58,0

Скорость спекания, м/мин

21,2

21,4

22,6

25,8

22,4

24,8

25,0

24,8

Удельная производительность. т/(м2ч)

0.97

0.89

0,66

0.80

0,80

0,71

0,96

0.87

Удельный расход, кг/т: боксита антрацита

  • 1200
  • 116
  • 1220
  • 128
  • 1385
  • 162
  • 1350
  • 145
  • 1340
  • 135
  • 1340
  • 157
  • 1296
  • 118
  • 1250
  • 134

Средний диаметр куска годного агломерата, мм

46,3

47,8

41,0

40,7

42,3

44.1

52,4

45,2

Механическая прочность(по барабану Рубина), %

12,9

11,7

18,7

17,2

14,4

9,3

15,0

12,5

Основные минеральные фазы в структуре бокситового агломерата по данным [7] показаны на рис. 2.3.

В процессе агломерации операции обезвоживания и окускования боксита совмещены, и по этой причине промышленное превосходство получил процесс агломерации бокситов как наиболее эффективный метод их подготовки, хотя обожженные бокситы могут подвергаться также брикетированию или приготовлению из них окатышей — процессам, получившим широкое развитие в цветной металлургии.

Основные минеральные фазы в микроструктуре бокситового агломерата (х400) по |7)

Рис. 2.3. Основные минеральные фазы в микроструктуре бокситового агломерата (х400) по |7):

/— корунд; 2— герцинит; 3— магнетит; 4— железистосиликатное стекло

Основные технические требования, предъявляемые к агломерату: I) химический состав, %: А1203 60—70, SiO-,3-4,

СаО < 0,9, Fe203 -25, ТЮ2 -3, Мп02< 0,5;

  • 2) куски агломерата должны быть пористыми, без посторонних примесей и иметь размер 80-100 мм (допускается содержание мелких кусков (примерно 30 мм) в количестве не более 10 %);
  • 3) содержание влаги в кусках агломерата не должно превышать 1,5 %, а потери при прокаливании (п.п.п.)— не более 1,0%.

В качестве восстановителя при плавке электрокорунда нормального может быть использован любой углеродистый материал с наиболее высоким содержанием углерода и содержанием золы не более 6 %, поскольку при ее увеличении снижается кальциевый модуль шихты, а снижение доли активного углерода повышает расход углеродистого материала на восстановительные процессы. При использовании в качестве восстановителя антрацита его крупность наиболее оптимальна в пределах 0—5 мм, а для корректировки расплава — 0—3 мм.

В настоящее время на заводах абразивной отрасли в качестве восстановителей используются антрацит, нефтяной кокс и пековая мелочь, состав примесей в которых представлен в табл. 2.12.

Таблица 2. 12

Содержание примесей в углеродистых материалах, используемых в качестве восстановителей при выплавке электрокорунда нормального по данным Б.М. Танхельсона

Вид

углеродистого материала

Содержание

примесей, %

Зола

Влага

Летучие

Сера

Антрацит

4,0-6,0

до 5,0

3,5

1,0

Зола

0,8-1,0

до 5,0

10,0

1,5

Пековая мелочь

6,0-10,0

до 8.0

10,0-12,0

0,5-1.0

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >