Дробление и измельчение материалов шихты свинцовых руд
В состав шихты агломерирующего обжига входят материалы различной крупности. Тонкие флотационные концентраты, пыль, пиритные огарки и некоторые другие создают очень плотную, плохо газопроницаемую шихту, затрудняющую при обжиге равномерное проникновение через нее воздуха, что приводит к образованию продувов, больших подсосов, плохому использованию дутья и, в конечном счете, к снижению производительности агломерационных машин и получению агломерата низкого качества. На некоторых свинцовых заводах начали такие мелкие материалы укрупнять (гранулировать) перед обжигом, что и будет рассмотрено далее. Такие материалы шихты, как флюсы, оборотный агломерат и шлаки, обычно находятся в кусковом виде, их дробят и измельчают до введения в шихту обжига. Определение оптимальной крупности каждого материала шихты — не простое дело и всякий раз решается применительно к конкретным условиям работы данного завода. Наилучшую крупность и влажность компонентов шихты устанавливают экспериментальным путем в лабораторных условиях и путем длительных наблюдений проверяют промышленной практикой. В табл. 9 приведена характеристика компонентов шихты агломерирующего обжига по крупности и влажности по данным практики зарубежных заводов. Из таблицы видно, что если по влажности шихты на разных заводах колебания не столь значительны (5—8%). то по крупности они существенны. Большую работу по приготовлению шихты высокого качества проделали болгарские металлурги на заводе в Керджали. На этом заводе были тщательно изучены оптимальный гранулометрический состав компонентов шихты и оптимальное увлажнение шихты для получения максимальной газопроницаемости и наилучших результатов обжига. Было установлено, что все флюсы нужно измельчать до 2 мм. Такое большое измельчение флюсов не ухудшает газопроницаемости шихты вследствие значительной их влагоемкости при минимальной насыпной массе. Оборотный агломерат рекомендуется дробить 90% до 8 мм и 10% до 2 мм. Присутствие в шихте крупной фракции (+10 мм) увеличивает газопроницаемость шихты, но в результате сильно выраженной сегрегации приводит к получению агломерата худшего качества. На заводе в Керджали ежесменно контролируют насыпную массу и влажность материалов шихты. Особенно большое значение придается измельчению флюсов: кварца, известняка, железной руды. Флюсы хорошо выполняют свое назначение при агломерирующем обжиге, если они определенной крупности. На многих заводах все 100% измельчают от 0 до 2—3 мм. Содержание в измельченных флюсах большого количества тонкой пыли (30—35% и более) нежелательно, так как от этого снижается газопроницаемость шихты. При введении в шихту крупных флюсов (15—25 мм, а иногда и более) ухудшаются и обжиг, и спекание. В этом случае при обжиге получают не агломерат, а конгломерат с включением совершенно неизменившихся крупных зерен. Такой конгломерат механически не прочен, после охлаждения и кратковременного хранения на воздухе разваливается, превращаясь в мелочь. Многие современные свинцовые заводы, такие как Трейл, Порт Пири, Бункер Хилл, Мидвейл, Керджали, завод в Бинсфельдхаммере и др., предпочитают при дроблении оборотного агломерата получать продукт на 90—100% не крупнее 6—8 мм и избегают при этом образования значительных количеств мелочи, уплотняющей шихту обжига. Все другие материалы шихты обжига, нуждающиеся в дроблении (кроме флюсов), доводят до такой же крупности, как и оборотный агломерат. Гранулированный шлак, часто вводимый в небольших количествах в шихту обжига, не нуждается в дроблении и является хорошим разрыхляющим материалом, способствующим лучшему обжигу и спеканию. Для подготовки материалов шихты по крупности используют различное оборудование. Флюсы наиболее целесообразно дробить в 2 или 3 стадии; в первой стадии — в щековой дробилке, а в последующих — в конусных или валковых дробилках. Такие материалы шихты, как оборотные шлаки, штейны, агломерат, можно дробить в 1 или 2 стадии, причем первая стадия осуществляется в щековой или конусной дробилке, а вторая — в валковой. За последнее время появились дробилки ударного действия, широко применяющиеся в ФРГ, Англии, Японии для дробления флюсов, шлаков и других полупродуктов металлургического производства; дробление осуществляется в одну стадию, при этом исходный материал может быть крупностью до 300 мм и более, а дробленый продукт получается до 2—3 мм и менее. Материал, подвергаемый дроблению, часто бывает сухим, пылящим (особенно оборотный агломерат). Поэтому для создания санитарно-гигиенических условий в цехе необходимо обеспечить соответствующую герметизацию дробилок, вентиляцию и пылеулавливание. Количество материалов, подлежащих дроблению и измельчению, даже на очень крупных свинцовых заводах сравнительно невелико, а потому целесообразно проектировать работу дробильного цеха в одну смену. В этом случае профилактические осмотры и ремонты оборудования дадут возможность содержать его в лучшем состоянии и не потребуется перестраивать дробильный цех при расширении завода. Более подробные сведения о дробилках и другой аппаратуре (грохоты, питатели и т. п.), а также все необходимые данные по выбору и расчету этой аппаратуры можно найти в специальной литературе. Наибольшие затруднения встречаются на практике при подготовке по крупности оборотного агломерата. Затруднения возникают уже при транспортировке этого материала. При форсированной работе агломерационной машины при избытке топлива в шихте обжига (особенно углеродистого топлива в виде коксика, раймовки и т. п.) агломерат падает с паллет машины на грохот при очень высокой температуре, достигающей 400— 600° С, и продолжает гореть, выделять сернистый газ и большое количество тонкой пыли с высоким содержанием свинца (30—35%). Транспортировка и дробление такого горячего оборотного агломерата возможны только после его охлаждения. Было предложено много способов для охлаждения оборотного агломерата водой или воздухом. Так, на Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате установили винтовой трубный транспортер длиной 50 м, состоящий из трех секций, имеющих индивидуальный привод. На рис. 5 представлен общий вид секции винтового трубного транспортера. Он состоит из трубы 1, являющейся его корпусом, роликоопор 2, бандажей 3, электродвигателя 4 и редуктора 5. Техническая характеристика транспортера: Оборотный агломерат загружают в транспортер с торца через течку, вводимую в загрузочный конец трубы. Для повышения надежности работы узлов транспортера и снижения в нем температуры оборотного агломерата корпус охлаждают водой при помощи брызгал, расположенных над трубой по всей ее длине. При загрузке в транспортер горячего агломерата (400° С) его температура на выходе из трубы не превышает 90° С. Винтовой трубный транспортер для оборотного агломерата в течение ряда лет успешно применяется и хорошо себя зарекомендовал. На том же Усть-Каменогорском свинцовом заводе была разработана и внедрена установка по охлаждению водой оборотного агломерата в виде чашевого охладителя диаметром 4,6 м с высотой борта 400 мм. |