Агломерационный процесс

Фабрики, оборудованные стационарными чашами

В стационарных чашах загружают и зажигают шихту при помощи передвигающегося над ними загрузочного вагона и подвижного зажигательного горна. Разгрузка агломерата осуществляется опрокидыванием чаши вокруг своей горизонтальной оси на 90—120°.

Переносные чаши в большинстве имеют круглую форму и загружаются шихтой из стационарного бункера вне спекательного отделения. Для загрузки шихтой и выгрузки агломерата чаша переносится мостовым краном.

Спекательная чаша Гриневольта

Прямоугольная стационарная чаша представляет собой чугунный или стальной литой ящик (рис. 104), покоящийся на боковых пустотелых цапфах. Колосниковой решеткой ящик разделен на две части по горизонтали: нижнюю, являющуюся вакуум-камерой, и верхнюю, служащую для загрузки шихты. Глубина верхней части 300—350 мм. Ширина ящика от 1,8 до 3 м, длина от 2,1 до 7 м, что дает полезную площадь спекания от 4,3 до 21,6 м2. Наиболее распространенными являются чаши с площадью спекания 8; 10; 19 и 21 м2, а наибольшая из построенных в США имеет размеры 9,14×3,6=33 м2.

Через пустотелые цапфы камера разрежения чаши соединяется трубопроводом с циклонами, а последние с эксгаустером. Для поворота и разгрузки чаши на одной из торцовых сторон имеется зубчатый сегмент, сцепленный с зубчатой шестерней червячного привода, соединенного с электромотором.

Шихта в спекательную чашу загружается самоходным загрузочным вагоном (рис. 105) с двумя бункерами: один для постели и другой для шихты.

Загрузочный вагон

Заполнение бункера загрузочного вагона осуществляется по-разному: на одних фабриках шихта и постель подаются через загрузочные воронки грейфером, на других заполнение производится посредством барабанного или ленточного питателя из бункеров готовой шихты.

Шихта зажигается горном (рис. 106), установленным на тележку, передвигающуюся вдоль фронта чаш. Для зажигания применяется жидкое или газообразное топливо. Количество форсунок устанавливается из расчета: одна форсунка на 0,1 м2 площади чаши. Часто горн сцепляется с загрузочным вагоном, посредством которого и устанавливается над той или другой подготовленной к зажиганию чашей.

Зажигательный передвижной горн

Топливо и воздух для форсунок подаются на рабочую площадку трубопроводами, располагаемыми вдоль одной из стен здания или непосредственно под полом рабочей площадки с выводом патрубков в пунктах питания горна. Такой способ питания горна имеет то неудобство, что при каждом зажигании шихты приходится сначала отключить горючее и воздух от горна у чаши, где зажигание закончено, и подключить у чаши, подготовленной к зажиганию.

В последнее время разработан метод присоединения зажигательного горна к газопроводу через водяной затвор, позволяющий подавать газ и воздух к горелкам горна во время движения непрерывно.

Необходимый для спекания воздух всасывается эксгаустером при разрежении под колосниковой решеткой, изменяющемся от 600 до 1200 мм вод. ст. Для каждого спекательного аппарата устанавливается индивидуальный эксгаустер, способный создавать разрежение 1100—1200 мм вод. ст.

Потери вакуума в аппаратах этого типа практически не имеют места, так как сальниковое уплотнение между цапфами и газопроводом обеспечивает удовлетворительную плотность, что является большим достоинством этих аппаратов.

Агломерационная фабрика со стационарными чашами

На рис. 107 представлен схематический разрез фабрики нового типа, оборудованной стационарными чашами. Рабочая площадка фабрики представлена на рис. 108.

Рабочая площадка агломерационной фабрики со стационарными чашами

Дозировка шихты — объемная посредством тарельчатых питателей, смешивание производится в барабане. Наибольший размер барабана: диаметр 2,5 м, длина 7 м, скорость вращения 20 об/мин.

Готовая шихта грейфером, элеватором или скипом подается на высшую отметку фабрики в бункера готовой шихты, откуда через секторный затвор выдается в загрузочный вагон. Эти перегрузки уплотняют шихту и уменьшают ее газопроницаемость, что является серьезным недостатком фабрик, оборудованных периодически действующими аппаратами.

Загрузочный бункер, перемещаясь по рабочей площадке фабрики над спекательными аппаратами по рельсовому пути, укладывает сначала слой постели на колосники и поверх постели из другого бункера слой шихты заданной высоты. После загрузки над чашей устанавливается горн, в котором газ воспламеняется обычно с помощью электрической искры.

По окончании спекания чаша электроприводом поворачивается вокруг своей горизонтальной оси, разгружая агломерат на колосниковый грохот. В последнее время на этих фабриках агломерат при разгрузке из чаши подвергается дроблению в зубчатой одновалковой дробилке.

Обильное пылевыделение являлось серьезным препятствием для распространения этого способа спекания. Для локализации пылевыделения чашу перед разгрузкой покрывают колпаком, из-под которого запыленный воздух отсасывается вентилятором и затем очищается от пыли в циклонах.

На старых фабриках возврат отделяется на колосниковых грохотах, а на новых колосниковые грохоты заменены вибрационными. На современных фабриках под каждой чашей устанавливают бункера для приема агломерата от 2—3 операций; через этот агломерат тем же вентилятором, который установлен для обеспыливания помещения, просасывается воздух с целью охлаждения агломерата, находящегося в бункере. При площади чаши 10 м2 для охлаждения агломерата и вентиляции помещения устанавливается эксгаустер производительностью 330 м3/мин при вакууме 300 мм вод. ст., а при площади чаши 21 м2 производительность эксгаустера составляет 520 м3/мин при том же вакууме.

Очистка газов от пыли производится в инерционных конических циклонах. На рис. 109 представлена усовершенствованная схема агломерационной фабрики, оборудованной стационарными чашами периодического действия.

Усовершенствованная схема агломерационной фабрики со стационарными агломерационными аппаратами

Наибольшее количество фабрик, оборудованных стационарными спекательными аппаратами периодического действия, построено в США и в Германии, производительность их не превосходит 200—300 т агломерата в сутки. В табл. 78 приводятся заимствованные из литературных источников данные по главнейшим показателям работы некоторых фабрик.

Показатели работы аглпме рай ионных фабрик со стационарными чашами

До 1941 г. на заводе им. Дзержинского работала агломерационная фабрика, оборудованная пятью стационарными чашами размером 3,82×2,52 = 9,62 м2 каждая; она использовалась для спекания колошниковой пыли. Суточная производительность фабрики составляла 220—250 т агломерата.

Перспективы применения стационарных чаш периодического действия в СССР ограничены вследствие их невысокой производительности, повышенных капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

Увеличение размеров спекательных аппаратов до 33 и даже 46 м2 не может устранить присущих этим машинам недостатков, но может вызвать ухудшение условий спекания из-за сосредоточенного отсоса газов через цапфы.