ИТС 25-2023 Добыча и обогащение железных руд

     2.4.5 Термический упрочняющий обжиг

Одним из наиболее сложных технологических переделов производства окатышей является их обжиг (см. рисунок 2.18). Основной целью его является получение обожженных железорудных окатышей, максимально отвечающих требованиям металлургического передела, сохраняющих свои свойства при транспортировках, перегрузках и хранении на открытых складах.

Обжиг окатышей может осуществляться в различных агрегатах, наибольшее распространение получили обжиговые машины конвейерного типа, реже используется установка "решетка - трубчатая печь - кольцевой холодильник". Остальные агрегаты отличаются невысокой производительностью.

Высокотемпературный теплоноситель, используемый в процессе термообработки, получают при сжигании природного газа.

В процессе термической обработки окатыши проходят последовательно следующие технологические зоны: сушку, нагрев, упрочняющий высокотемпературный обжиг, рекуперацию и охлаждение. В каждой технологической зоне поддерживается определенный температурный и аэродинамический режимы, регламентируемые картой технологического процесса.

Зона сушки предназначена для удаления влаги из сырых окатышей и подготовки их к высокотемпературному нагреву.

Механизм сушки окатыша можно разделить на 3 стадии:

- диффузия воды из центра окатыша в направлении к поверхности;

- испарение воды с поверхности, т.е. переход из жидкого состояния в газообразное;

- диффузия паров воды в объем газа, находящегося вокруг окатыша.

В соответствии с представленным механизмом скорость процесса сушки зависит от скорости передвижения воды в объеме окатыша, в пространстве между зернами концентрата, скорости образования водяного пара и скорости перемещения, образовавшегося пара с поверхности окатыша в поток теплоносителя, т.е. от градиентов температуры и влажности.

     Рисунок 2.18 - Обобщенная схема термической обработки окатышей на обжиговой машине конвейерного типа

Зона нагрева предназначена для удаления остаточной влаги из средних и нижних слоев окатышей и подготовки окатышей к обжигу. В зоне активно идут процессы окисления магнетита, разложение карбонатов и гидратов концентрата, флюсующих добавок и бентонита, формирование прочностных свойств в верхней половине слоя.