Агломерация

[sintering, agglomeration] - термич. процесс окускования мелких материалов (руды, рудных концентратов, содержащих металлы отходов и др.) — составных частей металлургич. шихты путем их спекания с целью придания формы и свойств, необходимых для плавки. Спекание - непоср. слипание отдельных нагретых частиц шихты при поверхностном их размягчении либо в результате образования легкоплавких соединений, связывающих частицы при остывании агломерата. Тепло для спекания возникает от горения углеродистого топлива, добавляемого в кол-ве 6-7 мае. % к аглошихте, либо от окисления сульфидов, если а. подвергаются сернистые рудные концентраты.
Осн. исх. материалы для а.: мелкая сырая руда (8-10 мм) и ее концентрат, а также топливо (коксовая и антрацитовая мелочь до 3 мм), флюс (известняк и доломит до 3 мм), в отд. случаях - мелкие отходы (колошниковая пыль, окалина и др.). А. чаще ведут на колосниковых решетках с просасыванием воздуха сверху вниз сквозь шихту на решетке при последовательном горении топлива в ее слоях. На рис. схематично приведены движение зоны горения и распределение темп-ры по высоте спекаемого слоя в ходе а. в чаше-вой аглоустановке. Для устойчивого процесса горения и получения качеств, агломерата шихта должна быть максимально однородной и газопроницаемой. Более 95 % агломерата используется в ЧМ для плавки в доменных и ферросплавных печах. В ЦМ агломерат применяется в А1-, Ni-, Pb-произ-вах. Впервые пром. произв-во железорудного агломерата было освоено в начале XX в. (США):

агломерация на комбинированном топливе |sintering with combined fuel] — с дополнит, обогревом спекаемого слоя нагретым воздухом или пламенем газовых горелок, установл. на первой трети длины аглоленты непосредственно за зажигательным горном (разработана В. Шумахером в 1916 г., Германия). Улучшается кач-во верх, части пирога агломерата. Возможна замена части дефицитной коксовой мелочи дешевым газовым топливом;

агломерация под давлением [pressure sintering] — агломерация с подачей сжатого воздуха сверху к спекаемому слою (предложена В. В. Лизуновым в 1929 г.). Резкое увеличение скорости фильтрации воздуха позволяет интенсифицировать горение твердого топлива и теплопередачу, повышая произв-ть аглоуста-новки (при 2 ат. над слоем) в 8-10 раз. Обеспечивается возможность спекания слоев шихты высотой до 1,5 м. процесс отработан в лабораторных условиях: существует несколько проектов конвейерных и карусельных машин для спекания под давлением. Недостатком метода являются высокие энергетич. затраты на сжатие подаваемого к аглоустановке дутья;

агломерация с пульсирующим вакуумом
[pulsatile vacuum sintering] - агломерация с ритмич. изменением вакуума для турбулиза-ции движения газового потока в спекаемом слое (предложена А. Харитоновым в 1967 г.). В горловины вакуум-камер устанавливают вращающиеся «мотыльки», изменяющие сечения прохода газов с частотой 1,5-4 Гц. Произв-ть установки увеличивается на 8-10 %, объем вредных выбросов снижается на 30 %;

двухзонная агломерация [two-zone sintering] - технология агломерации руд, предложенная А. П. Николаевым (1929 г.), заключ. в укладке на колосниковую решетку слоя шихты и его зажигании газовой горелкой (рис., а), затем в укладке верхнего слоя шихты и его зажигании (рис., б), что позволяет осуществить одноврем. движение двух зон горения тв. топлива и увеличить произв-ть установки. В действит-сти (рис., в) ниж. зона горения, получая сверху газы, содерж. лишь 3— 4 % О2, гаснет из-за нехватки кислорода. Дополнит, обогащение воздуха кислородом (рис., г) до > 40 % О2, предложенное Е. Ф. Вегманом (1968 г.), увеличивает произв-ть установки в 3—3,5 раза. (См. тж. Кислородная агломерация);

кислородная агломерация [oxygen sintering] — агломерация с подачей к спекаемому слою обогащ. кислородом воздуха. Первые опыты проведены Е. Войсом и Р. Уайддом в 1952 г. (Англия). Применение кислорода вместо воздуха при однозонном спекании увеличивает произв-ть аглоустановки в два раза, а при двухзон-ном — в 3—3,5 раза. Степень использования кислорода 70-80 %, СО2:СО = 9-И 1 в отходящих газах, что позволяет получать качественный агломерат при экономии коксовой мелочи.