title-icon
Яндекс.Метрика
» » Усреднение химического состава железных руд

Усреднение химического состава железных руд

Химический состав отдельных порций руды одного месторождения никогда не бывает одинаковым даже в тех случаях, когда эти порции руды берутся из одной и той же шахты, одного и того же пласта.
На рис. 33 показана кривая среднесуточного содержания железа в руде, добытой в течение месяца на одном из рудников Кривого Рога. Разница в содержании железа между отдельными сутками, как показывает кривая, доходит до 4,4%, что соответствует изменению в содержании нерастворимого остатка до 6%.

Загрузка в доменные печи руды с постоянно меняющимся составом имеет своим следствием, во-первых, постоянные колебания основности шлака (поскольку количество известняка, поступающего в подачу, остается неизменным, если не меняется рудная сыпь), во-вторых, постоянные колебания в тепловом режиме горна: порции руды, более богатые железом, будут вызывать охлаждение горна, более бедные, наоборот, способствовать разогреванию. При таких условиях невозможен ровный ход печи, а наивысшая производительность и наиболее экономный расход горючего могут быть достигнуты только при ровном ходе печи.. С другой стороны, опасение вызвать чрезмерное охлаждение горна в случае попадания в горн порций руды с очень повышенным содержанием железа против среднего заставляет держать в горне резерв тепла и перерасходовать при этом горючее.
Таким образом, обеспечение доменных печей рудой с минимальными колебаниями в химическом составе — одно из важнейших условий достижения высоких технико-экономических показателей работы доменной печи.
Ввиду того что колебания в содержании железа в рудах отдельных месторождений могут доходить до 15% и более, по содержанию железа руда разделяется на несколько классов. Например, руда Криворожского бассейна разбивается на пять классов с колебаниями в каждом классе железа на ±2% от среднего и нерастворимого остатка ±3%.
Столь большие колебания не могут обеспечить однородности химического состава, необходимой для обеспечения ровного хода доменных печей. В силу этого необходимо предпринимать специальные меры по выравниванию химического состава. Простейшая из этих мер заключается в следующем: прибывающая на завод железная руда данного класса после разгрузки в траншею погружается при помощи рудно-грейферного крана на рудный двор так, что каждая порция руды, взятая грейфером, выгружается не в одном месте, а рассыпается тонким слоем по всей ширине рудного двора. Следующая порция руды загружается таким же образом и образует второй слой. Так загружают руду на рудный двор до тех пор, пока не образуется полный штабель руды. Руду можно брать только из законченного полного штабеля; при этом руда должна забираться грейфером с торца штабеля так, чтобы за один прием грейфер забирал как можно больше отдельных горизонтальных слоев. Будет происходить перемешивание отдельных слоев и некоторое выравнивание химического состава. Грейфер берет руду по одной вертикали до тех пор, пока не будет загружена вся руда от верха до основания, затем грейфер перемещается на соседнюю вертикаль и снова выбирает всю руду в таком же порядке.
Этот способ даст некоторое усреднение, но оно недостаточно для достижения надлежащей однородности химического состава. Для того чтобы довести колебания в химическом составе руды данного класса хотя бы до ±0,5%, требуется неоднократное перемешивание; поэтому операции по усреднению руды необходимо начинать непосредственно на рудниках.
Прежде чем перейти к характеристике возможных схем усреднения руды на рудниках, необходимо сказать о показателях, характеризующих постоянство содержания железа или однородность железорудного состава.
Ввиду того что вопрос об усреднении железных руд является сравнительно новым, пока нет еще общепринятого показателя, характеризующего однородность руды по химическому составу. Некоторые авторы предлагают пользоваться так называемыми стандартными отклонениями, определяемыми по формуле:
Усреднение химического состава железных руд

где о — стандартные отклонения в содержании железа, абс. %;
Ех2 — сумма квадратов отклонений разовых анализов от среднего содержания в рассматриваемой партии анализов;
n — число анализов в партии, по которой подсчитано среднее содержание железа.
Наряду с этим показателем однородности применяется также число разовых анализов, укладывающихся в те или иные пределы отклонений от среднемесячного содержания железа в руде. Мы будем пользоваться и тем и другим показателем.
На Магнитогорском металлургическом комбинате усреднение железных руд осуществляется следующим образом. Добыча руды на руднике планируется так, что поступающие с рудника руды по среднесуточному анализу не имеют отклонений от абсолютного среднемесячного содержания железа больше чем на ±2%. He подлежащая обогащению руда и руды с невысоким содержанием серы (менее 0,3%) после дробления сортируются на три класса по крупности: 100—40 мм — мартеновская руда; 40—8 мм — кусковая доменная руда; 8—0 мм — мелочь для агломерации.
Каждый из этих классов усредняется отдельно: мартеновская руда — в бункерах, кусковая доменная руда — на открытом складе; мелочь, подлежащая спеканию, усредняется дважды — на складе аглофабрики и при смешении во время транспортировки из смесительных бункеров к спекательным машинам.

Усреднение кусковой доменной руды на открытом складе производится следующим образом. Руда укладывается в штабель послойно при помощи ленточного транспортера с подвижной разгрузочной тележкой, передвигающейся вдоль склада со скоростью 0,15 м/сек (рис. 34). В поперечном сечении штабель представляет собой треугольник, основание которого равно 39 м, высота в среднем 13 м. Длина штабеля между центрами несущих колонн 40 м. Емкость штабеля — 18—20 тыс. т, число слоев в штабеле 1000—1100. Из усредненного штабеля руда берется экскаватором сначала с одной стороны склада, затем — с другой. Пока руда отгружается из одного штабеля, производится заполнение другого (рис. 35).

Экскаватор забирает руду с торца в разрез. Ввиду того что экскаватор не может забрать за один прием все слои по высоте, а также вследствие того, что при формировании штабеля происходит сегрегация руды (мелкие частицы руды остаются там, где они упали, а крупные скатываются к периферии), надлежащее усреднение может быть достигнуто лишь в том случае, когда руда из штабеля будет забираться экскаватором по определенной системе.
На основе опробования химического и гранулометрического состава была установлена характеристика руды для различных участков штабеля по его сечению, после чего штабель по сечению был разбит на четыре зоны (рис. 36). В зоне I (у основания штабеля) колебания в содержании железа были максимальными и достигали +1,5%; в зоне II +1,0%, в зоне III 0,0% и в зоне IV —0,7%; в зонах I и II содержалось мелочи 0—3 мм не более 3,0%, в зоне IV —11,5%.
При погрузке руды в вагоны количество ковшей из каждой зоны чередуется в определенном порядке (рис. 37).
В табл. 14 указаны показатели усреднения руды второго сорта в штабелях объемом 20 000 т.

На одном из рудников Криворожского бассейна была испытана опытная установка для усреднения руды в бункерах дробильно сортировочной фабрики методом послойной укладки (рис. 38). Руда после сортировки по крупности поступала на двигавшийся челноковый транспортер, подававший руду отдельными порциями в группу из 15 ячеек (бункеров). Из другой группы ячеек, ранее заполненных, руда отгружалась в вагоны. Усреднялась руда фракции 0,12 мм (просев).


В табл. 15 указана степень однородности руды, полученная в результате усреднения методом послойной укладки.
Таким образом, метод послойной укладки может давать хорошие результаты только в том случае, когда соблюдаются некоторые условия:
а) добыча руды должна вестись так, чтобы не допускать больших колебаний в содержании железа от суток к суткам;
б) руда должна забираться из бункеров только после их заполнения.
На практике выполнение этих условий очень часто бывает сопряжено с большими затруднениями.

В США и Англии на некоторых заводах имеются специальные установки для усреднения руды на складах, схема устройства которых показана на рис. 39. Подлежащая усреднению руда подается ленточным транспортером 2 на подвигающийся укладчик 3. Ленточные транспортеры укладчика подают руду на правый и левый штабели, при этом формирование штабеля происходит слоями, так как укладчик все время движется. После того как штабель 1 будет уложен полностью, из него производится забор руды. Для этого служит специальная погрузочная машина 5, несущая борону 6. Борона представляет собой раму с ножками, соответствующую по своим размерам поперечному размеру штабеля. Она устанавливается под углом к горизонту несколько большим, чем угол естественного откоса руды в штабеле. При заборе руды из штабеля бороне сообщается возвратно-поступательное движение, благодаря чему руда ссыпается по откосу штабеля вниз. Внизу руда подхватывается скребковым транспортером 7, доставляющим руду к приемной воронке поперечного ленточного транспортера 4, расположенного в траншее между двумя штабелями. Этот транспортер передает руду на другой транспортер, откуда она поступает в погрузочные бункеры и к месту потребления.

При помощи такого устройства можно получать сравнительно хорошее усреднение. Однако крупным недостатком этой установки является то, что она пригодна для работы лишь в районах с мягким климатом, где морозы являются большой редкостью.

title-icon Подобные новости