Агломерацией называется процесс спекания мелкой руды или концентратов в прочный, кусковой и пористый материал (агломерат).
Спекание происходит за счет частичного расплавления легкоплавких компонентов шихты, которые, смачивая куски более тугоплавкой породы, при последующем охлаждении сваривают их. Тепло для нагрева и оплавления шихты при агломерации окисленных руд получают за счет сжигания вводимого в шихту мелкого кокса (коксика). При агломерации сульфидных концентратов источником тепла является горение сульфидов самой шихты, причем одновременно со спеканием в этом случае происходит частичный или полный окислительный обжиг.
Горение топлива происходит за счет кислорода дутья, которое просасывается или продувается через слой лежащей на колосниковой решетке шихты.
Основными обязательными компонентами агломерационной шихты являются руда или концентрат и оборотный агломерат (возврат), которые перед загрузкой увлажняют и тщательно перемешивают. В качестве возврата используют, как правило, мелкую фракцию агломерата предыдущих операций спекания. Введение оборотного агломерата в шихту способствует повышению ее газопроницаемости. Кроме того, частички уже оплавившегося материала являются наиболее легкоплавкими компонентами и служат как бы центрами возникновения жидкой фазы.
При спекании окисленных материалов в отличие от сульфидных к шихте добавляют коксик в количестве 7—8 % от массы твердой шихты.
Роль влаги в процессе спекания велика. Присутствие в шихте влаги в значительной мере определяет все показатели процесса и качество получаемого агломерата.
В ряде случаев в шихту агломерации вводят флюсы. Получающийся при этом офлюсованный агломерат более удобен для последующей плавки, так как является самоплавким.
Окускование рудных материалов методом агломерации
по сравнению с грануляцией и брикетированием является значительно более дорогим
способом. Однако этот метод обеспечивает хорошую химическую и термическую
подготовку шихты к плавке, что оказывает существенное влияние на работу
плавильных аппаратов и улучшение их технико-экономических показателей.
Процесс проводят в
агломерационных машинах.
Принцип работы машины заключается в следующем: шихта из бункера через тарельчатый питатель, увлажнительный барабан, маятниковый и барабанный питатели поступает на тележки машины. Далее, проходя под специальным ножом, шихта выравнивается и поджигается факелом из зажигательной печи.
Сульфиды окисляются и спекаются только, когда тележки движутся над камерами всасывания и через шихту проникает воздух. Камера расположена не по всей длине машины, а только по части ее, и эта часть называется эффективной длиной машины.
Падающий с тележки агломерат попадает на наклонный колосниковый грохот с зазорами 20—30 мм. При падении агломерат разбивается, и мелочь просыпается в находящийся под грохотом бункер, а крупные куски поступают в бункер годного агломерата.
При этом большое количество пыли и газов, образующихся при падении и измельчении агломерата, возвращается в шихту.