Отчет по ознакомительной практике на ОАО ММК

      В нашей стране обогащение полезных ископаемых получило большое развитие особенно за последние 15-20 лет. Современные обогатительные фабрики представляют мощные высокомеханизированные предприятия со сложными технологическими процессами. Полезные ископаемые на обогатительных фабриках проходят целый ряд последовательных операций, в результате которых достигается отделение полезных компонентов от примесей. Процессы обогащения полезных ископаемых по своему назначению делятся на подготовительные, вспомогательные и основные. К подготовительным относятся процессы дробления, измельчения, грохочения и классификации. Дробление и измельчение - процессы уменьшения размеров кусков полезных ископаемых под действием внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления между отдельными минеральными частицами. Дробление и измельчение не имеют между собой принципиальных различий. Условно принято считать, что при дроблении получают продукты крупнее 5мм, а при измельчении - мельче 5мм. Размер максимальных зерен, до которого необходимо раздробить или измельчить полезное ископаемое при его подготовке к обогащению, зависит от размера включений основных компонентов, входящих в состав полезного ископаемого, и от технических возможностей оборудования, на котором производится последующая переработка дробления продукта. Так, при последующем обогащении методом сухой магнитной сепарации максимальная крупность дробленой руды допускается не более 50мм.

      Грохочение и классификация применяются с целью разделения полезного ископаемого на продукты различной крупности, называемые классами. Грохоче-ние осуществляется рассевом полезного ископаемого на решетах и ситах с калиб-рованными отверстиями, поэтому отделяемый мелкий (подрешетный) продукт содержит зерна определенного максимального размера, соответствующего размеру отверстий просеивающей поверхности. В получаемом крупном (надреше-тном) продукте частично остаются мелкие зерна, количество которых зависит от многих факторов. Грохочение применяется для разделения полезных ископаемых по крупности на ситах с отверстиями размером от нескольких сотен миллиметров до долей миллиметра.

      Классификация осуществляется в водной или воздушной среде и основана на выносе движущимся водным или воздушным потоком мелких зерен. Получае-мые при классификации крупные продукты называются песками, а мелкие - сливом (при классификации в воде) или тонкими продуктами (при классификации в воздухе). Классификация применяется для тонкодисперсных продуктов при разделении по зерну размером не более 1мм. В производственных условиях идеально точное разделение по крупности обычно не достигается. Так, при грохочении часть зерен размером менее отверстий сита остается в надрешетном продукте, а при классификации происходит не только засорение крупных продуктов более мелкими зернами, но и тонкие продукты содержат зерна, крупность которых превышает размер, по которому осуществляется разделение. К основным процессам относятся процессы собственно обогащения, в результате которых полезные компоненты выделяются в виде концентратов, а породные примеси удаляются с хвостами. В процессах обогащения используются различия в крупности, форме, плотности, магнитной проницаемости, смачиваемости, в электропроводности и др.

      Обогащению по крупности используется в тех случаях, когда полезные компоненты представлены более крупными, или, наоборот, например, в россыпях полезные компоненты находятся в виде более мелких частиц. Отделив мелко зернистую часть руды от крупнозернистой (валунов и гали), можно удалить значительную часть породных примесей.

      Различия в форме зерен и в коэффициенте трения позволяют отделить плоские чешуйчатые частицы слюды или волокнистых агрегатов (асбеста) от частиц породы, имеющих округлую форму. При движении по наклонной плоскос- ти плоские и волокнистые частицы скользят, а округлые зерна породы скатывают-ся вниз. Коэффициент трения качения всегда меньше коэффициента трения скольжения, поэтому плоские частицы и округлые зерна сходят с наклонной плоскости с различной скоростью по различным траекториям, что создает условия для их разделения.

      Различия в оптических свойствах компонентов в прошлом широко использовались при обогащении методом ручной рудоразборки. В последние годы все более широкое распространение приобретают фотометрические сепараторы, на которых осуществляется механическая  рудоразборка зерен, обладающих различным цветом и блеском.

      Различия в плотности минеральных зерен используются при обогащении полезных ископаемых гравитационными методами, которые широко применяются при обогащении ископаемых углей, для обогащения различных рудных полезных ископаемых и нерудного сырья.

      На различиях магнитной восприимчивости и магнитной проницаемости компонентов основаны магнитные методы обогащения, широко применяемые для обогащения руд черных металлов, титановых, вольфрамовых, вермикулитовых руд, для выделения железистых примесей из тальковых, графитовых, каолиновых и других неметаллорудных полезных ископаемых.

      Полезные ископаемые, компоненты которых отличаются по электропровод-ности или обладают способностью под действием тех или иных физических факторов приобретать различные по величине и знаку электрические заряды,  могут обогащаться электросепарацией. К таким полезным ископаемым   относятся вольфрамовые, титановые, оловянные, слюдосодержащие, апатитовые и другие руды.

      Различия в смачиваемости компонентов водой используется при обогаще-нии полезных ископаемых флотационными методами. Особенностью флотацион-ных процессов является возможность искусственно регулировать смачиваемость и разделять весьма тонкие минеральные зерна, крупность которых составляет сотые доли миллиметра. Благодаря этим особенностям флотационное  обогаще-ние является одним из наиболее универсальных методов обогащения разнообраз-ных тонковкрапленных полезных ископаемых.

      Применение того или иного способа обогащения зависит от минерального состава полезных ископаемых. При обогащении сложных поликомпонентных руд все большее развитие получают комбинированные способы обогащения, которые позволяют комплексно использовать, достигнув разделения минералов с весьма разнообразными физическими свойствами.

      К вспомогательным относятся процессы, способствующие повышению эффективности основных процессов обогащения (предварительное обеспылива-ние, обесшламливание и др.) и процессы, повышающие эффективность  дальней-шей переработки полученных продуктов обогащения (обезвоживание и сушка).

      Подготовительные, основные и вспомогательные процессы называются технологическими. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Доменное производство.

      1.Описание доменной печи

      Доменная печь - печь шахтного типа. Сверху в печь порциями непрерывно загружают шихтовые материалы - агломерат (окатыши) и кокс, которые медленно опускаются вниз; длительность их пребывания в печи составляет 4-6 ч. В ниж-нюю часть печи(верх горна) через фурмы подают дутье - нагретый воздух; у фурм за счет кислорода дутья сгорает кокс с выделением тепла, а горячие продукты сгорания движутся через столб шихты вверх, нагревая ее; время пребывания газов в печи составляет 3-12с. При опускании нагревающейся шихты в ней из оксидов восстанавливается железо, которое науглероживается, расплавляется и каплями стекает в горн, формируя чугун, а невосстановившиеся оксиды в нижней части печи (низ шахты, распар) расплавляются, образуя шлак, который также стекает в горн. Накапливающиеся в горне чугун и шлак, имеющие температуру 1450-1500°С, периодически выпускают через чугунные и шлаковые летки.

      2. Доменное производство.

      Цель доменного производства состоит в получении чугуна из железных руд путем их переработки в доменных печах. Сырыми материалами доменной печи являются топливо, железные и марганцевые руды и флюс.

      Топливом для доменной плавки служит кокс, получаемый из каменного угля. Его роль состоит в обеспечении процесса теплом и восстановительной энергией. Железные руды вносят в доменную печь химически связанное с другими элементами железо. Восстанавливаясь и науглероживаясь в печи, железо переходит в чугун. С марганцевой в доменную печь вносится марганец для получения требуемого состава.

      Флюсом называются добавки, загружаемые в доменную печь для понижения температуры плавления пустой породы руды, офлюсования золы кокса и придания шлаку требуемых технологией выплавки чугуна физико-химических свойств. Для руд с кремнезернистой (кислой) пустой породой в качестве флюса используют материалы, содержащие оксиды кальция и магния: известняк и доломитизированный известняк.

      Для получения высоких технико-экономических показателей доменной плавки сырые материалы предварительно подвергают специальной подготовке. Исходные материалы для получения кокса - специальные марки каменных углей -измельчают, по возможности удаляют, пустую породу, усредняют угольную шихту и подвергают ее коксованию - спеканию без доступа воздуха в коксовых печах на коксохимических заводах. Готовый кокс дважды подвергают сортировке для отсева мелких фракций: на коксохимическом заводе и перед загрузкой в доменную печь.

      Добываемые на рудниках железные руды дробят, сортируют, при необходи-мости обжигают и обогащают, удаляя частично пустую породу и вредные примеси.

      После усреднения мелкие железные руды и рудный концентрат окусковыва-ется при помощи агломерации или скатывания. В процессе окускования произво-дят частичное или полное офлюсование пустой породы руды добавлением в спекаемою шихту флюса. В большинстве случаев в агломерационную шихту добавляют в необходимом количестве и марганцевую руду. Готовый агломерат или окатыши подвергают сортировке для отсева мелких фракций. Флюс в сыром виде сейчас в доменные печи загружают лишь в незначительном количестве для получения заданного химического состава шлака. Подготовленные  шихтовые материалы в  строгом  соотношении загружают в доменную печь сверху при помощи засыпного аппарата.

      В нижнюю часть доменной печи - горн через фурмы подают воздух, сжатый воздуходувной машиной. Для уменьшения расхода кокса и повышения производительности доменной печи воздух нагревают до 1000-1200 °С, обогащают кислородом, а в горн вдувают природный газ, мазут или пылеугольное топливо. В результате протекания в доменной печи сложных физико-химических процессов между исходными шихтовыми материалами дутьем образуется чугун, шлак и газ. Основной продукт доменного производства - передельный чугун выпускают из горна доменной печи через чугунную летку 8-14 раз в сутки и направляют в сталеплавильные цехи для передела в сталь или на разливочные машины для разливки в чушки и отправки потребителям.

      Кроме передельного чугуна, в доменных печах выплавляют литейный чугун, доменный ферросилиций, ферромарганец и зеркальный чугун. Из литейно-го чугуна отливают изделия главным образом в машиностроении. Доменные ферросплавы используют в сталеплавильном производстве для раскисления стали и присадки соответствующих элементов.

      Шлак в печи образуется в результате плавления пустой породы руды, флюса и золы кокса. Шлак из доменной печи выпускают периодически через шлаковые летки (верхний шлак) и при выпуске чугуна через чугунные летки (нижний шлак). Основную массу жидкого шлака подвергают грануляции, а часть шлака сливают на шлаковых отвалах. Доменный шлак используют для производства цемента, строительных панелей, блоков, шлаковой ваты и для сооружения шоссейных дорог.

      Доменный газ, образующийся в печи при взаимодействии кислорода дутья и шихты с углеродом кокса, после очистки используют как металлургическое топливо в доменном и смежных цехах. Колошниковую пыль направляют на аглофабрику для производства агломерата.

      Важнейшим процессом, протекающим в рабочем пространстве печи, явля-ется восстановление железа и его оксидов. Поэтому доменный процесс принято называть восстановительным. Успешность протекания восстановительного процесса зависит от ряда других взаимосвязанных процессов: движения и распределения шихты газов, образования чугуна и шлака, сгорания топлива в горне и др.

      Современная доменная печь представляет собой печь шахтного типа, сос-тоящую из колошника, шахты, распара, заплечиков и горна. Это высокоавтомати-зированный и механизированный агрегат.

      Агрегатом для осуществления доменного процесса служит печь шахтного типа. Рабочее пространство доменной печи в горизонтальных сечениях имеет округлую форму, а в вертикальном разрезе - своеобразное очертание, называемое профилем. Профиль печи состоит из элементов: горна, заплечиков, распара, шихты и колошника. Форма профиля и размеры его элементов определены сущностью процессов, протекающих в печи.

      Важнейшим условием осуществления доменного процесса в рабочем пространстве печи является непрерывное встречное движение и взаимодействие опускающих шихтовых материалов, загружаемых в печь через колошник, и восходящего потока газов, образующегося в горне при горении углерода кокса в нагретом до 1000-1200°С воздухе (дутье), который нагнетается в верхнюю часть горна через расположенные по его окружности фурмы. К дутью может добавляя-ться технический кислород, природный газ, водяной пар. Кокс поступает в горн нагретым до 1400-1500 °С. В зонах горения углерод кокса взаимодействует с кислородом дутья по реакциям: