Техника и технология сушки горной массы

Техника и технология сушки горной массы

Содержание

Введение

.        Виды воды в горной массе

.1       Химически- связная вода

.2       Физико-химически связная вода

.3       Физико-механически связная вода

.        Условияя протекания процессов сушки

.        Тепло- и масообмен при сушке горной породы

.        Поверхностное подсушивание кусков горной массы

.        Техника и технология сушки горной массы

.1       Брикетирование

.2       Агломерация руды и обжиг окатышей

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

СУШКА (а. mineral drying; н. Minera- lientrocknung; ф. sechage des mineraux utiles; и. desecamiento de minerales, secadura de minerales, secado de minerales) - процесс обезвоживания материала путём испарения влаги.

Сушка - широко распространённый, хотя и вспомогательный процесс, при обогащении твёрдых полезных ископаемых <#"578268.files/image001.gif">

В настоящее время применяются газовые барабанные сушилки диаметром 2,8; 3,25 и 3,5 м и длиной соответственно 14, 20 и 27 м. Наклон барабана изменяется от 1/15 до 1/50. Угловая скорость барабанных сушилок диаметром меньше 2,5 м не превышает 0,8 рад/с (7,64 мин-1), а при диаметре больше 2,5 м - 0,63 рад/с (6,01 мин.)

"При сушке горной массы, представленной связными породами, внутренние лопатки барабана отсутствуют. В них подъем и взвешивание горной массы осуществляются центробежной силой. Скорость вращения таких барабанных сушилок выбирают такой, чтобы за счет центробежной силы куски горной массы, достигнув верхних участков, отрывались от внутренней поверхности барабана и падали на его дно.

Перемещение горной массы вдоль сушильного барабана происходит за счет его вращения и наклона, а также в незначительной степени за счет сноса твердых частиц высокотемпературным газовым дутьем.

Число лопаток Л/с, с которых происходит осыпание горной массы, определяется из выражения

Nc =No6m = (φк -φн)/360, (18.36)

где No6m - общее число лопаток в сушильном барабане; φн и φк - углы соответственно начала и конца ссыпания горной массы с лопаток; φн = ᴪ -β”+ β'+90; φк =270+β”+ β'+ ᴪ; ᴪ- угол естественного откоса горной массы; β' - угол между радиусом барабана и полкой лопатки (рис. 18.2); β”-угол раствора лопатки.

Суммарная поверхность частиц горной массы, находящихся во взвешенном состоянии и наиболее активно участвующих в теплообмене с высокотемпературным газом, зависит от числа лопаток, диаметра барабана и скорости его вращения. Теплообмен частиц горной массы, находящихся во взвешенном состоянии, с высокотемпературным газовым теплоносителем примерно в 70 раз эффективнее, чем с горной массой, находящейся на лопатках и в завале.

Производительность промышленных газовых барабанных сушилок при сушке угля составляет 40 55 т/ч при его сушке от влажности 25% до 7%. Количество испаренной влаги составляет 7-10 т/ч, удельный расход тепла на испарение влаги - 3800-3900 кДж/кг.

Недостатками газовых барабанных сушилок являются низкий коэффициент использования рабочего объема сушильного барабана, его громоздкость и высокая металлоемкость.

5.1     Брикетирование

БРИКЕТИРОВАНИЕ (а. briquetting; н. Brikettierung; ф. agglomeration briquetage; и. briqueteado) - процесс переработки сырья (в основном минерального) в куски однородного состава и геометрически правильной формы, т.н. брикеты. Брикетирование углей предложено в России в 30-х годах 19 века А. П. Вешняковым, который разработал метод получения брикетов из каменноугольной мелочи и древесного угля, назвав эти брикеты карболеином. В 1858 в Германии <#"578268.files/image003.gif"> <#"578268.files/image004.gif">

При окомковании окатышей в шихту добавляют 0,5-1 % бентонита - высокодисперсной глинистой породы, состоящей в основном из монтмориллонита и бейделлита. Бентонит обладает высокими вяжущими свойствами и его наличие в шихте позволяет значительно увеличить сцепление минеральных частиц при окомковании и тем самым повысить прочность сырых окатышей.

Сушка и обжиг окатышей протекают сравнительно медленно для предотвращения их растрескивания и разрушения. В процессе обжига до температуры 1300-1400°С прочность окатышей возрастает из-за спекания частиц концентрата.

Процесс спекания состоит из нескольких стадий. Вначале происходит округление частиц концентрата и сглаживание рельефа их поверхности. Затем отдельные частицы объединяются путем образования перешейков в месте контактирования. Одновременно с этим происходит уменьшение пористости окатышей. На заключительной стадии спекания объединение частиц перешейками происходит во всем объеме окатышей.

Некоторое упрочнение окатышей происходит в результате окисления соприкасающихся частиц магнетитового концентрата, в результате чего между частицами образуются гематитовые «переходные мостики». При обжиге окатышей на основе гемати-тового концентрата окислительные процессы не происходят и упрочнение окатышей осуществляется только за счет спекания.

В процессе обжига окатышей образуется незначительное количество расплава как внутри, так и на их поверхности. Расплав растворяет в себе часть концентрата и флюса, что способствует уплотнению окатышей и повышению их прочности. Наибольшая прочность окатышей после обжига наблюдается в том случае, когда в них содержится 3-4 % Si02, что способствует образованию связки, представленной стеклом.

Наибольшую ценность имеют металлизованные окатыши, которые приготавливают из магнетитового концентрата с добавкой 10-12% угля или коксовой мелочи. В процессе обжига таких окатышей за счет горения угля или коксовой мелочи удается металлизовать до 30-40 % их объема.

Обжигают окатыши в основном в обжиговых машинах кон вейерного типа. Одна из таких машин представлена на рис. 3. Обжиг ведут за счет тепла, выделяемого при сжигании газа, нефти или антрацитовой пыли, которой опудривают поверхность окатышей.

горная масса порода сушка

Список использованной литературы

1.Арене В. Ж- Скважинная добыча полезных ископаемых (геотехнология). М., Недра, 1986.

2.Дмитриев А. П., Гончаров С. А- Термодинамические процессы в горных породах. М., Недра, 1983.

4.Насонов И. Д., Федюнин В. А., Шуплик М. Н. Технология строительства подземных сооружений. М., Недра, 1983.

5.Трупак И. Г. Замораживание грунтов при сооружении вертикальных шахтных стволов. М., Недра, 1983.

6.Филиппов В. А. Технология сушки и термоаэроклассификации углей. М., Недра, 1987.

7.Шувалов Ю. В., Гсндлер С. Г. Моделирование тепловых процессов. Л., ЛГИ, 1981. Щербань А. Н., Брайчева Н. А., Черняк В. П. Методы расчета температуры вентиляционного воздуха подземных сооружений. Киев, Наукова думка, 1981