МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И
НАУКИ РФ
Старооскольский технологический
институт им. А.А.Угарова
(филиал) федерального государственного
автономного
образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский
университет «МИСиС»
Факультет ММТ
Кафедра металлургии и металловедения
им. С.П.Угаровой
Направление подготовки ______________________________________
Дисциплина___________________________________________________
КУРСОВАЯ РАБОТА
_____Расчет тепломассообмена
в зоне сушки обжиговой машины________
(тема курсовой
работы)
_ОАО «ЛГОК».___________________________________________________
________________________________________________________________
Студент _____________________________
(Ф.И.О.)
Группа______________________________
Руководитель работы
__________________________________________________
(подпись, ученая степень, звание, Ф.И.О.)
Отчет защищен с оценкой__________________________
Комиссия:________________________________________
(подпись, ученая степень, звание, Ф.И.О.
)
_________________________________________________
________________________________________________
«____» __________________ 20____г.
Старый Оскол – 2016
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
И НАУКИ РФ
Старооскольский
технологический институт им. А.А. Угарова
(филиал) федерального
государственного автономного
образовательного
учреждения высшего профессионального
образования «Национальный исследовательский
университет «МИСиС»
Факультет ММТ
Кафедра металлургии
и металловедения им. С. П. Угаровой
Дисциплина |
|
Направление подготовки
|
|
ЗАДАНИЕ
НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
Студенту Шаля Е.В. ТФА-12-д
(фамилия, инициалы)
(группа)
(вариант)
Тема курсовой работы |
Расчет тепломассообмена в
зоне сушки обжиговой машины |
ОАО «ЛГОК» |
(утверждена на заседании кафедры
от ___________ протокол № ______)
Научный руководитель
(ученая степень,
звание, Ф.И.О.) |
Основные вопросы,
подлежащие разработке
Дата выдачи задания
на выполнение КР (КП)
Руководитель
(подпись, дата)
(инициалы, фамилия)
Задание принял к
исполнению.
(подпись, дата)
(инициалы, фамилия)
Старый Оскол - 2016__
Содержание
Введение
В последние годы все более
значительную часть сырья на предприятиях черной металлургии составляют железорудные окатыши
. Сушка и упрочняющий обжиг окатышей обычно
осуществляется в конвейерной обжиговой
машине (ОМ) за счет использования тепла
от сжигания природного газа. Одной из
основных составляющих в себестоимости
окатышей являются затраты на природный
газ, цена на который постоянно растет.
Поэтому снижение удельного расхода газа
на обжиг при сохранении регламентного
качества окатышей (состав, размеры, прочность
гранул) и производительности ОМ является
в настоящее время весьма актуальной задачей.
Технологический регламент
накладывает ограничения на влажность, температуру слоя
окатышей, на скорости их изменения в каждой
из зон, а также на перепад давления в зоне
сушки . Нарушение какого-либо из этих
ограничений может привести к недопустимому
снижению прочности, переувлажнению и
сминанию, растрескиванию или оплавлению
и спеканию окатышей. Управление процессом
сушки и обжига окатышей в ОМ осложняется
следующими факторами:
- отсутствие прямого измерения
температуры и влажности окатышей
в зонах ОМ;
- наличие ряда возмущений
технологического процесса
Эти факторы в настоящее время
вынуждают вести контроль и управление
технологическим процессом по измеряемым
температурам и перепадам давлений газовой
среды над и под слоем окатышей в каждой
из зон. При этом поддерживается газодинамический
режим, в котором средние значения возмущений
приведут к установлению температуры
и влажности слоя окатышей на уровнях,
соответствующих серединам регламентных
диапазонов каждой из зон ОМ. Это позволяет
с высокой вероятностью предотвратить
нарушение регламента при колебаниях
возмущений. Однако далеко не всегда такой
подход к управлению обеспечивает минимальные
удельные затраты природного газа [1] .
- Краткая характеристика предприятия ОАО « ЛГОК».
Лебединский ГОК – самое крупное в России,
входящее в десятку крупнейших в мире
предприятий по добыче и обогащению железной
руды и производству высококачественного
сырья для черной металлургии. Комбинат
построен на базе Лебединского месторождения
железистых кварцитов с целью расширения
сырьевой базы черной металлургии. Разработка
месторождения железистых кварцитов ведется
с 1971 года.
Лебединский ГОК сегодня- это:
крупнейшее в России предприятие
по добыче и обогащению железной руды
и производству высококачественного металлургического сырья:
концентрата железорудного с массовой долей железа 68,4%, дообогащенного - более 70%;
окатышей неофлюсованных с массовой долей железа 66,5% и офлюсованных - с массовой долей железа более 66,5%;
горячебрикетированного железа с массовой долей железа более 90%;
предприятие, занимающее ведущее
место в отрасли по внедрению уникальных автоматизированных систем управления производством, активно ведущее техническое перевооружение и реконструкцию оборудования;
лидер на внутреннем и внешнем
рынках металлургического сырья. Прочные
позиции, конкурентоспособность продукции обусловлены высоким качеством, минимальным содержанием вредных для металлургии примесей, широким ассортиментом железорудной продукции, гибкостью технологической схемы производства, позволяющей производить продукцию в соответствии с требованиями потребителей;
Лебединский горно-обогатительный комбинат
является единственным в России производителем
сырья для технологии прямого восстановления
железа и выпуска его нового вида – брикетов
железной руды (железо горячебрикетированное).
Сырьевой базой комбината являются уникальные
по масштабам и качеству запасы железистых
кварцитов Лебединского месторождения
Курской магнитной аномалии. Прогнозные
запасы руды Стойло-Лебединского железорудного
узла составляют более 11 миллиардов тонн,
что гарантирует обеспеченность комбината
высококачественным сырьем и, следовательно,
бесперебойную работу Лебединского ГОКа
более чем на 250 лет вперед. Годовая производительность
Лебединского карьера по горной массе
— более 100,0 млн. тонн, в том числе около
50 млн. тонн приходится на железистые кварциты,
которые по своим качественным характеристикам
являются основой для производства лучшего
в Европе металлургического сырья.
Успех деятельности предприятия определяет
согласованная работа служб с помощью
информационных систем управления. Особое
место в ряду систем управления бизнес
- процессами занимает система управления
качеством продукции, так как именно она
реализует основную функцию предприятия
– выпуск продукции, отвечающей запросам
потребителей.
На комбинате внедрена уникальная информационная
система управления технологическими
процессами. Эта система позволяет в режиме
реального времени наблюдать за погрузкой
горной массы в карьере, получать информацию
о содержании железа в руде, оценить состояние
и работу обогатительного оборудования,
обжиговых машин, цеха ГБЖ и другого оборудования.
Все данные в системе архивируются и позволяют
получать информацию, необходимую для
анализа и принятия решений. Внедрение
данной системы дало возможность настроить
оборудование на наиболее эффективные
режимы использования, и привела к существенной
экономии энергоресурсов.
На основе современных информационных
технологий инженерами ЛГОКа была создана
автоматизированная система управления
предприятием.
Технологический процесс производства
железорудного сырья на Лебединском ГОКе
состоит из следующих основных стадий:
добыча железистых кварцитов
в карьере;
транспортировка кварцитов
на обогатительную фабрику и вскрышных пород в отвалы;
дробление, измельчение, классификация
и обогащение руды, производство железорудного
концентрата с массовой долей железа <69,5%,
часть которого отгружается как товарная
продукция, часть поступает на дообогащение и на фабрику окомкования;
дообогащение части железорудного концентрата и получение концентрата с массовой долей железа > 69,5% для использования в установках прямого восстановления железа на ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» и ОАО «Лебединский ГОК»;
производство неофлюсованных окатышей из концентрата с массовой долей железа <69,5% на отгрузку, как товарной продукции, для доменного процесса;
производство офлюсованных
окатышей из концентрата с массовой долей
железа >69,5%, часть которого поступает на цех горячебрикетированного железа (ГБЖ), оставшаяся часть отгружается как товарная продукция;
производство брикетов железной
руды (железо горячебрикетированное) [2].
- Производство железорудных
окатышей
Фабрика окомкования состоит
из цеха шихтоподготовки, участков окомкования,
четырёх обжиговых машин конвейерного
типа ОК-306, участка грохочения (сортировки),
смет складирования и транспортировки
готовой продукции, вспомогательных систем
и систем газоочистки.
- Неофлюсованные окатыши
Из концентрата с массовой долей
железа менее 69,5% на фабрике окомкования
производят неофлюсованные железорудные
окатыши для доменной металлургии, которые
отправляются внешним потребителям.
Технологический цикл производства
неофлюсованных окатышей включает в себя
процессы шихтоподготовки, окомкования
и грохочения сырых окатышей с их последующим
обжигом и сортировкой.
- Офлюсованные окатыши
Из концентрата с массовой долей
железа более 69,5% на фабрике окомкования
производят офлюсованные окатыши с содержанием
железа 66,5%, которые являются сырьем для
производства горячебрикетированного
железа. Офлюсованные окатыши по трубчатому
конвейеру передаются в цеха ГБЖ №1 и 2.
Отличительной особенностью
технологии производства офлюсованных
окатышей является добавка в шихту флюсоупрочняющих
компонентов, что обеспечивает стабильную
работу цеха горячебрикетированного железа.
- Получение сырых окатышей для
обжиговой машины № 1
Обжиговая машина № 1 значительную
долю времени производит железорудные
офлюсованные окатыши для ЦГБЖ. Во время
длительных простоев ЦГБЖ на капитальных
ремонтах обжиговая машина № 1 может быть
переведена на выпуск железорудных неофлюсованных
окатышей. При производстве железорудных
офлюсованных окатышей трехкомпонентная
шихта, состоящая из концентрата с массовой
долей железа более 69,5 %, связующих и флюсоупрочняющей
добавок, поступающих из цеха шихтоподготовки
по конвейеру ОК-1 передается в цех обжига
№ 1, перегружается на реверсивный передвижной
конвейер ОК-3 и загружается в бункера
шихты (емкость одного бункера 200 т). Из
бункеров шихта подается дисковыми питателями
ДТ-31 на питающие конвейера ОК-5¸10 чашевых окомкователей №
1¸6. В чашевых окомкователях по
вышеуказанной технологии происходит
получение сырых окатышей.