О термине «агломерат»

Содержание

1. Агломерат простыми словами
2. Агломерат в геологии и минералогии
3. Агломерат в строительстве
4. Агломерат в металлургии
5. Агломерат в полимерной промышленности
6. Агломерат и окатыши: в чем разница
7. Состав шихты для окатышей и агломерата
8. Способы производства окатышей и агломерата
9. Особенности и отличия окатышей от агломерата

Агломерат – это скопление мелких неоднородных частиц в более крупное образование неправильных очертаний. Понятие используется в различных производственных сферах, в геологии, минералогии, строительстве, в отличие от схожего по смыслу слова «агломерация», которое также может рассматриваться как географический термин. Давайте рассмотрим все используемые термины, а не только в нашей, полимерной промышленности.

Агломерат - что это такое простыми словами

Агломерат – многозначное слово, имеющее несколько толкований. В переводе с латинского «agglomero» означает «скопление», «нагромождение». Термин используется в металлургической, полимерной промышленности. Агломерат простыми словами – это любое образование, состоящее из разнородных частиц.

В любой сфере, включая географию, экономику, историю, литературу, можно использовать термин «агломерат» в переносном смысле: в качестве метафоры, метонимии или иного художественно-изобразительного инструмента. К примеру, Австро-Венгрия является агломератом народностей. В этом значении агломерат – это нечто, состоящее из разнородных фрагментов или частей.

Агломерат в геологии и минералогии простыми словами

В геологической сфере и минералогии, в частности, в петрографии, термин «агломерат» означает скопление обломков или кусков каких-либо горных или минеральных пород. В абсолютном большинстве случаев это неокатанный вулканический грубообломочный материал. Размеры фрагментов колеблются в пределах 5-200 см.

Состав агломерата неоднороден. В него могут входить:

• вулканические бомбы - пластичные вязкие сгустки лавы, выброшенные из кратера при извержении;
• шлаки - искусственные силикаты, состоящие из окислов алюминия, железа, кальция, магния, марганца, кремния и иных химических элементов;
• лапилли – брызги расплавленной лавы, выброшенные на землю при извержении и частично застывшие в форме гантелеобразных, пуговичных или вытянутых капель.

В состав агломерата, с точки зрения петрографии, могут входить и другие вязкие продукты вулканизации, не перечисленные выше. При цементации лавовых пород образуются брекчии, туфы.

По месту образования агломераты могут быть шлаковые, жерловые, обрушенные, осыпные. Они чаще залегают у подножия вулканического конуса в виде веера, образуя своеобразное кольцо шириной до 1 км и высотой до 500 м.

Агломерат в строительстве простыми словами

В строительстве также используется данный термин. Агломераты – это массивные блоки, сделанные из щебня и связующего компонента. Такие блоки использовались еще во времена Древнего Рима при строительстве Колизея.

Современная строительная сфера также использует данные материалы, но производят их по современным технологиям. Состав строительного агломерата претерпел серьезные изменения. Он представляет собой искусственный камень, состоящий из щебня разных пород и связующего компонента (цемента, полиэфирной смолы). В зависимости от того, какой щебень используется, можно получить гранитный, мраморный или кварцевый агломерат. Они отличаются прочностью и твердостью, способом обработки, долговечностью.

Для улучшения эстетических свойств искусственный каменный агломерат окрашивают, имитируя рисунки натурального камня или выбирая более редкие оттенки, редко встречающиеся или не существующие в природе. С этой целью в композитную смесь вводят цветное стекло, минеральные пигменты, металлическую стружку, мелкий ракушечник.

Агломерат в металлургии

Агломерат в металлургии – это пылевидная или мелкая руда, спекшаяся в куски. Он является главным железнорудным сырьем, используемым для последующего производства чугуна в доменной печи. Величина агломерата колеблется от 5 до 10 см. Могут встречаться более мелкие или крупные образования.

Для получения агломерата используют специальную технологию спекания – агломерацию. Сырьем служит шихта – разнородные руды, смешанные в определенных пропорциях в соответствии с технологическими параметрами процесса. Основным компонентом шихты служит железнорудный концентрат, которого вводят порядка 50-40%, а также мелкий агломерат, флюсы и кокс (до 4-6%). Флюсы – это, преимущественно, доломит и известняк. Перед агломерацией шихту хорошо перемешивают и увлажняют, после чего отправляют в агломерационную печь для окомкования и последующего спекания.

Для получения агломерата может использоваться богатая или бедная руда. В данном контексте ценность руды определяется экономической эффективностью ее применения непосредственным образом в металлургии. Чем выгоднее плавить металл сразу без дополнительного рафинирования, тем богаче руда. Исходный состав руды определяет тип агломерата:

• доломитизированный получают из концентрата железной руды, офлюсованной доломитом;
• металлизированный получают из сырья, содержащего повышенное количество кокса;
• марганцовистый получают из концентрата железной руды с повышенным содержанием частиц марганца;
• оксидный агломерат имеет небольшое содержание FeO (до 3-4%);
• хромированный получают при вводе в руду хрома и концентратов на основе хрома;
• неофлюсованный получают без добавления известняковых примесей;
• высокоофлюсованный получают при добавлении в шихту большого количества известняка или доломита, улучшающего свойства агломерата.

Чем выше степень офлюсовки, тем более ценными металлургическими свойствами обладает агломерат.

Агломерат в полимерной промышленности

В полимерной промышленности агломерат – это спекшиеся частицы пушонки. Агломерат является результатом вторичной переработки изделий из полиэтилена высокой и низкой плотности, полипропилена.

Полигонные или складские, а также производственные отходы можно подвергнуть переработке. Для этого сырье очищают, сортируют, измельчают, а затем подвергают агломерации с целью увеличения массы в единице объема. В агломератор загружают объемную и легкую пушонку, измельчают и одновременно подогревают ее, после чего вводят порцию воды для шокового охлаждения. В результате мелкие частицы спекаются в катышки неправильной формы размером до 15 мм.

Важным условием получения качественного агломерата является его чистота на момент помещения в агломератор. Любые инородные включения, присутствующие в пушонке после мытья, перейдут в будущий агломерат.

Агломерат отличается от пушонки более стабильной массой и свойствами. Его можно в дальнейшем использовать как вторичную добавку в основное сырье (не более 30% и при четком соблюдении рецептуры), а можно подвергнуть грануляции.

Стоимость вторичного полиэтилена или полипропилена в виде агломерата в разы ниже стоимости первичной химически синтезированной гранулы полиэтилена и полипропилена. По этой причине многие производители пленочных изделий закупают агломерат высокого качества, что делает его производство экономически оправданным. Его использование позволяет снизить себестоимость готовой продукции без потери качества и снижения физико-механических свойств.

Агломерат и окатыши: в чем разница

В металлургии существует схожее с агломератом понятие – окатыш. Многие ошибочно используют их как синонимы. Однако между окатышами и агломератом есть значительная разница. Она проявляется во внешнем виде, свойствах, способе производства.

Состав шихты для окатышей и агломерата

Для производства рудного агломерата потребуется железорудная мелочь, железорудный концентрат, флюс известняковый или доломитовый, кокс или энергетический уголь. Сырьем для агломерата и окатышей может служить магнетитовая или гематитовая руда (содержание железа 7,4%, плотность 5,17 г/см3), гематит (содержание железа 70%, плотность 4,2-5,3 г/см3), окислы магнетита и гематита (содержат примеси S1O2, СаО, Аl2Оз, MgO, S, Ρ). При этом технология принципиально отличается.

Также в состав шихты для будущего агломерата часто вводят возврат – это мелкий агломерат и неспекшаяся в предыдущем цикле шихта. Возврат получают при просеивании агломерата. Центральным компонентом является руда, поскольку именно к ней присоединяются остальные компоненты шихты. И именно повышение содержания железа (обогащение) обеспечивает возможность получения качественного агломерата из шихты в доменной печи.

Если руда для обогащения измельчена до пылеобразного состояния, использовать ее для агломерации без предварительного окомкования не рекомендуется. Пылевидная масса характеризуется плохой газопроницаемостью, следовательно, спекание будет проходить менее эффективно. В этом случае применяют иную технологию – производят окатыши.

Способы производства окатышей и агломерата

Агломерат производят методом агломерации из раздробленной до 0-3 мм шихты. Ее предварительно увлажняют, вводят коксик, флюсы, колошниковую пыль, окалины. Вся смесь загружается на колосниковую решетку слоем 20-30 см, после чего конвейер отправляет ее в доменную печь. Под колосниковой решеткой создается разрежение, воздух проходит через слой шихты. Сверху подается газообразное топливо, которое воспламеняет шихту, а горение продолжается за счет поступающего снизу воздуха. Продвигаясь сверху вниз, пламя спекает шихту в агломерат, который позднее охлаждают до температуры 400-6000С, дробят на мелкие куски неправильной формы. Дробленый агломерат просеивают на грохотах, полностью охлаждают воздухом или водой и отправляют в доменные печи. Возврат мелких фракций используют в новых циклах агломерации. Весь процесс занимает 10-20 минут.

Окатыши производят с использованием специального связующего компонента – бентонита. В некоторых технологиях бентонит выводят из состава шихты, заменяя его обожженной известью. Шихта имеет немного иной состав: 90% железорудного концентрата фракции менее 0,075%, связки и флюса. При производстве офлюсованных окатышей в шихту добавляют флюсы (известь или доломит). Хорошо перемешанную шихту увлажняют и окомковывают в барабанных или тарельчатых окомкователях. При этом мелко измельченные материалы при перемещении по наклонной поверхности под действием молекулярных и капиллярных сил объединяются в шарообразные комки. Окомкованные сырые окатыши выгружают на движущуюся колосниковую решетку ленточной обжигательной печи (возможно использование шахтных печей). Толщина слоя 25-30 см. Решетка перемещается поочередно в зоны сушки, подогрева, обжига, рекуперации, охлаждения. Правильное протекание термических и физико-химически процессов в массе возможно за счет проникновения через ее слой газообразного теплоносителя. В результате после охлаждения получают окатыши, пригодные для дальнейшего использования в доменной печи.

Особенности и отличия окатышей от агломерата

Основное отличие в том, что агломерат является продуктом спекания мелкой руды, а окатыш – продукт обжига руды, измельченной до пылевидного состояния (частицы до 0,074 мм). Форма также отличается. Агломерат – это комок неправильной формы, собранный из более мелких частиц, окатыш – это окомкованная в шарообразную форму руда.

К агломерату и окатышам предъявляют одинаковые требования:

• максимальное процентное содержание железа в руде с возможным отклонением не более 0,5%;
• минимальное содержание вредных примесей (серы, мышьяка, фосфора, цинка) с возможным отклонением не более 0,25%;
• допустимое отклонение по химическому составу пустой породы (окись магния, окись кальция, кремнезем) не более 0,25%;
• однородный гранулометрический состав, фракция от 5 мм до 60 мм;
• высокая механическая прочность.

Охлажденные окатыши по многим свойствам опережают агломерат. В первую очередь стоит отметить их более высокую прочность, позволяющую без потери формы транспортировать их на любые расстояния. Восстанавливаемость окатышей в сравнении с агломератом также выше. Однако эффективность плавки на окатышах ниже, чем на агломерате.