Тема Водоснабжение агломерационных фабрик
План
1. Особенности систем производственного водоснабжения рудников
2. Особенности систем производственного водоснабжения рудообогатительных фабрик
3. Особенности систем производственного водоснабжения агломерационных фабрик
Процесс получения черных металлов состоит, как известно, из добычи и подготовки сырья и топлива, выплавки чугуна и стали, передела
последней в прокатные профили и изделия. Топливом служит в основном кокс, получаемый из специальных углей на коксохимических заводах, а в последнее время — также природный газ.
Суммарное количество воды, расходуемой на 1 т стали, составляет 200—220 м3. Вода используется для охлаждения металлургических печей и конденсации пара, в качестве поглощающей и транспортирующей среды в сложных процессах обогащения сырья и топлива, а также при уборке окалины от прокатных станов, для очистки и охлаждения газов и других целей.
Ниже кратко рассматриваются методы использования воды на основных предприятиях черной металлургии и схемы их водоснабжения.
1. Особенности систем производственного водоснабжения р удников
На рудниках вода расходуется на мокрое бурение забоев буровыми станками и перфораторами, обеспыливание забоев, поливку отвалов, обеспыливание бункеров погрузочных и разгрузочных площадок. На поверхности у шахт вода расходуется на охлаждение подшипников подъемных машин и дробилок, на охлаждение компрессоров и выпрямителей тока тяговых подстанций, в ремонтно-механических и буро-заправочных мастерских, на приготовление пара в котельных, а также на питьевые и хозяйственные нужды.
Указанные потребности в воде могут удовлетворяться из единого водопровода или из двух раздельных водопроводов — технической и питьевой воды. Для компрессоров и выпрямителей тока тяговых подстанций устраивается система оборотного водоснабжения с охлаждением отработавшей воды на градирне.
Общее потребление воды на 1 т добытой горной массы может составлять 0,07—0,7 м3, а при дроблении руды — до 1,7 м3, в том числе от 15 до 30% свежей воды. Коэффициент часовой неравномерности расхода воды равен 3.
При гидравлической вскрыше карьеров (которая производится только в теплое время года) вскрышные породы размываются и транспортируются водой по трубам в гидроотвалы. Применяется оборот этой воды с ее осветлением в пруду-осветлителе (отстойнике). На эти цели потребляется от 8 до 24 м3 воды на 1 т добытой горной массы (руды), в том числе 15% и более добавочной воды, которая может быть получена из шахтного или карьерного водоотлива.
2. Особенности систем производственного водоснабжения рудообогатительных фабрик
На фабриках обогащения полезных ископаемых в большинстве случаев производится дробление, грохочение, измельчение, промывка и особенно обогащение и обезвоживание руд или нерудных ископаемых. Обогащение может осуществляться различными методами в зависимости от вида, состава и свойств руды: гравитацией, магнитной и электрической сепарацией или флотацией.
При сухом обогащении производятся только дробление руды, отборка пустой породы и отделение мелкой пылеватой руды (обеспыливание). Вода при этом расходуется в незначительном количестве на охлаждение подшипников механизмов, обеспыливание, а также на хозяйственно-питьевые нужды. На таких фабриках устраивается система прямоточного водоснабжения с расходованием на 1 т рудной массы примерно 0,15 м3 воды.
var begun_auto_pad = 54169719; var begun_block_id = 112320391; Гравитационный метод, заключающийся в отделении пустой породы от руды путем промывки рудной массы водой в особых аппаратах, применяется при высоком содержании в руде глинистых и песчаных примесей. Иногда промытую и измельченную руду подвергают магнитной сепарации или восстановительному обжиг-магнитному обогащению. Вода при гравитационном и магнитном обогащении расходуется на разжижение и промывку рудной массы, охлаждение подшипников дробилок, сушильных или обжиговых вращающихся печей, обеспыливание, приготовление пара, а также на хозяйственно-питьевые нужды. Отделенные от руды хвосты и шламы вместе с водой направляются по трубам или лоткам в шламохранилище, служащее одновременно и прудом-осветлителем (отстойником) воды. Осветленная в шламохранилище вода, содержащая до 1 г/л взвеси, используется повторно на разжижение и промывку рудной массы. При этом на 1 т рудной массы расходуется от 5,8 до 7,7 м3 воды, в том числе до 30% свежей, так как часть воды в шламохранилище теряется.
При обогащении руды флотацией сначала ее измельчают до зерен размером 0,1—0,001 мм и взбалтывают в воде, в которую добавляют флотореагенты, а затем через эту смесь продувают воздух; одновременно в воду добавляют реагенты, которые делают пузырьки воздуха устойчивыми и способствуют образованию пены. При этом в пену обычно переходят полезные минеральные соединения (железо, марганец и др.), образуя концентрат, а пустая порода, как правило, остается в осадке, образуя вместе с водой пульпу. Вода при флотационном обогащении расходуется на разжижение и промывку рудной массы, приготовление растворов флотореагентов и образование пульпы; вода здесь служит также средой для транспортирования отходов и шламов. Водой охлаждаются подшипники дробилок, шаровых мельниц и сушильных вращающихся печей. Шламы, отделенные от руды при промывке рудной массы, и осадки от флотации вместе с водой направляются по трубам или лоткам в шламохранилище. Осветленная (в шламохранилище) вода может быть использована при обогащении руды флотацией, если содержание в ней взвеси не превышает 30—50 мг/л, или при обогащении руды гравитацией, если содержание в воде взвеси не превышает 200 мг/л.
Водоснабжение рудообогатительных фабрик при использовании флотации может быть осуществлено по одной из схем, показанных на VII.24.
В случае, когда при обогащении руды по двухступенчатой схеме содержание флотореагентов в оборотной воде, подаваемой на промывку и флотацию, не нормируется, может быть применена схема водоснабжения по VII.24 а. Общий сток коагулируется и направляется в пруд-осветлитель (шламохранилище); осветленная вода полностью возвращается на промывку и флотацию руды. Свежая вода подается только на восполнение потерь в производстве и шламохранилище.
В случае, когда содержание флотореагентов в оборотной воде нормируется, но не строго, может быть применена схема водоснабжения по VI 1.24, б. Коагулируется только сток, содержащий флотореагенты, который направляется в радиальные отстойники; осадок из отстойников добавляется в сточную воду, не содержащую флотореагентов, для коагуляции им мелкодисперсной взвеси и вместе с этой водой поступает в пруд-осветлитель (шламохранилище). Вода, осветленная в отстойниках, и вода, осветленная в пруду-осветлителе, смешиваются и возвращаются на промывку и флотацию. Свежая вода из источника, как и в предыдущем случае, подается только на восполнение потерь.
Общее потребление воды на 1 т железорудной массы, обогащаемой флотацией с предварительным гравитационным обогащением и магнитной сепарацией, составляет до 8,5 м3, в том числе около 30% свежей воды.
Пруды-осветлители оборотной воды (шламохранилища) образуются ограждающими дамбами, сооружаемыми насухо из вскрышных пород и намывом из шламов.
Коэффициент часовой неравномерности расхода воды колеблется от 1 до 1,2.
Необходимый напор в водопроводной сети рудообогатительных фабрик равен 40 м; для гидромониторов, производящих разжижение рудной массы, напор воды повышают специальными насосами до 150 м.
На случай перебоя в работе насосной станции необходимо иметь запас воды, достаточный для промывки системы в течение 15—30 мин.