点火操作是对台车上的料层表面进行点燃,并使之燃烧。
点火要求有足够的点火温度,适宜的高温保持时间,沿台车宽度点火均匀。 点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。 点火时间通常40~60s。 点火真空度4~6kPa。 点火深度为10~20mm。 ③烧结
准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
烧结风量:平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(70~90)m3/(cm2.min)。 真空度:决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。
料层厚度:合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚度为250~500mm。 机速:合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中,机速一般控制在1.5~4m/min为宜。
烧结终点的判断与控制:控制烧结终点,即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处,大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。
带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的,沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层,各层中的反应变化情况如图2—5所示。点火开始以后,依次出现烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失,最终只剩烧结矿层。
图2-5烧结过程各层反应示意图 ①烧结矿层
经高温点火后,烧结料中燃料燃烧放出大量热量,使料层中矿物产生熔融,随着燃烧层下移和冷空气的通过,生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。
这层的主要变化是熔融物的凝固,伴随着结晶和析出新矿物,还有吸入的冷空气被预热,同时烧结矿被冷却,和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。 ②燃烧层
燃料在该层燃烧,温度高达1350~1600℃,使矿物软化熔融黏结成块。
该层除燃烧反应外,还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。 ③预热层
由燃烧层下来的高温废气,把下部混合料很快预热到着火温度,一般为400~800℃。 此层内开始进行固相反应,结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解,磁铁矿局部被氧化。 ④干燥层
干燥层受预热层下来的废气加热,温度很快上升到100℃以上,混合料中的游离水大量蒸发,此层厚度一般为l0~30mm。
实际上干燥层与预热层难以截然分开,可以统称为干燥预热层。 该层中料球被急剧加热,迅速干燥,易被破坏,恶化料层透气性。 ⑤过湿层
从干燥层下来的热废气含有大量水分,料温低于水蒸气的露点温度时,废气中的水蒸气会重新凝结,使混合料中水分大量增加而形成过湿层。
此层水分过多,使料层透气性变坏,降低烧结速度。 烧结过程中的基本化学反应 ①固体碳的燃烧反应 固体碳燃烧反应为:
反应后生成C0和C02,还有部分剩余氧气,为其他反应提供了氧化还原气体和热量。
燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展程度、以及抽过燃烧层的气体成分等因素。
②碳酸盐的分解和矿化作用
烧结料中的碳酸盐有CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等,其中以CaC03为主。在烧结条件下,CaC03在720℃左右开始分解,880℃时开始化学沸腾,其他碳酸盐相应的分解温度较低些。
碳酸钙分解产物Ca0能与烧结料中的其他矿物发生反应,生成新的化合物,这就是矿化作用。反应式为: CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 CaCO3+Fe2O3=CaO ·Fe2O3+ CO2
如果矿化作用不完全,将有残留的自由Ca0存在,在存放过程中,它将同大气中的水分进行消化作用: CaO+H2O=Ca(OH)2 使烧结矿的体积膨胀而粉化。
③铁和锰氧化物的分解、还原和氧化
铁的氧化物在烧结条件下,温度高于l300℃时,Fe203可以分解:
Fe3O4在烧结条件下分解压很小,但在有Si02存在、温度大于1300℃时,也可能分解:
附件三、带式焙烧机工作原理介绍
带式焙烧机工作原理介绍
带式焙烧工艺可以说是受带式烧结机的启示而发展起来的。 1 、带式焙烧机不同于带式烧结机
细磨铁精矿球团的焙烧和铁矿粉的烧结,在固结原理上有着本质上的不同,致使其在工业生产技术上也有着很大的不同。因而要想把一般的烧结机改造成带式焙烧机将是十分复杂和困难的。
带式焙烧机从外形上看,和烧结机十分相似,但在设备结构上存在很大的区别。如,台车的结构和支架的承力,风箱的分布和密封的要求.上部炉罩的设置和密封,风流的走向(不像烧结机那样是单一的抽风,而是既有抽风又有鼓风),布料方式,成品的排出和台车运行速度等,都不相同,特别是本体的材质更是完全不同。为了能长期安全地承受最高焙烧气体的温度(≥1300 ℃),而不得不采用耐高温性能极好的特殊合金钢。在国外带式焙烧机发展的过程中,曾因材质不过关而一度受挫,而使得同时正在开发的链篦机—回转窑得到了极大的发展。因为链篦机—回转窑工艺是将焙烧过程的最高温度段放在设有耐火炉衬
的回转窑中进行,这样就顺利解决了在高温焙烧中的材质问题。而带式焙烧机在使用铺底铺边料和台车采用耐高温合金特殊钢的材质后才得以过关并获得大发展。 2、带式焙烧机工艺的优点
1)球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成,具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点,为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。
2)能适应扩大生产规模的要求和实现大型化的要求。其最大已达到750 m2,单机产量达500万t以上。
3)对原料的适应性比竖炉强。这是因为在整个焙烧过程中,球团都处于静料层状态,不会因升温过程中球团本身强度的变化(时高时低)和球与球之间的相对运动而产生粉末。因而带式焙烧工艺基本适应于所有的矿种。
4)由于热系统的合理设置和管路短,在理论上讲,带式焙烧机的热耗可以达到最低水平,而且在实践中也创造出了最好记录。 3 带式培烧机的缺点
1)耐高温特殊合金钢的用量大、档次高。在目前国产化的条件下有较大的难度,特别在质量方面很难保证。
2)在生产过程中,对原料的稳定性要求高。这是由于焙烧(干燥、预热、焙烧、冷却)的全过程均在同一个设备上进行,靠调整机速来改变球团在各阶段的停留时间是不可能的。如要改变,除非改变上部炉罩的分段和风箱的配置,这将是十分麻烦的。
因而带式焙烧机的建设一般适合于大型矿业公司和原料供应长期相当稳定的钢铁厂,例如南美的一些厂家等。在日本,钢铁工业发展早期建设球团厂时,由于考虑到了原料来源的复杂性,在设计和制造了带式焙烧机后,也没有采用。这是值得我们注意和思考的。
3)成品球团的质量有不均匀的现象。由于球团在升温过程中,上下料层在各段炉罩的最高温度下停留时间的长短相差很大,因而会影响到成品球团矿的最终强度。另外.炉罩内温度和在台车上多多少少存在的边缘效应,也会影响成品球团矿的质量。
4)必须使用高热值的煤气和重油作燃料。使用煤的实践在工业上没有长期成功的经验。鲁奇公司曾研究过一项在上部风罩中喷煤燃烧的专利技术,但仅在印度德穆克雷得厂使用了一个月后就不再继续了。 带式焙烧机工艺是一项十分成熟的球团生产工艺,但也受到一些条件(如原料、燃料和设备制造材料)的制约,在采用该工艺时,需要十分认真地对待。
附件四、球团矿生产工艺流程
1.球团矿的概念
把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,在加水润湿的条件下,通过造球机滚动成球,再经过干燥焙烧,固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。 2.球团矿生产迅速发展的原因: ◆天然富矿日趋减少,大量贫矿被采用。
铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉,品位易于提高。 过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性,降低产量和质量。
细磨精矿粉易于造球,粒度越细,成球率越高,球团矿强度也越高。 ◆球团法生产工艺的成熟。
从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。
生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。 技术经济指标显著提高。
球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。
◆球团矿具有良好的冶金性能:粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高,有利于强化高炉冶炼。 3.球团矿生产的工艺流程
一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序,如图2-6所示。
图2-6 球团矿生产的工艺流程
附件五、带式焙烧工艺介绍
带式焙烧工艺可以说是受带式烧结机的启示而发展起来的。 1 、带式焙烧机不同于带式烧结机
细磨铁精矿球团的焙烧和铁矿粉的烧结,在固结原理上有着本质上的不同,致使其在工业生产技术上也有着很大的不同。因而要想把一般的烧结机改造成带式焙烧机将是十分复杂和困难的。
带式焙烧机从外形上看,和烧结机十分相似,但在设备结构上存在很大的区别。如,台车的结构和支架的承力,风箱的分布和密封的要求.上部炉罩的设置和密封,风流的走向(不像烧结机那样是单一的抽风,而是既有抽风又有鼓风),布料方式,成品的排出和台车运行速度等,都不相同,特别是本体的材质更是完全不同。为了能长期安全地承受最高焙烧气体的温度(≥1300 ℃),而不得不采用耐高温性能极好的特殊合金钢。在国外带式焙烧机发展的过程中,曾因材质不过关而一度受挫,而使得同时正在开发的链篦机—回转窑得到了极大的发展。因为链篦机—回转窑工艺是将焙烧过程的最高温度段放在设有耐火炉衬的回转窑中进行,这样就顺利解决了在高温焙烧中的材质问题。而带式焙烧机在使用铺底铺边料和台车采用耐高温合金特殊钢的材质后才得以过关并获得大发展。 2、带式焙烧机工艺的优点
1)球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成,具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点,为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。
2)能适应扩大生产规模的要求和实现大型化的要求。其最大已达到750 m2,单机产量达500万t以上。
3)对原料的适应性比竖炉强。这是因为在整个焙烧过程中,球团都处于静料层状态,不会因升温过程
中球团本身强度的变化(时高时低)和球与球之间的相对运动而产生粉末。因而带式焙烧工艺基本适应于所有的矿种。
4)由于热系统的合理设置和管路短,在理论上讲,带式焙烧机的热耗可以达到最低水平,而且在实践中也创造出了最好记录。 3 带式培烧机的缺点
1)耐高温特殊合金钢的用量大、档次高。在目前国产化的条件下有较大的难度,特别在质量方面很难保证。
2)在生产过程中,对原料的稳定性要求高。这是由于焙烧(干燥、预热、焙烧、冷却)的全过程均在同一个设备上进行,靠调整机速来改变球团在各阶段的停留时间是不可能的。如要改变,除非改变上部炉罩的分段和风箱的配置,这将是十分麻烦的。
因而带式焙烧机的建设一般适合于大型矿业公司和原料供应长期相当稳定的钢铁厂,例如南美的一些厂家等。在日本,钢铁工业发展早期建设球团厂时,由于考虑到了原料来源的复杂性,在设计和制造了带式焙烧机后,也没有采用。这是值得我们注意和思考的。
3)成品球团的质量有不均匀的现象。由于球团在升温过程中,上下料层在各段炉罩的最高温度下停留时间的长短相差很大,因而会影响到成品球团矿的最终强度。另外.炉罩内温度和在台车上多多少少存在的边缘效应,也会影响成品球团矿的质量。
4)必须使用高热值的煤气和重油作燃料。使用煤的实践在工业上没有长期成功的经验。鲁奇公司曾研究过一项在上部风罩中喷煤燃烧的专利技术,但仅在印度德穆克雷得厂使用了一个月后就不再继续了。 带式焙烧机工艺是一项十分成熟的球团生产工艺,但也受到一些条件(如原料、燃料和设备制造材料)的制约,在采用该工艺时,需要十分认真地对待。
[烧结设备]配料计量秤
图片:
配料皮带秤 皮带秤
对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。
滚轮皮带秤 由重力传递系统、滚轮、计数器和速度盘组成(图1 )。速度盘转速正比于皮带速度。滚轮滚动的角速度正比于皮带上通过的物料量。滚轮在速度盘上滚动的位置由物料的重力大小来调整。当皮带上没有物料时,滚轮靠近速度盘中心,转速为零,计数器不累计;当皮带上有物料时,滚轮随着重力