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節能環保環冷機工藝流程

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節能環保環冷機工藝流程

發布日期:2017-12-13 作者: 點擊:

節能環保環冷機工藝流程
1.燒結的概念

 將各種粉狀含鐵原料,配入適量的燃料和熔劑,加入適量的水,經混合和造球后在燒結設備上使物料發生一系列物理化學變化,將礦粉顆粒黏結成塊的過程。

 2. 節能環保環冷機生產的工藝流程

 目前生產上廣泛采用帶式抽風燒結機生產燒結礦。燒結生產的工藝流程如圖2-4所示。主要包括燒結料的準備,配料與混合,燒結和產品處理等工序。

 抽風燒結工藝流程

 燒結原料的準備

 ①含鐵原料

 含鐵量較高、粒度<5mm的礦粉,鐵精礦,高爐爐塵,軋鋼皮,鋼渣等。

 一般要求含鐵原料品位高,成分穩定,雜質少。

 ②熔劑

 要求熔劑中有效CaO含量高,雜質少,成分穩定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。

 在燒結料中加入量的白云石,使燒結礦含有適當的MgO,對燒結過程有良好的作用,可以提高燒結礦的質量。

 ③燃料

 主要為焦粉和無煙煤。

 對燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,揮發分低,含硫低,成分穩定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。

 對入廠燒結原料的一般要求見表2-2。

 入廠燒結原料一般要求

 配料與混合

 ①配料

 配料目的:獲得化學成分和物理性質穩定的燒結礦,滿足高爐冶煉的要求。

 常用的配料方法:容積配料法和質量配料法。

 容積配料法是基于物料堆積密度不變,原料的質量與體積成比例這一條件進行的。準確性較差。

 質量配料法是按原料的質量配料。比容積法準確,便于實現自動化。

 ②混合

 混合目的:使燒結料的成分均勻,水分合適,易于造球,從而獲得粒度組成良好的燒結混合料,以保證燒結礦的質量和提高產量。

 混合作業:加水潤濕、混勻和造球。

 根據原料性質不同,可采用一次混合或二次混合兩種流程。

 一次混合的目的:潤濕與混勻,當加熱返礦時還可使物料預熱。

 二次混合的目的:繼續混勻,造球,以改善燒結料層透氣性。

 用粒度10~Omm的富礦粉燒結時,因其粒度已經達到造球需要,采用一次混合,混合時間約50s。

 使用細磨精礦粉燒結時,因粒度過細,料層透氣性差,為改善透氣性,必須在混合過程中造球,所以采用二次混合,混合時間一般不少于2.5~3min。

 我國燒結廠大多采用二次混合。

 燒結生產

 燒結作業是燒結生產的中心環節,它包括布料、點火、燒結等主要工序。

 ①布料

 將鋪底料、混合料鋪在燒結機臺車上的作業。

 當采用鋪底料工藝時,在布混合料之前,先鋪一層粒度為10~25mm,厚度為20~25mm的小塊燒結礦作為鋪底料,其目的是保護爐箅,降低除塵負荷,延長風機轉子壽命,減少或消除爐箅粘料。

 鋪完底料后,隨之進行布料。布料時要求混合料的粒度和化學成分等沿臺車縱橫方向均勻分布,并且有松散性,表面平整。

 目前采用較多的是圓輥布料機布料。

 ②點火

 點火操作是對臺車上的料層表面進行點燃,并使之燃燒。

 點火要求有足夠的點火溫度,適宜的高溫保持時間,沿臺車寬度點火均勻。

 點火溫度取決于燒結生成物的熔化溫度。常控制在1250±50℃。

 點火時間通常40~60s。

 點火真空度4~6kPa。

 點火深度為10~20mm。

 ③燒結

 準確控制燒結的風量、真空度、料層厚度、機速和燒結終點。

 燒結風量:平均每噸燒結礦需風量為3200m3,按燒結面積計算為(70~90)m3/(cm2.min)。

 真空度:決定于風機能力、抽風系統阻力、料層透氣性和漏風損失情況。

 料層厚度:合適的料層厚度應將高產和結合起來考慮。國內一般采用料層厚度為250~500mm。

 機速:合適的機速應保證燒結料在預定的燒結終點燒透燒好。實際生產中,機速一般控制在1.5~4m/min為宜。

 燒結終點的判斷與控制:控制燒結終點,即控制燒結過程全部完成時臺車所處的位置。中小型燒結機終點一般控制在倒數第二個風箱處,大型燒結機控制在倒數第三個風箱處。

 帶式燒結機抽風燒結過程是自上而下進行的,沿其料層高度溫度變化的情況一般可分為5層,各層中的反應變化情況如圖2-5所示。點火開始以后,依次出現燒結礦層,燃燒層,預熱層,干燥層和過濕層。然后后四層又相繼消失,只剩燒結礦層。

 ①燒結礦層

 經高溫點火后,燒結料中燃料燃燒放出大量熱量,使料層中礦物產生熔融,隨著燃燒層下移和冷空氣的通過,生成的熔融液相被冷卻而再結晶(1000-1100℃)凝固成網孔結構的燒結礦。

 這層的主要變化是熔融物的凝固,伴隨著結晶和析出新礦物,還有吸入的冷空氣被預熱,同時燒結礦被冷卻,和空氣接觸時低價氧化物可能被再氧化。

 ②燃燒層

 燃料在該層燃燒,溫度高達1350~1600℃,使礦物軟化熔融黏結成塊。

 該層除燃燒反應外,還發生固體物料的熔化、還原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反應。

 ③預熱層

 由燃燒層下來的高溫廢氣,把下部混合料很快預熱到著火溫度,一般為400~800℃。

 此層內開始進行固相反應,結晶水及部分碳酸鹽、硫酸鹽分解,磁鐵礦局部被氧化。

 ④干燥層

 干燥層受預熱層下來的廢氣加熱,溫度很快上升到100℃以上,混合料中的游離水大量蒸發,此層厚度一般為l0~30mm。

 實際上干燥層與預熱層難以截然分開,可以統稱為干燥預熱層。

 該層中料球被急劇加熱,迅速干燥,易被破壞,惡化料層透氣性。

 ⑤過濕層

 從干燥層下來的熱廢氣含有大量水分,料溫低于水蒸氣的露點溫度時,廢氣中的水蒸氣會重新凝結,使混合料中水分大量增加而形成過濕層。

 此層水分過多,使料層透氣性變壞,降低燒結速度。

 燒結過程中的基本化學反應

 ①固體碳的燃燒反應

 固體碳燃燒反應為:

 反應后生成C0和C02,還有部分剩余氧氣,為其他反應提供了氧化還原氣體和熱量。

 燃燒產生的廢氣成分取決于燒結的原料條件、燃料用量、還原和氧化反應的發展程度、以及抽過燃燒層的氣體成分等因素。

 ②碳酸鹽的分解和礦化作用

 燒結料中的碳酸鹽有CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等,其中以CaC03為主。在燒結條件下,CaC03在720℃左右開始分解,880℃時開始化學沸騰,其他碳酸鹽相應的分解溫度較低些。

 碳酸鈣分解產物Ca0能與燒結料中的其他礦物發生反應,生成新的化合物,這就是礦化作用。反應式為:

 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2

 CaCO3+Fe2O3=CaO ·Fe2O3+ CO2

 如果礦化作用不完全,將有殘留的自由Ca0存在,在存放過程中,它將同大氣中的水分進行消化作用:

 CaO+H2O=Ca(OH)2

 使燒結礦的體積膨脹而粉化。

 ③鐵和錳氧化物的分解、還原和氧化

 鐵的氧化物在燒結條件下,溫度高于l300℃時,Fe203可以分解

 Fe304在燒結條件下分解壓很小,但在有Si02存在、溫度大于1300℃時,也可能分解

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