铁矿粉烧结理论
铁矿粉造块理论及烧结工艺
高炉炼铁炼铁的任务使矿石中金属铁氧化物中的铁元素和氧元素分离——还原过程;实现矿石中已还原金属与脉石的机械分离——熔化和造渣过程得到温度和化学成分合格的液态铁水炼铁系统—消耗及能耗炼铁系统:物料处理量最大、能耗最高、成本和效益压力最大的工序环节。
铁前系统物料处理量占钢铁企业65-70%。
吨铁消耗1.6-1.8吨矿石,500-550Kg燃料,产生1.5tCO2。
约280-400Kg/t炉渣。
炼铁系统—消耗及能耗铁前能耗占钢铁工业总能耗的70%左右,烧结及炼铁工序能源消耗总量占钢铁冶金过程的60%以上,占全国能源消耗总量的10%。
炼铁系统承担钢铁企业的节能、减排、增效的重任。
高炉炼铁面临的问题矿石资源和能源短缺的制约—关键问题节能、减排的压力市场环境(近几年经济危机)炼铁系统—高产、低耗、高效合理、高效(高效率、高效益)利用国内外资源,改善和稳定入炉原、燃料的质量;要优化高炉操作。
炼铁系统—高产、低耗、高效改善入炉含铁原料的质量不仅仅是提高烧结矿、球团矿的强度,更重要的是改善烧结矿和球团矿的还原性,发展间接还原,提高煤气的利用率,达到降低高炉燃料消耗;改善烧结矿和球团矿的高温冶金性能性能,进一步提高软化和熔融温度,降低软熔带的位臵,使得间接还原时间延长,从而提高煤气的利用率,达到进一步降低燃耗的作用。
炼铁系统—高产、低耗、高效布料技术(上部调剂):无钟炉顶的高炉上普遍采用大料批、重分装布料模式。
大喷煤配合使用中心加焦。
目的是使炉顶煤气流分布合理。
下部调节技术(下部调剂):根据操作条件选用不同风速、鼓风动能和合适的风口燃烧带理论燃烧温度控制炉缸燃烧带的位臵和现状及温度,满足高炉煤气合理初始分布和炉缸具有充沛的高温热量的要求。
高炉炼铁原料高炉炼铁用原料及要求主要原料包括:铁矿石烧结矿、球团矿、块矿);燃料(焦炭、粉煤)熔剂(石灰石、白云石等、萤石)高炉炼铁高炉炼铁用原料及要求—铁矿石:含铁品位高;强度好、粒度均匀、合适;理化性能指标稳定。
烧结生产知识
烧结生产知识一、铁矿石烧结知识(原料条件)1、天然矿粉与烧结1)天然矿粉包括富矿粉和贫矿粉,其中天然矿粉含铁量在45%以上的通常称为富矿粉,含铁量低于45%的通常称为贫矿粉。
45%这个界限随着冶炼技术的发展是会变化的。
2)铁矿粉烧结是重要的造块技术之一。
由于开采时产生大量的铁矿粉,特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展,使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。
烧结矿比天然矿石有许多优点,如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等。
2、铁矿石分类:按照铁矿物不同的存在形态,分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。
1)磁铁矿:磁铁矿化学式为Fe3O4,也可以视为Fe2O3与FeO的固溶体。
比密度为4.9--5.2t/m3,硬度为5.5--6.5,难还原和破碎,有金属光泽,具有磁性。
其理论含铁量为72.4%。
磁铁矿晶体为八面体,组织结构较致密坚硬,一般成块状和粒状,表面颜色由钢灰色到黑色,条痕均是黑色,俗称青矿。
2)赤铁矿:赤铁矿俗称“红矿”,化学式为Fe2O3,其矿物成份是不含结晶水的三氧化二铁,密度为4.8—5.3,硬度不一,结晶完整的赤铁矿硬度为5.5—6.0,理论含铁量70%。
赤铁矿由非常致密的结晶组织到很分散的粒状,结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色,其它为暗红色,但条痕均为暗红色。
3)褐铁矿:褐铁矿石(mFe2O3. nH2O)是一种含结晶水的Fe2O3,按结晶水含量不同,褐铁矿分为五种,其中以2Fe2O3. 3H2O形式存在的较多。
4)菱铁矿:菱铁矿石的化学式为FeCO3,理论含铁量为48.2%。
自然界中常见的是坚硬致密的菱铁矿,外表颜色为灰色和黄褐色,风化后变为深褐色,条痕为灰色或带黄色,由玻璃光泽。
菱铁矿的比重为3.8吨/米3,无磁性。
3、铁矿粉分类:1)精矿粉:也称选粉。
是天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理,除去一部分脉石和杂质,使含铁量提高后的极细的矿粉叫精矿粉。
铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中的应用
04
铁矿粉在烧结优化配矿中的 研究进展
铁矿粉基础性能的研究进展
铁矿粉的化学成分
随着分析技术的进步,对铁矿粉的化 学成分研究更加深入,尤其是微量元 素的检测和分析,有助于更精确地评 估铁矿粉的质量和潜在价值。
铁矿粉的物理性能
物理性能的研究包括粒度分布、密度 、硬度等,这些因素直接影响铁矿粉 在烧结过程中的反应性和混合性能。
铁矿粉在烧结优化配矿中的理论研究进展
烧结反应动力学
通过建立烧结反应动力学模型,研究 不同成分的铁矿粉在烧结过程中的反 应速率和机理,为优化配矿提供理论 依据。
混合料相组成与性能
研究不同铁矿粉对混合料相组成和性 能的影响,包括液相形成、固相反应 等,有助于揭示铁矿粉在烧结过程中 的作用机制。
铁矿粉在烧结优化配矿中的实践应用进展
铁矿粉基础性能及其在烧结 优化配矿中的应用
目录
• 铁矿粉基础性能 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的作用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的实践
应用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的研究
进展 • 结论与展望
01
铁矿粉基础性能
铁矿粉的物理性质
01
02
03
密度
铁矿粉的密度是衡量其质 量的重要指标,密度越大, 单位体积的矿粉质量越大。
有害元素含量
如铅、汞、砷等有害元素 应严格控制其含量,以确 保生铁的安全直接影响烧结 矿的透气性和强度,粒度过小会 导致烧结矿强度降低,过大则会 影响透气性。
粒度分布
理想的粒度分布可以提高烧结矿 的质量和产量,粒度分布过于集 中或分散都不利于烧结。
02
铁矿粉的粒度选择与调整对烧结工艺具有重要影响,合适的粒度分布可以提高烧 结矿的质量和产量。
铁矿粉烧结技术与应用--袁广仁
22
烧结矿固结理论
硅酸盐系烧结理论 铁酸钙系烧结理论 铁酸钙系烧结理论是烧结矿 固结理论发展的革命,为生产优 质烧结矿奠定了基础。
23
烧结矿固结理论-铁酸钙系
CaO—Fe2O3系。本系中有一个稳定化合物2CaO·Fe2O3,, 熔点为1449℃,两个不稳定化合物:CaO·Fe2O3,和CaO·2 Fe2O3,前者异分熔点为1215℃,后者在1155~1225℃时稳 定,在1155℃时分解为CaO.Fe2O3和Fe2O3。CaO·Fe2O3与 CaO·2 Fe2O3能组成本系中熔点最低的共晶混合物,其熔点 为1205℃。形成铁酸钙的条件是CaO与Fe2O3同时存在,在烧 结过程中需维持较低温度和强氧化性气氛。所以生产熔剂性 24 烧结矿时,烧结温度并不高,也不需要过多的燃料消耗。
燃料配加方式
铁酸钙体系的矿物生成条件要求一定的氧化性气氛,而燃 料的配加量高,必然要造成局部的还原性气氛,不利于烧 结矿质量的改善。降低燃料配加量会造成烧结热量不充分, 烧结矿固结变差的问题。因此在厚料层操作可以降低燃料 的基础上,改变燃料的配加方式,进行燃料部分外加是改 善燃料燃烧、降低燃料消耗,保证烧结矿固结的有效的措 施。 燃料部分外加一方面可以使得一部分燃料不被其它原 料所包裹,改变了燃料燃烧的动力学条件,产生的热量被 有效的利用。另一方面部分燃料在混合料核心,产生的热 量被吸收,有利于核心烧结矿的矿化反应的进行,有利于 19 烧结矿的固结。
铁酸钙系烧结矿的特点
由针状铁酸钙粘结残留多孔赤铁矿组成 的非均质结构。 具有极佳的还原性,可以高炉焦比。 良好的机械强度。 令人满意的还原粉化特性。 优良的高温还原特性和熔融特性。
25
影响针状铁酸钙形成的因素 温度 碱度 气氛 化学成分 保温时间 原料因素
烧结工艺理论知识(全面)
烧结工艺理论知识(全面)第一章烧结生产概述§1-1烧结生产在冶金工业中的地位一、详述热处理工艺的产生和发展烧结方法在冶金生产中的应用,起初是为了处理矿山、冶金、化工厂的废气物(如富矿粉、高炉炉尘、扎钢皮、炉渣等)以便回收利用。
随着钢铁工业的快速发展,矿石的开采量和矿粉的生成量亦大大增加。
据估计,每生产1t生铁须要1.7~1.9t铁矿石,若就是贫矿,须要的铁矿石则更多。
另外,由于长期的采矿和消耗,能够轻易用以炼钢的富矿愈来愈少,人们不得不大量采矿贫矿(含铁25%~30%)。
但贫矿轻易浸出炼钢就是很不经济的,所以必须经过选矿处置。
选矿后的精矿粉,在含铁品位上就是提升了,但其粒度不合乎高炉炼钢建议。
因此,对采矿出的粉矿(0~8mm)和精矿粉都必须经过造块后方可以用作炼钢。
我国铁矿资源多样,但贫矿较多,约占到80%以上,因此,炼钢前大都需经碎裂、筛分、选矿和造块等处理过程。
烧结生产的历史已有一个多世纪。
它起源于资本主义发展较早的英国、瑞典和德国。
大约在1870年前后,这些国家就开始使用烧结锅。
我国在1949年以前,鞍山虽建有10台烧结机,总面积330m2,但工艺设备落后,生产能力很低,最高年产量仅几十万吨。
我国铁矿石烧结领域取得的成就,概括起来包括以下几个方面:(1)热处理工艺:自1978年马钢冷烧技术科技攻关顺利后,一批重点企业和地方骨干企业基本顺利完成了苏烧改冷烧工艺。
部分企业投入使用原料搅匀料场,并投入使用,绝大多数钢铁企业同时实现了自动化配料、混合机加强制粒、偏析布料、加热筛分、整粒及砌底料技术。
(2)新工艺、新技术开发和应用:如高碱度烧结矿技术、小球烧结技术、低温烧结技术、低硅烧结技术等,在钢铁企业得到推广应用,并取得了显著的效益。
(3)设备大型化和自动化:20世纪50年代,我国最小烧结机75m2,60年代130m2,80年代265m,90年代宝钢二、三期和武钢等450m烧结机相继投产,这些都就是我国自行设计、自行生产,并同时实现自动化生产的。
铁矿石的烧结与冶炼
04
铁矿石烧结与冶炼的环境 影响与控制
大气污染物排放与控制
大气污染物排放
在铁矿石的烧结和冶炼过程中,会产生大量的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物。这些污染物不仅对环境 造成严重污染,还会对人类健康产生严重影响。
02
铁矿石烧结过程
原料准备
01
02
03
铁矿石
选择品位高、成分稳定的 铁矿石作为原料,确保烧 结矿的质量和产量。
燃料
通常使用焦粉或煤粉作为 燃料,提供烧结所需的热 量。
熔剂
加入适量的熔剂,如石灰 石、白云石等,以调整烧 结矿的矿物组成和化学成 分。
配料与混料
配料
根据原料的化学成分和烧结矿的质量 要求,计算各种原料的配比,确保烧 结矿的品位、碱度和其它化学成分符 合要求。
利用
将处理后的烧结矿作为高炉炼铁的原 料,通过高炉冶炼提取出铁水,进一 步加工成各种钢材和铁制品。
03
铁矿石冶炼工艺
直接还原冶炼
直接还原冶炼是一种将铁矿石在还原气氛下进行高温处理,直接将铁矿石中的铁 氧化物还原成金属铁的过程。该工艺通常使用气体或固体还原剂,如天然气、煤 、焦炭等。
直接还原冶炼工艺具有流程短、能耗低、污染小等优点,但生产出的铁金属品位 较低,通常需要进一步加工处理。
混料
将各种原料按照配比混合均匀,确保 烧结过程中各组分能够均匀反应。
烧结矿的冷却与破碎
冷却
烧结矿从烧结机下来后,通过冷却设备将其冷却至适宜的温度,以利于后续的破 碎和运输。
破碎
烧结矿冷却后,经过破碎设备将其破碎至合适的粒度,以便于高炉冶炼。
《烧结理论与工艺》第九章 烧结原料及其特性
铁矿、褐铁矿。
我国主要铁矿石生产地区铁矿石产量 单位:万吨
山东
地区
2005
2006(E)
2.86% 湖北
其他
河北 辽宁 内蒙古
15227 9005 2998
24852 10137 4026
10.91% 安徽 1.75% 四川 2.41% 5.27%
河北 43.39%
山西
2103
2767
北京
北京
1834
1682
2.95%
四川
1692
2877
安徽
1099
1328
山西
山东 湖北
1077 864
1645 1002
5.09%
内蒙古 7.23% 辽宁
18.14%
全球铁矿石资源储量及基础储量
2005年世界主要铁矿石生产国产量及进出口量
矿 石 种 类
冶金工业对锰矿石的质量要求
锰矿资源概况
截至1996年底,我国陆地已查明锰矿区213处, 保有锰矿石储量5.66亿t,其中A+B+C级占40 %,为2.27亿t。如按矿石平均含锰21%计算,保有 锰金属储量1.19亿t,其中A+B+C级0.48亿t。
世界锰矿储量为6.8亿t(锰金属量,下同)、储量基础5 0亿t。其中南非居首位,储量基础40亿t;往下依次是 乌克兰,5.2亿t;加蓬,1.5亿t;澳大利亚,0.72 亿t;巴西,0.56亿t;格鲁吉亚,0.49亿t;印度, 0.36亿t。如以中国的A+B+C级储量和国外的储量 基础相比,中国居于格鲁吉亚之后,印度之前,大约排在 第6位。
金属冶炼中的铁矿石烧结技术
THANKS
烧结工艺流程简介
混合与制粒
将预处理的原料进行混合,并 通过制粒机形成一定粒度的矿 粒。
冷却与破碎
烧结矿在冷却和破碎后进行整 粒,得到不同粒度的烧结矿产 品。
原料准备
将铁矿石、燃料、熔剂等原料 进行破碎、筛分、配料等预处 理。
烧结
将矿粒铺在烧结机上进行点火 燃烧,经过高温烧结形成烧结 矿。
质量检测与控制
烧结时间
烧结时间的长短也会影响烧结效果,时间过短会导致烧结不完全,时间过长则 会导致烧结过度。
05
铁矿石烧结技术的优化与 改进
提高铁矿石的利用效率
优化配料方案
通过合理搭配不同品位和类型的铁矿石、溶剂、 熔剂等原料,提高烧结矿的品位和强度。
强化烧结过程
采用先进的烧结工艺和技术,如厚料层烧结、低 温烧结等,提高铁矿粉的烧结效果和利用效率。
金属冶炼中的铁矿石烧结技 术
汇报人:可编辑
汇报时间:2024-01-06
目录
• 铁矿石烧结技术概述 • 铁矿石烧结前的准备 • 铁矿石烧结过程 • 铁矿石烧结技术的影响因素 • 铁矿石烧结技术的优化与改进 • 未来展望
01
铁矿石烧结技术概述
定义与目的
01
02
定义
目的
铁矿石烧结是一种冶金过程,通过加热铁矿石、燃料和熔剂使其发生 物理和化学变化,最终得到具有一定性能的铁矿熟料。
混合
将各种原料进行均匀混合,确保烧结 过程中各组分能够充分反应。
造球与布料
造球
将混合好的原料制成一定形状和大小 的球状物,以便于烧结。
布料
将造好的球状物按照一定的层厚和堆 放方式进行布料,以便于烧结过程中 的气体流动和热量传递。
常用铁矿粉烧结特性-2
结构矿石为磁铁矿。
低温烧结
工艺条件 生产中要实现低温烧结工艺应具有以下条件:
(1)良好的原料准备。对原料、燃料、熔剂和返矿等烧结原料应进行严格整粒,充分混匀。并应有一 定比例的粒度粗、强度高、还原性好,多孔的矿石作为成球核心。以化学反应好,易于形成铁酸钙 的细矿粉作为外面的粘附颗粒,借以获得理想的准颗粒结构。严格控制制粒的水分,加强混合料的
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常用铁矿粉的烧结性能简析
2016年3月
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1
概述
日钢烧结自建厂投产以来,使用大量进口铁矿粉,既有巴西、南非、澳大利亚 等地的大型铁矿粉物料,也有一些其他国家的矿粉如:印尼、加拿大、新西兰、伊 朗、俄罗斯、印度等地的铁矿粉,每种铁矿粉都有不同的烧结特性,而我们作为用 矿人对自己所使用的矿粉的了解只存在于混匀料的化学成分,至于每种矿粉的烧结 特性、粒度组成、单烧性能、同化性等指标都不了解,每次换料堆都要去摸索和调 整,使生产非常被动,在这里只 是简单对个别物料 的烧结性能做简要分 析,目的是为以 后让全员学会对原料 性能的理解和分析 的方法来指导生产。 同时为实现提产提质 将本增效提供理论 基础。
几种进口铁矿粉烧结性能评述
铁矿粉烧结过程基础理论
铁矿粉烧结过程基础理论序言:在学习配料技术之前把烧结的基础理论知识和工艺特点温习一遍。
这是学习烧结配料技术的基础,要完全掌握、理解透彻。
铁矿粉烧结是整个钢铁冶炼长流程的首道综合性生产环节,从工艺生产的角度来讲,钢铁冶炼是从铁矿粉烧结开始的,以下简称烧结。
烧结是生产人造富矿的最主要的方法。
(高碱度烧结矿+酸性球团矿是现今我国最流行的高炉冶炼方法。
)将铁精粉(国内磁铁贫矿经过破碎、浮选和磁选)、富矿粉、钢铁冶炼生产中回收的含铁较高的粉末类副产品(高炉和转炉炉尘、轧钢铁皮、高品位钢渣粉等)、熔剂(白云石、菱镁石、石灰石和生石灰等)和燃料(焦粉和无烟煤),按一定比例配料,加水混合制成具有一定粒度的混合料,均匀平铺在烧结台车上,经过点火抽风烧结成块。
再经过破碎、筛分,加工成具有一定强度和粒度组成的人造富矿的过程叫做-烧结。
一、烧结生产的意义1、烧结生产是一种人造富矿的制作方法,这种方法使地壳中大量的低品位铁矿加工成人造富铁矿,用以满足高炉冶炼优质、高产、低耗的冶炼需要。
2、烧结生产中可以应用转炉炉尘、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣等钢铁冶炼副产品和硫酸渣等化工副产品,这些废料在烧结过程中得到充分地再利用,做到变废为宝,为企业带来节能环保和降低原料成本的双重效益。
3、烧结生产的烧结矿和天然富矿块相比,更适合高炉冶炼的需要。
主要表现在:成分稳定、粒度适中、低温还原粉化率低、炉内的热强度和整体还原度良好、造渣流动性好。
这些特性使得高炉冶炼更容易调节炉况、稳定生产、提高产量和降低焦比。
4、烧结过程可以除去原燃料中90%以上的硫化物和80%以上的氟化物等钢铁冶炼的有害杂质,大大地简化了后续钢铁冶炼流程中脱硫脱氟等去杂质的工艺,不仅调升了产品质量,而且也极大地降低了钢铁冶炼成本。
二、烧结生产过程1、烧结工艺流程大多数人开始学习烧结工艺的时候,首先学习的就是工艺流程图,我们去某个地方参观或者学习时,也必先熟悉那里的工艺流程图。
铁矿粉烧结理论
烧结速度/mm/min
21 20 19 18 17 16 15 14 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 29 28 27 26 25 24 23 22 21 4.1 4.0 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
一般来说,碳的燃烧在较低温度和氧含量较高的条件下,以生成CO2为主;在较高 温度和氧含量较低的条件下,以生成CO为主。烧结废气中,碳的氧化物是以CO2为 主,只含少量的CO。
图4-2 在烧结试验过程测得废气中的 氧气、二氧化碳和一氧化碳的变化
(试验所用燃料量为7%)
通常用燃烧比(CO/CO+CO2)来衡量烧结过程中碳的化学能利用程度,用废气成分 来衡量烧结过程的气氛。燃烧比大则碳的利用差,还原性气氛较强,反之碳的利用 好,氧化气氛较强。还原性气氛较强时,CO可以将Fe2O3还原为Fe3O4,因此,烧结 混合料中配碳量越过,烧结矿亚铁含量越高。 影响燃烧比的因素有: a.燃料粒度 (图4-3) b.混合料中燃料含量 (图4-4) c.烧结负压 (图4-5) d.料层高度 (图4-6) e.返矿量 (图4-7)
R
当扩散速率与化学反应同步,即 = 时,整个反应稳定进行, 则碳粒燃烧的总速度为:
V VR KD KR S CO2 KCO2 KD KR
VD
VR
K K K ≈ ,此时,过程的总速度取决于化学 在低温下, K ﹤﹤ , 反应速度,称燃烧处于“动力学燃烧区”。
R D R
在高温下, ﹤﹤ , ≈ ,此时,过程的总速度取决于氧的 扩散速度,称燃烧处于“扩散燃烧区”。 当燃烧处于动力燃烧区时,燃烧速度受温度影响较大,随温 度升高而增加,而不受气流速度、压力和固体燃料粒度的影响。 当燃烧处于扩散燃烧区时,燃烧速度取决于气体的扩散速度, 而温度的改变影响不大。 烧结过程在点火后不到一分钟,料层温度升高到1200℃~ 1350℃,故其燃烧反应基本上是在扩散区内进行,因此,一切 能够增加扩散速度的因素,如减小燃料粒度、增加气流速度 (改善料层透气性、增加风机风量)和气流中的氧含量,都能 提高燃烧反应速度,强化烧结过程。
国外铁矿粉烧结理论与技术的进展_一_
综合述评收稿日期:2010-5-10 联系人:裴元东(100043)北京市石景山区杨庄大街69号首钢技术研究院907基金项目:国家十一五项目支撑计划(2006BAE03A01)国外铁矿粉烧结理论与技术的进展(一)裴元东1 赵志星1 马泽军1 潘 文1,2 赵 勇1(11首钢技术研究院 21北京科技大学冶金与生态工程学院) 摘 要 近年来,国外在铁矿粉烧结理论研究和技术方面取得了长足的进步,尤其体现在烧结过程相图的发展、SFCA 理论的完善、预还原烧结的开发、镶嵌式烧结的设计、高温特性研究的不断深入、烧结模拟技术的发展等方面,本文对此进行了简要介绍。
关键词 铁矿粉 烧结 高温特性 相图 SFCA1 前 言烧结矿的产质量直接影响其在高炉内的行为表现及高炉各项技术指标,而烧结矿的质量又与铁矿粉的性能有很大关系。
近年来,随着铁矿粉资源的劣质化,烧结所用铁矿粉的来源、结构都发生了较大的变化,铁矿粉的自身特性以及铁矿粉在烧结中的行为规律也在一定程度上有所改变。
对此,国外烧结工作者进行了一系列相关研究。
本文就近年来国外在烧结理论研究和技术进步方面所取得的一些成果,包括:一些基本理论的完善(如相图和SFCA 理论的发展)、烧结革新技术的出现(如M EB IOS 和预还原烧结)和新的研究方法(如高温特性研究方法的多样化)等作一介绍。
2 国外烧结理论与技术的进步211 SFCA 理论的发展SFCA 理论是低温烧结工艺的理论基础。
SFCA 被认为是烧结矿中质量最佳的粘结相,传统上对其认识包含:它的强度和还原性等均优良;只能在相对较低的烧结温度(1250~1280℃)下获得,其形态随温度变化而变化等[1];低温烧结的理论基础就是SFCA 理论,温度过高不仅不利于SFCA 的生成,反而会使铁酸钙的形态发生变化,甚至发生分解而减少。
郭兴敏等对SFCA 的形成机理进行了研究[2],并对前人的大量工作做了很好的总结[3]。
一般来说,铁矿粉类型不同,直接影响其SFCA 生成量。
我对烧结的认识
我对烧结的认识刘莹造价-3 2015442987评价一个国家的发达,最具代表的是钢铁工业的发展,它能反映其国民经济发达程度。
纵观当今世界各国,所有发达国家无一不具有相当发达的钢铁工业。
烧结是钢铁工业中不可缺少的过程。
金属物不能直接投入到工业生产中。
为了充分利用金属资源,19世纪初利用焙烧的方法,把各种废弃物料烧结成块,形成人造块矿,重新投入高炉冶炼,从此烧结形成一门学科,随着科学技术的不断发展,烧结已不只是处理工业废弃物,而是冶金、化工企业不可缺少的一个环节。
下面我们细说一下铁矿粉的烧结:1、含义铁矿粉烧结,就是将细粒含铁物料与细粒燃料、细粒溶剂按一定比例配合,在加水混匀和制粒成烧结料,加于烧结设备上,点火、送风,借助燃料燃烧产生的高温和一系列物理化学变化,生成部分低熔点物质,并软化熔融产生一定数量的液相,将铁矿物润湿粘接起来,冷却后,即成为一定强度的多孔块状产品——烧结矿。
2、烧结方法(1)鼓风烧结:烧结锅,平地吹。
这是小型厂的土法烧结,逐渐被淘汰。
(2)抽风烧结:①连续式:带式烧结机和环式烧结机等;②间歇式:固定式烧结机,如盘式烧结机和箱式烧结机;移动式烧结机,如步进式烧结机。
(3)在烟气中烧结:回转窖烧结和悬浮烧结。
3、铁矿粉烧结特点随着温度的升高,赤铁矿能保留一定的结构;而褐铁矿则同化过多,在一定温度范围内,不利于粘结。
4、烧结原理烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。
这个过程不仅错综复杂,而且瞬息万变,在几分钟甚至几秒钟内,烧结料就因强烈的热交换而从70 ℃以下被加热到1200~1400℃,与此同时,它还要从固相中产生液相,然后液相又被迅速冷却而凝固。
这些物理化学变化包括:燃料的燃烧和热交换;水分的蒸发及冷凝;碳酸盐的分解,燃料中挥发分的挥发;铁矿物的氧化、还原与分解;硫化物的氧化和去除;固相间的反应与液相生成;液相的冷却凝结和烧结矿的再氧化等。
5、烧结工艺烧结的原材料准备:含铁原料:含铁量较高、粒度<5mm的矿粉,铁精矿,高炉炉尘,轧钢皮,钢渣等。
烧结炼铁知识点汇总
烧结炼铁知识点汇总一、四大类铁矿粉的烧结特性铁矿粉的烧结特性与其密度、颗粒大小、形状及结构、黏结性、湿容量、烧损、软化和熔化温度等因素有关。
介绍磁铁精矿粉的物理特性和烧结性能。
详细阐述赤铁矿粉烧结优于磁铁精矿粉烧结的主要原因:1)烧结矿矿物结构决定烧结矿质量2)烧结过程料层透气性是影响烧结矿质量的主要因素详细阐述褐铁矿的物理特性和多重烧结特性。
因褐铁矿烧结性能中等,价格相对低,非常有利于降低烧结原料成本,近年来将褐铁矿作为烧结重要铁矿粉之一,研究褐铁矿粉高配比低成本烧结具有现实意义。
褐铁矿高配比低成本烧结时,如果因液相量过多而降低转鼓强度和烧结生产率,需增加结构致密且流动性较差的赤铁矿粉和磁铁精矿粉配比。
从结晶水分解吸热的角度考虑,褐铁矿粉烧结需适当增加固体燃耗,保持一定的烧结温度,但从同化性和液相流动性好的角度考虑,褐铁矿粉烧结又需适当降低固体燃耗,最终燃耗如何变化要根据具体配矿和生产实践决定,不能盲目增减燃耗。
烧结温度下,菱铁矿FeCO 3首先吸热分解成FeO 和CO 2气体,因FeO 是不稳定相,发生氧化放热反应而生成Fe 3O 4和Fe 2O 3,相同条件下菱铁矿烧结比磁铁矿燃耗高,但比赤铁矿燃耗低。
因菱铁矿烧损大和分解逸出CO 2气体,矿物颗粒不能紧密接触,形成疏松多孔结构的烧结矿。
菱铁矿烧结具有水分低、烧结后铁品位提高幅度大、固体燃耗低、转鼓强度低等特点,因烧损大需将粒度控制在6mm 以下为宜。
四大类铁矿粉特性比较:理论铁含量:磁铁矿>赤铁矿>褐铁矿2Fe 2O 3·3H 2O >菱铁矿理论FeO 含量:菱铁矿>磁铁矿>赤铁矿>褐铁矿理论烧损:菱铁矿>褐铁矿>赤铁矿>磁铁矿二、提高混匀效果的主要措施1)有完善的中和混匀系统和科学管理方法并严格执行。
2)原料有足够的安全储量,保证混匀矿连续稳定生产。
3)稳定入厂原料成分,来料按品种和成分分别堆放,标识定置管理,不得混堆。
4)严控入厂原料水分和粒度,不得因水分过大而影响混匀效果,大粒料需经破碎筛分处理后再混匀,避免铺料过程中产生粒度偏析。
《钢铁冶金》第二章 铁矿烧结分析
节省燃料10%。
随着烧结料层的增厚,自动蓄热量增加,有利于降低燃料
消耗,但随着料层厚度增加,蓄热量的增加逐渐减少,所
改善了高炉冶炼效果。烧结中可广泛利用各种含铁粉尘和废
料,扩大了矿石资源,又改善了环境。因此自上世纪50年代
以来,烧结生产获得了迅速发展。
2.1.2 烧结矿质量评价
烧结矿质量对高炉冶炼效果具有重大影响。改善其质量是 “精料”的主要内容之一。
对烧结矿质量的要求是:品位高,强度好,成分稳定,还原
性好,粒度均匀,粉末少,碱度适宜,有害杂质少。
四、燃料燃烧和传热
烧结料中固体碳的燃烧为形成粘结所必须的液相和进行
各种反应提供了必要的条件(温度、气氛)。烧结过程所需
要的热量的80~90%为燃料燃烧供给。然而燃料在烧结混 合料中所占比例很小,按重量计仅3~5%,按体积计约 10%。在碳量少,分布稀疏的条件下,要使燃料迅速而 充分地燃烧,必须供给过量的空气,空气过剩系数达
一、抽风烧结过程
抽风烧结过程是将铁矿粉、熔剂和燃料经适当处理,按一定 比例加水混合,铺在烧结机上,然后从上部点火,下部抽风,
自上而下进行烧结,得到烧结矿。取一台车剖面分析,抽风
烧结过程大致可分为五层(图2-2),即烧结矿层、燃烧层、预 热层、干燥层和过湿层。
这五层并不是截然分开的。点火烧结开始,各层依次出现, 一定时间后,各层又依次消失,而最终剩下烧结矿层。
烧结部分
冶金生产知识培训教材烧结部分适用范围:进厂新员工和岗位操作工编辑孙玉军第一章粉烧结基本理论第一节烧结生产概述一、烧结生产的意义烧结生产为高炉冶炼提供具有良好冶金性能的烧结矿,使高炉技术经济指标大大改善。
烧结矿的质量在很大程度上决定高炉生产指标的好坏。
所谓烧结就是在粉状含铁物料中配入适当数量的熔剂和燃料,在烧挠结机上点火燃烧,借助于燃料燃烧的高温作用产生一定数量的液相,把其他未熔化的烧结料颗粒粘结起来,冷却后成为多孔质块矿。
烧结是粉矿造块的基本方法之一。
钢铁工业的发展需要大量铁矿石,经长时间的开采,世界范围内天然富矿越来越少,高炉不得不使用大量的贫矿。
但贫矿直接入炉,无论经济上还是技术操作上都是不合适的,必须经过选矿和造块才能使用。
另外,富矿加工过程中产生的富矿粉也需造块才能使用。
因此烧结矿的生产是充分利用自然资源,扩大铁矿石来源,推动钢铁工业发展不可缺少的重要阶段。
其次,烧结过程中可以加入高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、机械加工的铁屑及硫酸渣等钢铁及化工工业的若干“废弃“物,使这些“废”料得到有效利用,既降低成本又变废为宝,化害为利。
第三,经过烧结制成的烧结矿(与天然矿相比),粒度合适,还原性和软化性好,成分稳定,造渣性好。
保证高炉冶炼稳定顺行。
尤其是烧结料中加入一定数量的熔剂生产自熔性或熔剂性烧结矿,高炉使用这种烧结矿时,可少加或不加石灰石,降低炉内的热消耗,从而改善高炉冶炼的技术经济指标。
最后,烧结过程中可以去除80%一90%的硫及氟、砷等有害杂质,大大减轻高炉冶炼过程的去硫重担,提高生铁质量。
二、烧结生产的发展根据烧结过程的特点和所用设备的不同,烧结方法可分为以下几种:堆烧(平地吹)鼓风烧结法烧结锅带式烧结机固定式烧结盘间歇式移动式烧结盘抽风烧结法环式烧结机连续式带式烧结机回转窑烧结在烟气内烧结悬浮烧结目前世界上使用最广泛的是连续生产的抽风带式烧结机。
1911年第一台8.3m2的带式烧结机在美国布鲁肯公司投产,l 934年出现36.6m2烧结机,1936年扩大到75m2,I 960年出现255m2饶结机.1964年288m2,1969年302m2.1975年600m2。
烧结及高炉炼铁基本原理及工艺
高炉炼铁的环保措施
1 2
降低CO2排放
通过优化高炉操作,提高煤气利用率和降低能耗 ,减少CO2排放。
除尘与脱硫
在高炉煤气除尘系统中采用高效除尘器和湿法脱 硫技术,降低烟尘和SO2的排放。
3
废水处理与循环利用
对高炉炼铁过程中产生的废水进行处理,使其达 到排放标准或循环利用,减少对环境的污染。
烧结与高炉炼铁的节能技术
高炉炼铁需要大量的原料,包括铁矿石、燃料(如焦炭)和熔剂(如石灰石),通 过高炉内的化学反应将原料转化为生铁。
铁矿石的还原过程
铁矿石的还原是通过碳的还原作用,将铁氧化物 还原成铁。
还原反应需要在高温下进行,通常在10001200℃的温度范围内进行。
碳与铁氧化物的反应是一个可逆反应,需要足够 的碳势和温度才能使反应向生成铁的方向进行。
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烧结及高炉炼铁的环保与节能
烧结过程的环保措施
减少废气排放
通过改进烧结工艺和设备,降低废气产生量和有害物质含量,例 如采用低硫燃料、回收利用烧结余热等。
废水处理与循环利用
对烧结过程中产生的废水进行处理,使其达到排放标准或循环利用 ,减少对环境的污染。
固体废弃物减量化与资源化
通过改进生产工艺、提高资源利用率,减少固体废弃物的产生,同 时对废弃物进行资源化利用,如回收利用含铁尘泥等。
熔融渣铁的形成与分离
在高炉炼铁过程中,随着反应的进行 ,矿石和熔剂中的矿物会熔化形成熔 融态的渣铁。
渣铁分离是高炉炼铁过程中的重要环 节,对于后续的生铁处理和利用具有 重要意义。
渣铁之间存在密度差,通过重力作用 实现渣铁的分离,密度较大的渣沉淀 到底部,而密度较小的铁水则浮在上 层。
生铁的化学成分与物理性质
铁矿粉烧结原理与工艺
1;概述抽风烧结过程,按烧结料层自上而下分哪几带?并指出各带的特点以及各带是怎样变化的?答:抽风烧结过程是将混合料配以适量的水分,混合、制粒后,铺在带式烧结机的炉箅上,点火后用一定负压抽风,使烧结过程自上而下地进行。
烧结从烧结台车上卸下,经破碎、冷却、制粒、筛分,分出成品烧结矿、返矿和铺底料。
自上而下分为:烧结矿层﹑燃烧层﹑预热层﹑干燥层﹑过湿层。
(1)烧结层:温度在1000℃,随着烧结矿层的下移和冷空气的通过,物料温度逐渐下降,熔融液相被冷却,凝固成多孔结构的烧结矿。
烧结矿层逐渐增厚,整个料层透气性变好真空度变低;高温熔融物凝固成烧结矿,伴随着结晶和析出矿物,同时抽入的冷空气被预热,烧结矿被冷却,与空气接触的低价氧化物可能被氧化。
(2)燃烧层:被烧结矿层预热的空气进入燃烧层,与固体碳接触时发生燃烧反应,放出大量的热,温度1300—1500℃的高温,形成一定的气相组成;低熔点物质继续发生并熔化,形成一定数量的液相,部分氧化物分解、还原、氧化,硫化物、硫酸盐和碳酸盐等分解。
(3)预热层:热交换很剧烈,废气温度很快降低,此层温度很薄,所处温度在150–700℃之间;部分结晶水,碳酸盐分解。
硫化物,高价铁氧化物分解氧化。
部分铁氧化物还原以及固相反应等。
(4)干燥层:由于湿料的导热性好,料湿很快升高到100℃以上,水分完全蒸发需要到120–150℃左右;由于升温速度快,干燥层和预热层很难截然分开,有时又称为干燥预热层,其厚度只有20–40nm。
(5)过湿层:根据不同的物料,过湿层增加的冷凝水介于1%–2%之间。
但在实际烧结矿时,发现在烧结料下层有严重的过湿现象,这是因为在强大的气流和重力作用下烧结水分比较高,烧结料的原始结构被破坏,料层中的水分向下机械转移,特别是那些湿容量较小的物料容易发生这种现象。
水汽冷凝使得料层的透气性大大恶化,对烧结过程产生很大影响。
2:请画出抽风烧结工艺与球团工艺的流程图。
成品烧结矿抽风烧结工艺流程图膨润土接受储存精矿接受储存混合↓造球↓坚炉生产球团工艺流程图3:何谓固相反应,固相反应对烧结过程和球团焙烧有何作用,如何促进固相反应。
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铁矿粉烧结理论烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。
这个过程不仅错综复杂,而且瞬息万变,在几分钟甚至几秒钟内,烧结料就因强烈的热交换而从70 ℃以下被加热到1200~1400℃,与此同时,它还要从固相中产生液相,然后液相又被迅速冷却而凝固。
这些物理化学变化包括:燃料的燃烧和热交换;水分的蒸发及冷凝;碳酸盐的分解,燃料中挥发分的挥发;铁矿物的氧化、还原与分解;硫化物的氧化和去除;固相间的反应与液相生成;液相的冷却凝结和烧结矿的再氧化等。
1 烧结过程料层的变化烧结混合料点火以后,整个烧结过程是在9.8~15.71kPa负压抽风下自上而下进行的,根据料层的变化可将烧结过程沿料层的高度分为5个带(图3—1):烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带。
它们在点火后依次出现,然后又相继消失,到烧结机尾只剩下烧结矿带。
在烧结混合料中的燃料被点燃后,随抽入的空气继续燃烧,于是料层的表面形成了燃烧层,当这一层的燃料燃烧完毕后,下部料层中的燃料继续燃烧,于是燃烧层向下移动,而其上部形成了烧结矿层。
燃烧层产生的高温废气进入燃烧层以下的料层之后,很快将热量传递给烧结料,使料温急剧上升。
随着温度的升高,到1000℃以上,首先出现混合料中的水分蒸发,达到300~400℃,水分蒸发完毕,继续升高到800℃,混合料中的燃料着火。
这样,燃烧层下部形成了100~400℃之间以水分蒸发为主的干燥层和400~800℃之间的预热层。
实际上,干燥层和预热层之间没有明显的界限,因此,也有统称为干燥一预热层的。
高温废气将热量传递给混合料使之干燥和预热之后,进入干燥层以下的料层,当温度下降到水蒸气的露点(大约60℃)以下时,在干燥层中蒸发进入废气的水分在这里重新凝结,形成了过湿层。
随着烧结过程的进行,燃料层、预热层和干燥层逐渐下移,烧结矿层逐渐扩大,湿料层逐渐缩小,最后全部烧结料变为烧结矿层。
2 燃料的燃烧和热交换2.1烧结矿生产使用的燃料烧结生产使用的燃料分为点火燃料和烧结燃料两种。
点火燃料有嗣鼻燃料(高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等)和液体燃料(重油)两种,固体燃料已经不再使用。
烧结燃料主要指在料层内燃烧的固体燃料,最常用的是碎焦粉粉末和无烟煤等。
无烟煤是各种煤中炭化最好的烧结燃料,在生产上要求无烟煤的发热量大于25000kJ/kg,挥发分小于10%,灰分小于15%,硫小于2.5%,进厂的粒度小于40mm。
挥发分高的煤不宜做烧结燃料,因为煤在烧结中的挥发物会被抽入抽风机和抽风系统,冷凝后使除尘器、抽风机等挂泥结垢。
2.2 烧结生产对燃料物理化学性能的要求烧结过程必须在一定的高温下才能进行,而高温是由燃料的燃烧产生的。
温度的高低、燃烧速度的快慢、燃烧带的宽窄以及烧结料中的气氛等都将影响烧结过程的进行和烧结矿的产量和质量。
而这些因素又都与燃料的物化性能、用量有关。
因此,燃料的物化性能是影响烧结过程的重要因素。
(1)对燃料质量的要求烧结要求燃料的灰分尽可能低些,因为燃料中灰分含量增多必然引起烧结料含铁量降低和酸性氧化物增多(灰分中SiO2的数量高达50%以上),因而必然相应需要增加溶剂的消耗量。
使用无烟煤做烧结燃料时,要求挥发分的含量不能太高,以免燃料中的挥发物质在温度较低的地方凝结下来恶化料层透气性和粘接在集气管及抽风机的叶片上,影响烧结过程的正常进行。
此外,燃料中的挥发分在着火前即已挥发出去,不能在烧结过程中被利用。
所以,烧结生产使用的燃料最好选用固定碳高、灰分低、挥发分低及含硫量低的优质燃料。
(2)对燃料粒度的要求燃料的粒度过大时,会带来一系列的不良影响:①燃烧带变宽,从而使烧结料层透气性变坏;②燃料在料层中分布不均匀,以至在大颗粒燃料的周围熔化得很厉害,而离燃料颗粒较远的地方的物料则不能很好地烧结;③粗粒燃料周围,还原性气氛较强,而没有燃料地方空气得不到利用;④在向烧结机布料时,易产生燃料偏析现象,大颗粒燃料集中在料层的下部,再加上烧结料层下部的蓄热作用,使烧结料层的温度差异更大,以至造成上层烧结矿的强度差,下层过熔FeO含量偏高。
燃料粒度过小,烧结速度快,燃烧所产生的热量难以使烧结料达到所需的高温,从而使烧结矿的强度下降。
同时,小的燃料颗粒(小于0.5mm)使烧结料层的透气性变坏,并有可能被气流带走。
研究表明,燃料最适宜的粒度为0.5~3mm,而日本规定燃料粒度下限为0.25mm,但在我国实际生产条件下,仅仅能保证粒度上限,难以保证粒度下限。
因为在生产过程中要避免0.5~0mm粒级是难以达到的。
所以,一般烧结厂只要求控制其燃料粒度在0~3mm 范围内。
对于各种粒度的烧结料,燃料粒度的影响也不同,铁精矿由于粒度细,当燃料粒度减少时对烧结过程影响不大,而当其粒度稍有增大时,却使成品烧结矿的产率和强度显著下降。
相反,当烧结0~8mm粉矿时,燃料粒度稍大时对烧结过程影响不大,而当减少燃料粒度时,烧结质量则明显地下降。
2.3烧结料层中燃料燃烧的基本特点燃料在烧绪料层中的燃烧不同于一般固体燃料燃烧,而具有其自身的特点。
(1)烧结料层中固定炭含量低,按重量计算只占总料量的3%~5%,而且分布得很分散。
(2)固定炭的燃烧从料层上部向下部转移,料层中的热交换条件十分有利,固定炭燃烧十分迅速,而且集中在厚度30~40mm宽的高温区。
(3)烧结料层氧化带较宽而还原带很窄。
(4)铁的氧化物参与了氧化还原反应。
(5)离开料层的废气中存在着剩余的氧等。
这是因为在这样情况下CO2不能顺利地被碳还原成CO,而且部分CO却有可能被所遇到的空气和铁氧化物中的氧进一步氧化。
由于料层下部温度低,CO仍不能全部都氧化成CO2,所以在烧结的废气中含有CO2、CO和剩余的氧。
2.4燃烧层温度及其厚度对烧结过程的影响烧结过程不是一个等温过程。
所谓温度是指烧结料层中某一点所达到的最高温度,也就是燃料燃烧层的温度。
这一层的温度水平与厚度对烧结过程的进行和产、质量的优劣有着重大的影响。
若燃烧层的温度愈高,产生的液相必然增多,燃烧层厚度增大,虽然对烧结矿的强度有利,但是由于温度过高物料过熔,使得烧结料层阻力加大,不仅延长了烧结过程的时间,而且还会使烧结矿产量下降,还原性变坏。
然而,燃烧层过窄也是不利于烧结过程,虽然透气性变好,但是不能保证各种物料高温反应正常进行,所以需要燃烧层的厚度根据不同原料有一个适宜值。
通常烧结料层的燃烧层的温度水平和厚度要取决于高温区的热平衡和固定碳的燃烧速度以及传热速度。
2.5烧结过程的热交换(1)烧结料层的蓄热作用抽入烧结料层的空气经过热烧结矿层被预热到很高的温度后参加燃烧带的燃烧,燃烧后的废气又将下层的烧结混合料预热,因而料层越是向下热量积蓄得越多,以至于达到很高的温度。
这种积蓄热量的过程好像热风炉的蓄热石的格子砖蓄热一样,所以被称为自动蓄热作用。
料层的自动蓄热作用对于提高燃烧层温度具有很大的意义。
实验表明,当燃烧层上部的烧结矿层达180~220mm厚度时,上层烧结矿的自动蓄热可以提供燃烧层总热量的35%~45%。
但是,当上层烧结矿层厚度超过200mm以后,换热的增长速度逐渐变慢。
这是因为从上部抽入的空气带进燃烧带的热量已接近达到最高水平的恒定值。
从烧结的经济性和能源节约的观点来看,应该尽可能提高料层高度,这对烧结的热利用是有利的,对产品的质量也有好处。
(2)烧结料层中温度分布和热交换的特点烧结料层中热交换可以分成两个区域。
在燃料着火温度以上(即燃烧层和烧结矿层)烧结矿层的温度高于气体温度,烧结矿将热量传给抽入的空气,使其温度很快升高。
在燃烧层以下,是热废气将热量传给烧结混合料使其温度很快上升,而气体自身温度迅速下降。
由于烧结混合料比表面积大和水分的热导率比干矿粉高20~60倍,所以,传热速度是非常快的,据测量预热层升温速度高达1700~2000℃/min,低的也有450~550℃/min,在干燥层可达500℃/min。
由于燃料集中燃烧和烧结矿层的自动蓄热作用,越往下温度越高、热量越多、高温带越宽。
因此,在研究料层中温度分布对烧结过程影响时,高温区的运动速度,高温区的温度水平与厚度受到很大的重视。
高温区运动快,即烧结速度快,产量高。
但是速度过快产品强度将下降。
高温区温度可以提高产品强度,但是温度过高则还原性能不好,烧结速度下降,产量受到影响。
高温区厚度增加,可以保证烧结过程各种反应有充分的时间,对提高质量有利,但是厚度过大,气体阻力增加对烧结速度有不良的影响。
(3)影响传热速度的因素烧结料层中的温度最高点的移动速度实际上反映了料层中碳燃烧的移动速度和燃烧带下部热量的传递速度。
热量的传递速度主要取决于气流速度,气体和物料的热容量。
因为空气在料层中是传热介质,风量增加燃烧带的氧量充足,固体炭燃烧速度加快,料层中高温区的移动速度随风量增加几乎成直线上升。
因此,凡是可以增加通过料层风量的措施都可以增加高温区的移动速度。
此外,烧结料的性质也影响热传递速度,烧结料的热容量大,导热性能好,粒度小以及吸热反应发展等因素都会增加混合料从气流吸收热量的能力。
因而随气流传热速度减慢,加之粒度小,透气性变坏就可能显著地降低燃烧带的温度。
烧结料传热速度较快,主要是因为废气中的水蒸气起作用。
烧结混合料跟废气之间的热交换面积比烧结矿大得多。
因此,混合料与废气之间的热交换进行得较快。
应该指出:工艺因素的影响是多方面的。
例如,在混合料中增加水分和石灰石用量时,一方面增加了吸热反应的热量消耗;另一方面它又能改善料层的透气性,使通过料层的风量增加,因而高温区的移动速度最终还是增加的。
3 水分的蒸发和冷凝3.1烧结料中水分的来源和作用混合料中的水分是影响烧结过程的一个极为重要的因素,它的来源可分为二部分:一部分是由烧结原料自身含水带入的;另一部分是烧结混合料在混合造球过程补加的。
混合料中的水分在烧结过程中的作用是:(1)有利于混合料的混匀造球,从而改善料层的透气性,提高烧结生产率。
(2)原料颗粒被水润湿后,表面变得光滑(有水膜存在),可以减少气体通过料层的阻力。
(3)改善烧结料的换热条件,由于烧结料中有水分存在,改善了烧结混合料的导热性能[水的热导率为35~116J/(m2·s·℃),而矿石的热导率为0.17J/(m2·s·℃)],使得料层中的热交换条件良好,这就有利于使燃烧带限制在较窄的范围内,减少了烧结过程的料层阻力,同时也保证了在燃料消耗较少的情况下获得必要的高温。
当然,从热平衡的角度来看,去掉水分又需要消耗一部分热量,是不利的一方面,所以烧结料水分不能控制得太高或过低,必须控制在适宜的范围内。
因为水分过大使混合料过湿变成泥浆状不仅浪费燃料而且更严重的是使料层的透气性变坏。
若水分过小混合料不能很好的成球,使烧结料层的透气性变坏,混合料的适宜水分是根据原料的性质和粒度组成而确定的。