
烧结原理及配料计算.docx
6页烧结原理及配料计算一、烧结原理1. 什么是烧结烧结是将准备好的含铁原料、燃料、溶剂料,经混匀制粒,布到 台车上,随后在料面点火,点火的同时开始抽风,此时台车炉蓖下形 成一定负压,空气则自上而下通过烧结料层进入下面的风箱随着料 层表面燃料的燃烧,燃烧带自上而下逐渐向下部料层迁移,当燃烧带 到达炉蓖时,烧结过程即告终止2. 烧结过程的五个带点火后,从上往下依次出现烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带、 过湿带这些反映层随着烧结过程的发展而逐渐下移,在到达炉蓖后 才依次消失,最后只剩烧结矿层① 烧结矿带:在烧结料中燃料燃烧放出大量热量的作用下,混 合料中的脉石和部分铁矿物熔化造渣,因而出现熔化液相,随着燃烧 层的下移及冷空气的通过,物料温度逐渐下降,熔化液相被冷却凝固 成多孔结构的烧结矿高温熔体在凝固过程中进行结品析出新矿物 烧结矿层透气性较混合料好,因此,烧结矿层的逐渐增厚使整个料层 的透气性变好,真空度变低这层的主要变化是:高温熔融物凝固成烧 结矿,伴随着结品和析出新矿物,同时,抽入的冷空气被顶热,烧结 矿被冷却,与空气接触的低价氧化物可能再被氧化② 燃烧带:又称高温带,该层燃料激烈的燃烧,生产大量的热 量,使烧结料层温度升高,部分烧结料熔化成液态熔体。
燃烧层温度 一般为1300—1500°C,该层厚度主要取决于烧结料的物理化学特性, 由于熔融物液相对空气穿透阻力很大,所以为强化烧结过程,尽量减 薄该层厚度烧结带是烧结过程中温度最高的区域,这里除炭的燃烧、部分烧结料融化外,还伴随着碳酸盐的分解,硫酸盐的分解、硫化物和磁化 矿的氧化,部分赤铁矿的热分解、还原等总之,这一带的物理化学 变化异常复杂③ 预热带:空气通过燃烧带参加反映后,即携带一部分热量进 入下部为预热带预热带厚度较薄,与燃烧带紧密相连,温度一般为 400°C—800°C,在预热带,烧结料中的结品水分解,部分碳酸盐,硫 酸盐也开始分解,磁铁矿局部被氧化及组分间的固相反应等④ 干燥带:从预热带进入下层烧结料的热废气,迅速将物料加 热到1000C以上,因此,烧结料中水分激烈蒸发,这一区域称为干 燥带在实际烧结过程中预热带和干燥带很难截然分开,因此,有时 候统称干燥预热带,干燥带很薄,但由于水分激烈蒸发,成球性差的 物料团粒易被破坏,使整个料层透气性变差⑤ 过温带:从烧结开始,通过料层的气体含水量就开始增加,这 是因为点火后部分烧结料所蒸发的水汽进入气流中,当下部烧结料温 度低于露点温度需(60C—65C )时,气流中的水汽冷凝。
因此,这 部分的烧结料含水量就超过了原始水分而出现了过湿现象所以这一 区域称为过湿带,它位于干燥层之下由于水汽冷凝,使料层的透气 性恶化,对烧结过程产生很大影响3. 烧结矿形成的过程①②③④⑤⑥⑦⑧① 燃料的燃烧和热交换燃料固体炭的燃烧属于多相反应,其形成为固体+气体⑴二气体⑵ +Q燃烧反应的结果是固体炭消失而形成气体并发出热量其反应过 程可分为下列五个连续的步骤:a. 气体⑴分子扩散到固体表面b. 气体⑴分子被固体炭表面吸附C.被吸附的气体⑴和炭发生反应,形成中间产物d.中间产物断裂,形成反应产物气体⑵,但仍被吸附在固体炭的表面上e.反应产物气体⑵脱附并向汽相扩散逸出上述吸附、化学反应、脱附三个环节是连续进行不可分割 的,所以通常把这三者统称为吸附-化学反应烧结料层中热交换是非常激烈的,废气经过极短的路程(一 般小于40mm),温度1300°CT500°C迅速下降到50°C-60°C,而 混合料温度迅速升高,如预热带后升温速度最高可达1700C -2000C/分,干燥带物料的升温速度最高可达500C/分,因此, 烧结过程可在较短时间内完成高温区后温度水平和厚度对产 量、品质影响很大高温区温度高,生成液相多,可提高烧结 矿强度,但温度过高,有会出现过熔现象,恶化透气性而影响 产量,厚度过大就是以上现象,但厚度过小,则不能保证各种 高温反应所必须的时间,当然也会影响烧结矿的产量和品质。
② 水分的蒸发、分解和冷凝水在烧结料中的作用:A有利于成球,改善料层透气性B利于 烧结混合料的传热能力C水分子覆盖颗粒表面,起类似润滑作用, 降低表面粗糙,减少气流阻力水从液态变为气态是以蒸发或沸腾的方式进行的③ 碳酸盐的分解及氧化钙的矿化作用烧结料常常配入石灰石、白云石等,这些碳酸类矿物在烧结过程 中被逐渐加热,当温度达到一定值时,碳酸盐开始分解并进入渣相 如果没有分解或分解后没有造渣,就会出现烧结矿带白点,影响烧结 矿品质,所以要研究碳酸盐的分解过程及控制因素④ 烧结料层中的气流运动烧结过程必须向料层中送风,才能使固体燃料的燃烧反应得以进 行,混合料层才能获得必要的高温,烧结过程才能顺利实现⑤ 烧结过程中金属氧化物的分解、还原与氧化HEBEISHENGBAOZHIGUANCO.,LTD.SBW河北胜宝制管有限公司五公司在烧结过程中由于温度和气氛的影响,金属氧化物要发生热分解 还原与氧化反应,这些反应的发生对烧结熔体的形成,烧结矿的强度 和冶金性能关系很大⑥ 固相之间的反应所谓固相之间的反应是指物料在没有熔化之前,两种固体在它们 接触面上发生的化学反应,反应产物也是固体固相反应是在液相生 成前进行的,固相反应和液相生成是烧结粒结成块并具有一定强度的 基本因素。
⑦ 液相生成与冷却结晶液相生成是烧结料固结成型的基础液相的组织,性质和数量在 很大程度上决定了烧结矿的产量和品质,所以,研究液相生成条件及 性质具有十分重要的意义⑧ 烧结矿的形成烧结矿是烧结过程的最终产物,在烧结过程中,随着燃料燃烧 结束,温度逐渐降低,液相开始冷凝,各种化合物陆续从液相熔物中 析出晶体-即内部质点呈规则排列的固体,这就形成了烧结矿4. 烧结的一般计算:①台时产量台时产量是指一台烧结机一小时的产量,这个指标体现了烧 结机生产能力的大小台时产量=烧结机生产总量/烧结机实际运行时间,吨/台.时② 利用系数是指烧结机每平方米有效抽风面积一小时的产量,它用烧结 机台时产量和有效抽风面积的比值来表示:利用系数二台时产量/ 烧结机有效抽风面积,吨/m2.时③ 作业率烧结机作业率是衡量设备工作状态的指标,以设备运转时间占日历时间的百分数表示:作业率二运转台时/日历台时*100%④ 事故率事故率是衡量综合管理水平的指标,以事故停机时间占日历 时间的百分数表示:事故率=事故台时/日历台时*100%⑤ 转鼓指数是转鼓后大于6.3毫米的烧结矿质量占转鼓装入量的百分数二、配料计算为了保证烧结矿化学成分和物理性质稳定,合乎炼铁要求,并使 烧结料具有足够的透气性,以获得较高的生产率,必须把各种不同成 分的含铁料,溶剂和燃料等,根据烧结过程要求和烧结矿品质的要求 进行精确的配料。
配料计算就是根据已知原料化学成分,原料供应量及烧结矿的要 求,确定配料比及配料皮带每米上料的全分析,并对分析数据进行必 要的核算,务必使各种成分之和达到100%原料计算日前有两种方法:容积配料和质量配料法,现在采用质 量配料法,其优点在于比容积法精确,可实现配料自动化,质量配料 法包括验算法和单烧法1. 根据烧结矿技术条件的要求及原料供应计划,化学分析来确 定各种原料的配料比2. 计算干料量:干料量=配料比*(100—物理水)%总干料量=各种干料量之和3. 计算烧成量:烧结量=干料量*(100—烧损)% (烧损是由化验室得出的,现一般凭经验计算)总烧成量=各种配入物料烧成量之和4. 根据各种原料的干料量,计算个总原料带入的各种成分⑴各种原料含铁量的计算:Tfe=某原料干料量*某原料含铁量%⑵各种原料的二氧化硅含量:Sio2 =某原料的干料量*某原料的Sio2量%总Sio2量二各种原料含Sio2之和⑶ 各种原料的氧化钙含量:Cao=某原料的干料量*某原料的Cao量%总Cao=某原料Cao量之和⑷ 烧结矿各成分含量的计算:Tfe=总Tfe/总烧成量*100%Sio2二总Sio2/总烧成量*100%Cao=总Cao/总烧成量*100%碱度 R2=Cao/ Sio2或R4=(Cao+Mgo)/(Sio’+AIQ)或R3= (Cao+Mgo) /。
