烧结返矿粒度范围的研究与应用资料.pptx
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1、硕士学位论文答辩论文题目:烧结返矿粒度范围的研究与应用论文题目:烧结返矿粒度范围的研究与应用导导 师师 姓姓 名:名:xxxxx学学 生生 姓姓 名:包文琦名:包文琦主要内容n文献综述n降低烧结返矿的措施n合理配加石灰石新工艺n三筛筛孔改造的技术及方法n结论一、文献综述返矿作为烧结矿闭路循环物料是整粒工艺筛下物(粒度0-5mm),又是小颗粒烧结矿和少部分未烧透的夹生料所组成,俗称“烧结循环下脚料”。但由于其粒度相对较粗,在混合料制粒过程中,易成为成球的“核心”,加上其具有疏松多孔的结构,可明显改善烧结料的透气性,加快烧结速度。同时,由于返矿中含有烧结过程中的低熔点物质,有助于熔融物生成,增加烧
2、结液相量,改善烧结矿强度,提高成品率,从而提高烧结矿产质量。2024/8/25周日4返矿的加入对烧结生产的影响还与返矿本身的粒度组成有关。质量好的返矿应不含或少含未烧结生料,粒度绝大部分应该在0.55mm之间。如果返矿中细粒级太多,说明返矿中夹杂有较多未烧透的烧结料,这在烧结生产中会使烧结料中的含碳量波动,不利于烧结过程的进行;如果返矿中粗粒级过多,会影响混合料的制粒和混匀效果,同时在高温时间较短的烧结过程中来不及产生液相和发生粘结,影响烧结生产率。传统上返矿对烧结过程的强化作用与其好的质量和适宜的配加量是分不开的,也有成熟的文献资料,对返矿粒度对烧结矿产质量都有很大影响资料上都有涉及。如粒度
3、过大冷却和润湿较困难,影响混合料制粒,同时由于烧结过程高温持续时间短,粗粒来不及熔化,达不到烧结的目的,返矿粒度过小不仅降低烧结混合料透气性,而且含有大量未烧透的生料,达不到促进低熔点液相生成的目的,一般返矿中小于2mm应在10%以下,粒度上限不超过10-15mm。型钢目前上限粒度为5mm,而且小于2mm在20%左右,因此,寻求粒度适值范围称为本课题的研究重点。内容及意义2024/8/25周日6烧结矿粒级是烧结矿的主要属性之一。这种属性不仅决定了高炉内料柱的气体动力状况,而且也对炉内的化学反应有很大影响。烧结矿成品粒度均匀,可以增加粒柱孔隙度,提高透气性和改善气流分布,有利于高炉冶炼增铁节焦。
4、烧结矿中10mm粒级含量越多炉内煤气利用率越低,高炉焦比越高。高炉生产实践表明:烧结矿含粉率每升高10,高炉产量降低6一8,焦比升高05。因此,提高烧结矿强度,减少烧结矿中510mm粒级含量,最大限度地降低40mm40-25mm25-10mm10-5mm5mm2013.117.2815.1643.0528.286.232013.127.7115.0842.7628.296.162014.016.6813.3244.7728.976.262014.028.5315.1344.4226.415.512014.038.0314.7843.7227.645.832014.048.2715.8944.6
5、325.795.42成品矿粒级含量成品矿粒级含量自2014年1月末实施对策以来,2-4月份烧结矿5mm粒级含量较前三个月降低了0.63个百分点,5-10mm粒级含量降低了1.9个百分点,10-25mm和25-40mm分别增加了0.73和0.75个百分点,减少了成品烧结矿的粉末率,使粒度组成趋向均匀,满足高炉冶炼要求,为高炉降低焦比,降本增效做贡献。2024/8/25周日201)保证机尾断面红火层高度均匀一致。料层烧结是实现低碳、低亚铁、高强度和高还原性的基础。随着料层厚度的增加,烧结过程“自动蓄热”能力增强,配碳量降低,料层中氧化性气氛增强,增加了低价铁的氧化。同时由于料层提高,料层内高温保持
6、时间相对增加,有利于强度和还原性都较好的铁酸钙形成和发育,从而抑制了烧结过程中Fe2O3向Fe3O4的转变,保证了烧结矿的强度。燃烧带是从燃料着火(600-700)开始,至料层达到最高温度(1200-1400)并下降至1100左右为止。过厚易导致燃料的燃烧不充分,碳酸盐的分解铁锰氧化物的氧化、还原、热分解,硫化物的脱硫和低熔点矿物的生成与熔化不完整,易导致烧结矿的强度差和粉末多,目前原料条件的冶金性能决定了双机布料高度750-780mm,机尾断面红火层厚度控制在200-250mm,断面整齐,无过烧现象。7、优化工艺参数,降低返矿率优化工艺参数,降低返矿率2)将点火温度由l00050调整为105
7、050。由于烧结料层上部始终存在热量不足的现象,通过提高点火强度,有利于减少表层特别是20mm附近夹生灰的现象,提高上部烧结矿强度。3)烧结机运转速度的稳定是控制烧结终点的重要依据,也保证了烧结过程中高温保持时间,有利于燃烧带中液相的发展,进而保证烧结矿的强度,大大减少未烧透烧结料的比例,从而减少烧结矿粉末和 返 矿 量,提 高 成 品 率。机 速 稳 定 在 1.751.8m/min之间,垂直燃烧速度17mm/min,烧结终点2425#风箱。4)燃料配比及混合料水分控制。看火岗位及时和配料岗位进行沟通,每间隔两个小时对燃料进行一次称量,确保燃料下料量持续稳定。在更换料堆时,通过料堆成分及时预
8、知预判焦粉用量,现双机焦粉干配比控制在3.60.1kg/m。严格控制焦粉粒度,定期对燃料粒度进行抽查、检验,以确保焦粉粒度满足生产要求。目前265m2烧结机所用燃料复杂,焦粉、朝鲜煤、无烟煤、清底煤交替使用,为保证燃烧带的垂直燃烧速度,燃料破碎粒度(3mm)7580%之间。在烧好烧透的前提下,适当提高混合料的水分,料层的透气性变好,整个烧结过程加快,燃烧带变薄,还原性气氛保持时间短。混合工和看火工每天在同一时间段各测水两次,计算水分在皮带上的损失量,进而告知一次混合及时补充水分,鉴于目前原料结构,泥辊下料口水分控制在7.51%。5)将烧结终点最低温度由300提高到320,废气温度由110-13
9、0提高到120140。通过提高烧结温度有利于改善液相环境温度,延长高温保持时间,提高烧结矿强度。6)当主管负压低于14kPa时,说明料层透气过好,烧结速度过快,烧结矿强度会下降,布料时适当压料,确保主管负压在15-16kPa之间。7)控制环冷鼓风机的数量,保持运转风机的间隔,即两台运转风机间有一台未开的风机,以避免冷却风量过于集中,同时高温区环冷鼓风机尽量少开或风门只开一半,减缓烧结矿冷却速度。8)每次检修必须对混料机内粘料进行彻底处理,并根据原料的造球情况,对滚筒内的扬料设施进行适当调整,有利于原料的成球。9)加强原料人仓管理,实施原料人仓的看料制度,准确掌握入仓原料的时间、品种、成分和粒度
10、情况,根据各种原料的化学成分和配比的变化、粒度的变化等,制定出合理的工艺参数,从机速、料层、配碳量和混合料水分等各个方面,找出它们的对应关系。在日常操作管理中,制订并执行严格的工艺考核制度,推行标准化作业。配料工每班上仓看料4次,并对各配料品种进行粒级测示,严格控制烧结矿Si02不超过6.5。10)放灰岗位每半小时查看一次灰量。保持集灰仓灰量在半仓以上,放灰变频给定为12一15Hz,24小时均匀连续放灰。二、合理配加石灰石新工艺二、合理配加石灰石新工艺1、实验方案、实验方案鉴于目前的现状,目的通过实验找到合理的石灰石、生石灰的配比,达到烧结的最佳状态,降低烧结成本。用石灰石粉替代白云石在烧结生
11、产中的应用,分析了烧结生产配加石灰石粉对烧结技术经济指标的影响。结果认为通过合理设定石灰石粉配比,适当提高烧结矿碱度,改善造球效果,在烧结生产中配加一定的石灰石粉是有可行的,并可以提高烧结技术经济指标。本次试验将石灰石粉直接在烧结配料室配加,石灰石粉配比37;烧结用含铁原料中粗粉均为大宗进口物料,精粉为国产精粉,石灰石粉和生石灰粉均为地方料,燃料为煤焦混合粉。日期料层白灰煤粉石灰石备注2014.03.14-03.18609.83.8实验前2014.03.19-03.236083.83实验中2014.03.24-03.28606.53.85实验中2014.03.29-04.04605.53.87
12、实验中实验配料方案日期TFeCaOSiO2Al2O3MgOSR22014.03.14-03.1852.7111.186.312.232.140.031.772014.03.19-03.2352.9311.336.32.272.140.041.82014.03.24-03.2853.5110.95.962.342.410.051.832014.03.29-04.0454.2510.135.552.132.520.011.83烧结矿化学成分日期利用系数t/m2.h转鼓指数%垂烧速度(mm/min)5mm(%)10mm(%)固耗Kg/t2014.03.14-03.181.1478.2116.546.
13、226.1956.172014.03.19-03.231.2378.6717.245.925.755.362014.03.24-03.281.3079.3618.365.624.3753.212014.03.29-04.041.1678.1617.415.727.3654.78烧结矿技术质量指标2、实验结果分析、实验结果分析直接在烧结配料室配加37石灰石粉的试验分析(1)利用系数直接在烧结配料库配加35石灰石粉后,其垂直烧结速度上升,烧结机利用系数上升,由1.14 t(m2.h)上升到1.30t(m2.h)。随着石灰石粉替代生石灰比例加大到7时,混合料成球率下降,烧结料透气性变差,垂直烧结速度
14、下降,烧结机利用系数由1.30t(m2.h)下降到1.16t(m2.h)。石灰石粉配比过大时,一方面生石灰配量减少,混合料成球性变差,影响了烧结料层的透气性;另一方面,石灰石粉在烧结生产中有个分解到矿化的过程,会影响烧结的传热速度,导致V上下降,利用系数下降。(2)烧结矿品位烧结矿品位随着石灰石粉配加比例的加大而上升。石灰石粉的SiO2含量较低,随着石灰石粉替代生石灰比例加大,烧结料中SiO2含量下降,品位上升,由52.71上升到54.25。(3)转鼓强度烧结矿转鼓强度随着石灰石粉配加比例的加大而上升。随着石灰石粉替代生石灰比例加大,烧结料中SiO2含量下降,烧结矿碱度提高,烧结过程粘结相中铁
15、酸钙比例增加,烧结矿强度有所提高。(4)固体燃耗配加石灰石粉生产期间,烧结固体燃耗有所下降。在配加石灰石粉生产期间,烧结料层由600mm提高到640mm,烧结料层蓄热作用增强,能量利用较好固体燃耗下降。(5)圆筒混合机粘料问题烧结配加石灰石粉后圆筒混合机粘料结圈现象基本消除。由于配灰量大生石灰消化流程短,在配加石灰石粉前一混圆筒、二混圆筒等处均存在严重的粘料现象,平均每10就得清理一次混合机出料口,严重影响烧结生产。配加石灰石粉后,生石灰配比大幅度降低,圆筒混合机粘料现象减少,烧结生产未出现因圆筒混合机粘料结圈问题停车,有效地提高了烧结作业率。(6)烧结矿粒度烧结配加石灰石粉后,烧结矿粒度组成
16、改善,烧结矿510mm粒级的含量由26.19降到24.37,烧结矿5mm粒级的含量由6.2降到5.6。(7)石灰石粉配加配比当石灰石粉配比5时,烧结生产各项技术指标良好,当石灰石粉配比7时,成球率降低,烧结料层透气性变差,垂直烧结速度下降,结块率下降,产量降低,烧结指标变差。铁酸钙比例增加,烧结矿强度有所提高。2、实验原因分析、实验原因分析生石灰主要成分是CaO,其遇水即消化成消石灰Ca(OH)2后,在烧结料中起粘结剂的作用,增加了混合料的成球性,并提高了混合料成球后的强度,改善了烧结料的粒度组成,提高了料层的透气性;其次,由于消石灰粒度极细,比表面积比消化前增大100倍左右,因此与混合料中其
17、他成分能更好的接触,更快发生固液相反应,不仅加速烧结过程,防止游离CaO存在,而且它还可以均匀分布在烧结料中,有利于烧结过程化学反应的进行。粒度细微的Ca(OH)2颗粒比粒度较粗石灰石颗粒更易生成低熔点化合物,液相流动好,凝结成块,从而降低燃料用量和燃烧带阻力。生石灰消化CaO+H20=Ca(OH)2,同时白灰消化时放出的热量,可提高混合料料温;但烧结料会过分疏松,混合料堆密度下降,不利于烧结过程反应使烧结矿强度降低,返矿率增加;生石灰用量过多生球强度反而会变坏,在烧结布料和烧结过程中极易破碎,使烧结的透气性变差,产量下降;CaOH)2加热至580脱水成氧化钙,此过程在烧结的干燥带进行;同时C
18、a(OH)2极易吸收二氧化碳而成碳酸钙,Ca(OH)2+C02=CaC03+H20,此过程在烧结过程的原始混合料带进行反应,而脱出来的水随着抽风烧结又凝结在混合料中,容易增加烧结的过湿层,降低烧结速度,产量降低。另外,生石灰消化需要加水量为:1:032左右,生石灰量过多,烧结料水分不易控制。石灰石中的细粉比精矿粘结性好,有利于混合料成球,而较粗的部分本身就具有良好的透气性,可以改善烧结料透气性。当碳酸钙加热至530C时,分解出来的C02大于空气中C02的分压,C02就能不断向空气中扩散,当温度达到898时,碳酸钙分解的理论平衡压力与周围空气的总压力相等,碳酸钙会发生剧烈的分解。当石灰石粒度3m
19、m部分达到或超过90时,在烧结过程中的预热和干燥带石灰石几乎完全分解,放出C02,起疏松料层作用,改善料层透气性。通过石灰石的加入,使垂直燃烧速度增加,产量提高;石灰石量过多成球条件变坏,透气性变差,产量降低,同时矿物结晶不完全,强度下降,返矿增加。5、实验结语、实验结语(1)烧结生产用石灰石粉替代部分生石灰工艺上是可行的。效益上比较可观,可以在以后的生产中推广使用,将会产生更大效益。(2)用石灰石粉替代生石灰,石灰石粉配比在35时烧结机利用系数提高,烧结矿品位上升,转鼓强度提高,固体燃耗降低,圆筒混合机粘料结圈现象基本消除。当石灰石粉配比增大到7以上时,烧结料层透气性将变差,返矿率将升高,利
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