燒結(jié)杯簡介及介紹

1、一， 燒結(jié)杯簡介及介紹燒結(jié)杯是開展鐵礦石燒結(jié)性能評價，鐵礦石燒結(jié)配礦優(yōu)化。燒結(jié)工藝參數(shù)優(yōu)化以及提高燒結(jié)礦質(zhì)量相關(guān)技術(shù)研究的重要手段。燒結(jié)杯能夠模擬燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程的全過程，在燒結(jié)杯上布料層表面點燃煤氣燒嘴，通過引風(fēng)機將熱風(fēng)引入混合料層并將料層中的燃料點燃，從而達到一定的溫度將細小顆粒的混合料燒結(jié)成多孔的塊礦，然后通過對成品燒結(jié)礦的檢測得到燒成率，粒度組成，轉(zhuǎn)鼓強度，固體燃料，利用系數(shù)等工藝技術(shù)指標(biāo)。二， 燒結(jié)杯的組成及生產(chǎn)流程。1，配料：根據(jù)已知原料的化學(xué)成分、燒結(jié)礦堿度、燃料配加量等數(shù)據(jù)進行計算，根據(jù)計算結(jié)果準確稱娶相應(yīng)的原料。2，混料：各種原料稱量完畢后，進行混料，混料分兩步進行。首先一次

2、混料，在鋼板上將混合料倒數(shù)遍，然后加入適量的水進行混勻，一次混料的目的是混勻及加水濕潤。然后進行二次混料，將混合料裝入圓筒混料機內(nèi)蓋好端蓋進行混料，時間為3分鐘，混料完畢取100g混合料進行水分測定。3，裝料：在燒結(jié)杯底部首先加入1kg1015mm的燒結(jié)礦作為鋪底料鋪平，以保護燒結(jié)杯爐箅，測量料面高度記做H1。將經(jīng)過二次混料機制粒的燒結(jié)混合料進行稱重，然后采用多點加入法加到燒結(jié)杯中，無壓實，記錄裝入的混合料質(zhì)量記做G0。裝好后測定料面到燒結(jié)杯口的高度記做H2，料層高度H=H1-H2。4，點火燒結(jié)：開啟煤氣與助燃風(fēng)機，準備計時。點火將點火器推到燒結(jié)杯上面，同時啟動主抽風(fēng)機，計時燒結(jié)開始。調(diào)整點火

3、抽風(fēng)負壓到6000Pa，點火時間1.5min。點火完畢移開點火器。將抽風(fēng)負壓調(diào)整到10000Pa，每隔2min記錄一次廢氣溫度和抽風(fēng)負壓變化。廢氣溫度達到最高值時，燒結(jié)結(jié)束記錄時間T即為燒結(jié)時間。將燒結(jié)餅倒出，稱重記做G1。5，燒結(jié)礦性能檢驗：落下強度檢驗是檢驗燒結(jié)礦成品率、利用系數(shù)、成品礦粒度組成的指標(biāo)。它是將燒結(jié)餅放到落下裝置中，兩米高落下四次，然后進行篩分，篩孔尺寸分別為40mm、25mm、10mm、5mm得到的大于25mm、2510mm、105mm小于5mm燒結(jié)礦的質(zhì)量分別記做G2、G3、G4、G5。燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)檢驗是檢驗燒結(jié)礦強度指標(biāo)。將大于10mm的燒結(jié)礦按比例取3kg，加入到標(biāo)

4、準的1/5轉(zhuǎn)鼓中。轉(zhuǎn)鼓直徑為1m，寬度為100mm，內(nèi)置對稱兩塊擋板，轉(zhuǎn)數(shù)為25r/min，時間為8min。轉(zhuǎn)鼓后將燒結(jié)礦篩分，篩孔為6.3mm方孔篩。篩上質(zhì)量記做G6，篩上質(zhì)量占入鼓質(zhì)量的百分比為燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。 鐵礦粉溶劑燃料返礦配 料一次混料混勻及加水濕潤二次混勻混勻及制粒裝料鋪底料燒結(jié)混合料點火抽風(fēng)燒結(jié)性能檢驗落下、篩分轉(zhuǎn)鼓指數(shù)燒結(jié)礦產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)三， 燒結(jié)杯的的設(shè)計本次試驗設(shè)計的是100公斤的燒結(jié)杯，為了更好的利用爐氣和爐體的熱量，減少熱量的散失，達到更好的除塵效果和提高除塵效率，本次實驗采用的燒結(jié)杯是倒U型設(shè)計。也就是在燒結(jié)杯的內(nèi)膽和主體之間砌筑空腔，使抽風(fēng)機將粉塵由空腔抽出并經(jīng)管

5、道進入除塵器。這樣就可以使?fàn)t氣的熱量損失降低，同時使除塵效率大大提高。本次試驗物料種類：含鐵精礦、粉礦，物料堆密度：1.62.5t/m3,物料粒度13mm，物料水分418%（來源：招標(biāo)公告）由資料可知：本次試驗燒結(jié)料的堿度R=1.8，物料水分為10%，物料粒度10mm，選取物料密度為1.8t/m3。已知：m=100kg，=1.8×103/m3設(shè)定燒結(jié)杯的直徑=300mm，由V=，得V=0.05556m3h=0.786m=786mm所以料層高度為786mm燒結(jié)杯的參數(shù)：燒結(jié)杯內(nèi)膽300 *786mm燒結(jié)杯本體400 *800mm燒結(jié)翻杯機120°角/0.75KW燃燒器，點火溫

6、度11001200燒結(jié)負壓15kPa。四， 設(shè)計設(shè)備的選?。?）點火器點火器應(yīng)考慮滿足點火強度、溫度、點火時間、點火煙氣的組成與燒結(jié)生產(chǎn)實際過程的邊界條件相等或相似，由點火燒嘴及點火罩組成。為此，選用液化石油氣燃料點火。燒結(jié)杯實驗中，燒結(jié)杯點火器能否模擬生產(chǎn)上的燒結(jié)機點火器，將直接影響該實驗的模擬性。點火器的主要技術(shù)參數(shù)：滿足燒結(jié)杯尺寸300*400mm點火溫度1100-1200點火時間2min點火負壓9kPa電子打火，自動點火，自動復(fù)位。通過點火器向燒結(jié)混料表層供熱，與此同時在抽風(fēng)作用下使混合料中的碳在高溫下燃燒實現(xiàn)礦粉的燒結(jié)。液化石油氣通過蒸發(fā)器進入燃燒室，由調(diào)速風(fēng)機供給助燃空氣，點火溫度

7、分布均勻，升降溫速度快，可用于點火也可作保溫預(yù)熱用。（2）除塵抽風(fēng)系統(tǒng) 本次試驗設(shè)計采用的是雙管道除塵器，設(shè)計為倒U型與燒結(jié)杯爐體連接，在兩個管道結(jié)合處有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)每個管道的風(fēng)量和風(fēng)速，使兩根管道的風(fēng)量和風(fēng)速穩(wěn)定，并 在管道上設(shè)置有風(fēng)壓調(diào)節(jié)器和廢氣取樣孔，根據(jù)風(fēng)壓和廢氣成分調(diào)節(jié)燒結(jié)速度和燒結(jié)溫度以及抽風(fēng)機。(3)其他設(shè)備600mm×1000mm圓筒混料機一臺，用于燒結(jié)混合料的混勻和制粒；燒結(jié)礦性能檢測裝置主要包括落下、篩分裝置及轉(zhuǎn)鼓。燒結(jié)過程示意圖五,結(jié)過程傳熱及蓄熱在燒結(jié)料層中各層的最高溫度是逐步上升的，這主要是燒結(jié)過程的自動蓄熱造成的。由資料查得，廢氣帶入的熱量Q可由下

8、式計算： Q =VgC(tm-50) 式中 ：tm-料層的最高溫度 Vg-廢氣的體積 C -廢氣的熱容（自50 至料層的最高溫度 ）1） 點火供熱第一層熱收入q1=Q×1/v×q式中 ：v-臺車的速度，以1.5米/分計； q-煤氣發(fā)熱值，百萬焦耳/米3 Q-單位時間煤氣消耗量，米3/分2)燃料燃燒熱q2=w×c×(0.9qco2 + 0.1qco)式中：w-該單元混合料量，千克； c-混合料含碳量，%qco , qco2每千克碳燒成co，co2的放熱量，百萬焦耳（33.85及9.83百萬焦耳/千克C）3)Fe3O4氧化放熱q3=w ×a

9、5;(1/aFeO料-FeO礦) ×qFeO式中：a-燒結(jié)成品率4)混合料帶入的物理熱q4=w×60×0.2×0.0042+w×c×60×0.2×0.0042式中：0.2×0.0042-混合料的比熱容，千焦/千克5)礦物生成熱q56)總熱收入Q= q1+ q2+ q3+ q4+q5第一層熱支出：1） 石灰石分解q6=w1·q1+ w2·q2式中：w1 ,w2-該單元CaO,MgO的含量，千克；q1 ,q2-每千克CaO,MgO的分解熱，百萬焦耳/千克。2） 水分蒸發(fā)q7=WH2O

10、83;qH2O式中; WH2O,qH2O該單位混合料含水量，千克，及水的蒸發(fā)熱，百萬焦耳/千克。3） 外部熱損失q8=0.15Q4)廢氣及燒結(jié)礦帶走的熱量q9=Q-q6-8由計算可知：1） 料層中的蓄熱量量隨著料層高度的提高是逐步積累的，當(dāng)料層高度達到400mm時。蓄熱率達65%。2） 由于燒結(jié)過程的這種自動蓄熱作用，使燒結(jié)層的溫度隨著料層的提高而提高，因而燒結(jié)礦的強度也俞高。六，配料計算已知100公斤燒結(jié)礦爐塵消耗量12千克，焦粉7.5千克。礦石消耗為X，石灰石消耗為Y。要求燒結(jié)礦含F(xiàn)eO=18%，堿度R=1.20；解：求X,Y必須列出兩個方程式，其一為FeO平衡方程式，其二為堿度平衡方程式

11、。（1） FeO平衡方程式 由于燒結(jié)過程中碳燃燒，硫氧化，碳酸鹽分解等原因而形成的減重為a. 則混合礦減重 ax=0.005×0.9+0.96=0.005%爐塵減重 ad=0.04×0.9+6.2+1.78+1.5×16/229=8.12%石灰石減重 ay=42.7%焦炭減重ak=2×0.9+0.19×16/229+83=84.813%a=X· ax+Y·ay+12 ad+7.5 ak設(shè)燒結(jié)過程中由于還原和氧化作用氧的變化為O變，則X+Y+12+7.5-a-O變=100 O變××0.848 = (11)此

12、外從FeO的變化按下列反應(yīng)可以列出O變的公式：Fe2O3+CO=2FeO+CO22FeO+1/2O2=Fe2O3不論是氧化或是還原對于1千克FeO的變化相應(yīng)氧的變化為O/2 FeO=16/2×72=1/9千克FeO，則每100千克燒結(jié)礦O變的數(shù)量為： O變=1/9(100×18/100-X(FeO)X/100-D(FeO)D/100-Y(FeO)Y/100) ××12×12) (1-2)兩式相等則：0.99X+0.573Y-87.84=-0.002X+1.84 0.992X+0.573Y=89.68 (1-3)(2)堿度平衡式 X(FeO)X+

13、 D(FeO)D+ Y(FeO)Y+K(CaO)K=R (1-4)代入數(shù)據(jù)得： 19.72X-51.22Y=-295.17 (1-5)解（13和（1-5）得：X=71.34 Y=33.23 D=12 K=7.5如果計算也不考慮去硫，失養(yǎng)。則（1-1）式中O變=0則 0.99X+0.573Y=87.84 這樣可求得不同的X,Y值。七，燒結(jié)的產(chǎn)量和質(zhì)量的指標(biāo)計算： 垂直燒結(jié)速度=料層高度/燒結(jié)時間=H/T(mm/min) 燒損率=裝料量-（燒結(jié)餅質(zhì)量-鋪底料質(zhì)量）/裝料量×100%=G0-(G1-1)/G0×100% 成品率=（成品礦質(zhì)量-鋪底料質(zhì)量）/（燒結(jié)餅質(zhì)量-鋪底料質(zhì)量）×100%=(G2+G3+G4-1)/(