燒結杯簡介及介紹

1、一， 燒結杯簡介及介紹燒結杯是開展鐵礦石燒結性能評價，鐵礦石燒結配礦優(yōu)化。燒結工藝參數(shù)優(yōu)化以及提高燒結礦質(zhì)量相關技術研究的重要手段。燒結杯能夠模擬燒結生產(chǎn)工藝流程的全過程，在燒結杯上布料層表面點燃煤氣燒嘴，通過引風機將熱風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成多孔的塊礦，然后通過對成品燒結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)等工藝技術指標。二， 燒結杯的組成及生產(chǎn)流程。1，配料：根據(jù)已知原料的化學成分、燒結礦堿度、燃料配加量等數(shù)據(jù)進行計算，根據(jù)計算結果準確稱娶相應的原料。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：在燒結杯底部首先加入1kg1015mm的燒結礦作為鋪底料鋪平，以保護燒結杯爐箅，測量料面高度記做H1。將經(jīng)過二次混料機制粒的燒結混合料進行稱重，然后采用多點加入法加到燒結杯中，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杯口的高度記做H2，料層高度H=H1-H2。4，點火燒結：開啟煤氣與助燃風機，準備計時。點火將點火器推到燒結杯上面，同時啟動主抽風機，計時燒結開始。調(diào)整點火

3、抽風負壓到6000Pa，點火時間1.5min。點火完畢移開點火器。將抽風負壓調(diào)整到10000Pa，每隔2min記錄一次廢氣溫度和抽風負壓變化。廢氣溫度達到最高值時，燒結結束記錄時間T即為燒結時間。將燒結餅倒出，稱重記做G1。5，燒結礦性能檢驗：落下強度檢驗是檢驗燒結礦成品率、利用系數(shù)、成品礦粒度組成的指標。它是將燒結餅放到落下裝置中，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燒結礦的質(zhì)量分別記做G2、G3、G4、G5。燒結礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)檢驗是檢驗燒結礦強度指標。將大于10mm的燒結礦按比例取3kg，加入到標

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混合料點火抽風燒結性能檢驗落下、篩分轉(zhuǎn)鼓指數(shù)燒結礦產(chǎn)品質(zhì)量指標三， 燒結杯的的設計本次試驗設計的是100公斤的燒結杯，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杯是倒U型設計。也就是在燒結杯的內(nèi)膽和主體之間砌筑空腔，使抽風機將粉塵由空腔抽出并經(jīng)管

5、道進入除塵器。這樣就可以使爐氣的熱量損失降低，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：招標公告）由資料可知：本次試驗燒結料的堿度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設定燒結杯的直徑=300mm，由V=，得V=0.05556m3h=0.786m=786mm所以料層高度為786mm燒結杯的參數(shù)：燒結杯內(nèi)膽300 *786mm燒結杯本體400 *800mm燒結翻杯機120°角/0.75KW燃燒器，點火溫

6、度11001200燒結負壓15kPa。四， 設計設備的選?。?）點火器點火器應考慮滿足點火強度、溫度、點火時間、點火煙氣的組成與燒結生產(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。燒結杯實驗中，燒結杯點火器能否模擬生產(chǎn)上的燒結機點火器，將直接影響該實驗的模擬性。點火器的主要技術參數(shù)：滿足燒結杯尺寸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，自動復位。通過點火器向燒結混料表層供熱，與此同時在抽風作用下使混合料中的碳在高溫下燃燒實現(xiàn)礦粉的燒結。液化石油氣通過蒸發(fā)器進入燃燒室，由調(diào)速風機供給助燃空氣，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熱用。（2）除塵抽風系統(tǒng) 本次試驗設計采用的是雙管道除塵器，設計為倒U型與燒結杯爐體連接，在兩個管道結合處有風量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)每個管道的風量和風速，使兩根管道的風量和風速穩(wěn)定，并 在管道上設置有風壓調(diào)節(jié)器和廢氣取樣孔，根據(jù)風壓和廢氣成分調(diào)節(jié)燒結速度和燒結溫度以及抽風機。(3)其他設備600mm×1000mm圓筒混料機一臺，用于燒結混合料的混勻和制粒；燒結礦性能檢測裝置主要包括落下、篩分裝置及轉(zhuǎn)鼓。燒結過程示意圖五,結過程傳熱及蓄熱在燒結料層中各層的最高溫度是逐步上升的，這主要是燒結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，當料層高度達到400mm時。蓄熱率達65%。2） 由于燒結過程的這種自動蓄熱作用，使燒結層的溫度隨著料層的提高而提高，因而燒結礦的強度也俞高。六，配料計算已知100公斤燒結礦爐塵消耗量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設燒結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的變化相應氧的變化為O/2 FeO=16/2×72=1/9千克FeO，則每100千克燒結礦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，燒結的產(chǎn)量和質(zhì)量的指標計算： 垂直燒結速度=料層高度/燒結時間=H/T(mm/min) 燒損率=裝料量-（燒結餅質(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）/（燒結餅質(zhì)量-鋪底料質(zhì)量）×100%=(G2+G3+G4-1)/(