改进烧结生产工艺技术与提高烧结矿质量的研究
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冶金与材料Metallurgy and materials第41卷第2期2021年4月Vol.41 No.2Apr. 2021浅谈如何利用烧结机的改造来提高烧结矿品味王侯瑞(南京钢铁集团有限公司炼铁事业部烧结厂三车间,江苏 南京210035)摘 要:伴随管理体系的深化改革和技术创新,炼铁厂逐步打破传统的生产模式,对各项生产环节进行优化,改 进生产设备,采用先进生产技艺,推动炼铁厂产品质量朝着更高的标准发展。
结合某炼铁厂实际案例进行分析, 针对360 n?烧结机进行改进,从熔剂破碎技艺、材料自动化管理、温度控制以及机体安装等环节着手进行。
通过系统优化后,整体效率有了质的提升,其中工作效率可以达到98%以上,产品合格率接近98.2%O关键词:烧结机;技术改造;作业率;产量在某旧式炼铁厂中配备有3台360n?烧结机设备, 通过系统化的方案改造和技术更新,更好的满足当前 生产环境下的产能要求,有效提升产品的生产效率。
由于市场中钢铁产能过剩问题逐步加深,市场整休处于 低谷期,如何更好的提升烧结矿质量和生产效率就成 为关键所在。
经由科学化的技术更新和工艺升级后,设备效率有了质的突破,可以更好的把控成本,降低额外 消耗,进而带动钢铁市场发展。
1 存在问题1.1配料系统自动化程度低传统烧结系统中由3台360 m 2烧结机供给原材 料,整套系统采用手动控制,自动化水平较低,导致材 料配送效率难以提升且配比精度不足,严重影响成品 质量。
1.2混合机系统混匀效果差物料温度控制一般采用蒸汽技术,将其直接送入 机体内部,但由于热交换难度较大,致使利用率仅为三分之一,同吋蒸汽冷凝会伴随水分出现,导致物料中水 分比重提升,影响烧结过程的稳定性。
此外,由于机体衬板长期使用后老化程度加剧,难以达到预期的混合 效果。
因为传统机体内部衬板质量较差、且尺寸不配套、装设不达标,导致使用过程中会加剧磨损,进而导 致物料混合时沾粘在机壁上,影响最终的混合效果,无 法满足实际的生产需要。
烧结矿质量的影响及分析工艺参数对烧结矿质量的影响及分析张爽首钢矿业公司烧结厂摘要高炉炼铁所使用的主要含铁原料是烧结矿,近几年,我国生铁产量不断上升,烧结矿用量大幅增加。
烧结生产是一个复杂的物理化学过程,这就决定了烧结过程具有工艺参数变化大,影响烧结矿质量的因素多,各参数和变量之间的关系极其复杂的特性。
因此,难以用数学模型的方法来达到优化控制的目的,只能借助人工智能和专家系统来实现对烧结过程的优化控制。
提高烧结矿的质量、降低消耗、节约能源、保护环境在烧结生产中显得越来越重要,也是烧结生产工艺技术发展的永恒课题和方向。
本文介绍了烧结工业的发展概况及首钢360平大型烧结机的建设背景,详细阐述了烧结的定义和烧结工艺概况,论述了正确认识烧结工艺参数对搞好烧结生产的意义,介绍了烧结工艺参数及其相互关系和烧结主要工艺参数对其烧结矿质量的影响,提出了对烧结工艺参数认识的几点结论性意见以及改进工艺流程,优化烧结矿质量的措施。
关键词烧结工艺参数相互关系烧结矿质量1前言解放前我国钢铁工业十分落后,到1937年底,共有十台烧结机,面积为33平方米,年产烧结矿仅十几万吨。
解放后,我国钢铁工业有了很大的发展,一大批钢铁企业建立了现代化的原料厂,进口矿粉的使用改善了烧结用料,使含铁原料得到了优化,所生产的烧结矿不但产量高、质量好,环保也有所改善,工序能耗也低。
目前我国广泛采用的是带式烧结机,因为它具有生产效率高,原料适应性强,自动化程度高,劳动条件好和便于大型化、自动化,所以世界上有90%的烧结矿是这种方法生产的。
烧结机大型化已普遍受到认同,新上烧结机普遍大型化。
1.1本文研究的目的及意义烧结生产是一个复杂的物理化学过程,这就决定了烧结过程具有工艺参数变化大,影响烧结矿质量的因素多,各参数和变量之间的关系极其复杂的特性。
因此,造成采用传统定量方法的数学模型的应用受到了一定的限制,难以用数学模型的方法来达到优化控制的目的,只能借助人工智能和专家系统来实现对烧结过程的优化控制。
提高铝含量对烧结矿质量的影响研究
提高铝含量对烧结矿质量的影响是一个重要的研究课题,研究该影响可以帮助优化烧结矿的生产工艺和提高产品质量。
首先,铝被广泛用作烧结矿中的添加剂,主要有两个原因。
一是铝可以促进矿石烧结过程中的结晶和晶界固化,从而提高烧结矿的机械强度。
二是铝可以与硅酸钙等主要矿物反应生成高熔点矿物,增加烧结矿的熔点,从而提高炉渣液相温度,有利于矿物转化反应和烧结过程控制。
然而,提高铝含量也会引起一些负面影响。
首先,较高铝含量会增加烧结矿的粘结相含量,导致烧结过程中形成较多的液相,使得烧结矿颗粒之间黏结增强,从而降低了烧结矿的孔隙度和周转性。
其次,较高的铝含量也会影响矿物转化反应,使得一些有害成分(如硅酸铝)增加,增加了烧结矿的矿物转化温度和能耗。
因此,提高铝含量对烧结矿质量的影响需要在综合考虑多方面因素的基础上进行研究。
研究的方法可以包括实验室试验和数值模拟。
通过调整铝含量、结晶剂和矿石成分等因素,对烧结矿矿物转化过程和烧结性能进行全面分析和评估。
并且还可以通过对比试验和统计数据分析等方法,找出最佳的铝含量范围,以提高烧结矿的质量和生产效益。
总之,提高铝含量对烧结矿质量的影响是一个复杂而重要的研究课题。
通过系统研究和优化,可以提高烧结矿的机械强度、熔点和孔隙结构等性能,从而提高烧结矿的质量和生产效益。
1高品位烧结矿概述烧结作为一种矿粉黏结过程,其主要是将各类含铁的原料、燃料、熔剂以及水等混合并造球在一起后,利用烧结设备使其产生一系列的物理化学反应,最终形成的产物被称为烧结矿。
高品位烧结矿主要是指烧结矿中品味相对较高的类型,最初针对高品位烧结矿的研究主要集中于北欧国家,早在1986年下半年,瑞典的相关学者就研究了磁铁精矿、赤铁矿等多种高品位烧结矿的工艺方案。
从结构上来看,高品位烧结矿与普通烧结矿存在较大的差异性,其中以磁铁精矿为例,在磁铁精矿的高品位烧结矿中,铁酸钙的含量十分稀少,但磁铁矿的含量却相对较多,甚至可以达到60%。
随着人们对高品位烧结矿的不断重视,由于其铁高、硅低以及渣量少所带来的强度以及还原性较低成为了目前高品位烧结矿所面临的主要问题。
2改善高品位烧结矿质量提高的对策2.1加强对高品位烧结矿的合理配置2.1.1原矿特征论文以云南某一钢铁厂为例,对该钢铁厂的烧结矿原矿进行特征上的分析。
首先,该钢铁厂的原矿主要从巴西、南非等国家进口。
而从不同国家进口的原矿在其性质上也存在着一些不同之处。
如进行反应的酸碱度、温度以及生成的铁酸钙都不尽相同。
而在烧结矿方面不同国家进口的原矿其烧结的性能也存在着一定的差异,进而就会导致在烧结的过程和结果上呈现一定的差异性。
该钢铁厂主要选用的是磁铁精矿进行烧结,但是如果还想进一步提升烧结矿的整体质量,可以适当加入一部分的巴西矿,而因为巴西矿在价格上较高,同时其反应的性能还较弱,因此还需要适当加入一些金沙粉。
该矿在烧结成本上较低,同时反应性和粘黏性较好,因此可以和巴西矿互补。
并且通过加入巴西矿和贵沙粉当原矿以液体形态出现时,其可以对烧结的状态进行改变,从而整体提升烧结矿的强度。
2.1.2合理配矿在对原矿性质进行分析之后,便需要再对进炉矿物的组成进行配比。
此处选取云南某一钢铁厂,其主要有巴西矿和南非矿、印度矿三种,在具体的配矿上采用南非矿30%左右,巴西矿25%左右,印度矿20%左右的配矿比例。
影响烧结矿强度的因素分析及改进措施第一篇:影响烧结矿强度的因素分析及改进措施烧结矿强度攻关组烧结强度攻关分析一、影响烧结矿强度的因素分析1、烧结矿中FeO含量:过高直接还原增加,过低强度不好;碳高时容易还原生成FeO,形成强度很好但还原性很差的铁橄榄石和钙铁橄榄石,因此生产时既要保证有一定的还原性,又要保证机械强度。
2、烧结矿化学成份:MgO、Al2O3的影响。
3、烧结混合料混匀程度:圆筒混合机中的三种运动状态——翻动、滚动、滑动,其中滑动对混料是没有效果的,需要控制;混合后碳粒的存在形式有三种——被矿粉包裹在中心形成的颗粒、与矿粉一起包裹在核表面形成的颗粒、单独存在的颗粒,因此要防止烧结矿强度攻关组状,具有一定的强度但发脆,此种物质还原性很差。
该物质生成温度高,需配碳也多,也起烧结燃烧带变宽,阻力增大,影响烧结机台时产量提高。
同时由于生成温度高,因而燃料消耗也多,据日本试验和生产的经验数据统计,烧结矿FeO 增减1%,影响固体燃料消耗增减2~5kg/t。
对高炉的影响也是很大的,根据生产统计数据和经验数据表明,FeO 波动1%,影响高炉焦比1~1.5%,影响产1~1.5%。
因此在保证烧结矿强度的情况下,应尽量降低烧结矿FeO。
现在我国重点厂烧结矿FeO在10%左右,有个别厂达到7%。
三、攻关措施1)、提高熔剂和燃料质量,对保供焦粉筛加强检查,焦粉量进行控制,保证粒度,这是保证烧好烧透的基础。
2)、稳定混合料固定碳,及时调整碳。
3)、控制返矿平衡,减小混合料水碳波动,建立制度,加强考核。
4)、提高配料准确性:进行配料计算培训,加强配料指导;加强计量检查,采用跑盘检验并记录;加强矿和焦粉水份的检测(根据天气变化)。
5)、稳定烧结矿碱度在1.6~1.8间。
6)、在保证机械强度的基础上,降低FeO含量,控制合理的FeO在8~12间。
7)、分析研究烧结矿自然粉化的原因。
8)、进一步加强打水制粒,改进烧结工艺。
提高氧化镁对烧结影响的研究引言:氧化镁是一种重要的无机材料,具有广泛的应用领域。
在烧结过程中,氧化镁的性质和质量对最终产品的性能至关重要。
因此,提高氧化镁对烧结的影响成为了研究的焦点。
本文旨在探讨如何提高氧化镁对烧结的影响,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
一、优化烧结工艺烧结是氧化镁生产过程中的关键步骤,直接影响氧化镁产品的质量。
通过优化烧结工艺,可以提高氧化镁对烧结的影响。
首先,控制烧结温度和时间,确保氧化镁颗粒充分烧结,减少表面缺陷。
其次,合理选择烧结辅助剂,如硼酸盐和氧化钇等,可以改善氧化镁的烧结性能,提高烧结致密度。
此外,还可以通过添加适量的助熔剂,如氟化钙等,促进氧化镁颗粒的熔融,提高烧结效果。
二、改善氧化镁颗粒形貌氧化镁颗粒的形貌对烧结性能有着重要影响。
研究表明,球形颗粒比不规则颗粒更易于烧结和致密。
因此,可以通过控制合成条件和添加适量的表面活性剂等手段,改善氧化镁颗粒的形貌。
此外,还可以采用机械研磨等方法,研磨氧化镁颗粒表面,减小颗粒尺寸分布,提高烧结致密度。
三、调控氧化镁晶体结构氧化镁的晶体结构对其烧结性能有着重要影响。
研究发现,晶体结构的改变可以提高氧化镁对烧结的影响。
例如,通过控制合成温度和添加适量的掺杂剂,可以调控氧化镁的晶体结构,提高其烧结致密度和力学性能。
此外,还可以采用高能球磨等方法,改变氧化镁晶体的晶格缺陷和晶界特征,进一步增强其对烧结的影响。
四、利用添加剂提高氧化镁对烧结的影响添加剂是提高氧化镁对烧结影响的重要手段之一。
研究表明,添加适量的添加剂可以改善氧化镁的烧结性能,并提高其对烧结的影响。
常见的添加剂包括碳酸盐、硅酸盐、钙钛矿等。
通过添加这些添加剂,可以调节氧化镁的晶界结构和晶体生长速率,提高烧结致密度和力学性能。
同时,添加剂还可以控制氧化镁颗粒的尺寸和形貌,进一步增强其对烧结的影响。
结论:通过优化烧结工艺、改善氧化镁颗粒形貌、调控晶体结构和利用添加剂等手段,可以提高氧化镁对烧结的影响。
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摘 要 本文阐述了影响烧结矿质量的理论与技术因素,系统地介绍了
烧结工艺参数对其质量的影响,提出了提高烧结矿质量的几点结论性意见。
关键词 烧结矿产质量;工艺参数;理论与实践
前言
烧结生产过程是一个快速、高效、复杂的物理化学变化过程,它既有燃料的
燃烧、热量的传质传导,碳酸盐的分解,铁氧化物的氧化与还原反应,又有铁酸
盐和橄榄石等新相的生成和再结晶长大,既有固相反应,又有液相反应,这就导
致形成烧结过程工艺参数多变量,影响烧结矿产质量。本文的目的是通过分析烧
结过程工艺参数的理论与实践,揭示其规律性,从而促进烧结生产的发展和产质
量的提高。
1 烧结生产主要工艺参数及其影响
在烧结生产中,料层高度,混合料水份,燃料配比,烧结负压和机速是影响
烧结矿产质量的主要工艺参数。
根据大量的试验研究和生产实践证明,在烧结生产主要工艺参数中料层厚度
是基础,水、碳是保证,混合料的透气性是关键。下面将分别讨论主要工艺参数
对烧结矿产质量的影响。
1.1 料层厚度对烧结矿产质量的影响
1.1.1 料层厚度对烧结矿产量的影响
因为料层厚度直接影响垂直烧结速度和成品率,烧结利用系数先是随料层厚
度提高而增加;但是,当料层厚度提高到600mm后又会开始下降,一般料层厚
度在500~600mm毫米阶段,烧结机的利用系数是最高的。
1.1.2 料层厚度对烧结矿质量的影响
因为厚料层烧结有利于铁酸钙和Fe2O3矿物相的生成,不利于Fe3O4的存在,
因此厚料层烧结有利于FeO含量的降低和烧结矿强度的提高。
1.2 配碳和混合料水份对烧结矿产质量的影响
混合料的水份和配碳的适宜值与烧结矿粉的种类及其粒度组成,燃料的种类
和粒度组成及加入方式,料层厚度和温度,热返矿及数量等因素相关。
配碳的高低会明显影响烧结矿的产质量,配碳高了,会扩大燃烧带,增加烧
结层的阻力,造成产量降低,同时还会因为温度过高,增大料层还原气氛,使铁
酸钙含量下降, FeO含量的上升,直接影响烧结矿的质量。反之,配碳低了,
造成烧结带温度不足,成品率和强度下降,影响烧结矿的产量和质量。
1.3 烧结抽风负压对烧结产质量的影响
提高烧结抽风负压,能增加通过料层的风量,加快垂直烧结速度,从而提高
烧结产量;当抽风负压过高后,会因垂直烧结速度过快,造成成品率和强度下降;
或者还会因抽风负压过高,烧结料层被抽风压紧,使得烧结料层透气性下降,造
成产量反而下降。而低负压操作有利于固体燃耗下降,成品率和转鼓指数的提高。
1.4 成品矿的FeO含量对烧结矿产质量的影响
成品矿的FeO含量的高低是衡量一个企业烧结技术水平的重要标志,成品
矿的FeO含量高,不仅会造成烧结能耗高,恶化环境保护,它还会对高炉炼铁
的能耗和产量造成直接影响。因此,从高炉炼铁的角度出发,要求烧结矿具有低
FeO含量和较高的还原性能。
1.5 烧结机速的影响
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提高烧结机速,可以提高产量,相反,要提高烧结矿的强度和质量,又要
降低烧结机速.机速和垂直烧结速度与烧结矿强度、产量、固体燃耗直接相关。
1.6 烧结风量和负压的影响
由于烧结产量基本与风量成正比例,因此任何增加通过料层风量的办法都能
够提高产量。生产中常用的加大通过料层风量的方法有三种:提高抽风机能力;
改善烧结料的透气性;改善烧结机及其抽风系统的密封性,较低漏风率。提高抽
风机能力的方法有两种,增大抽风负压和风机降格使用。
增大抽风负压,可以提高通过料层的风量,从而增加烧结矿的产量。但是,
提高抽风负压后,生产单位烧结矿的耗电量增大,对电力资源缺乏地区是不合理
的。在选择最合适的真空度时,要视具体条件考虑综合的经济效果。
另一种加大风量的方法是使抽风机降格使用。用这种方法造成基建投资和电
耗增加,而且往往不能使风机充分发挥作用。
改善烧结料透气性,减少料层阻力损失,在不提高风机能力的情况下,可以
达到增产的目的;同时,烧结生产的单位电耗降低。因为这种措施使通过料层的
风量相对增加,而有害风量相对减少,提高了风的利用率,所以这种方法是合理
的。
目前,烧结机的漏风率一般在40%~60%。也就是说抽风机消耗的电能仅有
一半用于烧结,而另一半则白白浪费掉了。同时漏风裹带着灰尘对设备造成严格
磨损。因此,堵漏风是挖潜风机潜力,提高通过料层风量的十分重要的措施。减
少漏风的方法是改善现有烧结机及其抽风系统的密封性;还应该做到勤查勤堵。
2 提高烧结矿产质量的实践
2.1改善原料的结构
安钢烧结厂以精矿为主,增加粒度粗且均匀的富矿粉,料层厚度逐步提高到
600毫米。由于粉矿配加量的提高,原料结构得到改善,提高了料层透气性,强
化了烧结过程,提高了烧结矿的产质量。
2.2使用全生石灰烧结,强化生石灰消化
安钢烧结厂采用全生石灰烧结,而且在生石灰消化器内加适量的热水,提高
生石灰的活性度,生石灰得以提前消化,不仅消除了成品烧结矿中的“白点”现
象,而且混合料粒度组成得以改善,大于3毫米粒级含量由65%提高到73%左
右,混合料温度提高25度,对提高烧结矿产质量和降低固体燃耗非常有利。
2.3小球烧结和燃料分加
为提高造球效果,稳定混合料料流,提高料层透气性,安钢还对造球设备进
行改造:
2.3.1改进给料装置;
2.3.2调整圆盘给料机的倾角;
2.3.3安装圆盘造球机雾化水喷头;
2.3.4采用九辊布料器;
2.3.5改进点火器;
2.3.6大型现代化原料场的投入使用,等等
在燃料分加上,根据原料结构的变化,适当放粗燃料的粒度,内配小于3毫
米粒级含量占80%以上,外配小于3毫米粒级含量占75%以上,且小于3毫米
粒级含量小于30%,改善了燃料燃烧的动力学条件,提高了垂直烧结速度和烧结
矿强度。
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3 结语
(1)烧结主要工艺参数的相互关系,厚料层是基础,适宜的水\碳是保证,混
合料的透气性是烧结产质量的关键。
(2)厚料层是烧结生产实现低碳、低FeO高强度、高还原性的基础。料层增
加100毫米,一般可降低FeO0.6~1.5%,提高转鼓指数1.5~2.5%,降低固体燃耗
10Kg/吨矿。
(3)混合料适宜的水分和配碳取决于矿种、碱度、料层厚度和热返矿的粒度及
数量,混合料适宜的水分随料层厚度而下降,厚料层低水分才能实现低FeO,高
配碳不利于铁酸钙的生成和RDI、FeO的降低。
(4)高烧结机抽风负压高机速生产虽然有利于产量的提高,但不利于强度的改
善;厚料层、低负压、低机速有利于固体燃耗和FeO的降低,也有利于转鼓指
数的改善。
(5) FeO是衡量一个企业烧结技术水平的重要标志,厚料层、低配碳、低水
分有利于降低FeO,配碳降低1%,FeO将会下降1~2%。
(6)安钢烧结生产实践证明实行厚料层烧结,烧结矿产量不但没有降低,利用
系数反而升高了0.027吨/平方米﹒小时,固体燃料消耗降低了3Kg/吨,转鼓指
数提高了1.14%,FeO含量下降了0.79%,返矿率降低0.89%。
参考文献
[1]许满兴 北京科技大学铁前技术讲座讲义2002.3
[2]孙广伟 全国炼铁信息网中南组第十四次技术交流会论文集2007.12