四、白云石、蛇纹石烧结特性和作用 烧结MgO源有白云石、蛇纹石、菱镁石、橄榄石,常用白云石和蛇纹石。 石灰石和石灰石—白云石的过度矿层中也含有2~8%的MgO含量,但烧结配加石灰石是为了提高烧结料CaO含量而不是MgO含量,所以石灰石不是烧结MgO源。 1、详细说明 白云石、蛇纹石的物化特性 2、白云石、蛇纹石的MgO形态和烧结特性 白云石与蛇纹石虽然都属于含MgO源矿物,但因MgO存在形态和矿物性能不同,而且烧结过程中生成的矿物组成不同,对烧结矿产质量影响也不同。 1)随着白云石配比的增加,烧结矿MgO含量从1%提高到2.8%,固体燃耗升高,利用系数降低,转鼓强度呈降低趋势。 详细阐述 2)随着蛇纹石配比的提高,烧结矿MgO含量从1%提高到2.8%,烧结固体燃耗降低,转鼓强度和利用系数提高,烧结矿粒度组成趋于合理,改善冶金性能,转鼓强度呈升高趋势,但蛇纹石配比大于2.5%(因烧结矿碱度和铁矿粉种类不同而不同)后,出现部分柱状和片状结构铁酸钙,转鼓强度不再提高甚至有降低的趋势,还原性也降低。 (1)烧结过程中蛇纹石的热化学性质 3MgO·2SiO2·2H2O 吸热 2MgO·SiO2+SiO2+2H2O 放热 2MgO·SiO2+MgO·SiO2 蛇纹石300℃吸热分解出结晶水,685℃生成镁橄榄石2MgO·SiO2和无定性的游离SiO2,813℃镁橄榄石2MgO·SiO2再结晶成为烧结矿中的低熔点粘结相并产生放热效应,且游离SiO2与部分镁橄榄石结合形成MgO·SiO2,有利于MgO的矿化,增加烧结液相量,改善结晶状态和烧结矿转鼓强度。 (2)蛇纹石中MgO属化合态物相,能与Fe2O3和Fe3O4构成铁矿物粘结相,而不破坏烧结矿转鼓强度,镁橄榄石2MgO·SiO2即使不与其它矿物反应也能起粘结相作用,无需经过固液相反应,固体燃耗较白云石低,如果蛇纹石粒度细,降低燃耗效果更明显。 (3)蛇纹石中结晶水分解改善烧结过程均匀矿化,烧结料层中氧位升高,增加铁酸钙生成量,而且再结晶后的镁橄榄石2MgO·SiO2在烧结温度下难以熔化起骨架的作用,有利于转鼓强度、利用系数和成品率的提高。 (4)蛇纹石主要组成为MgO和SiO2,配加蛇纹石不仅带入活性较高的MgO,使之易与其它组分形成化合物,改善MgO反应活性,同时提高烧结矿中SiO2含量,高铁低硅烧结条件下提高烧结矿产质量指标。 (5)蛇纹石熔剂的粘结相强度高 以上综述是蛇纹石优于白云石的根本原因。蛇纹石粒度细(小于2mm)能更好发挥其烧结特性,利于增强烧结过程氧化性气氛并改善热态透气性,促进生成铁酸钙,利于蛇纹石的矿化,为提高成品率和转鼓强度、改善低温还原粉化性能创造有利条件。 随着蛇纹石配比的增加,控制烧结矿Al2O3含量在1.0~1.8%不宜过高,Al2O3/SiO2在0.1~0.35不超过0.4,否则铝固熔于铝硅铁酸钙SFCA增多,会部分结合烧结矿中的CaO和SiO2,减少CaO和SiO2参与形成的粘结相,降低烧结矿转鼓强度,因此在考虑降低Al2O3/SiO2的同时,增加CaO含量生产高碱度烧结矿,促进生成铁酸钙而减少赤铁矿含量,同时实施低温烧结生成针状铁酸钙,对于改善烧结矿转鼓强度和还原性具有重要意义。 3)蛇纹石改善烧结矿还原性 烧结过程中蛇纹石分解出结晶水,促进蛇纹石均匀矿化,固体燃料用量一定情况下烧结料层氧位提高,随着蛇纹石配比的提高,烧结矿FeO含量降低,还原性好。 蛇纹石中的镁橄榄石2MgO·SiO2晶体不但提高转鼓强度和软化温度,同时改善还原性能,因为还原过程中镁橄榄石受热产生异轴膨胀,有利于还原气体的扩散。 配加白云石,烧结矿粘结相中玻璃质和MgO均属均质体和等轴晶系,受热后产生等向膨胀,造成的间隙不大或没有,不利于还原。 3、烧结料中MgO的作用和影响 详细阐述 1)MgO改善烧结矿低温还原粉化性能 2)MgO改善烧结矿软熔性能 3)MgO对转鼓强度和还原性有正负双重影响 4)MgO降低烧结生产率 五、改进固体燃料加工流程 固体燃料水分大时,极易堵塞筛孔,筛分效率低且影响正常生产,不宜采用闭路预先筛分破碎流程。 固体燃料水分小于10%且粒度小(-10mm,其中-3mm粒级占50%以上)时,采用闭路预先筛分(考虑到焦粉易堵塞筛孔和提高筛分效率,选用4mm预筛分)一段破碎工艺流程,筛下物直接进配料室燃料仓参与配料,筛上物进四辊细碎,既减少燃料过粉碎现象,改善燃料加工粒度,又降低燃料加工成本。 弛张筛预筛分固体燃料效果良好,弛张筛筛网交替拉紧和松弛的弛张运动,增加筛面振动幅度,使固体燃料产生前进弹跳运动,有效克服了固体燃料黏附筛网和筛孔堵塞现象,筛分效率高,动负荷小,功耗小,噪声低。 柔性聚氨酯筛适用于筛分细、黏、湿、腐蚀性的物料,如焦粉、焦炭、黏性大水分大的块矿等,柔性筛网蹦床式上下做功,物料呈翻滚跳跃式前行,有效解决筛网糊堵现象,筛分效率高,具有耐磨性,寿命长,筛分过程污染小噪音小。 六、快速调整烧结矿碱度方法 烧结过程与配料计算过程对照表
| | | | | 结晶水分解、碳酸盐分解、铁氧化物氧化还原、脱硫脱硝等(烧损) | | | | | | | | CaO烧结料=∑物料湿配比×(1-水分)×CaO物料 | | | SiO2烧结料=∑物料湿配比×(1-水分)×SiO2 | | | | | | | | 烧成率 | | | | | |
由此推导出:烧结矿碱度R=烧结料碱度R 通过分析烧结料碱度就可得知烧结矿碱度是否合格,但需注意当烧结料中没有固体燃料时,化验分析烧结料碱度结果较准确,在允许误差范围内,而且不损坏熔样铂金坩埚。如果烧结料中有固体燃料,在化验分析前焙烧烧结料的温度和氧化还原气氛(烧损和残存程度)与烧结生产实际相差较大,影响分析结果不准确。 当烧结矿碱度出现废品时,在配料室取调整碱度后的新原料配比(固体燃料除外),将取样充分混匀后分析CaO和SiO2含量,可快速得知调整碱度情况,减少碱度废品批次。 七、概念:烧结饼、烧成率、成品率、内返率、矿耗 烧结机机尾烧结饼落下后,过程损耗忽略不计,经过破碎筛分整粒,分为成品烧结矿和烧结内返量(视铺底料恒定不变),即烧结饼=成品烧结矿量+内返量。 烧成率指干基烧结料灼烧成烧结饼后经破碎筛分整粒产生成品烧结矿的百分数。 烧成率与烧结物料的烧损有关,同时与生产操作好坏有很大关系。 成品率指烧结饼经破碎筛分整粒产生成品烧结矿的百分数。 内返率指烧结饼经破碎筛分整粒产生内返量的百分数。 矿耗指生产1吨成品烧结矿所需干基烧结料吨数,矿耗=0.01干配比÷残存,单位t/t。 混合机混匀制粒时间、填充率、规范转速、混烧比的计算 混合机内加水点和加水部位的布置 八、处理料仓粘料方法和使用效果 1、在仓壁下部两侧安装电振器、声波振动器、空气炮,粘料严重时启动振打。 使用效果:因为是在料仓外部局部阶段性振打,处理粘料有限,运行一段时间需要人工清料。 2、在料仓内部侧壁上悬挂衬板,通过振打衬板清理粘料。 使用效果:虽然清料设施装在仓内,但因悬挂衬板处于静态,其上面很容易粘料而且难以振打下去,料仓粘料问题仍然得不到解决。 以上是烧结处理料仓粘料常用的方法,但仅能局部、十分有限地处理粘料,每隔40天左右粘料越来越多且密实难处理,需要人工清理,不仅影响停机,而且作业空间狭窄,存在很大的安全隐患。 3、在料仓内壁四周安装液压自动清料铲,能够大面积直接破坏粘料而不积料,疏通清理料仓粘料效果好,无需人工清料,从根本上解决料仓粘料的问题。 九、铺底料粒级和厚度 保证铺底料不堵塞炉条间隙(一般7~9mm为宜)的情况下,铺底料粒级宜小而均匀10~16mm,厚度以30~40mm为宜。其好处有: 1)均匀气流分布,改善滤层作用,易控烧结终点。 2)改善成品烧结矿粒度组成,提高转鼓强度和产量。 以360m2烧结机2.3m/min机速,烧结矿堆比重1.65t/m3测算,铺底料每降低10mm,增产218.6吨/日。 某厂测定同一批烧结矿,成品烧结矿转鼓强度79.7%,10~20mm铺底料转鼓82%。 某厂测定不同粒级烧结矿转鼓强度 十、低负压点火措施和好处 1、低负压点火的主要措施 1)点火风箱负压独立控制,提高点火风箱严密性。 2)点火风箱隔板采用柔性中部密封,与台车底梁更贴合。 3)改进点火风箱支管内积料排放方式,彻底解决因卡料堵料而加大支管蝶阀开度造成点火风箱负压高的问题。 4)控制炉膛静压在-50Pa以下,点火风箱负压-8KPa以下的良好效果。 5)稳定料层厚度是基础,稳定烧结料水分是前提。 6)变更原料结构,烧结料过于松散、料层透气性过剩时,适当压下烧结料层。 7)控制适宜点火空燃比和点火强度,防止火焰外扑或内收。 2、低负压点火的好处 1)阻止外界冷空气吸入炉膛,降低点火煤气单耗。 2)改善台车边部点火效果,延长表层高温保持时间,提高成品率,降低燃耗。 3)保持原始料层透气性而不被破坏,增加通过料层有效风量,加快垂直烧结速度,提高成品烧结矿产量。 4)减少点火带入料层的NOx含量。
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