| [Посетитель (113.218.*.*)]Ответы [Китайский ] | Время :2024-03-17 |  Один из основных методов брикетирования железной руды. Железный концентрат, получаемый из бедной железной руды путем обогащения, мелкая руда, получаемая богатой железной рудой в процессе дробления и грохочения, железосодержащий порошок, извлекаемый в производстве (пыль доменных и конвертерных печей, непрерывная разливка, прокатная стальная окалина и т. д.), флюс (известняк, негашеная известь, гашеная известь, доломит и магнезит и др.) и топливо (коксовый порошок и антрацит) и т. д. подбираются в соответствии с требуемыми пропорциями, смешиваются с водой для получения гранулированной агломерационной смеси, укладываются плиткой на агломерационную тележку и спекаются в блоки путем зажигательной вентиляции.
Краткая история В 1887 году британская компания Huntington and Heber Rheinland впервые подала заявку на патент на метод взрывного спекания сульфидной руды и оборудование для агломерационного диска, используемое для этого method.In 1906 году американцы Дуайт и Ллойд получили патент на экстракционную ленточную агломерационную машину в Соединенных Штатах States.In 1911 году, первая непрерывная ленточная агломерационная машина с эффективной площадью 8 м2 (также известная как агломерационная машина типа DL) была завершена и введена в эксплуатацию в Brocken Steel Company в Пенсильвании, США. С развитием черной металлургии производство агломерата также быстро увеличивалось, и выпуск агломерата в мире к 80-м годам достиг более 500 миллионов тонн.Самая ранняя в Китае ленточная агломерационная машина была завершена и введена в эксплуатацию в Аньшане в 1926 году, эффективная площадь агломашины составляла 21,81 м2,1935 ~ 1937 гг., и четыре комплекта агломерационных машин по 50 м2 были введены в эксплуатацию один за другим, в 1943 году самый высокий годовой объем производства агломерата достиг 247 000 т Годовой объем производства агломерата достиг 96,54 млн тонн, а доля доменного клинкера ключевых предприятий достигла 90%...
После появления метода ленточного экстракции не только масштабы производства и производительность агломерата были значительно улучшены, но и технология производства достигла большого прогресса: (1) была усилена обработка спеченного сырья, такая как смешивание минерального порошка, дробление топлива и флюса, точное дозирование, грануляция и предварительный нагрев смеси и т. Д.; (2) Было разработано множество новых процессов для увеличения производства, экономии энергии и улучшения качества, таких как спекание толстым слоем, низкотемпературное спекание, спекание мелких шаров, спекание двойным шаром, спекание тонкого концентрата, двухслойное спекание, спекание горячим воздухом, новый процесс зажигания, гранулы агломерата и т. Д.; 3) Крупногабаритное, механизированное и автоматизированное агломерационное оборудование, компьютер для управления производством и контроля операций, (4) Применяются технологии защиты окружающей среды, такие как удаление пыли, десульфуризация и удаление оксидов азота.
Принцип Спекание пылевидной руды включает в себя множество физических и химических реакций, processes.No независимо от того, какой метод спекания принимается, процесс спекания можно в основном разделить на: сушку и обезвоживание, предварительный нагрев агломерационного материала, сжигание топлива, высокотемпературную консолидацию и охлаждение и другие этапы.Эти процессы осуществляются послойно в спеченном материале последовательно.На рисунке 1 показана реакция каждого слоя процесса спекания в условиях отработанного воздуха.Извлеченный воздух предварительно нагревается через спеченный горячий слой агломерата, а твердое топливо сжигается в слое горения, а тепло выделяется для получения высокой температуры (1250 ~ 1500 °C). Высокотемпературный выхлопной газ, извлекаемый из слоя сгорания, предварительно нагревает и обезвоживает спеченный материал.В зависимости от температуры и атмосферных условий в каждом слое осуществляются различные физико-химические реакции: испарение и разложение свободной воды и кристаллической воды, разложение карбоната, разложение, восстановление и окисление оксидов железа, удаление таких примесей, как сера и мышьяк, твердофазные и жидкофазные реакции некоторых оксидов (CaO, SiO2, FeO, Fe2O3, MgO), охлаждающая кристаллизация и консолидация жидкой фазы и др...
Горение и теплопередача Сжигание твердого углерода может обеспечить более 80% тепла в теплоотдаче процесса спекания и высокую температуру 1250 ~ 1500 °C (в слое горения), что обеспечивает физические и химические реакции, такие как обезвоживание, разложение известняка, разложение и восстановление оксида железа, десульфуризация, образование жидкой фазы и консолидация в процессе спекания. Реакция горения также влияет на производительность агломашины.
Реакция горения углерода в спеченном слое более сложна, что в общем случае можно выразить следующим образом: C O2=CO2;2C O2=2CO;CO2 C=2CO;2CO O2=2CO2 В области концентрации углерода концентрация CO в газовой фазе высокая, концентрация CO2 низкая, а атмосфера уменьшаема; в области меньшего количества углерода и без углерода концентрация CO низкая, а атмосфера снижается Двумя наиболее важными условиями для сгорания углерода в слое материала являются то, что поверхность частиц топлива нагревается до температуры воспламенения, и горячая поверхность топлива должна находиться в контакте с потоком газа с достаточной концентрацией кислорода.Обычно используемым топливом для спекания являются коксовый порошок и антрацит, а уголь с высоким содержанием летучих веществ не подходит для спекания, поскольку перед воспламенением улетучивается большое количество летучих веществ, которые легко блокируют трубопровод...
.
Скорость теплопередачи в процессе спекания очень высока.Спеченный материал представляет собой материал с мелкими частицами, эффективность теплопередачи очень высока, а также существует эндотермический процесс, такой как испарение и разложение воды, поэтому теплопроводность в спеченном материале осуществляется очень быстро.Тепло хорошо используется в процессе спекания, что в основном проявляется в низкой температуре выхлопных газов и «эффекте автоматического аккумулирования тепла» процесса спекания.Последнее относится к предварительному нагреву до более чем 1000 °C при прокачке воздуха через горячий слой агломерата (довольно «регенераторный» эффект), что увеличивает теплопоступление в слой сгорания ( На его долю приходится от 40% до 60% от общего теплопоступления слоя горения), что повышает температуру слоя горения, и увеличивается с утолщением слоя спекания, и температура слоя горения увеличивается, жидкая фаза спекания увеличивается, а прочность агломерата увеличивается, но скорость спекания уменьшается.На температуру слоя горения влияет количество топлива и автоматическое накопление тепла, а также тепловые эффекты различных химических реакций в слое горения...
.
Движение воздушного потока в слое спеченного материала Все реакции и изменения в процессе спекания осуществляются при условии, что воздушный поток непрерывно проходит через слой материала.Движение воздушного потока оказывает большое влияние на производительность и качество агломерата. Температура слоя горения связана с проницаемостью слоя материала, поскольку каждый слой постоянно изменяется в процессе спекания, воздухопроницаемость и расход газа слоя материала также изменяются.Если шарик сломается после высыхания, сушильный слой и слой предварительного нагрева также будут оказывать большое сопротивление...
Pu = Fer / Ah (Ha / Si) En
В формуле F — объем воздуха, м3/мин, A — площадь вытяжки, м2, h — толщина слоя материала, м; S — отрицательное давление выхлопа, кПа, n — коэффициент, связанный со свойствами воздушного потока, характеристиками сырья и состоянием материала в процессе спекания, как правило, n=0,5~1,0. Предварительный нагрев спеченного материала связан с температурой спекания и т. Д., Равномерное распределение воздушного потока по поверхности материала повлияет на однородность процесса спекания, особенно для больших агломерационных машин...
Испарение и конденсация воды Добавление определенного количества воды в спеченный материал является необходимостью грануляции порошка. Когда температура спеченного материала достигает 100°C или выше, вода сильно испаряется, а влажность выхлопных газов спекания увеличивается. Когда выхлопные газы покидают сушильный слой и попадают в слой влажного материала, температура снижается ниже точки росы из-за охлаждения, и водяной пар в выхлопных газах конденсируется в слое влажного материала, так что влажность слоя влажного материала превышает исходную влажность, что является «явлением перевлажности». Чрезмерная влажность разрушает шар и снижает проницаемость ванны. Использование предварительно нагретого агломерационного материала может уменьшить или устранить переувлажнение. Явление переувлажнения при спекании мелкодисперсного концентрата более серьезно, чем при спекании богатого рудного порошка. Вода в виде кристаллической воды представляет собой химически связанную воду, которая может разлагаться и удаляться только при более высоких температурах.
Разложение, окисление и восстановление Основными реакциями разложения в процессе спекания являются разложение карбонатов (CaCO3, MgCO3 и FeCO3 и др.) и некоторых оксидов. Когда давление разложения карбоната составляет 101,325 кПа, его температура составляет: CaCO3 910 °C, MgCO3 630 °C, FeCO3 400 °C. Поэтому они полностью разлагаются в процессе спекания. Если размер зерна известняка крупный, то не только время разложения увеличивается, но и он не может быть полностью разложен и полностью минерализован другими оксидами, а остаточный свободный CaO в агломерате приведет к измельчению агломерата. Поэтому размер зерен известняка должен быть менее 3 мм. Разложение карбоната является эндотермической реакцией, и количество известняка, как правило, соответственно увеличивается.
В процессе спекания оксиды железа могут разлагаться, восстанавливаться или окисляться в зависимости от их морфологии, температуры и газофазного состава. Давление разложения Fe2O3 составляет 20,6 кПа (0,21 атмосферы) при 1383 °C, а парциальное давление кислорода в процессе спекания низкое (6,8 ~ 18,6 кПа), поэтому термическое разложение может происходить при 1300 ~ 1350 °C (слой горения) (6Fe2O3 = 4Fe3O4 O2). Давление разложения Fe3O4 и FeO очень мало, и невозможно произвести термическое разложение в процессе спекания.Давление разложения Fe2O3 высокое, и отходящий газ спекания часто содержит небольшое количество CO, которое может быть снижено при 300 ~ 400 °C, поэтому Fe2O3 снижается в слое предварительного нагрева и слое горения; давление разложения Fe3O4 низкое, и оно может быть снижено только в атмосфере с высокой концентрацией CO, поэтому восстановление осуществляется только в области, где температура и концентрация CO вблизи частиц топлива в слое горения высоки.FeO может быть восстановлен до частичного металлического железа только при условии высокого соотношения топлива (＞10%).При условии низкого соотношения топлива реакция термического разложения и восстановления Fe2O3 относительно small.In слое спекания, Fe3O4 и FeO могут быть частично окислены до Fe2O3 из-за отсутствия углерода...
.
Поведение цветных металлов в процессе спекания Давление разложения MnO2 и Mn2O3 очень высокое (температура составляет 460°C и 927°C при 20,6 кПа соответственно), поэтому они могут разлагаться и восстанавливаться в слое предварительного нагрева, а образующиеся Mn3O4 и SiO2 образуют Mn2SiO4 с низкой температурой плавления. FeS2 начинает термическое разложение при 565°C (2FeS2 = 2FeS S2), но окисление может быть проведено до разложения (4FeS2 11O2 = 2Fe2O3 8SO2), при 565 ~ 1383 °C окисление и термическое разложение осуществляются одновременно, а продуктом окисления является Fe3O4 при более высоких температурах; FeS2 (FeS) также может окисляться Fe2O3, а образующийся SO3 может быть поглощен CaO с образованием CaSO4. Уменьшение размера частиц минерального порошка с соответствующим количеством топлива для поддержания достаточной атмосферы окисления и высокой температуры способствует десульфуризации, а увеличение щелочности для снижения скорости десульфуризации общий процесс спекания может удалить более 90% серы.Температура разложения сульфата (BaSO4 и т. Д.) Высокая, а скорость десульфуризации составляет 80% ~ 85%. As2O3 летуч для удаления, но As2O5 очень стабилен.PbS и ZnS могут окисляться с образованием PbO и ZnO, которые расплавляются в фазе силикатного шлака.Поэтому As, Pb и Zn трудно удалить в процессе спекания, и часть из них может быть удалена при условии высокого соотношения топлива.Добавьте небольшое количество хлорида (CaCl2 и т. Д.) Для образования летучих AsCl3, PbCl2 и ZnCl2 и удалите 60% As, 90% Pb и 60% Zn.K2O, Na2O и P2O5 трудно удаляются в процессе спекания...
.
Плавление и затвердевание минерального порошкаПеред плавлением минерала происходит твердофазная реакция powder.It представляет собой реакцию, вызванную миграцией, диффузией и сочетанием новых соединений, вызванной увеличением ионной кинетической энергии на поверхности минерала при нагревании минерального порошка до определенной температуры ниже его температуры плавления.Твердофазный продукт реакции 2CaO· Температура SiO2 составляет 500 ~ 690 °C; Температура Fe2O3 составляет 400 ~ 600 °C; 2CaO· Fe2O3 составляет 400°C;2FeO· SiO2 составляет 970°C. Эти реакции можно проводить в слое предварительного нагрева и слое горения, но из-за короткого времени они не будут развиваться очень сильно.2CaO· SiO2 может храниться во всем этом в высокотемпературных расплавах, а 2FeO· SiO2 частично разлагается, в то время как CaO· Fe2O3 и 2CaO· Fe2O3 весь разлагается, и твердофазная реакция является экзотермической реакцией, и на степень ее реакции влияет не только температура, но и условия взаимного контакта и химическое сродство.В процессе восстановления, окисления и твердофазной реакции в спекании будут появляться вещества с низкой температурой плавления, такие как 2FeO· SiO2 (температура плавления 1205 °C) и его эвтектическая смесь (1177~1178 °C), CaO· Fe2O3 (1216°C),FeO-2CaO· Эвтектическая смесь SiO2 (1280°C), CaO· Эвтектическая смесь Fe2O3-CaO·2Fe2O3 (1200°C) и CaO· Fe2O3 - 2CaO· Fe2O3 - эвтектическая смесь Fe3O4 (1180 °C).Эти вещества плавятся первыми, а затем непрерывно плавят остальные материалы, изменяют свой собственный состав и образуют новый расплав.На состав расплава влияет состав агломерационного материала и степень восстановительной и окислительной реакции, но расплав можно в основном разделить на две категории: силикатная система и ферритовая система.Высокое качество агломерата (т. е. низкое содержание SiO2), высокая щелочность и высокая степень окисления способствуют образованию ферритного расплава, и наоборот, способствуют образованию силикатного расплава. Fe2O3 и 2CaO· Fe2O3), силикат кальция (2CaO· SiO2 и 3CaO· SiO2 и др.) и кальцит-железо-оливин (CaO· ФеО· В агломерате, содержащем TiO2 и CaF2, перовскиты (CaO· TiO2 ) и 3CaO·2SiO2 · Последнее затвердевание – стекло с низкой температурой плавления, в составе которого в основном сложный силикат.Например, феррит кальция обладает лучшими восстановительными свойствами, чем форстерит кальция, и лучше, чем ордивайн (2FeO· SiO2 ) лучше;2CaO· SiO2 претерпевает кристаллическую трансформацию (β2CaO· SiO2→γ2CaO· SiO2), происходит около 10% расширения объема, вызывая измельчение спекателя, прочность аморфного стекла хуже, чем у кристаллического минерала...
.
Метод и оборудование спекания Метод спекания делится на два вида в зависимости от направления потока газа в слое материала: метод спекания выхлопных газов и метод спекания с выдувом. В мировом объеме производства агломерата более 99% от общего объема производства агломерата производится ленточной агломерационной машиной (см. Спекание в ленточных агломерационных машинах)...
Процесс спекания Процесс спекания железной руды (концентрата, богатой рудной мелочи) в агломерат. Современный процесс спекания состоит из трех частей: подготовка сырья, спекание и переработка агломерата. Каждая часть состоит из нескольких процессов (см. рис. 2). Часть подготовки сырья включает в себя хранение и смешивание сырья (см. Смешивание руды), переработку флюсов и топлива, дозирование, смешивание и грануляцию, а также распределение материалов. Агломерационная часть включает в себя процессы воспламенения и спекания выхлопных газов. Обработка агломерата включает в себя охлаждение и дробление, просеивание и грануляцию.
Переработка флюса и топлива Основным потоком спекания являются известь и доломит, которые carbonates.In процессе спекания не только должны быть полностью разложены, но и разложенные CaO и MgO должны быть в состоянии полностью соединиться с другими оксидами с образованием новых минералов; в противном случае агломерат будет содержать свободный CaO, вызывая измельчение, что не способствует хранению.Следовательно, размер частиц флюса должен быть менее 3 мм, но входящий размер частиц известняка и доломита, как правило, составляет 40 ~ 0 мм или крупно, поэтому он должен быть измельчен. В большинстве операций дробления используются молотковые дробилки или ударные дробилки, а при сортировке используются самоцентрирующиеся вибрационные грохоты.Негашеная известь и гашеная известь обычно поступают на завод с мелким размером частиц и не нуждаются в измельчении, но негашеная известь имеет прижигание на коже человека, поэтому рекомендуется использовать газ для транспортировки и усиления герметизации рабочей зоны... |
|
