| [Відвідувач (113.218.*.*)]Відповіді [Китайський ] | Час :2024-03-17 |  Один з основних методів брикетування залізної руди. Залізний концентрат, одержуваний з бідної залізної руди шляхом збагачення, дрібна руда, отримана багатою залізною рудою в процесі дроблення і просіювання, залізовмісний порошок, що видобувається на виробництві (пил доменної і конвертерної печей, безперервне лиття, сталевий прокат і т.д.), флюс (вапняк, негашене вапно, гашене вапно, доломіт і магнезит і т.д.) і паливо (коксовий порошок і антрацит) і т.д. підбирають відповідно до необхідних пропорцій, змішують з водою для отримання гранульованої спікальної суміші, укладають на вагонетку для спікання і спікають в блоки за допомогою запалювальної вентиляції.
Коротка історія У 1887 році британці Хантінгтон і Хебер Рейнланд вперше подали заявку на патент на метод вибухового спікання сульфідної руди та обладнання для спікання дисків, що використовується для цього method.In 1906 році американці Дуайт і Ллойд отримали патент на екстракційну стрічкову агломашину в США States.In 1911 році була завершена і введена в експлуатацію перша машина безперервного стрічкового спікання з ефективною площею 8 м2 (також відома як агломашина типу DL) на підприємстві Brocken Steel Company в штаті Пенсільванія, США. З розвитком чорної металургії стрімко зріс і випуск агломерату, а випуск агломерату в світі до 80-х років досяг понад 500 млн тонн.Перша в Китаї машина для агломерації стрічкових вихлопних газів була завершена і введена в експлуатацію в Аньшані в 1926 році, ефективна площа агломашини становила 21,81 м2.1935~1937 і чотири комплекти агломашин по 50 м2 були введені в експлуатацію один за одним, в 1943 році найвищий річний обсяг виробництва агломерату досяг 247 000 тонн Річний обсяг виробництва агломерату досяг 96,54 млн тонн, а показник доменного клінкеру ключових підприємств досяг 90%...
Після появи методу спікання стрічкової екстракції не тільки масштаби виробництва та вихід агломерату були значно покращені, але й технологія виробництва досягла великого прогресу: (1) обробка спеченої сировини була посилена, наприклад, змішування мінерального порошку, дроблення палива та флюсу, точне дозування, грануляція та попередній підігрів суміші тощо; (2) для збільшення виробництва, економії енергії та покращення якості було розроблено різноманітні нові процеси, такі як спікання товстого шару, низькотемпературне спікання, спікання малих кульок, подвійне спікання кульок, спікання дрібного концентрату, двошарове спікання, спікання гарячим повітрям, новий процес запалювання, гранула агломерату тощо; 3) Великомасштабне, механізоване та автоматизоване обладнання для агломерації, комп'ютер для управління виробництвом та контролю експлуатації, (4) Застосовуються технології захисту навколишнього середовища, такі як видалення пилу, десульфуризація та видалення оксидів азоту.
Принцип Спікання пиловугільної руди включає багато фізичних і хімічних реакцій, processes.No незалежно від того, який метод спікання прийнятий, процес спікання в основному можна розділити на: сушіння та зневоднення, попереднє нагрівання спікального матеріалу, спалювання палива, високотемпературне ущільнення та охолодження та інші етапи.Ці процеси здійснюються пошарово в спеченому матеріалі послідовно.На малюнку 1 показана реакція кожного шару процесу спікання за умови відпрацьованого повітря.Відпрацьоване повітря попередньо нагрівається через спечений шар гарячого агломерату, а тверде паливо спалюється в шарі згоряння, а тепло виділяється для отримання високої температури (1250 ~ 1500 °C). Високотемпературний вихлопний газ, що витягується з шару згоряння, попередньо нагріває та зневоднює спечений матеріал.Залежно від температури та атмосферних умов у кожному шарі відбуваються різні фізико-хімічні реакції: випаровування та розкладання вільної води та кристалічної води, розкладання карбонату, розкладання, відновлення та окислення оксидів заліза, видалення домішок, таких як сірка та миш'як, твердофазні та рідкофазні реакції деяких оксидів (CaO, SiO2, FeO, Fe2O3, MgO), охолодження кристалізації та ущільнення рідкої фази тощо...
Горіння та теплопередача Спалювання твердого вуглецю може забезпечити понад 80% тепла в процесі спікання та високу температуру 1250~1500 °C (у шарі згоряння), що забезпечує такі фізичні та хімічні реакції, як зневоднення, розкладання вапняку, розкладання та відновлення оксиду заліза, десульфуризація, утворення рідкої фази та консолідація в процесі спікання. Реакція горіння також впливає на вихід агломашини.
Реакція горіння вуглецю в спеченому шарі більш складна, що в загальному випадку можна виразити так: С О2=СО2;2С О2=2СО;СО2 С=2СО;2СО О2=2СО2 В області концентрації вуглецю концентрація СО в газовій фазі висока, концентрація СО2 низька, а атмосфера відновна; в області меншої кількості вуглецю і відсутності вуглецю концентрація СО низька, а атмосфера зменшується Дві найважливіші умови згоряння вуглецю в шарі матеріалу полягають у тому, що поверхня частинок палива нагрівається до температури займання, а поверхня гарячого палива повинна контактувати з потоком газу з достатньою концентрацією кисню.Зазвичай використовуваним паливом для спікання є коксовий порошок і антрацит, а вугілля з високим вмістом летких речовин не придатне для спікання, оскільки велика кількість летких речовин випаровується перед займанням, через що легко заблокувати трубопровід...
.
Швидкість теплопередачі в процесі спікання дуже висока.Спечений матеріал є невеликим матеріалом, ефективність теплопередачі дуже висока, а також існує ендотермічний процес, такий як випаровування та розкладання води, тому теплопровідність здійснюється дуже швидко в спеченому матеріалі.Тепло добре використовується в процесі спікання, що в основному проявляється в низькій температурі вихлопних газів і «ефекті автоматичного зберігання тепла» процесу спікання.Останнє відноситься до попереднього нагрівання до більш ніж 1000 °C, коли повітря прокачується через шар гарячого агломерату (досить «ефект регенератора»), що збільшує надходження тепла в шар згоряння ( На його частку припадає приблизно від 40% до 60% загального теплового доходу шару згоряння), що підвищує температуру шару згоряння, і зростає з потовщенням агломераційного шару, і температура шару горіння зростає, рідка фаза спікання збільшується, а міцність агломерату зростає, але швидкість спікання зменшується.На температуру шару згоряння впливає кількість палива і автоматичний накопичувач тепла, а також теплові ефекти різних хімічних реакцій в шарі згоряння...
.
Рух повітряного потоку в шарі спеченого матеріалу Всі реакції і зміни в процесі спікання здійснюються за умови, що повітряний потік безперервно проходить через шар матеріалу.Рух повітряного потоку має великий вплив на вихід і якість агломерату. Температура шару горіння пов'язана з проникністю шару матеріалу, оскільки кожен шар постійно змінюється в процесі спікання, також змінюється повітропроникність і швидкість потоку газу шару матеріалу.Якщо кулька розіб'ється після висихання, шар висихання та шар попереднього нагрівання також створять великий опір...
Pu = Fer / Ah (Ha / Si) En
У формулі F - об'єм повітря, м3 / хв, A - площа вихлопу, м2, h - товщина шару матеріалу, м; S - негативний тиск вихлопу, кПа, n - коефіцієнт, пов'язаний з властивостями повітряного потоку, характеристиками сировини та станом матеріалу в процесі спікання, як правило, n=0,5~1,0. Попереднє нагрівання спеченого матеріалу пов'язане з температурою спікання тощо, чи рівномірно розподіляється потік повітря по поверхні матеріалу, вплине на рівномірність процесу спікання, особливо для великих агломашин...
Випаровування і конденсація води Додавання певної кількості води до спеченого матеріалу є необхідністю грануляції порошку. Коли температура спеченого матеріалу досягає 100 °C або вище, вода бурхливо випаровується, а вологість вихлопних газів, що спікаються, зростає. Коли вихлопні гази залишають шар сушіння і потрапляють у шар вологого матеріалу, температура знижується нижче точки роси через охолодження, а водяна пара у вихлопному газі конденсується в шарі вологого матеріалу, так що вологість шару вологого матеріалу перевищує початкову вологість, що є «явищем перевологості». Надмірна вологість руйнує кульку і знижує проникність ванни. Використання попередньо розігрітого матеріалу для спікання дозволяє зменшити або усунути перезволоження. Явище перезволоження при спіканні дрібнодисперсного концентрату більш серйозне, ніж при спіканні багатого рудного порошку. Вода у вигляді кристалічної води - це хімічно зв'язана вода, яка може розкладатися і видалятися тільки при більш високих температурах.
Розкладання, окислення і відновлення Основними реакціями розкладання в процесі спікання є розкладання карбонатів (CaCO3, MgCO3 і FeCO3 та ін.) І деяких оксидів. Коли тиск розкладання карбонату становить 101,325 кПа, його температура становить: CaCO3 910 °C, MgCO3 630 °C, FeCO3 400 °C. Тому в процесі спікання вони повністю розкладаються. Якщо розмір зерен вапняку крупнозернистий, то не тільки подовжується час розкладання, але і він не може повністю розкластися і повністю мінералізуватися іншими оксидами, а залишковий вільний СаО в агломераті призведе до подрібнення агломерату. Тому розмір зерен вапняку повинен бути менше 3 мм. Розкладання карбонату є ендотермічною реакцією, і кількість вапняку, як правило, відповідно збільшується.
У процесі спікання оксиди заліза можуть розкладатися, відновлюватися або окислюватися відповідно до їх морфології, температури та газово-фазового складу. Тиск розкладання Fe2O3 становить 20,6 кПа (0,21 атмосфери) при 1383 °C, а парціальний тиск кисню в процесі спікання низький (6,8~18,6 кПа), тому термічне розкладання може відбуватися при 1300~1350 °C (шар горіння) (6Fe2O3=4Fe3O4 O2). Тиск розкладання Fe3O4 і FeO дуже малий, і неможливо отримати термічне розкладання в процесі спікання.Тиск розкладання Fe2O3 високий, і відпрацьований газ для спікання часто містить невелику кількість CO, яку можна зменшити при 300~400 °C, тому Fe2O3 відновлюється в шарі попереднього нагріву та шарі згоряння; тиск розкладання Fe3O4 низький, і його можна зменшити лише в атмосфері з високою концентрацією CO, тому відновлення проводиться лише в зоні, де температура та концентрація CO поблизу частинок палива в шарі згоряння високі.FeO може бути відновлений до часткового металевого заліза тільки за умови високого коефіцієнта палива (＞10%).За умови низького паливного відношення реакція термічного розкладання і відновлення Fe2O3 протікає відносно small.In агломераційного шару, Fe3O4 і FeO можуть частково окислюватися до Fe2O3 за рахунок відсутності вуглецю...
.
Поведінка кольорових елементів у процесі спікання Тиск розкладання MnO2 і Mn2O3 дуже високий (температура становить 460 °C і 927 °C при 20,6 кПа відповідно), тому вони можуть розкладатися і відновлюватися в шарі попереднього нагрівання, а утворені Mn3O4 і SiO2 утворюють Mn2SiO4 з низькою температурою плавлення. FeS2 починає термічне розкладання при 565 ° C (2FeS2 = 2FeS S2), але окислення може проводитися і до розкладання (4FeS2 11O2 = 2Fe2O3 8SO2), при 565 ~ 1383 ° C окислення і термічне розкладання здійснюються одночасно, а продуктом окислення є Fe3O4 при більш високих температурах; FeS2 (FeS) також може окислюватися Fe2O3, а утворений SO3 може бути поглинений CaO з утворенням CaSO4. Зменшення розміру частинок мінерального порошку з відповідною кількістю палива для підтримки достатньої атмосфери окислення та високої температури сприяє десульфуризації, а збільшення лужності для зменшення швидкості десульфурації загальний процес спікання може видалити більше 90% сірки.Температура розкладання сульфату (BaSO4 тощо) висока, а швидкість десульфурації становить 80% ~ 85%. As2O3 летючий для видалення, але As2O5 дуже стабільний.PbS і ZnS можуть окислюватися з утворенням PbO і ZnO, які розплавляються в фазі силікатного шлаку.Тому As, Pb і Zn важко видаляються в процесі спікання, і частина їх може бути видалена за умови високого співвідношення палива.Додайте невелику кількість хлориду (CaCl2 і т.д.) для отримання летких AsCl3, PbCl2 і ZnCl2, і видаліть 60% As, 90% Pb і 60% Zn.K2O, Na2O і P2O5 важко видалити в процесі спікання...
.
Плавлення і затвердіння мінерального порошкуПеред плавленням мінералу powder.It відбувається твердофазна реакція - це реакція, викликана міграцією, дифузією і з'єднанням нових сполук, викликаних збільшенням іонної кінетичної енергії на поверхні мінералу при нагріванні мінералу до певної температури нижче температури плавлення.Продукт твердофазної реакції 2СаО· Температура SiO2 становить 500~690 °C; Температура Fe2O3 становить 400~600°C;2CaO· Fe2O3 становить 400 °C;2 FeO· SiO2 становить 970 ° С. Ці реакції можуть проводитися в шарі попереднього нагріву і шарі горіння, але через короткий час вони будуть розвиватися не дуже сильно.2CaO· SiO2 може зберігатися в ньому у високотемпературних розплавах, а 2FeO· SiO2 частково розкладається, а CaO· Fe2O3 і 2CaO· Fe2O3 весь розкладається, а твердофазна реакція є екзотермічною реакцією, і на ступінь її реакції впливає не тільки температура, але й умови взаємного контакту та хімічна спорідненість.У процесі відновлення, окислення і твердофазної реакції в агломераті з'являться речовини з низькою температурою плавлення, наприклад 2FeO· SiO2 (температура плавлення 1205 °C) та його евтектична суміш (1177~1178 °C), CaO· Fe2O3 (1216 °C), FeO-2CaO· Евтектична суміш SiO2 (1280 °C), CaO· Евтектична суміш Fe2O3-CaO·2Fe2O3 (1200°C) і CaO· Fe2O3 - 2CaO· Fe2O3 - евтектична суміш Fe3O4 (1180 °C).Ці речовини плавляться першими, а потім безперервно розплавляють інші матеріали, змінюють власний склад і утворюють новий розплав.На склад розплаву впливає склад агломераційного матеріалу і ступінь відновлення і реакції окислення, але в основному розплав можна розділити на дві категорії: силікатна система і феритова система.Висока якість агломерату (тобто низький вміст SiO2), висока лужність і високий ступінь окислення сприяють утворенню феритового розплаву, навпаки, сприяють утворенню силікатного розплаву. Fe2O3 і 2CaO· Fe2O3), силікат кальцію (2CaO· SiO2 і 3CaO· SiO2 та ін.) і кальцит-залізо олівін (CaO· FeO· У агломераті, що містить TiO2 і CaF2, перовскіт (CaO· TiO2 ) і 3CaO·2SiO2 · Останнім застиганням є скло з низькою температурою плавлення, склад якого в основному складний силікат.Наприклад, ферит кальцію має кращі відновні властивості, ніж форстерит кальцію, і краще, ніж орбожественний (2FeO· SiO2 ) краще;2CaO· SiO2 піддається кристалічному перетворенню (β2CaO· SiO2→γ2CaO· SiO2), відбувається близько 10% об'ємного розширення, що викликає подрібнення агломерату, міцність аморфного скла гірше, ніж у кристалічного мінералу...
.
Метод спікання та обладнання Метод спікання поділяється на два види відповідно до напрямку потоку газу в шарі матеріалу: метод спікання з відпрацьованих газів і метод спікання видувом. У загальному обсязі виробництва агломерату у світі понад 99% від загального обсягу виробництва агломерату виробляється стрічковою витяжною агломашиною (див. Стрічкова агломашина для спікання)...
Процес спікання Процес спікання залізної руди (концентрат, багата дрібна руда) в агломерат. Сучасний процес спікання складається з трьох частин: підготовка сировини, спікання та агломераційна обробка. Кожна частина складається з ряду процесів (див. рис. 2). Частина підготовки сировини включає зберігання і змішування сировини (див. Рудозмішування), переробку флюсів і палива, дозування, змішування і грануляцію, розподіл матеріалів. Частина спікання включає процеси запалювання і спікання вихлопних газів. Частина агломерату включає охолодження і дроблення, просіювання і грануляцію.
Переробка флюсу і палива Основним флюсом спікання є вапно і доломіт, які carbonates.In процесі спікання, не тільки повинні повністю розкладатися, але і розкладені СаО і MgO повинні мати можливість повністю з'єднуватися з іншими оксидами, утворюючи нові мінерали; в іншому випадку агломерат буде містити вільний CaO, викликаючи подрібнення, що не сприяє зберіганню.Тому розмір частинок флюсу повинен бути менше 3 мм, але розмір вхідних частинок вапняку і доломіту, як правило, становить 40 ~ 0 мм або грубий, тому його необхідно подрібнити. У більшості операцій дроблення використовуються молоткові дробарки або ударні дробарки, а в операціях просіювання використовуються вібраційні сита, що самоцентруються.Негашене вапно і гашене вапно, як правило, надходять в установку з дрібним розміром частинок, і їх не потрібно подрібнювати, але негашене вапно має припікання на шкірі людини, тому доцільно використовувати газ для транспортування і посилення герметизації робочої зони... |
|
