范文一:烧结工艺流程
烧结工艺
烧结是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。
1.低温预烧阶段
在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
2.中温升温烧结阶段
此阶段开始出现再结晶,在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时表面的氧化物被还原,颗粒界面形成烧结颈。
3.高温保温完成烧结阶段
此阶段中的扩散和流动充分的进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使孔隙尺寸和孔隙总数有所减少,烧结体密度明显增加。 烧结生产工艺流程
1.烧结的概念
将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。
2. 烧结生产的工艺流程
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图2—4所示。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。
抽风烧结工艺流程
烧结原料的准备
①含铁原料
含铁量较高、粒度
②熔剂
要求熔剂中有效CaO含量高,杂质少,成分稳定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。
在烧结料中加入一定量的白云石,使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作用,可以提高烧结矿的质量。
主要为焦粉和无烟煤。
对燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,挥发分低,含硫低,成分稳定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。
对入厂烧结原料的一般要求见表2—2。
入厂烧结原料一般要求
配料与混合
①配料
配料目的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满足高炉冶炼的要求。
常用的配料方法:容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变,原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较差。
质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确,便于实现自动化。 ②混合
混合目的:使烧结料的成分均匀,水分合适,易于造球,从而获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合作业:加水润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同,可采用一次混合或二次混合两种流程。
一次混合的目的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。 二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透气性。
用粒度10~Omm的富矿粉烧结时,因其粒度已经达到造球需要,采用一次混合,混合时间约50s。
使用细磨精矿粉烧结时,因粒度过细,料层透气性差,为改善透气性,必须在混合过程中造球,所以采用二次混合,混合时间一般不少于2.5~3min。
我国烧结厂大多采用二次混合。
烧结生产
烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。
①布料
将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。
当采用铺底料工艺时,在布混合料之前,先铺一层粒度为10~25mm,厚度为20~25mm的小块烧结矿作为铺底料,其目的是保护炉箅,降低除尘负荷,延长风机转子寿命,减少或消除炉箅粘料。
铺完底料后,随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布,并且有一定的松散性,表面平整。
目前采用较多的是圆辊布料机布料。
点火操作是对台车上的料层表面进行点燃,并使之燃烧。
点火要求有足够的点火温度,适宜的高温保持时间,沿台车宽度点火均匀。
点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。 点火时间通常40~60s。
点火真空度4~6kPa。
点火深度为10~20mm。
③烧结
准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
烧结风量:平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(70~
90)m3/(cm2.min)。
真空度:决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。
料层厚度:合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚度为250~500mm。
机速:合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中,机速一般控制在1.5~4m/min为宜。
烧结终点的判断与控制:控制烧结终点,即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处,大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。
带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的,沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层,各层中的反应变化情况如图2—5所示。点火开始以后,依次出现烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失,最终只剩烧结矿层。
①烧结矿层
经高温点火后,烧结料中燃料燃烧放出大量热量,使料层中矿物产生熔融,随着燃烧层下移和冷空气的通过,生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。
这层的主要变化是熔融物的凝固,伴随着结晶和析出新矿物,还有吸入的冷空气被预热,同时烧结矿被冷却,和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。
②燃烧层
燃料在该层燃烧,温度高达1350~1600℃,使矿物软化熔融黏结成块。 该层除燃烧反应外,还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。
③预热层
由燃烧层下来的高温废气,把下部混合料很快预热到着火温度,一般为400~800℃。
此层内开始进行固相反应,结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解,磁铁矿局部被氧化。
④干燥层
干燥层受预热层下来的废气加热,温度很快上升到100℃以上,混合料中的游离水大量蒸发,此层厚度一般为l0~30mm。
实际上干燥层与预热层难以截然分开,可以统称为干燥预热层。 该层中料球被急剧加热,迅速干燥,易被破坏,恶化料层透气性。 ⑤过湿层
从干燥层下来的热废气含有大量水分,料温低于水蒸气的露点温度时,废气中的水蒸气会重新凝结,使混合料中水分大量增加而形成过湿层。 此层水分过多,使料层透气性变坏,降低烧结速度。
烧结过程中的基本化学反应
①固体碳的燃烧反应
固体碳燃烧反应为:
反应后生成C0和C02,还有部分剩余氧气,为其他反应提供了氧化还原气体和热量。
燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展程度、以及抽过燃烧层的气体成分等因素。
②碳酸盐的分解和矿化作用
烧结料中的碳酸盐有CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等,其中以CaC03为主。在烧结条件下,CaC03在720℃左右开始分解,880℃时开始化学沸腾,其他碳酸盐相应的分解温度较低些。
碳酸钙分解产物Ca0能与烧结料中的其他矿物发生反应,生成新的化合物,这就是矿化作用。反应式为:
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2
CaCO3+Fe2O3=CaO ·Fe2O3+ CO2
如果矿化作用不完全,将有残留的自由Ca0存在,在存放过程中,它将同大气中的水分进行消化作用:
CaO+H2O=Ca(OH)2
使烧结矿的体积膨胀而粉化。
③铁和锰氧化物的分解、还原和氧化
铁的氧化物在烧结条件下,温度高于l300℃时,Fe203可以分解 Fe304在烧结条件下分解压很小,但在有Si02存在、温度大于1300℃时,也可能分解
范文二:烧结工艺流程
烧结工艺流程
钢铁生产过程中的烧结
1.烧结的概念
将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。
2. 烧结生产的工艺流程
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图2—4所示。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。
抽风烧结工艺流程
◆烧结原料的准备
①含铁原料
含铁量较高、粒度
一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。
②熔剂
要求熔剂中有效CaO含量高,杂质少,成分稳定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。
在烧结料中加入一定量的白云石,使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作用,可以提高烧结矿的质量。
③燃料
主要为焦粉和无烟煤。
对燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,挥发分低,含硫低,成分稳定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。
对入厂烧结原料的一般要求见表2—2。
入厂烧结原料一般要求
◆配料与混合
①配料
配料目的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满足高炉冶炼的要求。
常用的配料方法:容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变,原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较差。
质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确,便于实现自动化。
②混合
混合目的:使烧结料的成分均匀,水分合适,易于造球,从而获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合作业:加水润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同,可采用一次混合或二次混合两种流程。
一次混合的目的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。
二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透气性。
用粒度10~Omm的富矿粉烧结时,因其粒度已经达到造球需要,采用一次混合,混合时间约50s。
使用细磨精矿粉烧结时,因粒度过细,料层透气性差,为改善透气性,必须在混合过程中造球,所以采用二次混合,混合时间一般不少于2.5~3min。
我国烧结厂大多采用二次混合。
◆烧结生产
烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。
①布料
将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。
当采用铺底料工艺时,在布混合料之前,先铺一层粒度为10~25mm,厚度为20~25mm的小块烧结矿作为铺底料,其目的是保护炉箅,降低除尘负荷,延长风机转子寿命,减少或消除炉箅粘料。
铺完底料后,随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布,并且有一定的松散性,表面平整。
目前采用较多的是圆辊布料机布料。
②点火
点火操作是对台车上的料层表面进行点燃,并使之燃烧。
点火要求有足够的点火温度,适宜的高温保持时间,沿台车宽度点火均匀。
点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。
点火时间通常40~60s。
点火真空度4~6kPa。
点火深度为10~20mm。
③烧结
准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
烧结风量:平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(70~90)m3/(cm2.min)。
真空度:决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。
料层厚度:合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚度为250~500mm。
机速:合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中,机速一般控制在1.5~4m/min为宜。
烧结终点的判断与控制:控制烧结终点,即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处,大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。
带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的,沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层,各层中的反应变化情况如图2—5所示。点火开始以后,依次出现烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失,最终只剩烧结矿层。
①烧结矿层
经高温点火后,烧结料中燃料燃烧放出大量热量,使料层中矿物产生熔融,随着燃烧层下移和冷空气的通过,生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。
这层的主要变化是熔融物的凝固,伴随着结晶和析出新矿物,还有吸入的冷空气被预热,同时烧结矿被冷却,和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。
②燃烧层
燃料在该层燃烧,温度高达1350~1600℃,使矿物软化熔融黏结成块。
该层除燃烧反应外,还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。
③预热层
由燃烧层下来的高温废气,把下部混合料很快预热到着火温度,一般为400~800℃。
此层内开始进行固相反应,结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解,磁铁矿局部被氧化。
④干燥层
干燥层受预热层下来的废气加热,温度很快上升到100℃以上,混合料中的游离水大量蒸发,此层厚度一般为l0~30mm。
实际上干燥层与预热层难以截然分开,可以统称为干燥预热层。
该层中料球被急剧加热,迅速干燥,易被破坏,恶化料层透气性。
⑤过湿层
从干燥层下来的热废气含有大量水分,料温低于水蒸气的露点温度时,废气中的水蒸气会重新凝结,使混合料中水分大量增加而形成过湿层。
此层水分过多,使料层透气性变坏,降低烧结速度。
烧结过程中的基本化学反应
①固体碳的燃烧反应
固体碳燃烧反应为:
反应后生成C0和C02,还有部分剩余氧气,为其他反应提供了氧化还原气体和热量。
燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展程度、以及抽过燃烧层的气体成分等因素。
②碳酸盐的分解和矿化作用
烧结料中的碳酸盐有CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等,其中以CaC03为主。在烧结条件下,CaC03在720℃左右开始分解,880℃时开始化学沸腾,其他碳酸盐相应的分解温度较低些。
碳酸钙分解产物Ca0能与烧结料中的其他矿物发生反应,生成新的化合物,这就是矿化作用。反应式为:
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2
CaCO3+Fe2O3=CaO ·Fe2O3+ CO2
如果矿化作用不完全,将有残留的自由Ca0存在,在存放过程中,它将同大气中的水分进行消化作用:
CaO+H2O=Ca(OH)2
使烧结矿的体积膨胀而粉化。
③铁和锰氧化物的分解、还原和氧化
铁的氧化物在烧结条件下,温度高于l300℃时,Fe203可以分解
Fe304在烧结条件下分解压很小,但在有Si02存在、温度大于1300℃时,也可能分解.
范文三:烧结工艺流程
烧结工艺流程介绍
---- 冶金自动化系列专题
【导读】:为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀,并且保证高炉的透气性,需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。本专题将详细介绍烧结生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息,其次,我们将简要介绍球团法生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,栏目中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。 【发表建议】
铁矿粉造块的目的:
◆综合利用资源,扩大炼铁用的原料种类。
◆去除有害杂质,回收有益元素,保护环境。
◆改善矿石的冶金性能,适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。
铁矿粉造块的方法:烧结法和球团法。
铁矿粉造块后的产品:分别为烧结矿和球团矿。(供高炉炼铁生产的主要原料)
一、烧结生产的工艺流程介绍:
查看 冶金自动化频道 -> 烧结频道
烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将铁矿粉、粉(无烟煤)和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定
配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
烧结生产的流程
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图下所示。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。
烧结的原材料准备:
含铁原料:含铁量较高、粒度<>
熔剂:要求熔剂中有效CaO含量高,杂质少,成分稳定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。在烧结料中加入一定量的白云石,使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作用,可以提高烧结矿的质量。
燃料: 主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,挥发分低,含硫低,成分稳定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。
烧结的配料与混合:
配料目的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满足高炉冶炼的要求。
配料方法:质量配料法,即按原料的质量配料;通过电子计量设备,按一定比例配兑原材料。
混合目的:使烧结料的成分均匀,水分合适,易于造球,从而获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合的方法:加水润湿、混匀和造球。根据原料性质不同,可采用一次混合或二次混合两种流程。一次混合的目的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透气性。用粒度10~Omm的富矿粉烧结时,因其粒度已经达到造球需要,采用一次混合,混合时间约50s。使用细磨精矿粉烧结时,因粒度过细,料层透气性差,为改善高炉透气性,必须在混合过程中造球,所以采用二次混合,混合时间一般不少于2.5~3min。我国烧结厂大多采用二次混合。
配料与混合的主要设备:
电子计量称:对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。 【查看工作原理】
主要用到的自动化产品:称重传感器、速度传感器、数显表、变频器、电动机
混合机:混合机械是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。 【查看工作原理】
主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机
烧结生产:
烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。
布料: 将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业
点火:点火操作是对台车上的料层表面进行点燃,并使之燃烧。
烧结:准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
查看更详细的生产工艺流程: 铁矿粉烧结生产工艺流程
二、球团矿生产工艺流程
把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,在加水润湿的条件下,通过造球机滚动成球,再经过干燥焙烧,固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
球团矿生产的流程:
一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序,如下图所示。
球团矿的生产流程中,配料、混合与烧结矿的方法一致;将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球状。
球团矿生产中的主要设备:
圆盘造球机:将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后,输入圆盘造球机上部的混合料仓内,均匀地向造球机布料,同时由水管供给雾状喷淋水,倾斜(倾角一般为40一50°)布置的圆盘造球机,由机械传动旋转,混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球。 【查看工作原理】
主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机
带式焙烧机:带式焙烧机工艺使球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成,具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点,为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。【查看工作原理】
主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机
查看更详细的工艺流程介绍:球团矿生产工艺流程
与烧结和球团相关的知识:
[烧结工艺]烧结矿的冷却与整粒 [烧结工艺]烧结机的生产操作 [烧结工艺]烧结机布料与点火制度 [烧结工艺]混合与制粒 [烧结工艺]配料工艺及计算
[烧结工艺]烧结原料的准备及加工处理
[烧结工艺]烧结物理化学过程
[烧结工艺]烧结基础知识
铁矿粉烧结生产工艺流程
1.烧结的概念
将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。
2. 烧结生产的工艺流程
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图2—4所示。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。
图2-4 抽风烧结工艺流程
◆烧结原料的准备
①含铁原料
含铁量较高、粒度<>
一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。
②熔剂
[烧结工艺]烧结原料的准备及加工处理
[烧结工艺]烧结物理化学过程
[烧结工艺]烧结基础知识
铁矿粉烧结生产工艺流程
1.烧结的概念
将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。
2. 烧结生产的工艺流程
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图2—4所示。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。
图2-4 抽风烧结工艺流程
◆烧结原料的准备
①含铁原料
含铁量较高、粒度<>
一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。
②熔剂
要求熔剂中有效CaO含量高,杂质少,成分稳定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。
在烧结料中加入一定量的白云石,使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作用,可以提高烧结矿的质量。
③燃料
主要为焦粉和无烟煤。
对燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,挥发分低,含硫低,成分稳定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。
对入厂烧结原料的一般要求见表2—2。
表2-2 入厂烧结原料一般要求
◆配料与混合
①配料
配料目的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满足高炉冶炼的要求。
常用的配料方法:容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变,原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较
差。
质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确,便于实现自动化。
②混合
混合目的:使烧结料的成分均匀,水分合适,易于造球,从而获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合作业:加水润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同,可采用一次混合或二次混合两种流程。
一次混合的目的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。
二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透气性。
用粒度10~Omm的富矿粉烧结时,因其粒度已经达到造球需要,采用一次混合,混合时间约50s。
使用细磨精矿粉烧结时,因粒度过细,料层透气性差,为改善透气性,必须在混合过程中造球,所以采用二次混合,混合时间一般不少于2.5~3min。
我国烧结厂大多采用二次混合。
◆烧结生产
烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。
①布料
将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。
当采用铺底料工艺时,在布混合料之前,先铺一层粒度为10~25mm,厚度为20~25mm的小块烧结矿作为铺底料,其目的是保护炉箅,降低除尘负荷,延长风机转子寿命,减少或消除炉箅粘料。
铺完底料后,随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布,并且有一定的松散性,表面平整。
目前采用较多的是圆辊布料机布料。
②点火
点火操作是对台车上的料层表面进行点燃,并使之燃烧。
点火要求有足够的点火温度,适宜的高温保持时间,沿台车宽度点火均匀。
点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。
点火时间通常40~60s。
点火真空度4~6kPa。
点火深度为10~20mm。
③烧结
准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
烧结风量:平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(70~90)m3/(cm2.min)。
真空度:决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。
料层厚度:合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚度为250~500mm。
机速:合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中,机速一般控制在1.5~4m/min为宜。
烧结终点的判断与控制:控制烧结终点,即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处,大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。
带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的,沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层,各层中的反应变化情况如图2—5所示。点火开始以后,依次出现烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失,最终只剩烧结矿层。
图2-5烧结过程各层反应示意图
①烧结矿层
经高温点火后,烧结料中燃料燃烧放出大量热量,使料层中矿物产生熔融,随着燃烧层下移和冷空气的通过,生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。
这层的主要变化是熔融物的凝固,伴随着结晶和析出新矿物,还有吸入的冷空气被预热,同时烧结矿被冷却,和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。
②燃烧层
燃料在该层燃烧,温度高达1350~1600℃,使矿物软化熔融黏结成块。
该层除燃烧反应外,还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。
③预热层
由燃烧层下来的高温废气,把下部混合料很快预热到着火温度,一般为400~800℃。
此层内开始进行固相反应,结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解,磁铁矿局部被氧化。
④干燥层
干燥层受预热层下来的废气加热,温度很快上升到100℃以上,混合料中的游离水大量蒸发,
此层厚度一般为l0~30mm。
实际上干燥层与预热层难以截然分开,可以统称为干燥预热层。
该层中料球被急剧加热,迅速干燥,易被破坏,恶化料层透气性。
⑤过湿层
从干燥层下来的热废气含有大量水分,料温低于水蒸气的露点温度时,废气中的水蒸气会重新凝结,使混合料中水分大量增加而形成过湿层。
此层水分过多,使料层透气性变坏,降低烧结速度。
烧结过程中的基本化学反应
①固体碳的燃烧反应
固体碳燃烧反应为:
反应后生成C0和C02,还有部分剩余氧气,为其他反应提供了氧化还原气体和热量。
燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展程度、以及抽过燃烧层的气体成分等因素。
②碳酸盐的分解和矿化作用
烧结料中的碳酸盐有CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等,其中以CaC03为主。在烧结条件下,CaC03在720℃左右开始分解,880℃时开始化学沸腾,其他碳酸盐相应的分解温度较低些。
碳酸钙分解产物Ca0能与烧结料中的其他矿物发生反应,生成新的化合物,这就是矿化作用。反应式为:
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2
CaCO3+Fe2O3=CaO ·Fe2O3+ CO2
如果矿化作用不完全,将有残留的自由Ca0存在,在存放过程中,它将同大气中的水分进行消化作用:
CaO+H2O=Ca(OH)2
使烧结矿的体积膨胀而粉化。
③铁和锰氧化物的分解、还原和氧化
铁的氧化物在烧结条件下,温度高于l300℃时,Fe203可以分解:
Fe304在烧结条件下分解压很小,但在有Si02存在、温度大于1300℃时,也可能分解:
球团矿生产工艺流程
1.球团矿的概念
把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,在加水润湿的条件下,通过造球机滚动成球,再经过干燥焙烧,固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
2.球团矿生产迅速发展的原因:
◆天然富矿日趋减少,大量贫矿被采用。
铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉,品位易于提高。
过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性,降低产量和质量。
细磨精矿粉易于造球,粒度越细,成球率越高,球团矿强度也越高。
◆球团法生产工艺的成熟。
从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。
生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。
技术经济指标显著提高。
球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。
◆球团矿具有良好的冶金性能:粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高,有利于强化高炉冶炼。
3.球团矿生产的工艺流程
一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序,如
图2-6所示。
图2-6 球团矿生产的工艺流程
带式焙烧工艺介绍
带式焙烧工艺可以说是受带式烧结机的启示而发展起来的。
1 、带式焙烧机不同于带式烧结机
细磨铁精矿球团的焙烧和铁矿粉的烧结,在固结原理上有着本质上的不同,致使其在工业生产技术上也有着很大的不同。因而要想把一般的烧结机改造成带式焙烧机将是十分复杂和困难的。
带式焙烧机从外形上看,和烧结机十分相似,但在设备结构上存在很大的区别。如,台车的结构和支架的承力,风箱的分布和密封的要求.上部炉罩的设置和密封,风流的走向(不像烧结机那样是单一的抽风,而是既有抽风又有鼓风),布料方式,成品的排出和台车运行速度等,都不相同,特别是本体的材质更是完全不同。为了能长期安全地承受最高焙烧气体的温度(≥1300 ℃),而不得不采用耐高温性能极好的特殊合金钢。在国外带式焙烧机发展的过程中,曾因材质不过关而一度受挫,而使得同时正在开发的链篦机—回转窑得到了极大的发展。因为链篦机—回转窑工艺是将焙烧过程的最高温度段放在设有耐火炉衬的回转窑中进行,这样就顺利解决了在高温焙烧中的材质问题。而带式焙烧机在使用铺底铺边料和台车采用耐高温合金特殊钢的材质后才得以过关并获得大发展。
2、带式焙烧机工艺的优点
1)球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成,具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点,为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。
2)能适应扩大生产规模的要求和实现大型化的要求。其最大已达到750 m2,单机产量达500万t以上。
3)对原料的适应性比竖炉强。这是因为在整个焙烧过程中,球团都处于静料层状态,不会因升温过程中球团本身强度的变化(时高时低)和球与球之间的相对运动而产生粉末。因而带式焙烧工艺基本适应于所有的矿种。
4)由于热系统的合理设置和管路短,在理论上讲,带式焙烧机的热耗可以达到最低水平,而且在实践中也创造出了最好记录。
3 带式培烧机的缺点
1)耐高温特殊合金钢的用量大、档次高。在目前国产化的条件下有较大的难度,特别在质量方面很难保证。
2)在生产过程中,对原料的稳定性要求高。这是由于焙烧(干燥、预热、焙烧、冷却)的全过程均在同一个设备上进行,靠调整机速来改变球团在各阶段的停留时间是不可能的。如要改变,除非改变上部炉罩的分段和风箱的配置,这将是十分麻烦的。
因而带式焙烧机的建设一般适合于大型矿业公司和原料供应长期相当稳定的钢铁厂,例如南美的一些厂家等。在日本,钢铁工业发展早期建设球团厂时,由于考虑到了原料来源的复杂性,在设计和制造了带式焙烧机后,也没有采用。这是值得我们注意和思考的。
3)成品球团的质量有不均匀的现象。由于球团在升温过程中,上下料层在各段炉罩的最高温度下停留时间的长短相差很大,因而会影响到成品球团矿的最终强度。另外.炉罩内温度和在台车上多多少少存在的边缘效应,也会影响成品球团矿的质量。
4)必须使用高热值的煤气和重油作燃料。使用煤的实践在工业上没有长期成功的经验。鲁奇公司曾研究过一项在上部风罩中喷煤燃烧的专利技术,但仅在印度德穆克雷得厂使用了一个月后就不再继续了。
带式焙烧机工艺是一项十分成熟的球团生产工艺,但也受到一些条件(如原料、燃料和设备制造材料)的制约,在采用该工艺时,需要十分认真地对待。
烧结工艺流程图:
图片:
烧结工艺流程图:
烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将铁矿粉、粉(无烟煤)和石灰按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
[烧结工艺]烧结矿的冷却与整粒
一、烧结矿冷却的目的和意义
烧结矿在烧结机上烧成后从机尾卸下时其温度大约在600~1000℃,对这样的赤热烧结矿,在现代化得烧结厂中,一般却要将其冷却到150℃以下,这是因为以下几个原因:
1、保护运输设备,使厂区配置紧凑。如果烧结矿不冷却,运送赤热得烧结矿就需要使用较多得专用矿车来装载,当烧结配比不当、残碳较多时,烧结矿还会在专用得矿车中继续燃烧,致使矿车烧坏变形,而且使用矿车时还要有较长的铁路运输线,会使烧结厂与炼铁厂在配置上不得不拉得很远。若将烧结矿冷却就可采用胶带机运输,使厂区配置紧凑,少占农田用地。
2、保护高炉炉顶设备及高炉矿槽。烧结矿如不冷却贮存在高炉矿槽之中,会很快损坏
高炉矿槽,致使有时要停止生产修补矿槽,影响作业率,降低产量。使用不经过冷却得烧结矿,高炉炉顶温度高,为了保护炉顶设备,一般炉顶压力不敢提高。而使用冷烧结矿,可以提高炉顶压力,对强化高炉冶炼、提高产质量有利,高炉的上料系统及炉顶设备不易损坏,使用寿命也大大提高了。
3、改善高炉、烧结厂的劳动条件。由于烧结矿冷却后可以筛除粉末,冷烧结矿在由烧结厂到高炉矿槽以及高炉上料系统的一系列装卸运输运转过程所产生的污染环境的灰尘比热烧结矿大大减少,从而改善了劳动条件和环境卫生。
4、为烧结矿的整粒及分出铺底料创造了条件。烧结矿不经过冷却,由于温度高,很难进行较彻底的破碎筛分以及分出烧结厂需要的铺底料。烧结矿冷却到150℃以下,就可使用在常温下工作的破碎机,筛子及胶带运输机进行冷破碎,以及多次的筛分运输作业,较彻底地筛除粉末(5~0mm),分出铺底料(10~20mm)。
5、为实现高炉生产技术现代化创造条件。现代化的高炉生产技术已发展到超高压炉顶操作,无料钟炉顶,胶带机炉顶上料,外燃式热风炉,炉内料位控制等等,所有这些都必须建立在烧结矿冷却及整粒分级的基础上,因而烧结矿如不冷却也无法实现高炉技术现代化。
二、烧结矿的冷却方法
烧结矿的冷却方法很多,从方法上来分,有自然冷却和强制通风冷却两类;从冷却的地点和设备来分,有烧结机外冷却和烧结机上冷却两种。
1、烧结机外冷却,即烧结矿在烧结机上烧成之后卸出来,另外进行冷却,其方法有以下几种:
(1)在空气中自然冷却。由于效率低、时间长、不能连续作业、环境条件差等原因,现在已不再采用。
(2)强制通风冷却。热烧结矿在卸离烧结机后,经过筛分,除去粉末,然后在特制的冷却机中强制通风的办法使其冷却下来。强制通风的方法有两种:一种是抽风冷却,另一种是鼓风冷却。采用强制通风的冷却机的种类很多,主要有鼓风或抽风带式冷却机、鼓风或抽风环式冷却机、盘式冷却机、格式冷却机、塔式振动冷却机、水平式振动冷却机等,使用效果较好的有鼓风或抽风带式冷却机、鼓风或抽风环式冷却机。
2、机上冷却。机上冷却的方法是将烧结机延长,将烧结机的前段作为烧结段,后段作为冷却段,当台车上的混合料在烧结段已烧成为烧结矿后,台车继续前进,进入冷却段,通过抽风将热烧结矿冷却下来,冷却的空气是通过烧结饼的裂缝、孔隙以及冷却过程中因收缩而新产生的裂隙将烧结矿冷却下来,一般情况下烧结段与冷却段备有专用的风机。
三、烧结矿整粒的目的和意义
烧结矿的整粒,就是对烧结矿进行破碎、筛分、控制烧结矿上、下限粒度,并按需要进行粒度分级,以达到提高烧结矿质量的目的。烧结机的铺底料也在筛分过程中分出。经过整
粒后的烧结矿粒度均匀、粉末少、强度高,对改善高炉冶炼指标有很大作用。一般情况下,烧结矿整粒后保持在50~5mm(或60~5mm,对于小型高炉可保持在35~5mm)范围内,其中经整粒后的粉末含量(5~0mm),不超过5%。
烧结矿整粒可以达到以下目的:
1、使供给高炉的成品烧结矿粉末量降到最低限度。在整粒过程中烧结矿要经过多次筛分,小于5mm粒级的粉末得到较彻底的筛除,一般情况下整粒后出厂的烧结矿小于5mm粒级含量小于5%,且由于经过破碎,没有大块,在运转过程中新生的小于5mm粒级不再增加。小于5mm的粉末减少大大有利于高炉料柱透气性的改善,有利于高炉的顺行,从而使高炉节焦增产。
2、消除大块烧结矿,烧结矿各级含量趋于合理。一般整粒流程中首先将烧结矿进行一次冷破碎,控制烧结矿的上限不大于50mm(或60mm),这样就消除了烧结矿中的过大块(100~150mm粒级),使成品烧结矿各级粒度趋于合理。过大块烧结矿的存在使高炉布料产生偏析,不利于料柱透气性的均匀分布。
3、可得到满意的铺底料。铺底料能起到保护炉箅子,使烧结料烧好烧透的作用。
4、使烧结矿强度提高。整粒后大块烧结矿经破碎筛分及多次落差转运,已磨掉和筛除了大块中未粘结好的颗粒,因而出厂烧结矿的转鼓强度、筛分指数都有所提高。
[烧结工艺]烧结机的生产操作
烧结机的生产操作内容包括:生产的工艺联系,设备的开停管理,点火温度的控制,混合料的水分、碳量的控制,料层厚度的选择和烧结机速度的控制,真空制度和烧结终点的控制。这里着重介绍后三点的操作。
一、烧结机机速与料层高度
烧结机机速与料层高度对烧结过程和产质量有着直接的影响。烧结机速度只允许在较窄的范围内调整。它主要根据料层的垂直烧结速度来决定,目的在于保证烧结终点能在预定的地区完结。所谓料层的垂直烧结速度就是在烧结过程中,混合料料层自上而下烧结,燃烧层厚度方向的移动速度,以毫米/分来表示。
料层厚度对烧结过程热利用及烧结矿成品率的影响是突出的。料层太厚,料层阻力加大,水汽冷凝现象加剧,容易导致料层透气性变坏,从而降低垂直烧结速度。薄料层烧结是可以提高烧结速度和机速。但是因为强度差的表层烧结矿相对增加,成品率必然下降。因此,适宜的料层高度应该根据优质、高产的原则统一考虑。比如,原料条件,设备能力等。当料层透气性好,抽风能力较强,可以考虑适当提高料层厚度或加快机速来提高烧结机的产量。
在实际生产操作上,一般不提倡用调整料层厚度的方法来控制烧结终点,而应采用改变机速的方法来控制烧结过程的进行。只是在料层透气性发生较大的变化时,改变机速不能满足要求的情况下才采取改变料层厚度的方法。而且为了稳定烧结操作,防止忽快忽慢的大幅度调整,要求调整间隔时间不能低于10分钟,每次机速调整的范围不能高于± 0.5
米/分钟。
二、混合料水、碳含量的控制
烧结混合料的水、碳含量对烧结过程的变化起着非常重要的作用。
烧结过程是许多物理化学反应的综合过程。影响混合料水、碳变化的因素很多,因而必须从生产过程中反映出来的现象进行分析判断。混合料的水分大小与粒度组成、化学成分、亲水性以及季节气候条件有关,同时还与原料的配比,特别是生石灰、消石灰配比,混合料温度以及混合料的贮存时间等因素有着密切关系。在混合料含水量相同的情况下,宏观现象是粒度大的表面看起来水分偏大,粒度小的则水分偏小。亲水性强的物料,看起来水分不大,而实际上却水分较大,而亲水性差的物料看起来水分偏大,而实际水分不一定大。
混合料水分的变化除可以从机头直接取混合料观察外,机头机尾的仪表也都有反映。一般水分过大时,圆辊布料机下料不畅,料层会自动减薄,布料机后面出现鳞片状,点火器火焰向外喷,点火料面有黑点,负压略有升高,机尾烧结矿层断面红火层变暗,强度变差。若水分过小时,点火器火焰外喷,料面有浮灰,总管负压升高,机尾出现“花脸”、烧不透的现象,烧结矿孔小且发松疏散。
燃料用量的判断,可以直接从机尾料层断面来进行判断。当燃料适宜时,断面正常,不发散,不溜台车,红、黑层分明没有火苗。燃料多时,红层厚且发亮,有火苗,烧结矿成大孔薄壁结构,同时返矿量减少,粘台车严重。燃料少时,红层薄而且断面红火层发暗,断面松散孔小,灰尘大,返矿量增多。燃料粒度大时,局部过熔白亮,冒火苗,局部发黑松散,且粘台车。从点火器来看:燃料多时料面红的延续长,点火温度正常时,料面发亮过熔。燃料少时,台车出点火器后料面发暗,很快变黑。点火温度正常时,虽然表面有部分熔化,但上层烧不成块,一捅即碎。从仪表来看:燃料多时,总管负压升高,总管废气温度升高,机尾风箱温度也将上升。燃料少时,温度下降,总管负压变化不大或略高。
总括来讲,经验表明,当水、碳适宜时,生产稳定,其表现为:
1、点火器的火焰均匀顺利地抽入料层,台车离开点火器后,料面红至4~5号风箱。机尾断面整齐,气孔均匀,无夹生料,赤红部分占断面的1/2。
2、台车在机尾翻转时,烧结矿顺利卸下,不粘料。
3、机尾落下的烧结矿块度均匀,粉末少。
4、在不变动料层厚度的条件下,垂直烧结速度,大烟道及风箱的废气温度,真空度只在很窄的范围内波动,烧结终点稳定。
当水、碳的添加量不适宜时,烧结机看火工应该及时与混合机看水工或者配料室联系加减水或燃料,同时应该考虑到调整水或燃料的滞后过程,相应的采用增减料层,提、降点火温度,加、减机速进行调整。
三、烧结终点的控制
烧结终点表示烧结过程的结束,所以正确控制烧结终点是生产操作的重要环节。一般判
断终点的主要依据有:
1、仪表所反映的主管废气温度、负压,机尾末端三个风箱的温度、负压差。
2、机尾断面黑、红、厚、薄。
3、成品烧结矿和返矿的残碳量。
生产稳定时,烧结终点基本不变。如果记器仪表反映主管负压升高,废气温度下降,这意味着终点后移。反之,如负压下降,温度上升,意味着终点提前。
在烧结过程到达终点的风箱上时,料层的燃烧反应基本完毕,故该风箱废气温度最高,一般可达280~300℃以上。它比前后相邻的风箱的废气温度要高25~40℃。终点以后的风箱,由于上部台车的物料全部变成烧结矿层,透气性良好,再加上烧结机端部漏风的影响,故负压随之下降,与前一个风箱的差值在100毫米水柱左右。主管废气温度不能太低。否则,由于终点控制不当,会使烧结矿质量下降,同时也会使废气中蒸汽冷凝,导致风机叶片挂泥及废气中的SO2生成亚硫酸,腐蚀风机叶片,缩短了风机转子的使用寿命。因而,一般规定主管废气温度为110~150℃。
[烧结工艺]烧结机布料与点火制度
1、烧结机布料
(1)对布料的要求
首先,布料应该使混合料在粒度、化学成分及水分等沿台车宽度均匀分布,保证混合料具有均一的透气性。
其次,应该保证料面平整,并有一定的松散性,防止产生堆积或压料现象。但对于松散、堆比重小的烧结料,应该适当的压料。
再次,最理想的布料方法,应该使混合料沿料层高度的分布,是由上而下粒度变粗,含碳量逐渐减少,这样的布料有利于热的利用,并有利于改善料层的透气性和提高烧结矿的产质量(提高上部料层强度并使下层不致过熔)。
(2)布料方法
目前我国采用的布料方式有两种:
一种是圆辊给料机、反射板布料。这种布料方法的优点是工艺流程简单,设备运转可靠,缺点是反射板经常粘料,引起布料偏析,不均匀。目前新建厂都采用圆辊给料机与多辊布料器的工艺流程,用多辊布料器代替反射板,这样消除了粘料问题。使用精矿粉烧结时要求较大的水分,反射板的粘结问题更为突出。生产实践证明,多辊布料效果较好。
第二种是梭式布料器与圆辊给料机联合布料。这种方法布料均匀,有利于强化烧结过程,提高烧结矿产质量。对台车上混合料粒度的分布及碳素的分布检查表明:当梭式布料器运转时,沿烧结机台车宽度方向上混合料粒度的分布比较均匀,效果较好;当梭式布料器固
定时,混合料粒度有较大的偏析,大矿槽布料效果最差。
(3)布料操作
一般烧结生产时,首先要在烧结机的台车炉篦上铺上一层较粗粒级的(10~25毫米)的烧结料。这部分料被称做铺底料。铺底料的作用:
①、减少篦条烧坏的比率。在一般的情况下,篦条的消耗为每吨烧结矿0.03~0.1千克。篦条的消耗对于烧结矿成本有一定的影响。
②、维持固定的有效抽风面积。没有铺底料时,烧结料可能粘在篦条上从而减少抽风面积,被粘结部分的烧结料也烧不好,从而降低烧结机的产量并增加其返矿率。有的厂为避免粘篦条,采取不烧透的办法,但这会影响烧结矿的产质量。
③、延长抽风机转子寿命,减轻除尘器负荷,提高烧结机的作业率。在抽风烧结过程中,细小的矿粒随废气抽入风箱,经过大烟道,进入抽风机,加速转子叶片的磨损。当使用全部精矿粉烧结时这种情况更为严重,有些厂不到几个星期抽风机就磨坏了。铺底料后,部分细矿粉受阻,废气携带出的矿粉量大大减少,从而延长抽风机的寿命,相应地提高烧结机的作业率。
④、改善烧结操作条件,便于烧结自动控制。生产实践证明:不使用铺底料时,烧结机台车回车道下撒料多,要设专门清料装置。采用铺底料后,台车篦条粘料基本消除,无需专门设清料装置,便于实现烧结机自动控制。
铺底料之后,紧接着就进行烧结混合料的布料。布料时,应使混合料在粒度、化学成分及水分等沿台车宽度均匀分布,并且具有一定的松散性。往烧结机上布料均匀与否,直接影响烧结矿的产质量,是烧结生产的基本要求。
2、点火制度
烧结过程是以在混合料表层的燃料点火开始的。为了使混合料内燃料进行燃烧和使表层烧结料粘结成块,烧结料的点火必须满足:a、有足够高的点火温度和点火强度。b、适宜的高温保持时间。c、沿台车方向点火均匀。所以,点火操作也是烧结过程的基础,点火的好坏将直接影响烧结过程能否顺利进行以及表层烧结矿的强度。
点火温度过低,点火强度不足或者点火时间不够,将会促使料层表面欠熔,降低烧结矿的强度并产生大量返矿。而点火温度过高或点火时间过长又会造成烧结料表面过熔形成硬壳影响空气通过,降低了料层的透气性,减慢料层垂直烧结速度,以致降低生产率。所以必须根据原料条件确定混合料中水、碳含量,选择适当的点火设备和热工制度,以保证混合料的点火既有足够的热量又不使料面过熔。例如,对液相生成温度较高的混合料,需较高的点火温度。当混合料中水分少时,点火温度可以低些,水分大时,应提高点火温度。而当含碳量高时,点火温度掌握下限,当煤气不足,点火温度不够,或者混合料水分过高,过低时,必须减慢机速,以延长点火时间。
点火时间一般为60秒。点火温度,对于铁矿石烧结,一般介于1150~1300℃。点火温度是由燃料发热值、燃料用量和过剩空气系数等因素所决定。
点火时的真空度应能调整。过高的点火真空度,会使冷空气以点火器下部大量渗入而降低点火温度和料面点火不均匀,同时又会使料层压紧,降低料层透气性。但是真空度过低,抽力不足,点火器的燃烧产物向外喷火不能全部抽入料层,造成热量损失,并降低台车使用寿命。
为了提高烧结矿质量,强化烧结过程,国内许多烧结厂延长了点火器,并增加保温炉,从而使料面点火更趋均匀,加强料层外部加热,使料层表面温度较高,热量比较充足。因此提高了烧结矿表层的强度,改善了烧结矿粘结液相结晶过程。
[烧结工艺]混合与制粒
一、混合制粒的目的与方法
混合制粒的目的有三:第一,将配料配好的各种物料以及后来加入的返矿进行混匀,得到质量比较均一的烧结料;第二,在混合过程中加入烧结料所必须的水分,使烧结料为水所润湿;第三,进行烧结料的造球,提高烧结料的透气性。总之,通过混合得到化学成分均匀、粒度适宜、透气性良好的烧结料。
为了达到上述目的,将原料进行两次混合。一次混合主要是将烧结料混匀,并起预热烧结料的作用。二次混合主要是对已润湿混匀的烧结料进行造球并补加水分。我国烧结厂一般都采用两次混合工艺。
二、影响物料混合及造球的因素
物料在混合机混匀程度和造球的质量与烧结料本身的性质、加水润湿的方法、混合制粒时间、混合机的充填率及添加物有关。
(1)原料性质的影响。物料的密度:混合料中各组分之间比重相差太大,是不利于混匀和制粒的。
物料的粘结性:粘结性大的物料易于制粒。一般来说,铁矿石中赤铁矿、褐铁矿比磁铁矿易于制粒。但对于混匀的影响却恰好相反。
物料的粒度和粒度组成:粒度差别大,易产生偏析,对于混匀不利,也不易制粒。因此,对于细精矿烧结,配加一定数量的返矿作为制粒核心。返矿的粒度上限最好控制在5~6mm,这对于混匀和制粒都有利。如果是富矿粉烧结,国外对作为核心颗粒、粘附颗粒和介于上述两者之间的中间颗粒的比例亦有一定要求,以保证最佳制粒效果。另外,在粒度相同的情况下,多棱角和形状不规则的物料比圆滑的物料易于制粒,且制粒小球强度高。
(2)加水润湿方法及地点。混合料的水分对烧结过程有重要的影响。a、通过水的表面张力,使混合料小颗粒成球,从而改善料柱透气性;b、被润湿的矿石表面对空气摩擦阻力较小,也有利于提高透气性。
随着水分的增加,混合料的透气性增大,从而提高生产率。一般达到最佳值后又下降,直到泥浆界限,致使空气不能再通过混合料。
加水方式是提高制粒效果的重要措施之一。一次混合的目的在于混匀,应在沿混合机长度方向均匀加水,加水量占总水量的80%~90%。二次混合的主要作用是强化制粒,加水量仅为10%~20%。分段加水法能有效提高二次混合作业的制粒效果,通常在给料端用喷射流使料形成球核,继而用高压雾状水,加速小球长大,距排料端1m左右停止加水,小球粒紧密坚固。
(3)混合制粒时间。为了保证烧结料的混匀核制粒效果,混合过程应有足够的时间。混合时间与混合机的长度、转速和倾角有关。增加混合机长度,可以延长混合制粒时间,有利于混匀和制粒。混合机的转速决定着物料在圆筒内的运动状态。转速太小,筒体所产生的离心力作用较小,物料难以达到一定高度,形成堆积状态,所以混合制粒效果都低但转速过大,则筒体产生的离心力作用过大,使物料紧贴于筒壁上,致使物料完全失去混匀和制粒作用。混合机的倾角决定物料在机内停留时间,倾角越大,物料混合时间越短,故其混匀和制粒效果越差。圆筒混合机用于一次混合时,其倾角应小于2.0o ,用于二次混合时,其倾角不小于1.5o 。
(4)混合机的充填率。充填率是以混合料在圆筒中所占体积来表示的。充填率过小时,产量低,且物料相互间作用力小,对混合制粒不利,充填率过大,在混合时间不变时,能提高产量,但由于料层增厚,物料运动受到限制和破坏,对混匀制粒不利。一般认为一次混合机的充填率为15%左右,而二次混合比一次混合的充填率要低些。
(5)添加物。生产实践表明,往烧结料中添加生石灰、消石灰、皂土等,能有效地提高烧结混合料的制粒效果,改善料层透气性。
三、混合料水分的测量方法
混合料水分的测量方法通常是在混合机的出口处以人工检查或采用自动测水装置测量烧结料最后的水分。
人工检查采用烘干法及观察法。烘干法将烧结料取出,称500克,放在烘箱内加热到110℃烘干,再称其料量,失去的量即水分数量。
水分={500克— 烘干后量(克)}/500克× 100%
观察法是凭经验用眼睛检验料的外部特征,水分适当时有以下现象:
1、手紧握料后能保持团状,轻微搅动就能散开;
2、手握料后感到柔和,有少数粉料粘在手上;
3、有1~3mm的小球;
4、料面无特殊光泽。
水分不足时,手握不能成球,无小球。水分过大时,料有光泽,手握成团后,搅动后不易散开,有泥粘在手上。
自动测水装置主要有中子测水和红外线测水等水分测量装置,这里就不一一介绍了。
[烧结工艺]配料工艺及计算
配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件,是获得优质烧结矿的前提,烧结矿使用的原料种类多,物理化学性质各不相同。为了合理综合利用国家资源,生产出符合高炉冶炼要求而且成分相对稳定的烧结矿,同时还要兼顾生产过程的要求,烧结厂必须根据本厂原料的供应情况及物理化学性质选择合适的原料,通过计算确定配料比,并严格按配比确定每条电子称皮下料量,经常进行重量检查(跑盘)及时调整。
所谓配料就是根据高炉对烧结矿的产品质量要求及原料的化学性质,将各种原料、溶剂、燃料、代用品及时返矿等按一定比例进行配加的工序。配料的目的是根据烧结过程的要求,将各种不同的含铁原料、溶剂和燃料进行准确的配料,以获得较高的生产率和理化性能稳定的优质烧结矿,符合高炉冶炼在要求。
目前国内常用的配料方法有两种,即容积配料法和重量配料法。
容积配料法是利用物料的堆比重,通过给料设备对物料容积进行控制,达到配加料所要求的添加比例的一种方法。此法优点是设备简单,操作方便。其缺点是物料的堆比重受物料水分、成分、粒度等影响。所以,尽管闸门开口大小不变,若上述性质改变时,其给料量往往不同,造成配料误差。
重量配料法是按照物料重量进行配料的一种方法,该法是借助于电子皮带称和定量给料自动调节系统实现自动配料的。
优点是:重量配料比容积配料更加精确,特别是对添加数量较少的原料,这一点更明显。
除这两种配料法外,化学成分配料是一种目前最为理想的配料方法,它采用先进的在线检测技术,随时测出原料混合料成分并输入微机进行分析、判断、调整,使烧结矿质量稳固在高水平。国外对这种方法也处于开发阶段,我国的宝钢、首钢已具备开发这种水平的条件。
一、原燃料性质及其对烧结过程和质量的影响
1、含铁原料
精矿粉是含铁贫矿经过细磨选矿处理,除去了一部分脉石和杂质使含铁量提高的极细的矿粉。在烧结生产过程中,除了精矿粉外,往往还添加一些其它的含铁原料(如高炉返矿、铁皮和富矿粉等),这样做有两个目的,一是为了增加烧结混合料成球核心,改善混合料的透气性,提高烧结机利用系数,降低烧结矿成本。二是为了提高烧结矿的品位,为高炉顺产、
高产创造条件。
返矿具有多孔的结构,含低熔点化合物,有利于烧结过程液相的生成,提高烧结矿的强度,有利于烧结料粒度的组成,改善透气性,提高烧结矿质量。因此,返矿的配加量、返矿质量的好坏,直接影响烧结生产过程的进行。
2、熔剂
(1)熔剂的分类
熔剂可分为碱性熔剂、酸性熔剂和中性熔剂三类。多国铁矿的脉石多以SiO2为主,所以普遍使用碱性熔剂。碱性熔剂即含CaO和MgO高的熔剂。常用的熔剂有:石灰石(CaCO3)生石灰(CaO)、消石灰(Ca(OH)2)和白云石(主要是CaCO3和MgCO3)。
(2)烧结对熔剂的要求
碱性氧化物含量要高;S、P杂质要少;酸性氧化物含量(SiO2+Al2O3 ) 越低越好,;粒度和水分适宜。
(3)配加熔剂的目的
烧结生产过程中配加熔剂的目的主要有三个;一是将高炉冶炼时高炉所配加的一部分或大部分熔剂和高炉中大部分化学反应转移到烧结过程中来进行,从而有利于高炉进一步提高冶炼强度和降低焦比;二是碱性熔剂中的CaO和MgO与烧结料中的氧化物及酸性脉石SiO2、Al2O3 等在高温作用下,生成低熔点的化合物,以改善烧结矿强度、冶金性和还原性;三是加入碱性熔剂,可提高烧结料的成球性和改善料层透气性,提高烧结矿质量和产量。 白灰也称生石灰,主要成分是CaO,其遇水即消化成消石灰(Ca(OH)2)后,在烧结料中起粘结剂的作用,增加了料的成球性,并提高了混合料成球后的强度,改善了烧结料的粒度组成,得高了料层的透气性。其次,由于消石灰粒度极细,比表面积比消化前增大100倍左右,因此与混合料中其它成分能更好的接触,加快固液相反应,不仅加速烧结过程,而且防止游离CaO存在,而且它还可以均匀分布在烧结料中,有利于烧结过程化学反应的进行。再次,白灰消化放出的热量,可以提高混合料料温。
从另一个方面来看,生石灰用量也不宜过多;
a、生石灰用量过多,烧结料会过分疏松,混合料堆密度下降,生球强度反而会变坏。由于烧结速度过快,返矿率增加,产量降低。另外,生石灰量过多,烧结料水分不易控制。 b、烧结前必须使生石灰全部消化,使用生石灰时必须相应增加混合前打水量,保证必要消化时间,使生石灰颗粒一般在一次混合机内松散开,绝大多数消化,生石灰粒度一般要小于3mm。
c、生石灰在配料前的运输和储运中,尽量避免受潮,以防止事先消化去CaO的作用。 d、生石灰不宜长途运输和皮带转运,极易产生粉尘,恶化劳动条件。
(4)、烧结料中加入石灰石对烧结矿质量的影响
a、CaO成分增加,其软化区间缩小,燃烧层厚度减薄,改善料层透气性。
b、石灰石的细粉比精矿粘结性好,有利于混合料成球,而较粗的部分本身就具有良好的透气性,可以改善烧结料透气性。
c、烧结过程中石灰石分解,放出CO2,起疏松料层作用,大大改善料层透气性。通过石灰石的加入,使垂直燃烧速度增加,产量提高。
d、石灰石的加入量也不宜过多,如石灰石量过多成球条件变坏,由于透气性变好,机
速加快,矿物结晶不完全。另外,CaO过多易形成正硅酸钙体系液相,导致冷却时风化碎裂,使烧结矿强度降低。
(5)、用消石灰来代替石灰石的好处
a、消石灰粒度很细,亲水性强,而且有粘性,大大改善烧结料透气性,提高小球强度。 b、消石灰比表面积大,增加混合料最大湿容量,可使烧结料过湿层有较好的透气性。 c、粒度细微的消石灰颗粒比粒度较粗的石灰石颗粒更易产生低熔点化合物,液相流动好,凝结成块,从而降低燃料用量和燃烧带阻力。但消石灰用量也不宜过多,过多的消石灰使烧结料过于松散,烧结矿脆性大,强度下降,成品率下降。
3、烧结矿碱度
(1)碱度的分类
碱度是烧结矿的碱性氧化物与酸性氧化物百分比含量比值。
二元碱度R=Cao/SiO2;
三元碱度R=(CaO+MgO)/SiO2;
四元碱度R=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3 )
烧结矿按R分为三种;普通烧结矿、自熔性烧结矿,高碱性烧结矿。
普通烧结矿又叫酸性烧结矿。即烧结矿的碱度低于高炉炉渣的碱度,一般都有小于1.0,这种烧结矿在入炉冶炼时需加入一定数量的熔剂。
自熔性烧结的碱度等于或稍高于高炉炉渣的碱度,一般为1.2-1.5左右,其烧结矿在入炉冶炼时不需另加熔剂。
高碱度烧结矿又叫熔剂性烧结矿,其碱度高于高炉炉渣的碱度,一般都大于1.5。其烧结矿在入炉冶炼时,可以代替部分或全部熔剂,可常与富矿或酸性烧结矿、酸性球团矿配合使用。
(2)高碱度烧结矿的特点
因现在普遍生产的是高碱度烧结矿,就其特点做一概述;
a、高碱度烧结矿强度高,稳定性好,粒度均匀,粉末少。
b、高碱度烧结矿具有良好的还原性,这是因为高碱度烧结矿是以易还原的铁酸钙为主要液相;随碱度提高,烧结矿中FeO降低,还原性得到改善;高碱度烧结矿处于还原性最好的结构状态。其中的磁铁矿晶粒细小且密集,并被铁酸钙包裹或溶蚀。
c、高碱度的烧结矿软化开始温度和软化终了温度均有所下降。
d、高碱度烧结矿含硫量有所提高,这是因为烧结料中的CaO有吸硫作用,形成CaS留于烧结矿中。
(3)烧结中配加白云石的目的
烧结料中加入白云石主要是为了提高烧结矿MgO含量从而提高烧结矿的质量(强度),并改善高炉炉渣的流动性。
4、影响烧结矿TFe高低和碱度高低的原因
(1)含铁原料品位不稳定
当品位高时,烧结矿的TFe升高,SiO2下降,CaO正常,R上升。
当品位低时,烧结矿的TFe降低,SiO2升高,CaO正常,R下降。
(2)熔剂下料量不稳定
下料量大,相当于配比高,SiO2稍低,烧结矿TFe下降,CaO上升,R上升。 下料量小,相当于配比代,SiO2稍高,烧结矿TFe上升,CaO下降,R下降。
(3)含铁原料下料不稳定
下料量大,铁上升,SiO2稍高,CaO下降,R下降。
下料量小,铁下降,SiO2稍低,CaO上升,R上升。
(4)熔剂中CaO不稳定
CaO高时,SiO2变动不大,R上升。
CaO低时,SiO2变动不大,R下降。
(5)熔剂水分变化,相当于配比或下料量变化
水分大,SiO2稍高,铁上升,CaO下降,R下降。
水分小,SiO2稍低,铁下降,CaO上升,R上升。
[烧结工艺]烧结原料的准备及加工处理
一、烧结原料及其特性
烧结用的原料有铁矿石、锰矿石、溶剂、燃料及工业废弃物。
1、铁矿石
在地壳中含铁矿物种类很多,凡能在现代技术条件下较为经济地提出含铁矿物的岩石称之为铁矿石。根据铁矿石的主要含铁矿物可以把铁矿石分为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石和菱铁矿石等四种类型。
⑴、磁铁矿石
磁铁矿石主要的化学成分为Fe3O4,理论含铁量为72.4%。磁铁矿也可看作FeO· Fe2O3,磁铁矿的晶体多成八面体,它的组成结构比较致密坚硬,一般成块状或粒状。它的外表颜色为钢灰色和黑灰色,条痕色为黑色。
磁铁矿的密度为4.9~5.2克/厘米3,硬度为5.5~6.5,它具有金属光泽但较暗,并有磁性,因此比其它类型铁矿石易于分选。
磁铁矿的脉石主要为石英,各种硅酸盐(如绿泥石等)于碳酸盐,有时还含有少量粘土。此外由于矿石中含有黄铁矿及磷灰石,有时有闪锌矿黄铜矿,所以一般磁铁矿含硫、磷均高,并且含有锌和铜。
含钛和钒较多的磁铁矿叫钛磁铁矿和钒钛磁铁矿。
地表层的磁铁矿由于氧化作用部分被氧化成赤铁矿,但仍保持磁铁矿的结晶形态,这种矿石叫假象赤铁矿或半假象赤铁矿。根据磁铁矿和假象赤铁矿在矿石中含量不同,一般用磁性率,即FeO/TFe的百分率来分类:
磁性率=FeO/TFe× 100%
式中:FeO——矿石中全铁含量,%;TFe——矿石中氧化铁含量,%。
磁性率=42.8%为纯磁铁矿;
磁性率> 28.6%为磁铁矿;
磁性率=28.6%~14.3%为半假象赤铁矿;
磁性率<>
硅酸铁矿及碳酸铁矿中含有FeO,但这部分铁不具有磁性,。所以菱铁矿(磁性率为1.
4)、黄铁矿、磁黄铁矿(磁性率> 3.5)、褐铁矿及镜铁矿都不能用磁性率来衡量。 磁铁矿结晶结构很致密,所以它的还原性比其它铁矿差。
⑵、赤铁矿石
主要的含铁矿物为赤铁矿,化学式为Fe2O3,含铁70%,含氧30%。它的结晶外形为片状和板状集合体,片状表面有金属光泽,明亮如镜的叫镜铁矿;细小片状的叫云母状赤铁矿;红土状赤铁矿(铁赭石)系红色粉末,没有光泽。此外还有胶体沉积形成的鲕状、豆状和肾状等集合体。结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色,其它为暗红色,但条痕色均为暗红色。
赤铁矿的物理组织结构相差很悬殊,由非常致密的结晶到很松散的粉末。结晶的赤铁矿硬度达到5.5~6,土状及粉状则硬度很低,赤铁矿的比重为4.8~5.3。
在赤铁矿中往往含有1~8%的残余磁铁矿以及部分风化而生成的褐铁矿,脉石常常为石英质。一般含硫、磷低,因此可用来冶炼低磷贝氏铁。赤铁矿还原性好。
⑶、褐铁矿石
主要含铁矿物为含水的Fe2O3,它的化学组成可用mFe2O3· nH2O来表示。根据含结晶水的不同,褐铁矿可分为以下五种类型:
水赤铁矿(2Fe2O3·H2O):含5.23%的结晶水,66.1%铁;
针铁矿(Fe2O3·H2O):含10.11%的结晶水,62.9%铁;
褐铁矿(2Fe2O3·3H2O):含14.39%的结晶水,60.0%铁;
黄针铁矿(Fe2O3·2H2O):含18.37%的结晶水,57.2%铁;
黄赭石(2Fe2O3·3H2O):含25.23%的结晶水,52.2%铁。
自然界的褐铁矿大部分以2Fe2O3·3H2O形态存在。褐铁矿的密度为3.0~4.2克/厘米3,硬度1~4。由于褐铁矿是其它铁矿风化后生成的,所以质地松软、密度小、含水大。因此不宜直接入炉,必须经过焙烧或造块。
自然界中褐铁矿的富矿很少,一般含铁37~55%。由于褐铁矿多存于水成岩中,所以脉石多为可溶性的碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐等盐类溶解后留下的矿物,或者在矿床生成时从混浊状沉积下来的泥土、铝土矿等。因而褐铁矿的硫、磷、砷等有害元素的含量一般较高。
⑷、菱铁矿石
主要含铁矿物为菱铁矿,其化学式为FeCO3。菱铁矿含Fe48.2%,FeO62.1%,CO237.9%。自然界中常见的一种是坚硬的菱铁矿,其外表颜色为带黄褐色褐灰色,风化后变为深褐色。条痕色为灰色或带黄色。玻璃光泽,密度为3.9克/厘米3,硬度为3.5~4。
菱铁矿露出地表面部分,很容易风化成褐铁矿。在自然界中分布较广的为粘土质菱铁矿,它是沉积于泥沙中的矿床,夹杂不少泥土与泥沙。有时还和泥碳状的物质共生而呈黑色。被称为碳质铁矿。
菱铁矿常夹杂有镁、锰、钙等碳酸盐,这些碳酸盐的结晶体都是同一类型的菱面体。菱铁矿石一般含铁Fe30~40%。经过焙烧后,其含铁量显著增加,矿石也变得多孔,易破碎,其还原性也好。
2、锰矿石
锰矿石是用来制造锰烧结矿供高炉冶炼锰铁得原料。有时在铁矿烧结配料中加入少量锰矿粉,其目的使高炉炉渣的MnO含量达到6~10%,以降低炉渣的粘度,提高炉渣的流动性。锰矿粉对于提高烧结的产量及质量也是有利的。但锰矿的价格比较贵,因此在一般情况下烧结不配加锰矿粉。自然界蕴藏着很丰富的锰矿资源,但在目前技术条件下可供开采的锰矿却为数不多。主要有软锰矿、硬锰矿、水锰矿、褐锰矿及菱锰矿。
[烧结工艺]烧结物理化学过程
烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。这个过程不仅错综复杂,而且瞬息万变,在几分钟甚至几秒钟内,烧结料就因强烈的热交换而从70℃以下被加热到1200~1400℃,与此同时,它还要从固相中产生液相,然后液相又被迅速冷却而凝固。这些物理化学变化包括:
1>、燃料的燃烧和热交换;
2>、水分的蒸发及冷凝;
3>、碳酸盐的分解,燃料中挥发分的挥发;
4>、铁矿物的氧化、还原与分解;
5>、硫化物的氧化和去除;
6>、固相间的反应与液相生成;
7>、液相的冷却凝结和烧结矿的再氧化等。
第一节 燃料的燃烧和热交换
一、烧结矿生产使用的燃料
烧结生产使用的燃料分为点火燃料和烧结燃料两种。
1、点火燃料
现在烧结使用的点火燃料有气体燃料(高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等)和液体燃料(重油)两种,发生炉煤气在这里不再介绍,因固体燃料已经不再使用,在这里也不做介绍。
⑴、气体燃料:
①、高炉煤气
高炉煤气是高炉冶炼时的一种副产品。高炉每炼一吨生铁可以获得3500~4000米3的高炉煤气。其成分随冶炼时所采用的燃料种类及高炉操作条件而不同。一般含有大量氮、二氧化碳等气体(约占63~70%)。因此,它的发热量不高,约为850~1100千卡/标米3(其成分见表2-1),若不经过预热,高炉煤气燃烧温度达不到1250,高炉煤气中一般含尘量为50~80毫克/米3,所以必须除尘后才能应用。做为烧结点火用的煤气含尘量不应大于30毫克/米3,经过除尘后高炉煤气含尘量可以降至5~20毫克/米3,煤气温度在40℃以下。输送到烧结厂的煤气压力一般为300毫米水柱左右。
表2—1 高炉煤气成分
成分 CO2 CO CH4 H2 N2 发热量/千卡/米3
范围 % 9.0~15.5 25~31 0.3~0.5 2.0~3.0 55~58 850~1100
②、焦炉煤气
焦炉煤气是炼焦过程产生的副产品。平均每吨干煤炼焦时可产生320米3的焦炉煤气,约占全部产品的17.6%,经过洗涤后的煤气含焦油量为0.00~0.02克/标米3,用于烧结的焦炉煤气的发热量为4000千卡/标米3左右(其成分见表2-2)。
表2—2 焦炉煤气成分
成分 H2 CO CH4 CO2 N2 O2 发热量/千卡/米3
范围 % 54~59 5.5~7.0 23~28 1.5~2.5 3~5 0.3~1.7 3160~4580
③、天然气
天然气是由地下开采出来的可燃性气体,它的发热量很高可达8000~9000千卡/标米3,主要可燃物质是甲烷(CH4)(其成分见表2-3)。
表2—3 天然气气成分
成分 H2 CO CH4 H2S H2 N2 O2 发热量/千卡/米3
范围 % 0.4~0.8 0.1~0.3 85~95 0.9 0.4~0.8 1.5~5.0 0.2~0.3 8000~9000
⑵、液体燃料:
石油是天然的液体燃料,也称为原油。它基本上由炭、氢、氮、氧、硫五种元素组成。将石油加热分馏后,比重最大的残留物就是重油。重油具有发热值高(大于9000千卡/公斤)、粘性大等特点。呈黑褐色或绿褐色的粘稠液状,比重约为0.9~0.96公斤/立升。重油的灰分含量非常低,一般不超过0.3%。重油按粘度不同,可分为20号、60号、200号几种,
重油粘度越大,含氢量越少,重油含的杂质主要是少量的硫化物、氧化物、水分以及混入的机械杂质。我国重油的含硫量都在1%以下,重油的着火点约为500~600℃。
2、烧结燃料
烧结燃料主要指在料层内燃烧的固体燃料,最常用的是碎焦粉粉末和无烟煤等。
⑴、碎焦粉末
焦碳是炼焦煤在隔绝空气高温加热后的固体产物。碎焦粉末是高炉用的焦碳的筛下物,粒度一般小于25毫米。
焦碳的质量的好坏,主要从它的化学成分、物理机械性能、物理化学性质几方面来衡量。 焦碳的化学成分通常以工业分析测得。主要有固定炭、灰分、挥发分和含硫量。
焦碳的物理机械性能主要指机械强度(如耐磨性和抗冲击强度、抗压强度)及筛分粒度组成。
焦碳的物理化学性质是指其燃烧性和反应性。燃烧性是指焦碳与氧在一定温度下的反应速度。反应速度越快,燃烧反应性越高,一般反应性好的焦碳燃烧性也好。
⑵、无烟煤
随着煤炭化的程度不同,煤中的挥发物含量的差别是很大的。炭化程度越高,它的挥发分含量也就越少。无烟煤是各种煤中炭化最好的烧结燃料,在生产上要求无烟煤的发热量大于6000千卡/公斤,挥发分小于10%,灰分小于15%,硫小于2.5%,进厂的粒度小于40毫米。
挥发分高的煤不宜做烧结燃料,因为煤在烧结中的挥发物会被抽入抽风机和抽风系统,冷凝后使除尘器、抽风机等挂泥结垢。
3、烧结生产对燃料物理化学性能的要求
烧结过程必须在一定的高温下才能进行,而高温是由燃料的燃烧产生的。温度的高低,燃烧速度的快慢,燃烧带的宽窄,以及烧结料中的气氛等都将影响烧结过程的进行和烧结矿的产、质量。而这些因素又都与燃料的物化性能、用量有关。因此,燃料的物化性能是影响烧结过程的重要因素。
⑴、对燃料质量的要求
烧结要求燃料的灰分尽可能低些,因为燃料中灰分含量增多必然引起烧结料含铁量降低和酸性氧化物增多(灰分中SiO2的数量高达50%以上),因而必然相应需要增加溶剂的消耗量。
使用无烟煤做烧结燃料时,要求它挥发分的含量不能太高,以免燃料中的挥发物质在温度较低的地方凝结下来恶化料层透气性和粘结在集气管及抽风机的叶片上,影响烧结过程的正常进行。此外,燃料中的挥发分在着火前即已挥发出去,不能在烧结过程中被利用。 所以,烧结生产使用的燃料最好选用固定碳高、灰分低、挥发分低及含硫量低的优质燃料。
⑵、对燃料粒度的要求
燃料的粒度过大时,会带来一系列的不良影响:a.燃烧带变宽,从而使烧结料层透气性
变坏。b.燃料在料层中分布不均匀,以至在大颗粒燃料的周围熔化得很厉害,而离燃料颗粒较远的地方的物料则不能很好地烧结。c.粗粒燃料周围,还原性气氛较强,而没有燃料地方空气得不到利用。d.在向烧结机布料时,易产生燃料偏析现象,大颗粒燃料集中在料层的下部,再加上烧结料层下部的蓄热作用,使烧结料层的温度差异更大,以至造成上层烧结矿的强度差,下层过熔FeO含量偏高。
燃料粒度过小,烧结速度快,燃烧所产生的热量难以使烧结料达到所需的高温,从而使烧结矿的强度下降。同时,小的燃料颗粒(小于0.5毫米)使烧结料层的透气性变坏,并有可能被气流带走。
研究表明,燃料最适宜的粒度为0.5~3毫米,而日本规定燃料粒度下限为0.25毫米,但在我国实际生产条件下,仅仅能保证粒度上限,难以保证粒度下限。因为在生产过程中要避免0.5~0毫米粒级是难以达到的。所以,一般烧结厂只要求控制其燃料粒度在3~0毫米范围内。
对于各种粒度的烧结料,燃料粒度的影响也不同,铁精矿由于粒度细,当燃料粒度减少时对烧结过程影响不大,而当其粒度稍有增大时,却使成品烧结矿的产率和强度显著下降。相反,当烧结8~0毫米粉矿时,燃料粒度稍大时对烧结过程影响不大,而当减少燃料粒度时,烧结质量则明显地下降。
二、固体燃料燃烧的一般原理
在冶金物理化学中对碳的燃烧早已有所研究,虽然有些问题尚未完全搞清楚,但是对其中某些问题已经取得一致看法。固体燃料在空气中燃烧是属于多相反应,其型式为: 固体+气体(Ⅰ)=气体(Ⅱ)
燃烧的结果导致固相消失,而形成新的气体产生,这种类型的反应可以概括地分为五个步骤:
1、气体(Ⅰ)分子扩散到固体炭的表面;
2、气体(Ⅰ)分子被固体炭表面所吸附;
3、被吸附的气体(Ⅰ)和炭发生化学反应,形成中间产物;
4、中间产物断裂,形成反应产物气体(Ⅱ),并被吸附在炭的表面;
5、反应产物气体(Ⅱ)脱附,并向气相扩散跑掉。
多相反应时的燃烧过程是在可燃物表面进行,其反应速度主要取决于两个因素:化学反应速度和扩散速度。过程反应的总速度取决于这两个速度中最慢的一个。
所谓化学反应速度是指固体燃料与体(Ⅰ)之间的反应速度。
所谓扩散速度是指体(Ⅰ)向固体燃料扩散的速度。
当过程的速度受扩散速度影响时,称为“扩散燃烧区”。如果过程的速度受化学速度影响时,则称为“动力学燃烧区”,所以,燃烧处于“动力学区域”时,一切影响化学反应速度的因素(如温度)将影响燃烧速度的快慢。当燃烧处于“扩散燃烧区”时,一切影响气体扩散的条件(如固体燃料的粒度、气流速度和压力等)都将影响燃烧的速度,而温度的改变并不引起多大的影响。
对于3毫米的碳粒,在雷诺规范数(Re)为100的条件下,在温度700℃时,C+O2反应速度处于“动力学区”;而温度高于1250℃时,反应速度处于扩散区;700~1250℃处于中间速度区。烧结料层中的温度在1300~1500℃范围内,所以,固体燃烧基本上是在扩散区域内进行的。因此,一切能够影响扩散速度的因素如减少燃料粒度,增加气流速度(增大风量、改善料层透气性)和气流中的含氧量都能增加燃烧反应的速度,从而能够强化烧结过程。
三、烧结料层中燃料燃烧的基本特点
燃料在烧结料层中的燃烧不同于一般固体燃料燃烧,而具有其自身的特点。
第一、烧结料层中固定炭含量低,按重量计算只占总料量的3~5%,而且分布的很分散。
第二、固定炭的燃烧从料层上部向下部转移,料层中的热交换条件十分有利,固定炭燃烧十分迅速,而且集中在厚度30~40毫米宽的高温区。
第三、烧结料层氧化带较宽而还原带很窄。
第四、铁的氧化物参与了氧化还原反应。
第五、离开料层的废气中存在着剩余的氧等。
这是因为在这样情况下CO2不能顺利地被碳还原成CO,而且部分CO却有可能被所遇到的空气和铁氧化物中的氧进一步氧化。由于料层下部温度低,CO仍不能全部都氧化成CO2,所以在烧结的废气中含有CO2、CO和剩余的氧。
四、燃烧层温度及其厚度对烧结过程的影响
烧结过程不是一个等温过程。所谓温度是指烧结料层中某一点所达到的最高温度,也就是燃料燃烧层的温度。这一层的温度水平与厚度对烧结过程的进行和产、质量的优劣有着重大的影响。
若燃烧层的温度愈高,产生的液相必然增多,燃烧层厚度增大,虽然对烧结矿的强度有利,但是由于温度过高物料过熔,使得烧结料层阻力加大,不仅延长了烧结过程的时间,而且还会使烧结矿产量下降,还原性变坏。
然而,燃烧层过窄也是不利于烧结过程,虽然透气性变好,但是不能保证各种物料高温反应正常进行,所以需要燃烧层的厚度根据不同原料有一个适宜值。
通常烧结料层的燃烧层的温度水平和厚度要取决于高温区的热平衡和固定碳的燃烧速度以及传热速度。
五、烧结过程的热交换
1、烧结料层的蓄热作用
抽入烧结料层的空气经过热烧结矿层被预热到很高的温度后参加燃烧带的燃烧,燃烧后的废气又将下层的烧结混合料预热,因而料层越是向下热量积蓄的越多,以至于达到很高的温度。这种积蓄热量的过程好象热风炉的蓄热石的格子砖蓄热一样,所以被称为自动蓄热作用。
料层的自动蓄热作用对于提高燃烧层温度具有很大的意义,这可以通过简单计算的方法加以了解。据实验确定,当燃烧层上部的烧结矿层达180~220毫米厚度时,上层烧结矿的自动蓄热可以提供燃烧层总热量的35~45%。但是,当上层烧结矿层厚度超过200毫米以后,换热的增长速度逐渐变慢。这是因为从上部抽入的空气带进燃烧带的热量已接近达到最高水平的恒定值。从烧结的经济性和能源节约的观点来看,应该尽可能提高料层高度,这对烧结的热利用是有利的,对产品的质量也有好处。
2、烧结料层中温度分布和热交换的特点
烧结料层中热交换可以分成两个区域。在燃料着火温度以上(即燃烧层和烧结矿层)烧
结矿层的温度高于气体温度,烧结矿将热量传给抽入的空气,使其温度很快升高。在燃烧层以下,是热废气将热量传给烧结混合料使其温度很快上升,而气体自身温度迅速下降。由于烧结混合料比表面积大和水分的导热系数比干矿粉高20~60倍,所以,传热速度是非常快的,据测量预热层升温速度高达1700~2000℃/分,低的也有450~550℃/分,在干燥层可达500℃/分。
由于染来哦集中燃烧和烧结矿层的自动蓄热作用,越往下温度越高、热量越多、高温带越宽。因此,在研究料层中温度分布对烧结过程影响时,高温区的运动速度,高温区的温度水平与厚度受到很大的重视。
高温区运动快,即烧结速度快,产量高。但是速度过快产品强度将下降。
高温区温度可以提高产品强度,但是温度过高则还原性能不好,烧结速度下降,产量受到影响。
高温区厚度增加,可以保证烧结过程各种反应有充分的时间,对提高质量有利,但是厚度过大,气体阻力增加对烧结速度有不良的影响。
3、影响传热速度的因素
烧结料层中的温度最高点的移动速度实际上反映了料层中碳燃烧的移动速度和燃烧带下部热量的传递速度。
热量的传递速度主要取决于气流速度,气体和物料的热容量。因为空气在料层中是传热介质,风量增加燃烧带的氧量充足,固体炭燃烧速度加快,料层中高温区的移动速度随风量增加几乎成直线上升。因此,凡是可以增加通过料层风量的措施都可以增加高温区的移动速度。
此外,烧结料的性质也影响热传递速度,烧结料的热容量大,导热性能好,粒度小以及吸热反应发展等因素都会增加混合料从气流吸收热量的能力。因而随气流传热速度减慢,加之粒度小,透气性变坏就可能显著地降低燃烧带的温度。
烧结料传热速度较快,主要是因为废气中的水蒸气起作用。烧结混合料跟废气之间的热交换面积比烧结矿大得多。因此,混合料与废气之间的热交换进行的较快。
应该指出:工艺因素的影响是多方面的。例如,在混合料中增加水分和石灰石用量时,一方面增加了吸热反应的热量消耗;另方面它又能改善料层的透气性,使通过料层的风量增加,因而高温区的移动速度最终还是增加的。
第二节 水分的蒸发和冷凝
一、烧结料中水分的来源和作用
混合料中的水分是影响烧结过程的一个极为重要的因素,它的来源可分为二部分:一部分是由烧结原料自身含水带入的;另一部分是烧结混合料在混合造球过程补加的。
混合料中的水分在烧结过程中的作用是:
1、有利于混合料的混匀造球,从而改善料层的透气性,提高烧结生产率。
2、原料颗粒被水润湿后,表面变的光滑(有水膜存在),可以减少气体通过料层的阻力。
3、改善烧结料的换热条件,由于烧结料中有水分存在,改善了烧结混合料的导热性能(水的导热系数为30~100千卡/米2· 小时· 度,而矿石的导热系数为0.15千卡/米2· 小时· 度),使得料层中的热交换条件良好,这就有利于使燃烧带限制在较窄的范围内,减少
了烧结过程的料层阻力,同时也保证了在燃料消耗较少的情况下获得必要的高温。
当然,从热平衡的角度来看,去掉水分又需要消耗一部分热量,是不利的一方面,所以烧结料水分不能控制得太高或过低,必须控制在适宜的范围内。因为水分过大使混合料过湿变成泥浆状不仅浪费燃料而且更严重的是使料层的透气性变坏。若水分过小混合料不能很好的成球,使烧结料层的透气性变坏,混合料的适宜水分是根据原料的性质和粒度组成而确定的。例如,气孔多、表面粗糙、亲水性强的矿粉适宜的水分就要高一些,而组织致密、表面光滑、亲水性差的矿粉适宜水分就要低一些。粒度细的矿粉比粒度粗的矿粉吸水性强,适宜水分就要高一些,但对表面疏松多孔的褐铁矿粉烧结时所需水分要大一些。
总之,每种矿粉所需的水分是不一样的,应该通过试验确定。
二、水分蒸发和水汽冷凝的一般规律
当烧结过程发生后,烧结料层的水分就会沿着料层不同高度和烧结的不同阶段而出现一系列的蒸发和冷凝现象。
1、烧结料层中水分的蒸发条件
所谓水分蒸发若从分子运动理论来解释,那就是,水分子经常处于运动状态,并且同一液体的各个不同分子具有不同的速度,在表面层运动速度大的分子,有可能离开水面,甚至与水的其他分子失去内聚力而变成蒸汽,这个过程叫做蒸发。
烧结过程中水分蒸发的条件是什么呢?那就是,当气相中水汽的实际分压PH20小于在该条件下的饱和蒸汽压PH20,既:
PH20<>
饱和蒸汽压P’H20 是随温度的升高而增大的,当水的温度升高到100℃时它的饱和蒸汽压P’H20 =1个大气压,这时便会产生汽化沸腾现象。从理论上讲,蒸发速度是随大气压的减小而增大的,但是在烧结过程中,烟气压力约为0.9大气压,水的汽化沸腾温度小于100℃,而实际上,在大于100℃的部分烧结混合料中仍然存在有相当部分的水分,这是因为:a、烟气对烧结料的传热速度很快(最大可达1100~2000℃/分);b、少量的水分子和薄膜水同物料粒子的表面存在着巨大的结合力的作用使得水分不容易跑掉。所以,一般认为干燥层终了温度应该为150℃左右。
当热废气进入干燥层时,由于温差大和废气中水汽分压PH20低,故水分蒸发速度逐渐加快,废气的含湿量很快升高,温度很快降低(因为水分蒸发要吸收汽化热),而烧结料的含湿量很快降低。
烧结料温度由于处在汽化阶段,基本上维持不变。当废气含湿量逐步增加,即水汽分压PH20升高,温度随之逐渐降低,直至接近料温。因此,料中水分蒸发速度减慢,料温缓慢降低,随料温降低混合料的饱和蒸汽压P’H20也相应降低。当实际水汽分压等于水的饱和蒸汽压时,即PH20=P’H20,蒸发就将停止。
2、水汽的冷凝规律
在烧结过程中从点火瞬间开始水分就开始受热蒸发使废气的水汽分压PH20不断升高,带着水汽的废气在穿过下层冷料时,由于与烧结混合料之间进行热交换,将热量的大部分传给冷料,而自身的温度不断降低,饱和蒸汽压PH20也随之下降,当水汽分压PH20大于饱和蒸汽压P’H20时,废气中的水汽就开始在冷料表面上发生冷凝。水汽开始冷凝的温度叫
做“露点”。由于水汽冷凝,料层下部混合料的含水量逐渐增加。当含水量超过了烧结混合料的适宜水分时,我们把这种现象称为“过湿”,这层烧结料称为“过湿层”,它是烧结过程水分再分配的结果。
过湿现象在烧结过程开始的头2~3分钟就发生了,过湿层的最大含水量为原始水分的120~135%,而不是象有人说的那样在全部烧结过程水汽冷凝在过湿带不断发生以至使下层烧结料的过湿水分会超过原始水分的好多倍。
烧结过程中水汽的冷凝并发生过湿现象,对于烧结料层的透气性是非常不利的。因为冷凝下来的水分充塞在混合料颗粒之间的孔隙中,使气流通过的阻力大大增加,同时过湿现象会使料层下部已造好的不坚固的小球遭到破坏,甚至会出现泥浆,阻碍气体的通过,严重影响烧结过程。
3、消除过湿层的主要措施
(1)、预热混合料
将混合料的料温预热到露点以上,就可以显著的减少料层中水汽冷凝形成的过湿现象,从而可以降低过湿层对气流的阻力,改善料层的透气性,使抽过料层空气量增加为料层内的热交换创造了良好的条件,燃烧速度加快,燃烧带厚度减薄,熔融物的冷却速度加快,阻力减少。
目前预热混合料的方法有:
①、热返矿预热;
②、生石灰预热;
③、蒸汽预热;
④、热风预热;
⑤、热水预热。
(2)、提高烧结混合料的湿容量
所有增加表面的胶体物质都能增大混合料的最大湿容量,如生石灰可以消化成极细的消石灰胶体颗粒,它具有较大的比表面积,可以吸附和持有大量水分而不失去物料的松散性和透气性。
(3)低水分烧结
把烧结混合料的水分在装入烧结台车之前尽量降低,然后在点火前向整个料面均匀地喷入一部分,约为料重的0.1~0.5%。这样即可保持料层下部由于大颗粒偏析而具有较好的透气性,同时上层由于表面补喷水分可以增大透气性。据试验表明,当把烧结料水分降低至5.5%料面补充喷水0.3%产量提高2.7%。
这样方法的优点是:a、减少了过湿层的不利影响,提高了料层透气性。b、增大料层密度,有利于提高烧结矿的产、质量。c、减少了水分蒸发热,可节省燃料消耗。
[烧结工艺]烧结基础知识
1、烧结的含义
将含铁粉状料或细粒料进行高温加热,在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。
2、烧结的方法
(1)鼓风烧结:烧结锅,平地吹;
(2)抽风烧结:a:连续式:带式烧结机和环式烧结机等;b:间歇式:固定式烧结机,如盘式烧结机和箱式烧结机;移动式烧结机,如步进式烧结机;
(3)在烟气中烧结:回转窑烧结和悬浮烧结。
3、烧结生产的工艺流程
一般包括:原燃料的接受、贮存,溶剂、燃料的准备,配料,混合,制粒,布料,点火烧结,热矿破碎,热矿筛分,热矿冷却,冷矿筛分,铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节。
机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。
现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺,应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中,宜推广具有铺底料系统的流程。
4、烧结厂主要技术经济指标
烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。
1>、利用系数
每台烧结机每平方米有效抽风面积(m2)每小时(h)的生产量(t)称烧结机利用系数,单位为t/(m2*h)。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示:
利用系数=台时产量(t/h)/有效抽风面积(m2)=总产量(t)/[总生产台时(t)× 总有效面积(m2)]
台时产量是一台烧结机一小时的生产量,通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小,它与烧结机有效面积的大小无关。
利用系数是衡量烧结机生产效率的指标,它与烧结机有效面积的大小无关。
2>、烧结机作业率
作业率是设备工作状况的一种表示方法,以运转时间占设备日历时间的百分数表示: 设备作业率=运转台时/日历台时× 100%
日历台时是个常数,每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。 日历台时=台数× 24× 天数
事故率是指内部事故时间与运转时间的比值,以百分数表示:
事故率=事故台时/运转台时× 100%
设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准,进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值,用百分数表示:
设备完好率=完好设备台数/设备总台数× 100%
3>、质量合格率
烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品,不符合的烧结矿叫出格品。
根据部颁标准的规定,实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验
品,不参加质量合格率的计算。因此:
质量合格率=(总产量-未验品量-试验品量-出格品量)/(总产量-未验品量-试验品量)× 100%
质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。
烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定,主要包括烧结矿全铁(TFe)、氧化亚铁(FeO)、硫(S)含量、碱度(CaO/SiO2)、转鼓指数(≥
6.3mm)、粉末(< 5mm)等,有的厂还包括氧化镁(mgo)、氟(f)、磷(p)等。="" 一级品率="一级品量/合格品量×">
转鼓指数=检测粒度(≥5mm)的重量/试样重量×100%
烧结矿筛分指数=筛分后粒度(≤5mm)的重量/试样重量×100%
4>、烧结矿的原料、燃料、材料消耗定额
生产一吨烧结矿所消耗的原料、燃料、动力、材料等的数量叫消耗定额,包括含铁原料、熔剂料、燃料、煤气、重油、水、电、炉蓖条、胶带、破碎机锤头、润滑油、蒸气等。
5>、生产成本与加工费
生产成本是指生产一吨烧结矿所需的费用,由原料费及加工费两部分构成。
加工费是指生产一吨烧结矿所需的加工费用(不包括原料费)。它包括辅助材料费(如燃料、润滑油、胶带、炉蓖条、水、动力费等),工人工资,车间经费(包括设备折旧费、维修费等)。
6>、劳动生产率
劳动生产率是指每人每年生产烧结矿的吨数。这个指标反映工厂的管理水平和生产技术水平,它又称全员劳动生产率(全员包括工人和干部)。另外,还有工人劳动生产率,即每个工人每年生产烧结矿的吨数。
[烧结设备]烧结机布料器简介
烧结机布料器,包括调速电机,通过连轴器连接架体上的副辊,在副辊另一端的架体上设行主辊,其中所述在副辊与主辊之间设置一排以上的托辊,在该副辊、托辊和主辊上环绕设置布料输送带;在所述主辊内设有对混合料粒度产生偏析的磁性体。该布料器能通过偏析布料,实现混合料按粒级大小分层,使料层上部到下部逐步增大,具有良好的透气性,有效提高和改善了烧结矿质量。
【 权利要求 】 一种烧结机布料器,包括调整电机,通过连轴器连接于安装在架体上的副辊,在副辊另一端的架体上设有主辊,其特征是所述在副辊(3) 与主辊(6)之间设置一排以上的托辊(5),在该副辊(3)、托辊(5)和主辊(6)上环绕设置布料输送带(4);在所述主辊(6)内设有对混合料粒度产生偏析的磁性体(8)
[烧结设备]带式烧结机
烧结机适用于大型黑色冶金烧结厂的烧结作业,它是抽风烧结过程中的主体设备,可将不同成份,不同粒度的精矿粉,富矿粉烧结称块,并部分消除矿石中所含的硫,磷等有害杂质。 烧结机按烧结面积划分为不同长度不同宽度几种规格,用户根据其产量或场地情况进行选用。烧结面积越大,产量就越高。
带式烧结机主要由台车,驱动装置,原料及铺底料装置,点火装置,风箱,灰尘排出装置,主排气,管道及骨架等组成。
冷矿带式烧结机是我国冶金钢铁企业使用最为广泛的一种烧结机型,其技术是先进的、可靠的、实用的,工艺是适用范围:主要适用于大、中型规模的烧结厂对铁矿粉的烧结处理。性能特点:立式运行烧结、工艺设计先进、运行高效连续、配备集中润滑系统使设备运行理加安全。
一、工艺流程:
原料厂将精矿粉、富精粉、燃料、溶剂按不同比例混合,然后送圆筒混料机进行二次混匀和造球,由皮带运输机送到烧结机混料仓,完成供料工艺。铺底料装置先把底料(原块矿,粒度为10-20mm)均匀的铺在台车的篦条上,混好的料由布料器镇静文不对题底料上进行点火烧结,从台车上的烧结矿翻到单辊破碎机进行破碎。通过漏斗溜到设在下层平台的热振动筛中进行筛分,≥5mm的合格烧结矿通过溜槽溜到储矿槽,供高炉使用。≤5mm的粉矿,通过配料皮带机进行重新配料,烧结过程产生的废气,除尘器除尘后,经风机抽入烟囱,排入大气。
二、系统功能:
1. 配料系统由配料仓、圆盘给矿机、配料皮带机等组成。用装载机将精矿粉、富矿粉、燃料、熔剂、返矿等物料装入配料室料仓内,通过圆盘给矿机将以上物料按要求比例,送到配料皮带机上,由皮带机将物料运至圆筒混料机进行混匀造球。
2. 混料制粒系统:混料系统一般由二次混合完成,一次混合主要是将从配料室来的各种物料混合均匀,再用皮带机送至二次混合造球,二次混合的目的主要是为了提球团质量提高烧结过程中的透气性,将混合料制成3-8mm占75%的小球形混合料,再由皮带机送到布料仓进行布料,圆筒混料机具有混料范围广,能适应原料的变动,构造简单,生产可靠
及生产能力大等优点。
3. 铺底料装置:该装置是为了提高台车以及篦条使用寿命,提高料层在烧结过程中的透气性,减少烧结烟气的含尘量。在台车上铺上30-50mm厚度,粒度为10-20mm的铺底料,通过调节扇形闸门的开启度控制排料速度,铺底料来自粒度为10-20mm原矿石,原矿石经过培烧后可直接入高炉,以抽高烧结机利用系数。
4. 混合料布料系统:混合料布料系统主要由圆辊给料机、反射板、扇型闸门等组成,按照工艺要求通过调节扇型闸门的开启度和圆辊给料机的转速将混合料供到反射板上进行偏析布料,通过调速反射板的角度来得到不同的布料效果。
5. 煤气点火系统:煤气点火系统由煤气及空气调节系统、烧咀、助燃风机、点火室等组成。煤气点火系统采用高炉煤气。点火器采用自身预热装置对助燃空气进行预热。可提高助燃空气温度100-150摄氐度,可取得良好的节能效果。
6. 烧结主机:烧结机主系统主要由传动装置、头尾端部密封、台车、吸风装置、机架、尾部调节装置和干油集中润滑系统等所组成。主传动机构设在机头部位,由调速电机、减速机、开式齿轮等组成。头部星轮主要负责将台车从下部水平轨道转运到上部水平转道,同时完成台车卸料,头尾的异型弯道主要是将台车从上部或下部平稳的过渡到反向的水平轨道上,主机架分为头、中尾三部分采用分体式现场组装后焊接,尾部调节架由尾部星轮装置、重锤平衡装置、移动灰箱、固定灰箱及支撑轮等组成,其主要作用是吸收系统热伸长,它的调极限由行程开关来控制干油集中润滑系统其主要润滑部位有:台车密封滑道、头尾星轮轴承、尾部摆架支撑轮、单辊破碎机轴承等,润滑系统能够自动向各润滑点周期性供油,可保证设备的正常运转,通过调整给油器的微调来控制各点的给油量的大小。
7.结矿的破碎、筛分系统:单齿辊破碎机设备在烧结机的尾部,它主要负责将台车卸下在大块结矿破碎成小块,经单辊破碎机破碎后的烧结矿进行热筛分,目的是将成品和返矿分开(对热矿生产流程);或者为了提高冷却效果(对冷却矿生产流程)。≥5mm的烧结矿通过溜槽到磷板输送机再由皮带机运到储矿槽内,供高炉使用。<>
8.抽风除尘系统:抽风除尘系统由降尘管、旋风除尘器、多管除尘器、水除尘器。主抽风机、管路及烟囱组成。在烧结抽风过程中产生的烟气及灰尘和抽风冷却过程中产生的废气及灰尘(灰尘约0.5-3g/立方米)通过风箱进入降尘管,降尘管(50mm以上)除掉,经除尘管除尘后的烟气及灰尘进入除尘器进行二次除尘,灰尘经除尘器的卸灰阀排到运输小车上运到配料室料仓参与配料。机尾除尘系统由多管除尘器、抽风机及烟囱组成。烧结矿翻入单辊破碎机进行破碎和热矿筛,筛分时所产生灰尘通过多管除尘器尘后由烟囱排入大气。
9.冷却系统:烧结矿的冷却方式主要有鼓风冷却抽风冷却和机上冷却几种,带式冷却机主要由链条、台车、传动装置、拉紧装置密封和风机等组成,安装有倾斜和水平面两种形式,一般冷机倾角小于80环式冷却机主要有台车、回转框架、导轨滑架驱动装置、给料和卸料装置、风箱(或烟等)密封装置、出料装置、风机等组成。烧结矿的冷却作用:该厂成品块均匀、可以强化高炉冶炼,提高炉顶压力增加生铁产量。
[烧结设备]单辊破碎机
单辊破碎机的结构是由一个传动辊子和一个颚板组成。带齿的衬套用螺栓安装在辊芯上,齿尖向前伸出如鹰嘴状,衬套磨损后可以拆换,辊子面对着颚板,颚板挂在偏心轴上,颚板上面镶有耐磨的衬板。颚板通过两根拉杆借助于顶在机架上的弹簧的压力拉向辊子,使颚板与辊子保持一定距离。辊子轴支承在装于机架两侧壁的轴承上,工作时只有辊子旋转,物料从加料斗喂入,在颚板与辊子之间受挤压作用,并受到齿尖的冲击和劈裂作用而粉碎。如遇有难碎物料掉入,所产生的作用力就会使弹簧压缩,颚板离开辊子而增大出料口,使难碎物排除而避免机件的损坏。辊子轴上装有飞轮,以平衡破碎机的动能。
单辊破碎机实际上是将颚式破碎机和辊式破碎机的部分结构组合在一起,因而具有这两种破碎机的特点,该机种又称为颚辊破碎机。单辊破碎机具有较大的进料口,另外辊子表面装有不同的破碎齿条,当大块物料喂入时,较高的齿条将大块物料钳住,并以劈裂和冲击方法将其破碎,然后落到下方,再由较小的齿将其进一步破碎到要求的尺寸。在一台破碎机中,有预碎区和二次破碎区,所以可用于粗碎物料,而且破碎比较大,可达15。破碎时,物块受到辊子上的齿棱拨动而卸出机外,因此是强制卸料,粉碎粘湿的物料也不致发生堵塞。
单辊破碎机宜用于粉碎中硬或松软的物料,如石灰石、硬质粘土及煤块等。当物料比较粘湿(如含土石灰石等)时,它的粉碎效果比使用颚式破碎机和圆锥破碎机都好,特别是对于破碎片状粘土物料,与颚式或圆锥破碎机相比,在性能与机体紧凑方面均由优越之处。
单辊破碎机的规格是用辊子直径和长度来表示。
[烧结设备]除尘器简介
除尘器:把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。大家都有戴口罩的经历,口罩就是一种简易的过滤除尘设备。除尘器的除尘机理很简单,它与口罩的除尘机理一样,是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。但除此之外,先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层(一般称为滤饼或滤床),它又起到了很好的过滤作用,特别是用编制布做滤袋的除尘器,这层滤床起到了主要的过滤作用。
过滤元件。过滤元件可以由棉毛纤维、玻璃纤维或各种化学纤维经过纺织(或针刺)成滤料,再缝制成垂直悬挂的滤袋,不同场合要选用不同的滤料。在滤袋上收集到的粉尘通过周期性的机械抖动、过滤后的烟气反吹或压缩空气的脉冲反吹等途径使布袋变形而将灰清除。
烟气能够通过滤袋和滤料表面所形成的滤饼(滤床)是依靠滤层两边的压差—这个压差通常称为管板压差d.p.(有时也称为滤床压差)。飞灰收集中,一个特殊的参数是过滤烟速——每分种每平方米的滤布所过滤的气量。滤床的压差d.p.是与烟速呈线性比例关系,因此也与烟气流量呈线性比例关系。这个固定的比例关系系数通常称为滤阻。按此定义,滤阻与烟气流量无关,有点类似于电阻的概念。我们把平均的过滤速度表示为,气布比——它是烟气量与整个过滤面积之比(单位用m3/m2/min表示)。这个参数在布袋除尘器的选择和设计中是一项非常重要的技术指标。
布袋除尘器其余的压力损失是由布袋除尘器进口法兰之间的烟道和挡板门所产生的。这个压降的大小与烟气的流速的平方成正比关系,因此整个布袋除尘器的压降Δp.与烟气量是二次方的关系。
Δptotal=K1Q1+K2Q2
K1=Kdrag/A(Kdrag=滤阻,A=过滤的表面积)
K2=烟气道和挡板门的压损系数
Q=烟气量
除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时,除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。
除尘器按其作用原理分成以下五类;
(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。
(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。
(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等
(4)静电除尘器。
(5)磁力除尘器。
惯性除尘器是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向,利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。惯性除尘器亦称惰性除尘器。
惯性除尘器分为碰撞式和回转式两种。前者是沿气流方向装设一道或多道挡板,含尘气体碰撞到挡板上使尘粒从气体中分离出来。显然,气体在撞到挡板之前速度越高,碰撞后越低,则携带的粉尘越少,除尘效率越高。后者是使含尘气体多次改变方向,在转向过程中把粉尘分离出来。气体转向的曲率半径越小。转向速度越多,则除尘效率越高。
惯性除尘器的性能因结构不同而异。当气体在设备内的流速为10m/S以下时,压力损失在200一1000Pa之间,除尘效率为50%一70%。在实际应用中,惯性除尘器一般放在多级除尘系统的第一级,用来分离颗粒较粗的粉尘。它特别适用于捕集粒径大于10μm的干燥粉尘.而不适宜于清除粘结性粉尘和纤维性粉尘。惯性除尘器还可以用来分离雾滴,此时要求气体在设备内的流速以1—2m/s为宜。
喷淋式除尘器是在除尘器内水通过喷嘴喷成雾状,当含尘烟气通过雾状空间时,因尘粒与液滴之间的碰撞、拦截和凝聚作用,尘粒随液滴降落下来。
这种除尘器构造简单、阻力较小、操作方便。其突出的优点是除尘器内设有很小的缝隙和孔口,可以处理含尘浓度较高的烟气而不会导致堵塞。又因为它喷淋的液滴较粗,所以不需要雾状喷嘴,这样运行更可靠,喷琳式除尘器可以使用循环水,直至洗液中颗粒物质达到相当高的程度为止,从而大大简化了水处理设施。所以这种除尘器至今仍有不少企业采用。它的缺点是设备体积比较庞大,处理细粉尘的能力比较低,需用水量比较多、所以常用来去除粉尘粒径大、含尘浓度高的烟气。
常用的喷淋式除尘器依照气体和液体在除尘器内流动型式分为三种结构:
(1)顺流喷淋式,即气体和水滴以相同的方向流动
(2)逆流喷淋式,即液体逆着气流喷射
(3)错流喷淋式,即在垂直于气流方向喷淋液体。
电除尘器是火力发电厂必备的配套设备,它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除,从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量,这是改善环境污染,提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时,使其烟尘带正电荷,然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用,使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上,定时打击阴极板,使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中,从而达到清除烟气中的烟尘的目的。由于火电厂一般机组功率较大,如60万千瓦机组,每小时燃煤量达180T左右,其烟尘量可想而知。因此对应的电除尘器结构也较为庞大。一般火电厂使用的电除尘器主体结构横截面尺寸约为25~40×10~15m,如果在加上6米的灰斗高度,以及烟质运输空间密度,整个电除尘器高度均在35米以上,对于这样的庞大的钢结构主体,不仅需要考虑自主、烟尘荷载、风荷载,地震荷载作用下的静、动力分析。同时,还须考虑结构的稳定性。
电除尘器的主体结构是钢结构,全部由型钢焊接而成,外表面覆盖蒙皮(薄钢板)和保温材料,为了设计制造和安装的方便。结构设计采用分层形式,每片由框架式的若干根主梁组成,片与片之间由大梁连接。为了安装蒙皮和保温层需要,主梁之间加焊次梁,对于如此庞大结构,如何均按实物连接,其工作量与单元数将十分庞大。按工程实际设计要求和电除尘器主体结构设计,主要考察结构强度、结构稳定性及悬挂阴极板主梁的最大位移量。对于局部区域主要考察阴极板与主梁连接处在长期承受周期性打击下的疲劳损伤;阴极板上烟尘脱落的最佳频率选择;风载作用下结构表面蒙皮(薄板)与主、次梁连接以及它们之间刚度的最佳选择等等。
[烧结设备]配料计量秤
图片:
配料皮带秤
[烧结设备]鼓风环式冷却机简介
烧结矿的冷却方式主要有鼓风冷却、抽风冷却和机上冷却几种,带式冷却机主要由链条、台车、传动装置、拉紧装置密封和风机等组成,安装有倾斜和水平面两种形式,一般冷机倾角小于80环式冷却机主要有台车、回转框架、导轨滑架驱动装置、给料和卸料装置、风箱(或烟等)密封装置、出料装置、风机等组成。烧结矿的冷却作用:该厂成品块均匀、可以强化高炉冶炼,提高炉顶压力增加生铁产量。
鼓风环式球团冷却机是应用在高炉炼铁中,用于矿粉烧结后进行冷却的大型冶炼配套设备。我国原有的链篦机由于生产工艺设备不合理,特别是采用圆筒冷却机间接冷却,致使球团FeO含量高,影响产品质量。此外还存在系统能耗高,设备作业率低,维修费用高等问题。新研制的150m2环冷机结构设计合理,制造精细,适应性强,在恶劣环境中运转平衡可靠,易损件寿命长,作业率高。台车等关键部件采用特殊材料,在交变热负荷情况下抗变形性能好,寿命长。
风箱等部位密封性好,使设备能在低能耗状态下运行,同时保证了球团矿的质量。鼓风环式球团冷却机在球团生产系统中的应用,大大提高了系统工艺水平,为我国球团设备大型化奠定了基础。
[烧结设备]振动筛简介
振动筛主要分为直线振动筛、圆振动筛。圆振动筛的运动轨迹呈圆周,圆振筛做圆形运动,是一种多层数、高效新型振动筛。圆振动筛采用筒体式偏心轴激振器及偏块调节振幅,物料筛淌线长,筛分规格多,是专门为采石厂筛分料石设计的,也可供矿山、选煤、选矿、建材、电力及化工部门等作产品分级用,具有结构可靠、激振力强、筛分效率高、振动噪音小、坚固耐用、维修方便、使用安全等特点。
ZSG、YZS系列圆振筛是种高效振动筛。适宜采石场筛分砂石料,也可供选煤、选矿、建材、电力及化工等行业作产品分级用。
工作特点:
①采用块偏心作为激振力,激振力强。
②筛子横梁与筛箱采用高强度螺栓,结构简单,维修方便快捷;
③采用轮胎联轴器,柔性连接,运转平稳;
④采用小振幅,高频率,大倾角结构,使该机筛分效率高、处理最大、寿命长、电耗低、噪音小
根据筛分机械的结构及工作原理大致有以下几类:
(1)固定筛 工作部分固定不动,靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分。固定格筛是在选矿厂应用较多的一种,一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。它结构简单,制造方便。不耗动力、可以直接把矿石卸到筛面上。主要缺点是生产率低、筛分效率低,一般只有50—60%。
(2)滚轴筛 工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的,轴上有盘子,细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过。大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端排出。选矿厂一般很少用这种筛子。
(3)圆筒筛 工作部分为圆筒形,整个筛子绕筒体轴线回转,轴线在一般情况下装成不大的倾角。物料从圆筒的一端给入,细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过,粗粒物料从圆筒的另一端排出。圆筒筛的转速很低、工作平稳、动力平衡好。但是其筛孔易堵塞、筛分效率低,工作面积小,生产率低。选矿厂很少用它来作筛分设备。
(4)平面运动筛 机体是一个平面内摆动或振动。按其平面运动轨迹又分为直线运动、圆周运动、椭圆运动和复杂运动。摇动筛和振动筛属于这一类。
直线振动筛系高效新型的筛分设备,广泛用于矿山、煤炭、冶炼、建材、耐火材料、轻工、化工等行业。直线振动筛稳定可靠、消耗少、噪音低、寿命长、振型稳、筛分效率高等优点。
直线振动筛工作原理:ZSG系列振动筛工作时,两电机同步反向放置使激振器产生反向激振力,迫使筛体带动筛网做纵向运动,使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程,从而完成物料筛分作业。
摇动筛是以曲柄连杆机构作为传动部件。电动机通过皮带和皮带轮带动偏心轴回转,借连杆使机体沿着一定方向作往复运动。机体运动方向垂直于支杆或悬杆中心线,由于机体的摆动运动,使筛面上的物料以一定的速度向排料端移动,物料同时得到筛分。
摇动筛与上述几种筛子相比,其生产率和筛分效率都比较高。其缺点是动力平衡差。现在选矿厂很少用它,而被结构更合理的振动筛取代。
振动筛在选矿厂应用最多,按其传动机构的不同,又可以分为以下几种:偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、共振筛。
[烧结设备]静电除尘器简介
把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时,除尘器的价格、运行和维护费
用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。
除尘器按其作用原理分成以下五类:(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等。(4)静电除尘器。(5)磁力除尘器。
静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离,气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成,叫放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成,叫集尘电极。
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标,它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低,尘粒难以保持在集尘电极上,致使其重返气流。比电阻过高,到达集尘电极的尘粒电荷不易放出,在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。
静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。因此,静电除尘器运行电压需保持40一75kV乃至100kV以上。
静电除尘器与其他除尘设备相比,耗能少,除尘效率高,适用于除去烟气中0.01—50μm的粉尘,而且可用于烟气温度高、压力大的场合。实践表明,处理的烟气量越大,使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。
【烧结设备】圆盘造球机工作原理
图片:
圆盘造球机用于铁矿粉造球,它是各类球团厂的主要配套设备之一。
将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后,输入圆盘造球机上部的混合料仓内,均匀地向造球机布料,同时由水管供给雾状喷淋水,倾斜(倾角一般为40一50°)布置的圆盘造球机,由机械传动旋转,混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球,通过粒度刮刀将球的粒度控制在5一15毫米。造好的生球落入输送皮带上,经辊轴筛进行筛分,小于5毫米和大于15毫米的返回到混合机。
范文四:玻璃工艺流程
玻璃工艺流程
玻璃的种类有:
银镜、平板玻璃、钢化玻璃、清玻(标清、高清、超清)、磨砂玻璃、
喷砂玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃、防弹玻璃等
一、银镜:
银镜分为镀银和镀铜两种。
1, 镀银是在普通玻璃上镀上银水,然后再在银色金属上面喷上油漆保护层。 2, 镀铜是在银层的基础上再镀铜层,铜层是通过化学过程沉积到银层上的保护层,也是对反射层的补充,当铜层完全覆盖银层后,再在表面喷一层油漆保护层。
一般常用银镜的厚度分别为3、4、5、6(mm )。
对于一般银镜的加工要求:磨直边,安全角,银层不能有透光。
二、平板玻璃
1,普通平板玻璃的厚度分别有:3、4、5、6、8、10、12、15、18(mm )。 2,钢化玻璃。它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说,具有两大特征
1) 前者强度是后者的数倍,抗拉度是后者的3倍以上,抗冲击是后者5倍以上。
2) 钢化玻璃不容易破碎,即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂,对人体伤害比普通没钢化过的要大大降低。玻璃经过钢化之后是不能切割的, 所以必须要先切割再钢化。
1, 磨砂玻璃
1,磨砂玻璃它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下,以5、6厘厚度具多。
2,喷砂玻璃。性能上基本上与磨砂玻璃相似,不同的改磨砂为喷砂。由于两者视觉上类同,很多业主,甚至装修专业人员都把它们混为一谈。在安装磨砂或喷砂玻璃时,作业人员一定要戴手套,严禁光手与磨砂或喷砂面接触(因为直接接触会留下印迹)。千万不能有水滴和汗水溅在上面。
四、 压花玻璃。是采用压延方法制造的一种平板玻璃。其最大的特点是透光不透明,多使用于洗手间等装修区域。
五、 夹丝玻璃。是采用压延方法,将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗冲击平板玻璃,受撞击时只会形成辐射状裂纹而不致于堕下伤人。故多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。
六、 夹层玻璃。夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃和玻璃之间的有机胶合层构成。当受到破坏时,碎片仍粘附在胶层上,避免了碎片飞溅对人体的伤害。多用于有安全要求的装修项目。
七、 防弹玻璃。实际上就是夹层玻璃的一种,只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻璃,而且夹层的数量也相对较多。多采用于银行或者豪宅等对安全要求非常高的装修工程之中。
八、 热弯玻璃,由平板玻璃加热软化在模具中成型, 再经退火制成的曲面玻璃。在一些高级装修中出现的频率越来越高,需要预定,没有现货。
玻璃纸也称玻璃膜,具有多种颜色和花色。根据纸膜的性能不同,具 有不同的性能。绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。
九、 有色玻璃。就是在普通玻璃上加入一些金属氧化物,常见的有色玻璃有:
红色、蓝绿色、浅黄色、蓝色、墨绿色、紫色和黄色等。
十、 我们常用的一种玻璃叫清玻,清玻又分为三种,它们的区别主要是它们
的分辨率。
1,标清,它的分辨率为480P
2,高清,它的分辨率为720P
3,超清,它的分辨率为1080P
另外在对玻璃加工要求时,一定要强调安全化,对所有的玻璃必须要求磨直边和倒安全角,所有白玻(含清玻)必须要求钢化。对一些异形的玻璃我们要在第一时间提供模板给供应商。
在进行玻璃安装时,很多时候是采用玻璃胶粘合,所以在选用玻璃胶时一定要选用无酸性的中性玻璃胶。
银镜不能摆放在露天,不能暴晒和雨淋,所以玻璃在库存时一定要选在通风干燥的地方。所有玻璃制品一定要钉制专用包装箱并在包装箱外面贴好相应的标示。
范文五:玻璃工艺流程
Henan University of Urban Construction
《无机非金属材料工艺学》
课程设计
专业: 无机非金属材料工程 班级: 0134081 学号: 013408144 姓名:
指导老师:徐开东 汪潇 王继娜 成绩:
土木与材料工程系
2010年12月30日
目录
玻璃配料的计算???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 玻璃工艺流程图??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 主要原料???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 原料处理???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 配合料的制备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 玻璃的熔化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 玻璃的成型及工艺制度?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 玻璃的退火及工艺制度?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 玻璃板的切割????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13 原片装箱???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????14 注意事项???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????14 水泥配料的计算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15
1、某玻璃厂的一种玻璃配料工艺参数与所设数据如下:
纯碱挥散率 2.95%; 玻璃获得率 82.5%; 碎玻璃掺入率 20%; 萤石含率 0.85%; 芒硝含率 16%; 煤粉含率 4.4%; 计算基础 100Kg玻璃液; 计算精度 0.01。 设有26%的CaF 2与SiO 2反应,生成SiF 4而挥发,SiO 2的摩尔量为60.09,CaF 2的摩尔量为78.08。
玻璃的设计成分见表1,各种原料的化学成分见表2。
表1 玻璃的成分设计(质量%)
SiO 2 72.4
Al 2O 3 2.10
Fe 2O 3 <>
CaO 6.2
MgO 4.4
Na 2O 14.5
SO 3 0.2
总计 100
原料 硅砂 砂岩 菱镁石 白云石 纯碱 芒硝 萤石 煤粉
含水量 4.5 1.0 — 0.3 1.8 4.2 — —
SiO 2 89.5 98.76 2.94 3.69 1.18 24.62
Al 2O 3 Fe 2O 3 5.32 0.52 0.26 0.15 0.29 2.18
0.34 0.11 0.42 0.13 0.12 0.43
CaO 0.44 0.18 0.71
MgO 0.16 0.02 43.29
Na 2O Na 2SO 4 3.66 0.19 57.94 41.47
95.03
CaF 2 70.08
C 84.11
34.24 20.42 0.50 51.56
0.36
根据已知条件,
(1)试设计合适的原料配量表。
(2)画出玻璃制备工艺流程图,并简要叙述各环节主要工艺参数与注意事项。
100
1、萤石用量多少计算 根据玻璃获得率得原料总量为:=121.21kg
0. 825
设萤石的用量为x kg,根据萤石含率得:
X 0. 7008
0.85%=×100% 得x=1.47kg
121. 21
由表2可知引入1.47kg 萤石将带入的氧化物量分别为: SiO 2 1.47 × 24.8%—0.10=0.26kg Al 2O 3 1.47 × 2.18%=0.03kg Fe2O 3 1.47 × 0.43%=0.01kg CaO 1.47 × 51.56%=0.76kg —SiO 2 =—0.10kg
上式中的—SiO 2是SiO 2 的挥发量,按下式计算: SiO 2 + 2CaF2=========SiF4↑+2CaO
设有28%的CaF 4和SiO 2 反应,生成SiF 4而挥发,设SiO 2 的挥发量为x kg,SiO 2 的摩尔质量为60.09,CaF 4的摩尔质量为78.08,则:
1
x=60.09 × 1.47 × 70.08% × 26% × =0.10g
2?78. 08
2、纯碱和芒硝用量的计算 设芒硝引入量为x kg根据芒硝含率得下式:
x ?0. 4147
=16% 得x=5.59g
14. 5
芒硝引入的个氧化物的量见表2.1
纯碱用量==21.02g
0. 579
3、煤粉用量 设煤粉用量为x kg,根据煤粉含率得:
x ?0. 8411
=4.4% 得x=0.28kg
5. 59?0. 9503
4、硅砂和砂岩用量的计算 设硅砂和砂岩为x kg,砂岩用量为y kg,则:
0.895 + 0.9876=72.4—0.07—0.26=72.07 0.0532 + 0.0052y=2.10— 0.03—0.02=2.05 得: x=34.45g y=41.75g 由硅砂和砂岩引入的个氧化物的量见表4.1
5、白云石和菱镁石用量的计算 设白云石的用量为x kg,菱镁石的用
量为y kg,则:
0.3424 x +0.0071y=6.2—0.76—0.03—0.15—0.08=5.18 0.2042x+0.4329y=4.4—0.02—0.06—0.01=4.31 得: x=15.07kg
y=2.85kg
由白云石和菱镁石引入的个氧化物量见表5.1
6、 校正纯碱用量和挥散量 设纯碱的理论用量为x kg,挥散量为y kg,
则:
0.5794x=14.5—2.1—2.32—0.08—1.26 得x=18.71kg
y
=2.95% 得y=0.57kg
y 18. 71
7、校正硅砂和砂岩用量 设硅砂用量为x kg,砂岩用量为y kg,则:
0.895x +0.9876y=72.4—0.26—0.07—0.56—0.08=71.43 0.0532x +0.0052y=2.1—0.03—0.02—0.02—0.01=2.02 得: x=33.90kg y=41.60kg
8、把上述计算结果汇总成原料用料表
玻璃获得率得计算:
100
玻璃获得率==83.3%
120. 04
已知条件:碎玻璃掺入率为20%;各种原料含水率见表1,配合料含水率为 4%,混合机容量为1200kg 干基,计算如下: 1200kg 中硅砂的干基用量为:
[1200—(1200 × 20%)] × 28.4%=271.10kg
271. 10
硅砂的湿基量为=283.87kg
1—4. 5%
同理可计算其他原料,结果见 表一 表一 原料用量表
1、玻璃制备工艺流程图
2、主要原料
硅砂、砂岩、菱镁石、白云石、纯碱、芒硝、萤石、煤粉其主要化学成分及含水率等工艺参数列举在表1中。
3.1澄清剂
硫酸盐原料. 主要有硫酸钠,它在高温时分解逸出气体而起澄清作用,玻璃厂大都采用此类澄清剂。
3.2着色剂
①.离子着色剂锰化合物的原料有:软锰矿 (MnO2) 、氧化锰 ( Mn203) 、高锰酸钾 ( KMnO4) 。 Mn2O 3 使玻璃着成紫色,若还原成 MnO 则为无色。钴化合物的原料有:绿色粉末的氧化亚钴 (Co O ) 、深紫色的 Co 2 O 3 和灰色的 C0 30
K 2Cr 4 。热分解后的 CoO 使玻璃着成天蓝色。铬化合物的原料有:重铬酸钾 (
2O 7 ) 铬酸钾 ( K 2CrO 4 ) 。热分解后的 Cr 2 0 3 使玻璃着成绿色。铜化合物的原料有:蓝绿色晶体的硫酸铜 (CuSO 4 ) 、黑色粉末的氧化铜 ( Cu O ) 、红色结晶粉末的氧化亚铜 ( Cu 2 O ) 。热分解后的 CuO使玻璃着成湖蓝色。
②.胶体着色剂金化合物的原料有:三氯化金 (AuC l3 ) 的溶液,为得到稳定的红色玻璃,应在配合料中加入 Sn02 。银化合物的原料有:硝酸银 ( AgNO 3 ) 、氧化银 (Ag 2 0 ) 、碳酸银 ( Ag 2CO 3 ) 。其中以 AgN03 所得的颜色最为均匀,添加 Sn02 能改善玻璃的银黄着色。铜化合物的原料有: Cu 2O 及 CuSO4 ,添加 SnO2 能改善铜红着色。
③.化合物着色剂硒与硫化镉:常用原料有金属硒粉、硫化镉、硒化镉。单体硒使玻璃着成肉红色; CdSe 着成红色; CdS 使玻璃着成黄色;Se 与CdS 的不同比例可使玻璃着成由黄到红的系列颜色
3.3脱色剂
主要指减弱铁氧化物对玻璃着色的影响。根据脱色机理可分为化学脱色剂和物理脱色剂两类。
常用的物理脱色剂有 Se 、 MnO 2 、 NiO等;常用的化学脱色剂有 As20 3 、 Sb 203 、 Na2S 、硝酸盐等。
3.4氧化剂和还原剂
在熔制玻璃时能释出氧的原料称氧化剂,能吸收氧的原料称还原剂。属氧化剂的原料主要有硝酸盐 ( 硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡 ) 、氧化铈、As 20 5 、 Sb205 等。属还原剂的原料主要有碳 ( 煤粉、焦炭、木屑 ) 、酒石酸钾、氧化锡等。
3.5乳浊剂
使玻璃产生乳白不透明的原料称乳浊剂。最常用的原料有氟化物 ( 萤石、氟硅酸钠 ) 、磷酸盐 ( 磷酸钙、骨灰、磷灰石 ) 等。
3.6助溶剂
选用氟化物(CaF 2)作助溶剂加速玻璃的熔制过程。
4.1、 砂岩在机械破碎之前在1000℃以上进行煅烧,然后经过淬冷后用复摆式颚
式破碎机粗碎、反击式破碎机细碎,采用机械振动筛筛分出0.15mm —0.80mm 范围内的颗粒,电磁除铁后放入粉库待用。
4.2 、精选的硅砂经回转干燥筒进行干燥 ,干燥后其水分控制在0.2%以下,采
用机械振动筛筛分出0.15mm —0.80mm 范围内的颗粒,电磁除铁后放入粉库待用。
4.3 、菱镁石和白云石经颚式破碎机粗碎、反击式破碎机细碎,采用机械振动
筛筛分出140目至8目之间颗粒,电磁除铁后分别放入粉库待用。
4.4、 用水把萤石表面冲洗干净,然后颚式破碎机粗碎、反击式破碎机细碎,
电磁除铁后放入粉库待用。
4.5、纯碱和芒硝拆包后经反击式破碎机细碎,采用机械振动筛筛分出0.10—
0.50mm 范围内的颗粒,电磁除铁后分别放入粉库待用。
4.6、煤粉采用机械振动筛筛分出符合要求的颗粒,电磁除铁后放入粉库待用。 4.7、 碎玻璃经过料仓、皮带机、旋转垄式喷射管、沉淀池等设备清除所有的泥
砂,是碎玻璃表面干净、明亮、便于分捡。然后通过皮带机,经反击式破碎机破碎后,用机械振动筛对碎玻璃进行分级,合适的碎玻璃块度为20~40mm,符合要求的碎玻经过电磁除铁后放入粉库待用
。
颚式破碎机 反击式破碎机
振动筛
5、配合料的制备
5.1、配合料的称量
配料的称量用电脑控制,采用自动电子秤;其优点是可以实行远距离给定、远距离操作及回零指示,这样可达到配料线自动化。 对秤的精度要求秤在出厂时的精度达到 1/ 1 000。
5.2、配料的混合
原料的混合指多种原料在外力作用下通过运动速度和方向的发生变化,使各种原料得到均匀分布的操作。混合系统主要由混合机、混合控制系统和混合机加水设备构成,混合机采用桨叶式混合机,桨叶式混合机是一种结构简单的混合机。在横向圆筒内,中间主轴旋转,带动焊在其上的括板回转,使配合料搅拌混合,它的使用和维修均较方便,混合机的装载量控制指标为40%。
5.3、配合料的输送与储存
配合料的输送与储存要求保证生产的连续性和均衡性,避免分层、结块和飞料。所选用设备:胶带输送机、単斗提升机。
6、玻璃的熔化
玻璃的熔化过程是一个很复杂的物理、化学过程。大体上可分为:硅酸盐的形成、玻璃液的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化和玻璃液的冷却五个阶段。
6.1、硅酸盐的形成
硅酸盐生成反应在很大程度上是在固体状态下进行的,配合料各组分在加热过程中经过了一系列的物理的、化学的和物理化学变化,结束了主要反应过程,大部分气态产物逸散,到这一阶段结束时配合料变成了由硅酸盐和剩余 SiO 2 组成的烧结物。对普通钠钙硅玻璃而言,这一阶段在800 ~ 900℃ 终结。对于普通钠-钙硅酸盐水泥来说,这一阶段结束后配合料转变为硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体。
6.2、玻璃液的形成
烧结物继续加热时,在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及反应后剩余的 SiO2开始熔融,它们间相互溶解和扩散,到这一阶段结束时烧结物变成了透明体,再无未起反应的配合料颗粒,在 12 0 0 ~ 12 5 0℃ 范围内完成玻璃形成过程。但玻璃中还有大量气泡和条纹;因而玻璃液本身在化学组成上是不均匀的,玻璃性质也是不均匀的。由于石英砂粒的溶解和扩散速度比之其他各种硅酸盐的溶扩散速度低得多,所以玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的溶扩散速度。石英砂粒的溶扩散过程分为两步,首先是砂粒表面发生溶解,而后溶解的 SiO2 向外扩散。这两者的速度是不同的,其中扩散速度最慢,所以玻璃的形成速度实际上取决于石英砂粒的扩散速度。由此可知,玻璃形成速度与下列因素有关:玻璃成分、石英颗粒直径以及熔化温度。除SiO 2 与各硅酸盐之间的相互扩散外,各硅酸盐之间也相互扩散,后者的扩散有利于SiO 2 的扩散。硅酸盐形成和玻璃形成的两个阶段没有明显的界限,在硅酸盐形成阶段结束前,玻璃形成阶段就已开始,而且两个阶段所需时间相差很大。
6.3、玻璃液的澄清
玻璃液的澄清过程是玻璃熔化过程中极其重要的一环,它与制品的产量和质量有着密切的关系。对通常的钠钙硅玻璃而言,此阶段的温度为1400 ~ 1500℃。在硅酸盐形成与玻璃形成阶段中,由于配合料的分解、部分组分的挥发、氧化物的氧化还原反应、玻璃液与炉气及耐火材料的相互作用等原因析出了大量气体,其中大部分气体将逸散于空间,剩余气体中的大部分将溶解于玻璃液中,少部分以气泡形式存在于玻璃液中,也有部分气体与玻璃液中某种组分形成化合物,因此,存在于玻璃液中的气体主要有三种状态,即可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体。对玻璃配合料的气体率、玻璃的得率的计算可知玻璃熔化过程中,放出的气体的量约为配合料质量的15%~20%。
6.4、 玻璃的均化
均化过程是为了消除玻璃液中条纹和其他化学组成与玻璃液组成的不均匀体,从而获得化学组成均匀一致的玻璃液。均化过程就是不均匀体在玻璃液中的溶解,扩散过程。由于扩散速度明显低于溶解速度,故均化过程的快慢取决于不均匀体的扩散速度的大小。不均匀体与玻璃液组成间的浓度差是不均匀体溶解和扩散的源动力。熔窑不同部位玻璃液的浓度差引起的自然对流也有助于不均匀体的扩散。除此之外,搅拌、鼓泡等辅助措施引起的玻璃液的强制对流也促进了不均匀体的溶解和扩散。
6.5、玻璃液的冷却
为使玻璃液满足成形所需的黏度要求,经高温澄清、均化后的玻璃液需进一步降温冷却。整个冷却过程应力求平稳进行,以保证玻璃液的热均匀性,并防止出现温度波动,以免引起二次气泡。
玻璃熔化的五个阶段在实际生产中是难以完全分开的,有时甚至是同步发生
的。
浮法窑平面图 l - 投料口; 2 - 熔化部; 3 、 6- 小炉; 4- 冷却部; 5- 流料口
浮法窑立面图
1 - 小炉口; 2 - 蓄热室; 3- 格子体; 4- 底烟道; 5- 联通烟道; 6 - 支烟道; 7 -
燃油喷嘴
7、玻璃的成型及工艺制度
玻璃的浮法成型原理是玻璃液从池窑连续流入并浮在有还原气氛保护的锡
液上;由于各物相界面张力和应力的综合作用,摊成厚度均匀,上下两表面平行,平整和火抛光的玻璃带,经冷却硬化后脱离锡液,再经退火,切割而得浮法玻璃。浮法生产的成型过程是在锡槽中进行的。
锡槽各部分尺寸
项目 数值 项目 数值 玻璃带宽度B/m 4.4 窄段长度L 2/m 21.6 拉引量Q/(t/d) 600 收缩段长度/m 3 拉引速度V 3 (m/s) 750 锡槽宽度S 8 3mm玻璃带在锡槽中停
留时间T 3/min 4.75 宽段长度S 1/m 7.6 保护气用量V(m3/h) 2000 窄带宽度S 2/m 5 锡槽长度L/m 60 收缩段水平宽度S 3/m 6.3 宽段长度L 1/m 35.34 锡槽面积F/m2 417
高温(1050℃)锡液面上的玻璃液,再没有外力作用下,其所受重力和表面张力达到平衡时,玻璃带的厚度有一个固定植,成为平衡厚度,数值约为6~7mm 。因为玻璃的表面张力随玻璃液的温度而变化,所以平衡厚度也随具体条件的不同有所差异。实际上由于外加纵向拉力,此值略小。欲使玻璃带厚度薄于或厚于平衡厚度,应采取相应措施。如生产浮法玻璃时采用机械拉边法,即在锡槽中段玻璃带的两边放置若干横向拉边器,拉边其主要起横向拉边作用和阻止退火窑辊子的纵向拉力传递到高温区的玻璃带上,以减少其横向收缩,当提高拉引速度后,玻璃带逐渐被拉薄,宽度也有所减少。而生产浮法厚玻璃时则在锡槽高温区两侧设置石墨挡边器,以阻止玻璃液摊薄。在锡槽中完成抛光与拉薄,在锡槽末端的玻璃带已冷却到 600 ℃ 左右,把即将硬化的玻
璃带引出锡槽,通过过渡辊台进入退火窑。
徐冷拉薄法和强冷拉薄法
有括号和虚线者为强冷拉薄法. 其余为徐冷法
浮法生产示意图
1一流槽;2—玻璃液;3—壁顶;4一玻璃带5—锡液6—槽底; 7一保护气体管道。8一拉边器;9一过渡辊台; 10—闸板
7.1徐冷拉薄法成型工艺制度
7.11、玻璃通过坎式宽流槽流入锡槽,温度约为1100℃
7.12、摊平抛光区,温度约为1050~900℃,玻璃液粘度为102.7~103.2Pa ·s 。连续均匀流入锡槽的玻璃液在锡液表面,摊平并被抛光,摊平抛光过程所需时间约为2min 。 7.13、徐冷区,温度由900℃降至850℃,玻璃液粘度从103.2Pa ·s 变为104.25Pa ·s 7.14、拉薄区,温度从850℃降至700℃,玻璃液粘度为104.25—105.75Pa ·s 。该粘度下,表面张力使玻璃变厚作用已不明显,受拉力作用玻璃易于伸展变薄,且厚度、宽度几乎按比例减小。玻璃带在该区形成一个收缩过渡段,或称为变形区。拉边辊都设在此区。
7.15、硬化区,温度从700℃降至650—600℃,玻璃液粘度为105.75—1010Pa ·s 。由于粘度迅速增加,使其能在原状情况下被拉出锡槽进入退火窑。如锡槽出口温度偏高,则玻璃带在被引上转动辊时,会出现塑性变形。反之,温度过低,则会断板,并使锡液的氧化加剧。
7、玻璃的退火及工艺制度 8.1退火窑技术指标
生产能力: 600t/d
原板宽: 4000—4400mm 原板厚; 3—19mm 玻璃板进窑温度: 600士10℃ 玻璃板出窑温度 : 士70℃ 玻璃板进窑横向温差: =15℃ 玻璃板出窑B 区温度波动: 士2℃
8.2、玻璃的退火工艺制度
玻璃的退火温度范围 为了消除玻璃中的永久应力,必须将玻璃加热到转变温度T g 附近的某一温度,使应力松弛。这个选定的保温均热温度称为退火温度,玻璃的最高退火温度是指在此温度下经过3min 能消除应力95%,一般相当于退火点的温度,也叫退火上限温度;最低退火温度是指在此温度下经3min 只能消除应
力5%,也叫退火下限温度。最高退火温度至最低退火温度之间称为退火温度范围。平板玻璃550—570℃,一般采用的退火温度都比最高退火温度低20—30℃最低退火温度低于最高退火温度50—150℃。
玻璃退火工艺制度 玻璃制品的退火包括加热、保温、慢冷、快冷四个阶段。 8.21加热阶段
玻璃制品进入退火窑后,必须把制品加热到退火温度。玻璃在加热时,其表
面层受压应力,内层受张应力。由于玻璃的抗压强度约是其抗张强度的10倍,所以,加热速度可以较快。但在加热过程中温度梯度所产生的暂时应力与固有应力之和不能大于其抗张强度极限,否则将发生破裂。一般技术玻璃加热速度取值为最大加热速度的15%—20%。 8.22保温阶段
主要目的是消除快速加热时制品存在的温度梯度,并消除制品中所固有的内应力。这一阶段的主要参数是退火温度和在此温度下的保温时间。 8.23慢冷阶段
在玻璃中原由应力消除后,必须防止在降温过程中由于温度梯度产生新的应力。这主要靠正确的制定并严格控制玻璃在退火温度范围的冷却制度来实现。这个阶段的冷却速度应该很低,尤其在温度较高阶段。因为这时由温度梯度产生的应力松弛速度很大,转变成永久应力的趋势大,所以初冷速度应最低。慢冷速度主要有制品所允许的永久应力决定。慢冷阶段的结束温度,必须低于玻璃的应变点,即要使玻璃冷却到玻璃的结构完全固定以后,才不会有永久应力产生的可能。 8.24快冷阶段
快冷阶段是指应变温度到室温这段区间。在本阶段内只能引起暂时应力,在保证制品不致因热力而破坏的前提下,可以尽快冷却玻璃制品。
9、玻璃板的切割
玻璃的切割是采用金刚石刀具直接切割或划痕后施加外力使伤痕处收到张应力而切断。平板玻璃生产时,使用超应力砂轮在线切割;而平板玻璃的深加工时的进一步切割是在大型自动切割机上完成的。
玻璃的切割时常加入煤油、水或研磨液等液体,起到提高切割效率和保护刀具的作用。
生产能力: 600t/d
玻璃原板宽度: 4000—4400mm 玻璃厚度: 3—19mm 玻璃温度: <>
在线切割玻璃板尺寸: 最大4000mm ?6000mm 最小1830mm ?1650mm 横向切割精度: 士1mm 纵向切割精度: 士1 m 对角线偏差: 最大3mm
10、原片装箱:
采用水平堆垛机将玻璃板从工作台移至木质玻璃箱内
11、注意事项
1、须严格控制原料的含水率
2、在玻璃重熔后,易挥发组分将进行第二次挥发,导致组分的含量减少。 3、由于玻璃液对耐火材料的侵蚀,使玻璃中增加Fe 2O 3和Al 2O 3的含量,所以二次融化就产生二次积累。
5、某些化学稳定性较差的玻璃,由于表面水解造成表面成分与内层成分之间的差别,若熔制温度较低或玻璃液对流不大时,在熔制玻璃内部往往会留下明显的线痕。
6、在玻璃重熔时,热分解会使Fe 2O 3会转变成FeO ,同时铁的变价,也影响到硒的脱色作用,使玻璃的颜色变坏。热分解放出的氧,容易扩散到周围的气泡中去,与之一同逸出玻璃液外,导致玻璃缺氧,呈还原性熔制,。对变价元素为基础的颜色玻璃会引起色泽上的变化。
7、在碎玻璃中含有少量的化学结合气体,在重熔时产生相当于二次气泡那样的微笑气泡。因此,加入碎玻璃多时就难以澄清。
8、在使用外购碎玻璃时,要进行清洗,选择。除去杂质,特别是要用磁选法除去金属杂质。同时,必须进行化学分析,根据其化学成分,对配合料作适当调整。.9、熔窑的熔制温度是最重要的因素。温度越高,硅酸盐反应越强烈,石英颗粒的溶解与扩散越快,玻璃液的去泡和均化也越容易。试验表明,在1450~1650℃ 范围内,每升高10℃可使熔化能力增加5%~10%。因此,提高熔窑温度是强化玻璃熔融,提高熔窑生产率的最有效措施。但必须注意:随着温度的升高,耐火材料的侵蚀将加快,燃料耗量也将大幅度提高。
二、某水泥厂采用煤料分别粉磨法,已知原燃料的有关分析数据如表1、表2所示,熟料热耗为4086 kJ/(kg 熟料)。熟料率值为KH=0.87±0.1,n=2.0±0.1,
p=1.3±0.1。入磨原料水分控制值为石灰石0.8%,粘土1.7%,铁粉4%。 试求白生料的各原料入磨配合比。计算精确至0.01。
1、对原料进行归一化处理如下表所示
2、确定熟料组成
根据题意、已知熟料率值为:KH=0.87、SM=2.0、IM=1.3
3、计算煤灰掺入量
4086?17. 92?100qA y S
G A =y ==3.02%
24276?100Q ?100
式中 G A 熟料中煤灰的掺入量,%; q 单位熟料热耗,kJ/kg熟料; Q y 煤的应用基热值,kJ/kg煤; A y 煤的应用基灰分含量,%; S 煤灰沉落率,%;
生料的化学成分/(%)
4、计算干燥原料配合比 设定石灰石87.8%、粘土9.7%、铁粉2.5%,以
此计算生料的化学成分,生料的化学成分见下表
G A =3.02%,则灼烧生料配合比为(100—3.02)%=96.98%.按此计算熟料的化学成分,熟料的化学成分见下表
熟料化学成分/%
则熟料的率值计算如下 KH=
SM=
21. 68A S C 5. 95==1.96 IM=C ==1.17
F C 5. 09A C +F C 5. 95+5. 09
C C —1. 65A C —0. 35F C 64. 80—1. 65?5. 95—0. 35?5. 09
==0.88
2. 8?21. 682. 8?S C
上述计算结果可知,IM 稍低,KH 、SM 满足题意,需要调高粘土含量。调
整配比为:石灰石87.6%、粘土9.9%、铁粉2.5%重新计算结果如下
生料的化学成分/(%)
熟料化学成分/%
KH=
C C —1. 65A C —0. 35F C 64. 58—1. 65?6. 01—0. 35?4. 78
=0. 87 =
2. 8?21. 832. 8?S C 21. 836. 01A S C
=0. 87 IM=C ==1. 26 =
F C 4. 78A C +F C 6. 01+4. 78
SM=
所得结果KH 、SM 、IM 均在要求范围内,取原料100kg ,则石灰石87.6kg 、
粘土9.9kg 、铁粉2.5kg 。各原料入磨时质量
87. 69. 9
=88. 31kg 粘土 =10. 07kg 石灰石
1—0. 8%1—1. 7%2. 50
=2. 60kg 铁粉
1—4%
则白生料的各原料入磨配合比为
88. 31
?100%=87. 45% 石灰石
88. 31+10. 07+2. 60
10. 07
?100%=9. 97%粘土
88. 31+10. 07+2. 60
2. 60
?100%=2. 57% 铁粉
88. 31+10. 07+2. 60