链篦机-回转窑热工制度的研究与改进

通过对200万t/a氧化球团矿链篦机-回转窑生产线链篦机生球爆裂、回转窑结圈的检测分析和试验研究,提出了较为合理的链篦机生球干燥风速和风温,以及链篦机和回转窑温度梯度参数,据此进行了该生产线技术改造和参数调整,有效地解决了链篦机生球爆裂和回转窑结圈问题,使球团生产稳定顺行、能力提高、质量改善、能耗降低,取得了显著的经济效益,为大规模氧化球团矿链篦机-回转窑生产线的设计和生产提供了翔实的技术依据。     

链篦机中氧化球团温度场有限元分析研究

链篦机是球团焙烧系统中主要设备,其用于氧化球团的干燥、预热、氧化固结,并送入回转窑进行焙烧。通过对其温度场进行有限元仿真模拟,分析了链篦机内球团在各段的温度变化情况。通过仿真模拟来指导并优化产品设计,达到指导生产的目的。     

链篦机-回转窑氧化球团结圈结块原因及预防

通过对武钢程潮铁矿链篦机-回转窑球团生产线回转窑结圈结块原因的分析，从原料、温度、风流系统及工艺控制等方面对磁铁矿链篦机-回转窑氧化球团回转窑结圈结块提出预防措施。     

基于数学建模的高阶优化过程控制系统的设计方案

针对优化包头市杨圪塄矿区某球团厂的煤球团烧结产品质量指标、降低生产能耗,提高球团烧结生产过程的控制水平,通过开展过程模拟模型、物热风平衡模型和高阶优化过程控制系统的研究,结合电气系统整体控制回路,对已有的过程控制系统进行高阶优化,在此基础上研究球团生产优化控制系统,形成高阶优化过程系统控制方案。实现了球团生产的基本过程控制系统的数据采集处理-链篦机干燥预热-回转窑配料焙烧-环冷机冷却-造球-数据回馈等一系列生产状态的透明化以及最优控制。     

润磨预处理改善球团用赤铁精矿粉性能的研究

对2种细粒铁精矿粉的造球及焙烧性能进行了研究。结果表明,以磁铁矿为主的2#铁精矿比以赤铁矿为主的1#铁精矿生产出的球团性能指标更好。1#铁精矿生产的球团需在较高的预热温度及较长的预热时间下才能获得满足链篦机—回转窑生产要求的预热球,工艺技术条件较高。润磨预处理工艺具有显著改善1#铁精矿球团预热焙烧性能的作用,经润磨预处理的1#铁精矿球团预热球的强度达到725 N,成品球团矿抗压强度达到了2 861 N,达到了合格品标准。     

润磨预处理改善赤铁矿粉球团矿性能的研究

对1^#、2^#两种细粒度铁矿粉的造球及焙烧性能进行了研究。结果表明, 1^#铁精矿为以赤铁矿为主并含有少量磁铁矿的混合矿粉, 而2^#铁精矿为以磁铁矿为主的铁矿粉。同1^#铁矿粉相比, 2^#铁矿粉容易生产球团矿。1#铁矿粉用于生产球团矿时, 预热焙烧性能较差, 需在较高的预热温度及较长的预热时间下才能获得满足链篦机-回转窑生产要求的预热球。采用润磨预处理工艺可以显著改善1#铁精矿球团预热焙烧性能, 结果表明, 润磨预处理后的1^#铁精矿球团在适宜的预热焙烧工艺制度下, 预热球的强度达到400 N/个以上, 可满足未来工业生产的要求。     

球团内保温管道传热计算方法研究

链箅机-回转窑-环冷机球团工程中设置热风循环系统对料层进行干燥、预热并加速氧化反应,该系统需要采用热风管道作为媒介,管道的管内介质温度比较高,管道材质要求及生产运行安全要求也相应比较高。为了实现安全生产,同时降低管道制造成本,需要研究一种准确的计算球团热风管道的方法,因此提出了一种球团工程内保温形式热风管道的传热计算方法。该方法对确定管皮温度、选择钢管材质等工作具有指导作用。     

菱铁矿和褐铁矿球团制备技术研究

对菱铁矿和褐铁矿精矿进行了造球、焙烧试验研究, 结果表明, 在菱铁矿精矿中配加褐铁矿的同时配加磁铁矿, 既可提高生球强度, 又可提高爆裂温度。链篦机-回转窑焙烧该球团时, 操作难度大, 球团矿质量差。采用烧结法焙烧菱铁矿和褐铁矿球团时, 因高温保持时间短而导致球团强度低, 配入磁铁矿后, 既延长了高温保持时间, 又提高了成品率、转鼓强度和抗压强度, 同时由于增加预热段可改善烧结指标。用带式焙烧法焙烧菱铁矿和褐铁矿球团时, 获得了成品率为98.26%、利用系数为0.654 t/(m²·h)、转鼓强度为80.65%和抗压强度为1 762 N/个的球团矿。研究成果为我国菱铁矿和褐铁矿的开发利用提供了新思路。     

火法铜渣改质还原提铁试验研究

为有效回收铜渣中有价金属铁,模拟链篦机-回转窑工艺对火法铜渣进行了提铁试验研究。结果表明,含铁量为40.2%的铜渣,配加2%的B型添加剂,成球性能良好,且生球指标在碱度适宜条件下优良;采用模拟链篦机-回转窑工艺进行造球、熔炼试验,在碱度1.2、配碳量为理论碳当量的1.5倍、1 450 ℃下熔炼50 min,可以获得还原率79.7%、铁品位90.6%的二次铁资源。     

3×21.69m链篦式预热机抢料板配重装置的改进

我公司的3×21.69m链篦式预热机是用来对回转窑排出的热烟气进行热交换,把原料进行预热、干燥及部分焙烧,并将原料送向回转窑。其工作原理是：在低速水平走行的链篦上的石灰石,经过高温烟气（950～1100℃）的预热被部分分解,同时随着篦板的低速走行,被送入回转窑继续受热分解焙烧成为活性石灰。该链篦式预热机的驱动装置是采用单侧驱动形式，驱动装置主要包括：调速电动机、摆线减速机、齿轮减速机、驱动轴等。     

某铁精矿制备氧化球团实验研究

通过对某铁精矿的试验,研究了赤铁矿配加磁铁矿制备氧化球团的可行性以及适宜的制备条件。结果表明,在自然碱度,辊磨后,膨润土用量1.2%,鼓干温度150℃,时间2 min,抽干温度300~400℃,时间3min,预热一段温度650~800℃,时间4min,预热二段温度950~1 000℃,时间8min,焙烧温度1 200~1 280℃,时间6min条件下,可得到抗压强度2500N,具有良好冶金性能的成品球团。     

配加菱铁矿生产球团矿的基础性能研究

为了探索配加和采用菱铁矿作为原料生产球团矿时其焙烧工艺特性和球团矿质量的变化规律, 采用小饼基础性能试验研究方法和四因素三水平正交试验设计方案进行了预热、焙烧工艺性能试验研究, 结果表明:随着菱铁矿配比的提高, 预热后小饼强度降低;最佳预热条件为:温度1 000 ℃, 时间15 min, 膨润土配比2.0%。最佳焙烧条件为:温度1 300 ℃, 时间20 min, 膨润土配比2.0%;随着菱铁矿配比的提高, 焙烧后小饼强度降低。     

新型高效黏结剂铁精矿氧化球团试验

应用已研发的QTJ黏结剂取代膨润土制备磁铁精矿氧化球团,获得了优质的氧化球团,满足了高炉对冶炼炉料的苛刻要求。研究结果表明：当QTJ用量为0.5%时,可获得生球抗压强度大于18 N/个,爆裂温度大于650 ℃的优质生球;在预热温度为1 000 ℃、预热时间为10 min、焙烧温度为1 250 ℃、焙烧时间为12 min的条件下,获得优质的预热球抗压强度大于480 N/个,焙烧球抗压强度大于2 800 N/个;与添加2%膨润土球团矿相比较,成品球抗压强度低一些,但生球爆裂温度升高;两种黏结剂球团的还原性能基本接近,因而QTJ黏结剂完全能取代膨润土,且在氧化球团生产中具有良好的应用前景。     

润磨预处理对硫酸渣精矿球团性能的影响研究

为了研究润磨对硫酸渣精矿球团性能的影响, 将配加1.7%膨润土, 15%H₂O和润磨6 min的硫酸渣精矿进行造球, 并对球团进行预热和焙烧实验研究。结果表明, 与未经润磨的硫酸渣精矿制备的球团相比较, 经润磨的精矿球团的预热温度降低150 ℃, 预热时间从12 min降低至6 min; 焙烧温度可降低75 ℃, 焙烧时间从15 min降低到8 min。在预热温度1 075 ℃, 预热时间12 min, 焙烧温度1 225 ℃, 焙烧时间13 min的优化条件下, 成品球团的抗压强度为4 726 N, 还原度指数达到87.56%, 还原膨胀指数为8.48%, 润磨精矿球团的冶金性能指标能满足高炉冶炼的要求。     

低品位铁矿石内配煤球团的回转窑脱水工艺研究

内配煤球团在进入回转窑还原前通常需要在圆筒中进行干燥,以增强入窑球团的强度。为了获得较高性能的干燥球团,对影响干燥球团性能的主要因素进行了研究。结果表明:(1)湖南某低品位铁矿石(-0.074 mm占95.66%)与某神木煤粉(-0.074 mm占83.47%)在碳铁质量比为0.3,膨润土添加量为1%(占铁矿粉+内配煤+膨润土的质量分数),钠盐添加量为3%(与铁矿粉+内配煤的质量比)的情况下制得粒径为5~8 mm、含水量为11.8%的内配煤球团,在内径(装料部分)为150 mm(转速为2.3 r/min)的回转管中进行脱水,适宜的回转管填充率为30%,升温速率为45℃/min,干燥球团的残余水分为7.8%,对应的干燥球团抗压强度为21.76 N/个、落下强度为5.5次/0.5 m,干燥粉化率为1.52%,群落粉化率为1.57%。(2)以实验室试验结果为依据的干燥球团在煤基回转窑中进行直接还原(温度为960℃、有效还原时间为24 min)工业试验,获得了性能指标更优(落下强度为15.70次/0.5 m,抗压强度为23.37 N/个,烘干粉化率为0.82%)的干燥球团,焙烧球团铁的金属化率达83.10%。(3)焙烧球团在磨矿细度为-0.045 mm占96.15%情况下进行1次湿式弱磁选(磁场强度为180 k A/m),可获得铁品位达80.33%、铁回收率为78.20%的精矿。     

烟气净化副产物制备陶粒的试验*

工业烟气超低排放带来烟气净化副产物种类和数量的急剧增加，因此产生了烟气净化副产物难以综合利用的问题。基于烧制陶粒的基本成分分析，以烟气净化治理过程中捕集的除尘灰为成陶原料，以失效的活性焦为产气成分，并通过掺混黏土来调节原料配比，采用L9（33）正交设计方法进行陶粒的烧制试验研究。研究结果表明，在黏土占41.7%～45.5%、活性焦占4.5%～8.3%和除尘灰占50.0%的原料配比下，在100 ℃干燥30 min、400 ℃预热15 min、1 150 ℃焙烧15 min和自然冷却的焙烧制度下，烧制出的陶粒的堆积密度、筒压强度、1 h吸水率和重金属浸出浓度均满足国家标准。     

焙烧工艺对赤泥陶粒烧成特性及性能的影响

采用烘干炉-预热炉-烧成炉"三炉联用"模拟烧结机生产陶粒的方式,研究不同焙烧温度和烧成时间对赤泥陶粒宏观、微观形貌结构及强度、吸水率、堆积密度等基本物理力学性能的影响。结果表明,预热温度550℃、预热时间15 min条件下,优化焙烧温度为1 115℃、烧成时间15 min。制备的赤泥陶粒整体陶质化特征显著,表层呈典型玻化特征,内部孔隙均匀;赤泥陶粒抗压强度达1.63 MPa,孔隙率为41.9%,吸水率为15.7%,堆积密度为731 kg/m~3。     

提高大冶铁精矿球团质量的试验研究

通过球团试验，得出用大冶铁精矿生产高质量球团矿的措施。试验结果表明：在大冶铁精矿-0.074 mm粒级含量为93.35%、粘结剂临安膨润土用量为2%、水分为8.0%条件下，通过严格控制造球时间、给料与给水速度和给料与给水方式等，可获得优质球团矿，其生球0.5 m落下强度＞3.8次，抗压强度12.0 N/个，爆裂温度＞450 ℃，成品球抗压强度＞2.5 kN/个。