烧结水分迁移数学模型及计算机仿真

本文建立了一个以湿料带传热、传质机理为基础的烧结水分迁移全过程数学模型。在该模型的基础上对水分迁移过程进行了计算机仿真，仿真结果令人满意。利用混合料特性、进料层气体特性和操作条件等少量信息作为输入数据，模型就能计算出料层中的温度场以及与水分迁移过程有关的所有变量的动态响应，可为控制烧结料层温度、确定混合料适宜水分和减少过湿带的有害影响提供预测和操作指导。     

首钢京唐公司超厚料层烧结的试验分析

厚料层烧结技术可在不增加燃料用量的条件下使烧结矿转鼓强度提高，从而提高烧结矿成品率。通过烧结杯试验定量研究了在不同料层厚度和超厚料层条件下降低焦粉配比对料层透气性、料层热量分布、烧结矿产量和质量、吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量等烧结排放指标的影响，并对超厚料层烧结适宜的焦粉配比进行了探究。结果表明，烧结料层厚度由800 mm逐步增加至950 mm时，在相同焦粉配比条件下增加烧结料层厚度可大幅度改善烧结矿产量和质量以及各项烧结指标，从而为降低焦粉配比创造条件。当料层厚度为950 mm和焦粉配比为4.3%时，除垂直烧结速度和烧结利用系数有所降低外，可获得与料层厚度为800 mm和焦粉配比为4.5%时相当的烧结矿产量和质量以及烧结矿成品率和低温还原粉化指数等烧结指标。同时，烧结固体燃耗显著下降约6%,吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量大幅度下降，其中，吨矿NO排放量下降了24%,吨矿SO₂排放量下降了35%。     

齐大山铁矿烧结试验研究

为考察不同SiO2含量对烧结过程以及烧结矿性能的影响规律,对鞍山集团矿业公司齐大山铁矿生产的铁精粉,进行了烧结试验研究。得出随SiO2含量降低,烧结混合料的适宜水分有所升高,烧结料层的垂直烧结速度有减慢的趋势,烧结矿的转鼓强度、成品率有降低趋势,烧结矿的低温还原粉化性能变差,烧结矿的还原度略有降低,烧结矿的软化开始温度升高,软化区间变窄,软化性能改善。综合烧结过程和烧结矿的各项性能指标来看,SiO2含量过低,不利于烧结矿性能的改善。在烧结矿SiO2含量〉5.5%以上时,提铁降硅对烧结生产影响不大,但当SiO2〈5.5%,尤其是SiO2〈5.0%时,随着SiO2含量逐步降低,烧结矿质量明显下降。结合选矿的生产实践,齐大山铁矿合理经济品位的赤铁矿铁精粉中SiO2含量以5.0%-5.5%为宜。     

铁矿石烧结技术的最新发展（四）

围绕烧结机的主要发展有四个方面：（１）能耗；（２）生产率；（３）过程控制；（４）环境控制，由于安装了热回收系统，改善点火，减少漏风，改善原料性质及改善风机控制，烧结能耗已得到了显著下降。通过增大成品率来提高生产率，而成品率受诸如烧结料层横向和纵向的镁性，烧结矿粘结强度，烧结矿破碎强度及返矿筛选设施等因素的影响。其它对生产率有影响的因素有料层厚度，焦粉粒度，点火，作业率和富氧等。     

含小球烧结料的烧结

含小球烧结料的烧结［俄罗斯］Ａ．Ｐ．扎克Ａ．Ｈ．佩里科夫在烧结料中加入小球后，由于增大了料粒的等效粒度，因而料层透气性得到改善。用烧结杯试验研究了小球对烧结过程指标、成品率及烧结矿质量的影响。试验中用煤粉（一种瘦煤）取代部分焦粉。烧结料组成是：奥列涅...     

铁矿石富氧烧结试验研究

在铁矿石烧结过程中进行富氧,观察富氧后烧结固体燃料消耗、成品率、利用系数、冶金性能及矿相显微结构等指标的变化情况.试验表明:富氧时间为2~4 min、富氧量为5~8m3/t时,烧结矿的各项指标较好.在该条件下,与基准烧结矿相比,成品率提高2.12%、转鼓强度值提高0.92%、固体燃料消耗降低1.56 kg/t;富氧烧结对改善烧结矿成品率的试验结果表明:16组烧结试验中,对烧结过程进行富氧后,成品率提高了0.79%~2.05%,富氧后的成品率平均高于基准成品率1.35%.随着富氧量的增加,成品率呈现出增长趋势;而随着富氧时间的增加,成品率没有明显增长.同时,富氧烧结后,烧结固体燃料消耗下降0.69~1.41 kg/t.     

烧结混合料水分的分析与控制

混合料水分在烧结生产工艺过程中起着润湿物料、促进物料成球以及传递热量与氧量的作用。在适宜的烧结料水分含量,能够确保烧结过程中料层的透气性,提高垂直烧结速度和烧结矿产量与质量。文章结合首钢长钢炼铁厂烧结过程中的经验,阐述如何准确判断水分的变化,合理控制混合料水分,克服影响物料水分控制的不利因素,以取得良好效果。     

超厚料层烧结过湿带水分变化的试验研究

通过石英杯中断试验检测超厚料层烧结过程中的水分变化情况,总结得出超厚料层烧结时的一些特点如下：同一料层厚度下,随着烧结过程的进行,下部料层的平均过湿度和最大过湿度均增加,水分蒸发速度降低,即在烧结倒数第3、4风箱上过湿带的水分含量最大;随着料层厚度增加,下部料层的平均过湿度和最大过湿度均增加,烧结料越容易发生过湿,因此700mm-1000mm的厚料层烧结时,料层厚度每提高100mm,在保持烧结透气性的基础上烧结料水分可以适当降低0.24%~0.32%。     

强化制粒对含铬型钒钛混合料烧结的影响

 含铬型钒钛混合料制粒效率低,料层透气性差,严重影响了其发展低温高料层烧结。在基准方案基础上,通过烧结杯试验研究了生石灰配比、混合料水分、润湿时间和制粒时间对含铬型钒钛混合料烧结的影响,并对强化制粒效果进行了观察。试验结果表明：在碱度为2.15、配碳量为3.2%(质量分数)、混合料配加生石灰为5%、水分为7.5%、消化时间为10 min,制粒时间为8 min时,平均粒径[d]、拟似粒化指数[GI0]、制粒效率[E]、抗粉化指数[B]分别由2.26 mm、66.30%、54.11%、48.15%提高到2.58 mm、80.43%、90.82%、73.53%,烧结速度、成品率、利用系数、转鼓强度分别由16.54 mm/min、70.39%、1.22 t/(m2·h)、55.36%提高到19.70 mm/min、77.94%、1.64 t/(m2·h)、59.36%。含铬型钒钛混合料对水分敏感度高,应严格控制水分波动。采用强化制粒措施,提高料层透气性,增加氧势,可提高烧结矿中铁酸钙质量分数改善其矿物组成与结构,提高产质量。     

厚料层低温烧结技术在柳钢烧结机上的应用

分析了柳钢采用６００ｍｍ厚料层烧结技术的必要性和可行性。实践表明，柳钢５０ｍ６２烧结机在采用了６００ｍｍ厚料层烧结技术生产以后，烧结温度降低，烧结矿ＦｅＯ含量下降，温度升高，均匀性变好，粒度组成改善，返矿率下降。     

提高烧结开机成品率的创新实践

为进一步降低烧结生产成本,解决烧结系统在开机时因水分不稳定、料层不均、点火质量差、漏风等因素造成成品率低下的问题,河钢宣钢在360 m~2烧结机系统进行了一系列创新。通过开发自动加水系统、量化加水时间和加水量、优化过程参数、实施标准化操作等措施,开机后产生的落地料由平均88.6 t/次减少至22 t/次,开机成品率由67.1%提高至80%。     

改善包钢烧结混合料制粒效果的研究

采用三因素五水平正交试验研究了混合机填充率，转速及混合料水分对制粒效果的影响，制粒后混合料的透气性，平均粒径，抗机械冲击及抗粉化指标随填充率，转速，水分变化的规律相似，在最佳制粒区域时，四项指标均达到最佳值。最佳制粒工艺条件可以改善烧结料层原始透气性及烧结过程的透气性，提高垂直烧结速度，其他指标变化不明显。     

添加大颗粒后复合烧结料层的烧结行为

近期,由于增加烧结矿石中褐铁矿的配比,导致烧结料层透气性和烧结矿成品率降低。一般认为,虽然烧结料层是多孔的结构,但烧结过程中料层中孔隙的崩溃导致这一系列问题。一些方法如通过在烧结混合料中插入棒条等松料器控制空隙率,改善料层透气性。但却带来安装和维护费用等问题。因此,对通过改变原料颗粒粒度控制料层结构,或调节局部料层的松散密实程度等措施进行了讨论。本文中,进行了烧结混合料中配加大颗粒料改善料层透气性的烧结杯实验。并讨论了该烧结混合料的烧结行。研究发现：粉料中配加大颗粒料后,粉料部分料层的堆密度降低。因此透气性增大,烧结垂速加快。同时,增加焦粉配比可以保持烧结矿成品率维持不变。结果,烧结产能大幅度提高。     

印度尼西亚红土镍矿脱水-烧结机理

针对印度尼西亚红土镍矿的干燥、烧结问题,进行了原矿的化学成分测定、热重(TG)、差热(DTA)实验以及X射线衍射(XRD)分析.在升温过程中,得到了原矿主要矿物中自由水、结晶水和羟基的脱除温度区间.利用自制的烧结杯系统进行不同配碳量的烧结试验,研究了配碳量对烧结速度、烧结失重、废气温度、料层温度及成品率等参数的影响.结合相图和料层温度信息,对成品矿样进行了XRD及SEM分析,表明辉石(MgFeSi2O6)和镁方铁矿(Mg(Ni)Fe2O4)是红土镍矿烧结的主要粘接相.     

铁矿粉富氧烧结试验研究

为提高烧结矿冶金性能,以不同氧气流通量(0、6、7、8 m3/h)进行铁矿粉富氧烧结试验研究,结合试验过程的废气温度、收缩率、烧结速度等技术参数和烧结矿的显微矿相分析结果,研究不同富氧量对烧结矿的成品率、利用系数、转鼓强度、粒度组成等综合性能的影响。结果表明:在富氧7 m3/h的条件下,烧结矿综合指标达到最佳。与基准样相比,所得烧结矿中针状铁酸钙的比例明显增多,且烧结矿成品率、转鼓强度、抗磨指数分别提高了12.03%、0.66 MPa、1.2%;此外,烧结矿中的氧化亚铁含量与基准样相比有所降低,其他化学成分无明显影响。富氧烧结有利于提高烧结矿强度,降低高炉冶炼焦比,对实际生产具有提高冶炼效率的指导意义和降低生产成本的经济意义。     

梅山烧结矿冷却废气热风烧结工艺的研究

本文利用烧结矿却废气为热源，进行了梅山烧结料热风烧结试验，研究了热风温度，热风作用时间，燃料配比与烧结矿产质量指标之间的关系，结果表明，采用烧结矿冷却废气（２８０～３５０℃）为热源进行热风烧结，不仅强化了烧结过程，表现在烧结矿转鼓强度升高，固体燃耗和烧结矿中ＦｅＯ含量降低，而且有利于余热利用和节能，其作用机理在于烧结过程中的氧位升高及高温保持时间延长，促进了铁酸钙粘相含量的增加。     

韶钢烧结料层孔隙率的实验研究

通过对韶钢烧结料层孔隙率的实验研究,给出了烧结混合料小球在不同料层高度、平均粒度、温度、含水量条件下的孔隙率变化规律的拟合公式,并对烧结矿孔隙率也进行了研究。实验结果表明,对于烧结小球,随着料层和温度的升高,孔隙率呈下降趋势,但孔隙率随小球平均直径增大而增大,含水量对于孔隙率有一个最佳值;对于烧结矿,料层高度对烧结矿的孔隙率影响很小,但随着料层温度升高,烧结矿孔隙率呈下降趋势。     

铁矿石富氧烧结点火试验研究

采用镜铁矿作为铁原料,通过改变天然气流量和氧气过剩系数以及氧气和空气的配比,在实验室进行了一系列点火烧结试验研究,重点考查富氧对烧结点火的影响。研究表明,富氧烧结点火能够降低烧结点火能耗和减少CO2的排放量,同时点火温度上升,烧结料层表面固体燃料的利用率提高,并可获得良好的烧结矿产量、质量指标。当天然气流量为2 m3.h-1,点火时间为1.5 min,助燃风为50%氧气+50%空气(体积分数),氧气过剩系数为1.9的情况下,烧结点火能耗为30.32 MJ.m-2,点火烟气中氧的体积分数为14.28%,所获得的烧结矿成品率和转鼓强度分别为72.32%和65.30%。与助燃风为空气,其它条件不变的情况比较,烟气中氧的体积分数提高了5.17%,烧结矿成品率和转鼓强度分别提高了10.59%和1.97%。     

双层预烧结新工艺

为了探明预烧结时间和上下层厚度的分配等关键参数对双层预烧结工艺的影响，在实验室开展了双层预烧结技术的基础研究。结果表明，在总料层厚度和预烧结时间确定时，上层和下层料层厚度的分配决定了总烧结时间的变化。随着下层厚度的增加，总的烧结时间呈先缩短再延长的趋势，在上层厚度为350 mm、下层厚度为650 mm时总烧结时间最短；在上层和下层料层厚度确定时，随着预烧结时间的增加，烧结总时间呈先缩短后延长趋势，烧结利用系数随预烧结时间的增加则先增大后减小，转鼓强度随预烧结时间的增加保持增大趋势，适宜的预烧结时间应控制在10～12 min。在料层有两个燃烧带同时存在，抽风能力不足时，下层烧结矿含有大量骸晶结构，还伴有部分马蹄形状未完全还原成富氏体的磁铁矿颗粒出现，这表明存在燃烧不充分的现象。以上研究结果为双层预烧结新工艺的完善提供了基础指导。     

进口粉矿粒度变化对其烧结性能的影响

近年来进口铁矿粉质量日趋劣化,马钢烧结所用A粉、B粉、F粉和H粉粗粒级＋6.3mm部分增加趋势明显。烧结试验研究表明：进口粉矿中＋6.3mm粒级增加后,烧结料层的原始透气性变好,利用系数和烧结速度均有所改善,烧结矿成品率、强度则在一定的粒级组成下有所改善;粒度继续变粗后,成品率和转鼓强度反而变差。采取适当降低混合料水分...