提高厚料层烧结燃料燃烧性的试验研究

厚料层烧结是烧结技术发展的重要方向,但料层增厚引起一系列烧结行为的变化,如自动蓄热加强,导致料层高温区变厚,气体体积膨胀量增加,透气性恶化,氧气的质量含量降低,燃料燃烧速度减慢,高温区宽度进一步增加,还使得残碳和无益燃烧增加,下部烧结矿过熔,影响烧结矿的产、质量,进而降低厚料层的节能效果。为了解决这些问题,采用粒度为1.00~3.15 mm的高燃烧性燃料,选择燃料的配加方式为"燃料分加"或"燃料、熔剂共同分加"等方案提高厚料层烧结固体燃料的燃烧性,并对各试验方案下的透气性和烧结指标进行研究,结果表明上述3个措施均有利于厚料层烧结的实施。     

高炉开炉初期料柱的特征

开炉初期料柱具有整体温度低，上、下部料柱温差大；相当长时间内不出现软熔带；料柱整体负荷轻，下部透液性好，上部透气性差；开炉料水分高时，上部料柱产生过湿层等特征。采用动态装料、提高入炉料质量、降低开炉料水分、一次装料至规定料线、控制开炉初期风量等方法可改善料柱透气性，预防过湿层出现。     

川崎制铁开发的烧结料层下部透气切缝法

烧结料层下部透气切缝装置 ,是在烧结料层下部安装机械切缝板 ,由此强化下层水分的排出 ,抑制过湿带空隙被破坏 ,从而改善料层透气性。水岛厂 2号烧结机的操作试验表明 ,采用该装置后 ,在生产率一定的情况下 ,可降低石灰单耗 2ｋｇ/ｔ。川崎制铁开发的烧结料层下部透气切缝法@邱硕     

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%。     

不同厚度和不同部位烧结矿质量指标变化规律

通过对700mm、850 mm、1 000 mm三个料层厚度进行相应的石英杯烧结试验,研究得出:随着料层厚度增加,烧结成品率逐渐增加,烧结矿转鼓指数升高,成品烧结矿的粒度组成逐渐变好,烧结固体燃耗降低;但垂直烧结速度显著变慢,烧结利用系数降低。对三个料层厚度进行上、中、下三层的解剖研究结果表明,对于同一解剖层的烧结矿,三个料层厚度下的烧结成品率和转鼓指数大小顺序均为700mm<850 mm<1 000 mm,同一料层厚度的烧结矿转鼓强度指标是上层<下层<中层,平均粒度大小是上层<中层<下层。通过矿相分析得出:同一料层厚度赤铁矿和铁酸钙含量上层<中层<下层,而磁铁矿含量是上层>中层>下层,三个料层厚度的赤铁矿和铁酸钙含量依次是700 mm<850 mm<1 000 mm。     

白马钒钛精矿厚料层烧结技术研究

开展了白马钒钛精矿厚料层烧结实验并发现,随着烧结料层厚度增加,烧结矿的成品率和转鼓强度明显变好,利用系数和垂直烧结速度逐渐降低,通过优化物料结构和改善碱度的措施能够降低料层提高所带来的负面效益,将烧结利用系数从0.703 t/(m~2·h)提高至1.079 t/(m~2·h),烧结速度从11.11 mm/min提高至15.56 mm/min。白马钒钛精矿厚料层烧结工业应用表明:烧结料层从650 mm提高至715 mm后,烧结矿成品率提高1%,总返矿率降低1.395%,利用系数提高0.024 t/(m~2·h),固体燃耗降低1.759 kg/t。     

烧结料面加覆盖层降低焦粉用量的实验

针对厚料层烧结工艺普遍存在的料层上部热量不足、下部热量过剩,导致的烧结矿下部过熔和残碳剩余过多以及返矿比例过大问题,通过烧结杯实验,研究了在烧结料面配加含碳覆盖剂降低焦粉配加量的效果。实验结果表明,将高炉瓦斯灰经过选矿工艺与钢铁厂生产废料SCZ、SJFK按一定比例配制成覆盖剂,布在烧结厚料层顶部,可以增加料层上部热量并保温,同时减少混匀料的焦粉配比,达到回收利用瓦斯灰、降低焦粉使用量的目的。     

不同厚度和不同部位烧结矿质量指标变化规律

通过对700、850、1 000 mm 3个料层厚度进行相应的石英杯烧结试验,研究得出随着料层厚度增加烧结成 品率逐渐增加,烧结矿转鼓指数逐渐升高,成品烧结矿的粒度组成逐渐变好,烧结固体燃耗降低;但垂直烧结速度 显著变慢,烧结利用系数降低。对3个料层厚度进行上、中、下3层的解剖研究结果表明,对于同一解剖层的烧结 矿,3个料层厚度的烧结成品率和转鼓指数大小顺序均为700 mm<850 mm<1 000 mm,同一料层厚度的烧结矿转 鼓强度指标是上层<下层<中层,平均粒度大小是上层<中层<下层。通过矿相分析得出同一料层厚度赤铁矿和 铁酸钙质量分数是上层<中层<下层,而磁铁矿质量分数是上层>中层>下层,3个料层厚度的赤铁矿和铁酸钙质 量分数依次是700 mm<850 mm<1 000 mm。     

厚料层烧结实验研究

本文针对厚料层烧结的特点匹配相适宜的工艺参数,在烧结实验室通过烧结料层厚度调整、水分调整、焦粉配比调整等工艺参数的调整,来摸索与厚料层烧结相适宜的工艺参数。实验结果表明,适宜的混匀料水分为6.3%—6.6%;适宜的焦粉配比为3.8%～4.1%;同时提高烧结料层厚度,对于改善烧结矿质量及降低固体燃料消耗具有积极的促进作用。     

厚料层操作条件下煤结矿FeO含量的降低

目前正在吴厂１号烧结机进行原料层料层操作（料怪超过７００ｍｍ）。在开始这种厚料层操作之前，曾用不同料层厚度进行了烧结杯的烧结试验，以探索料层厚度对烧结过程的影响，下面是烧结杯试验所获得的结果，提高料层的厚度可中料层上部成品率，但是在普通料层的底部，可获得最大的成品率，从烧结饼宏观观察可知，生产率的降低是底层热量的过剩引起的，因此，在进行厚料层烧吉时，需要减少烧结热量（降低烧结矿的ＦｅＯ含量），这种     

不同料层高度烧结过程尾气排放规律

研究了不同料层高度下烧结过程中尾气成分(O₂、CO₂、SO₂和NO)的变化规律.结果表明:随着烧结历程的推进,尾气中O₂含量降低而CO₂含量升高,这主要是因为固体燃料燃烧量逐渐增多;尾气中SO₂、NO的含量亦呈升高趋势,但幅度很小,这主要是因为烧结料层对SO₂有吸收作用,而燃烧带的CO气体则可以还原使部分NO分解;在临近烧结终点时,因料层对SO₂的吸收作用消失而使析出作用强化,导致尾气中SO₂含量急剧升高.另外,随着料层高度的增加,因固体燃料配比相应减小,尾气中CO₂、SO₂和NO的含量降低,而O₂含量增加.因此,控制高温区宽度的厚料层烧结技术是我国开展减少烧结尾气中气体污染物(CO₂、SO₂和NO)的有效措施.     

支撑板对烧结过程的影响

烧结料层上部荷重是造成烧结过程中燃烧熔融带透气性差的重要因素,而烧结料层透气性是制约我国厚料层烧结技术进一步发展的限制性环节.从减轻烧结料层燃烧熔融带荷重以及改善烧结过程料层透气性的角度出发,通过在烧结料层中安装支架研究不同荷重条件下对铁矿粉烧结行为的影响.烧结杯实验研究表明：安装支撑板后,烧结料层透气性明显改善,烧结矿转鼓强度大于65%;垂直烧结速度显著提高,最高可达28.4 mm·min^-1;成品率波动幅度不大,利用系数从1.89 t·m^-2·h^-1增加到2.31 t·m^-2·h^-1;燃耗有所降低,最大降幅达1.32%.理论分析和实验表明,支撑板对减轻烧结熔融带上部荷重,提高料层透气性,以及改善燃耗和烧结矿质量具有重要意义.     

Modelling and visual verification of combustion zone transfer in ultra-thick bed sintering process

The propagation of the combustion zone is of great importance to the ultra-thick bed iron ore sintering process. A two-dimensional unsteady level modelling of the combustion zone propagation was developed. Influences of sintering bed height and coke content on the combustion zone propagation characteristics were analysed and discussed. Simulation results were compared with the results of visual sintering pot test which was straightforward and distinct to clarify the combustion zone propagation. Calculation of this numerical simulation was performed for various sintering bed height and coke contents. Both the increase of sintering bed height and coke fraction in raw mix resulted in the improvement of thickness and maximum temperature of the combustion zone. Simulation results were consistent with the measured data.     

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...     

永通铸铁管公司提高烧结矿强度的实践

分析了烧结矿碱度、原料结构、料层厚度、混合料水分和配碳量以及烧结矿矿物组成与结构对烧结矿质量的影响,介绍了采取的适应高铁低硅烧结的技术措施。实践证明,通过采取优化配矿、配加SYP增效剂、提高烧结矿碱度、控制MgO和Al2O3含量等措施,提高了烧结矿中铁酸钙黏结相的生成数量和烧结矿强度,取得了显著效果,满足了高炉炼铁生产的需要。     

炼铁厂烧结机700mm厚料层技术改造及生产实践

结合首钢近年来烧结含铁原料结构发生的变化及近年采取的密封技术改造、混合料红外线水分测控系统的投入使用等所打下的设备基础，2006年8月炼铁厂在一烧结作业区4台烧结机上完成了700mm厚料层烧结技术改造，达到了烧结矿产量略有增加、质量提高和燃耗降低的预期目的。     

太钢减荷烧结技术试验研究

针对700 mm以上的高料层烧结过程中,出现烧结过程料层透气性恶化的问题,在太钢技术中心进行了采 用支撑板改善烧结过程料层透气性的烧结杯试验研究,试验结果表明:采用350 mm高度支架支撑作用效果最好, 料层收缩显著降低,利用系数提高了15.2%,转鼓强度保持原有水平,烧结矿冶金性能改善。     

加拿大某精矿高配比烧结特性

 采用烧结杯试验、冶金性能检测及基础物化性能检测等多种方法研究了产自加拿大的某精矿的配矿烧结性能、烧结矿冶金性能及物化性质,对其烧结特点从物化性质方面进行了分析。结果表明:随精矿配比(质量分数)由24%增加到42%,烧结料层透气性阻力由857 Pa提高到1 150 Pa,垂直烧结速度由21.87 mm/min下降到18.38 mm/min,利用系数从1.14 t/(m2·h)降低到0.93 t/(m2·h),转鼓强度由67.47%下降到64.13%,无烟煤固体燃耗由62.46 kg/t提高到70.42 kg/t,烧结成品矿还原性指数(RI)由82.31%下降到78.76%,低温还原粉化率(RDI＞3.15 mm)由70.71%下降到64.41%,烧结各项指标及烧结矿的冶金性能均出现较大幅度恶化。物化性质分析表明,加拿大精矿的主要矿物组成是镜铁矿和假象赤铁矿,矿物表面亲水性差,且粒度组成不合理,恶化混合料制粒;同时,该精矿的颗粒表面光滑致密,高温反应性能差,软化温度在1 450 ℃以上,烧结过程中难以形成足够液相。加拿大精矿制粒性能差导致烧结料层透气性阻力大造成烧结利用系数低,而较高的软化温度导致随着该矿配比的提高烧结矿转鼓强度降低。