| [Посетител (113.218.*.*)]отговори [Китайски ] | Време :2024-03-17 |  Един от основните методи за брикетиране на желязна руда. Железният концентрат, получен от бедната желязна руда чрез облагодетелстване, фината руда, произведена от богатата желязна руда в процеса на раздробяване и пресяване, съдържащият желязо прах, възстановен в производството (прах от доменни пещи и конвертори, непрекъснато леене, валцована стоманена везна и др.), поток (варовик, негасена вар, гасена вар, доломит и магнезит и др.) и гориво (коксов прах и антрацит) и т.н., се съчетават според необходимите пропорции, смесват се с вода, за да се получи гранулирана синтероваща смес, облицована върху количката за синтероване и синтерована в блокове чрез вентилация на запалването.
Кратка история През 1887 г. британците Хънтингтън и Хебър Рейнланд кандидатстват за патент за първи път за метода на синтероване на сулфидна руда и оборудването за синтероване на дискове, използвано за тази method.In 1906 г. американците Дуайт и Лойд получават патента на машината за синтероване на екстракционния ремък в Съединените щати States.In 1911 г. Първата машина за непрекъснато синтероване на отработени газове с ефективна площ от 8 м2 (известна още като машина за синтероване тип DL) е завършена и пусната в експлоатация в стоманодобивната компания Brocken в Пенсилвания, САЩ. С развитието на производството на желязо и стомана, производството на синтер също се е увеличило бързо, а производството на синтер в света е достигнало повече от 500 милиона тона до 80-те години.Най-ранната машина за синтероване на отработени газове в Китай е завършена и пусната в експлоатация в Аншан през 1926 г., ефективната площ на машината за синтероване е 21.81m2.1935 ~ 1937 и четири комплекта 50m2 машини за синтероване са пуснати в експлоатация една след друга, през 1943 г. най-високата годишна продукция на синтер достига 247 000 тона Годишното производство на синтер достигна 96,54 милиона тона, а скоростта на клинкера на доменните пещи на ключови предприятия достигна 90%...
След появата на метода за синтероване на екстракция на колана, не само производственият мащаб и продукцията на агломерацията са значително подобрени, но и технологията на производство е постигнала голям напредък: (1) обработката на синтеровани суровини е засилена, като смесването на минерален прах, раздробяването на гориво и поток, точното дозиране, гранулиране и предварително загряване на сместа и др.; (2) разработени са различни нови процеси за увеличаване на производството, пестене на енергия и подобряване на качеството, като синтероване на дебел слой, нискотемпературно синтероване, синтероване с малка топка, синтероване с двойна топка, синтероване с фин концентрат, двуслойно синтероване, синтероване с горещ въздух, нов процес на запалване, агломерационна гранула и др.; 3) Широкомащабно, механизирано и автоматизирано оборудване за синтероване, компютър за управление на производството и контрол на експлоатацията, (4) Прилагат се технологии за опазване на околната среда като отстраняване на прах, десулфуризация и отстраняване на азотни оксиди.
Принцип Пулверизираното синтероване на руда включва много физични и химични реакции processes.No значение какъв метод на синтероване е приет, процесът на синтероване може основно да бъде разделен на: сушене и дехидратация, предварително подгряване на синтероващия материал, изгаряне на гориво, високотемпературна консолидация и охлаждане и други етапи. Тези процеси се извършват на слоеве в синтерования материал последователно. Фигура 1 показва реакцията на всеки слой от процеса на синтероване при условие на отработен въздух. Извлеченият въздух се загрява предварително през синтерования горещ агломерационен слой и твърдото гориво се изгаря в горивния слой и топлината се освобождава, за да се получи висока температура (1250 ~ 1500 °C). Високотемпературните отработени газове, извлечени от горивния слой, предварително загряват и дехидратират синтерования материал.Според температурните и атмосферните условия във всеки слой се извършват различни физични и химични реакции: изпаряване и разлагане на свободна вода и кристална вода, разлагане на карбонат, разлагане, редукция и окисляване на железни оксиди, отстраняване на примеси като сяра и арсен, твърдофазни и течнофазни реакции на някои оксиди (CaO, SiO2, FeO, Fe2O3, MgO), охлаждаща кристализация и консолидация на течна фаза и др...
Изгаряне и пренос на топлина Изгарянето на твърд въглерод може да осигури повече от 80% от топлината в топлинния доход на процеса на синтероване и висока температура от 1250 ~ 1500 °C (в горивния слой), което осигурява физични и химични реакции като дехидратация, разлагане на варовик, разлагане и редукция на железен оксид, десулфуризация, генериране на течна фаза и консолидация в процеса на синтероване. Реакцията на горене също оказва влияние върху изхода на машината за синтероване.
Реакцията на изгаряне на въглерода в синтерования слой е по-сложна, което обикновено може да се изрази като: C O2 = CO2; 2C O2 = 2CO; CO2 C = 2CO; 2CO O2 = 2CO2 В областта на концентрацията на въглерод концентрацията на CO в газовата фаза е висока, концентрацията на CO2 е ниска и атмосферата е редуцируема; в областта на по-малко въглерод и без въглерод, концентрацията на CO е ниска и атмосферата е намалена Двете най-важни условия за изгаряне на въглерод в материалния слой са, че повърхността на горивните частици се нагрява до температурата на запалване и повърхността на горещото гориво трябва да бъде в контакт с газовия поток с достатъчна концентрация на кислород.Често използваните горива за синтероване са коксов прах и антрацит, а въглищата с високо летливо съдържание не са подходящи за синтероване, тъй като голямо количество летливи вещества се изпаряват преди запалване, което лесно блокира тръбопровода...
.
Скоростта на пренос на топлина в процеса на синтероване е много бърза. Синтерованият материал е материал с малки частици, ефективността на топлопреминаване е много висока и има и ендотермичен процес като изпаряване и разлагане на вода, така че топлопроводимостта се извършва много бързо в синтерования материал. Топлината се използва добре в процеса на синтероване, който се проявява главно в ниската температура на отработените газове и "автоматичния ефект на съхранение на топлина" на процеса на синтероване. Последното се отнася до предварителното загряване до повече от 1000 ° C, когато въздухът се изпомпва през горещия слой синтероване (доста "регенераторен" ефект), което увеличава топлинния доход в горивния слой ( Той представлява около 40% до 60% от общия топлинен доход на горивния слой), което увеличава температурата на горивния слой и се увеличава с удебеляването на слоя от синтероване, а температурата на горивния слой се увеличава, течната фаза на синтероване се увеличава и якостта на синтероване се увеличава, но скоростта на синтероване намалява.Температурата на горивния слой се влияе от количеството гориво и автоматичното съхранение на топлина, както и от топлинните ефекти на различни химични реакции в горивния слой...
.
Движение на въздушния поток в слоя синтерован материал Всички реакции и промени в процеса на синтероване се извършват при условие, че въздушният поток непрекъснато преминава през материалния слой. Движението на въздушния поток оказва голямо влияние върху изхода и качеството на синтероването. Температурата на горивния слой е свързана с пропускливостта на материалния слой, тъй като всеки слой постоянно се променя в процеса на синтероване, пропускливостта на въздуха и дебитът на газа на материалния слой също се променят.Ако топката се счупи след изсушаване, изсушаващият слой и подгряващият слой също ще произведат голямо съпротивление...
Пу = фер / ах (ха / си) ен
Във формулата F е обемът на въздуха, m3 / min, A е площта на отработените газове, m2, h е дебелината на материалния слой, m; S е отрицателното налягане на отработените газове, kPa, n е коефициентът, свързан със свойствата на въздушния поток, характеристиките на суровината и състоянието на материала в процеса на синтероване, обикновено n = 0.5 ~ 1.0. Предварителното загряване на синтерования материал е свързано с температурата на синтероване и т.н., независимо дали въздушният поток е равномерно разпределен по повърхността на материала, ще повлияе на еднородността на процеса на синтероване, особено за големи машини за синтероване...
Изпаряване и кондензация на вода Добавянето на определено количество вода към синтерования материал е необходимостта от гранулиране на прах. Когато температурата на синтерования материал достигне 100 ° C или по-висока, водата се изпарява бурно и влажността на синтероващите отработени газове се увеличава. Когато отработените газове напуснат изсушаващия слой и навлязат в слоя мокър материал, температурата се намалява под точката на оросяване поради охлаждане, а водната пара в отработените газове кондензира в слоя мокър материал, така че влажността на слоя мокър материал надвишава първоначалната влажност, което е "феноменът на свръхвлажност". Прекомерната влажност унищожава топката и намалява пропускливостта на ваната. Използването на предварително загрят материал за синтероване може да намали или премахне преовлажняването. Феноменът на преовлажняване по време на синтероване на фин концентрат е по-сериозен от този на синтероване на богата руда на прах. Водата под формата на кристална вода е химически свързана вода, която може да се разложи и отстрани само при по-високи температури.
Разлагане, окисляване и редукция Основните реакции на разлагане в процеса на синтероване са разлагането на карбонати (CaCO3, MgCO3 и FeCO3 и др.) и някои оксиди. Когато налягането на разлагане на карбоната е 101.325kPa, температурата му е: CaCO3 910 °C, MgCO3 630 °C, FeCO3 400 °C. Следователно, те са напълно разлагащи се по време на процеса на синтероване. Ако размерът на варовиковото зърно е груб, не само времето за разлагане се удължава, но и не може да бъде напълно разложено и напълно минерализирано с други оксиди, а остатъчният свободен CaO в агломерацията ще доведе до пулверизиране на агломерацията. Следователно, размерът на варовиковото зърно трябва да бъде по-малък от 3 мм. Разлагането на карбоната е ендотермична реакция и количеството варовик обикновено се увеличава съответно.
По време на процеса на синтероване железните оксиди могат да бъдат разложени, редуцирани или окислени според тяхната морфология, температура и състав на газовата фаза. Налягането на разлагане на Fe2O3 е 20.6kPa (0.21 атмосфера) при 1383 °C, а парциалното налягане на кислорода по време на процеса на синтероване е ниско (6.8 ~ 18.6kPa), така че термичното разлагане може да се случи при 1300 ~ 1350 °C (горивен слой) (6Fe2O3 = 4Fe3O4 O2). Налягането на разлагане на Fe3O4 и FeO е много малко и е невъзможно да се получи термично разлагане в процеса на синтероване. Налягането на разлагане на Fe2O3 е високо, а отпадъчният газ за синтероване често съдържа малко количество CO, което може да бъде намалено при 300 ~ 400 °C, така че Fe2O3 се намалява в подгряващия слой и горивния слой; налягането на разлагане на Fe3O4 е ниско и може да бъде намалено само в атмосферата с висока концентрация на CO, така че намаляването се извършва само в района, където температурата и концентрацията на CO в близост до горивните частици в горивния слой са високи.FeO може да бъде редуциран само до частично метално желязо при условие на високо съотношение на горивото (＞10%).При условие на ниско съотношение на горивото, реакцията на термично разлагане и редукция на Fe2O3 е относително small.In слоя синтероване, Fe3O4 и FeO могат да бъдат частично окислени до Fe2O3 поради липсата на въглерод...
.
Поведение на цветните елементи в процеса на синтероване Налягането на разлагане на MnO2 и Mn2O3 е много високо (температурата е съответно 460 ° C и 927 ° C при 20.6kPa), така че те могат да бъдат разложени и намалени в слоя за предварително нагряване, а генерираните Mn3O4 и SiO2 образуват Mn2SiO4 с ниска точка на топене. FeS2 започва термично разлагане при 565 ° C (2FeS2 = 2FeS S2), но окисляването може да се извърши преди разлагането (4FeS2 11O2 = 2Fe2O3 8SO2), при 565 ~ 1383 ° C, окисляването и термичното разлагане се извършват едновременно, а продуктът на окисляване е Fe3O4 при по-високи температури; FeS2 (FeS) също може да се окисли от Fe2O3, а генерираният SO3 може да се абсорбира от CaO, за да образува CaSO4. Намаляването на размера на частиците на минералния прах, с подходящо количество гориво за поддържане на достатъчна окислителна атмосфера и висока температура, благоприятства десулфуризацията и увеличаването на алкалността за намаляване на скоростта на десулфуризация, общият процес на синтероване може да премахне повече от 90% от сярата.Температурата на разлагане на сулфата (BaSO4 и т.н.) е висока, а скоростта на десулфуризация е 80% ~ 85%. As2O3 е летлив за отстраняване, но As2O5 е много стабилен.PbS и ZnS могат да бъдат окислени, за да образуват PbO и ZnO, които се разтопяват във фазата на силикатна шлака.Следователно, As, Pb и Zn са трудни за отстраняване в процеса на синтероване и част от тях могат да бъдат отстранени при условие на високо съотношение на горивото.Добавете малко количество хлорид (CaCl2 и т.н.), за да генерирате летливи AsCl3, PbCl2 и ZnCl2 и отстранете 60% As, 90% Pb и 60% Zn.K2O, Na2O и P2O5 са трудни за отстраняване по време на процеса на синтероване...
.
Топене и втвърдяване на минерален прахИма реакция в твърда фаза преди топенето на минералната powder.It е реакция, причинена от миграцията, дифузията и комбинацията от нови съединения, причинени от увеличаването на йонната кинетична енергия на повърхността на минерала, когато минералният прах се нагрява до определена температура под точката на топене. Продуктът на реакцията в твърда фаза 2CaO· Температурата на SiO2 е 500 ~ 690 °C; Температурата на Fe2O3 е 400 ~ 600 °C; 2CaO· Fe2O3 е 400°C;2FeO· SiO2 е 970°C.Тези реакции могат да се извършват в подгряващия слой и горивния слой, но поради краткото време те няма да се развият много.2CaO· SiO2 може да се съхранява във всичко това при високотемпературни стопилки, а 2FeO· SiO2 частично се разлага, докато CaO· Fe2O3 и 2CaO· Fe2O3 се разлага, а реакцията в твърда фаза е екзотермична реакция и степента на реакцията й се влияе не само от температурата, но и от взаимните условия на контакт и химичния афинитет.В процеса на редукция, окисляване и реакция в твърда фаза, някои вещества с ниска точка на топене ще се появят в агломерацията, като 2FeO· SiO2 (точка на топене 1205 °C) и неговата евтектична смес (1177 ~ 1178 °C), CaO· Fe2O3 (1216°C),FeO-2CaO· SiO2 евтектична смес (1280°C), CaO· Fe2O3-CaO·2Fe2O3 евтектична смес (1200°C) и CaO· Fe2O3 - 2CaO· Fe2O3 - Fe3O4 евтектична смес (1180 °C).Тези вещества се стопяват първи, и непрекъснато се стопи останалата част от материалите, променят собствения си състав, и образуват нова стопилка.Съставът на стопилката се влияе от състава на агломерационния материал и степента на редукция и окислителна реакция, но стопилката може да бъде основно разделена на две категории: силикатна система и феритна система.Високата степен на агломерация (т.е. ниското съдържание на SiO2), високата алкалност и високата степен на окисление благоприятстват образуването на феритна стопилка; напротив, тя благоприятства образуването на силикатна стопилка. Fe2O3 и 2CaO· Fe2O3), калциев силикат (2CaO· SiO2 и 3CaO· SiO2 и др.) и калцит-железен оливин (CaO· FeO· В агломерация, съдържаща TiO2 и CaF2, перовскит (CaO· TiO2 ) и 3CaO·2SiO2 · Последното втвърдяване е стъклото с ниска точка на топене, чийто състав е предимно сложен силикат.Например, калциевият ферит има по-добри редуциращи свойства от калциевия форстерит и е по-добър от орбожествения (2FeO· SiO2 ) е по-добре;2CaO· SiO2 претърпява кристална трансформация (β2CaO· SiO2→γ2CaO· SiO2), около 10% от обемното разширение се случва, причинявайки пулверизация на агломерацията, силата на аморфното стъкло е по-лоша от тази на кристалния минерал...
.
Метод на синтероване и оборудване Методът на синтероване е разделен на два вида според посоката на потока на газа в материалния слой: метода на синтероване на отработените газове и метода на синтероване. В общата продукция на агломерация в света, повече от 99% от общата продукция на синтероване се произвежда от машина за синтероване на отработени газове (виж синтероване на машина за синтероване на колани)...
Процес на синтероване Процесът на синтероване на желязна руда (концентрат, богата руда фина) в синтер. Съвременният процес на синтероване се състои от три части: подготовка на суровините, синтероване и обработка на синтероване. Всяка част се състои от няколко процеса (виж фигура 2). Частта за подготовка на суровините включва съхранение и смесване на суровини (виж смесване на руда), обработка на потоци и горива, дозиране, смесване и гранулиране и разпределение на материали. Частта за синтероване включва процеси на запалване и синтероване на отработените газове. Частта за обработка на агломерация включва охлаждане и раздробяване, пресяване и гранулиране.
Обработка на поток и гориво Основният поток на синтероване е вар и доломит, които са carbonates.In процеса на синтероване, не само трябва да бъдат напълно разложени, но и разложените CaO и MgO трябва да могат напълно да се комбинират с други оксиди, за да образуват нови минерали; в противен случай агломерацията ще съдържа свободен CaO, причинявайки пулверизация, която не е благоприятна за съхранение. Следователно размерът на частиците на потока трябва да бъде по-малък от 3 мм; но входящият размер на частиците на варовик и доломит обикновено е 40 ~ 0 мм или груб, така че трябва да бъде смазан. Повечето от операциите по смачкване използват чукови трошачки или ударни трошачки, а операциите за скрининг използват самоцентриращи вибриращи екрани.Негасена вар и гасена вар обикновено влизат в растението с фин размер на частиците и не е необходимо да се смачкват, но негасена вар има обгаряне на човешката кожа, така че е препоръчително да се използва газ за транспортиране и укрепване на запечатването на зоната на работа... |
|
