（冶金工程专业论文）酒钢酸性球团烧结法布料工艺研究.pdf

两安矬筑科技人学钡l ：学位论文 酒钢酸性球团烧结法布料工艺研究 专业：冶金工程 硕士生：石国星 指导教师：赵俊学副教授杨军副教授 于海津高 工 马志廉高 工 摘要 球团烧结法是在普通烧结法和球团法的基础上开发出来的一种新型造块方法，适用于细 粒级的铁矿粉造块。采用偏析布料是控制烧结过程的一种有效手段。对酒钢酸性球团烧结工 艺尚有许多有待进一步研究的问题。本文针对酒钢酸性球团烧结原设计布料工艺不够合理的 问题，进行了试验室和现场应用研究。 研究工作分为如下几个方面：( 1 ) 酸性球团烧结工艺原始料层和烧结过程透气性研究： ( 2 ) 原设计方案条件下料层高度方向生球粒度和碳含量分布情况研究；( 3 ) m3 0 0f i l m 烧结 杯上进行试验室研究，寻求合理的粒度分布及碳含量分布的结论依据烧结杯实验结论，对现 场布料工艺进行改进；( 4 ) 对球团烧结工艺布料器及普通烧结工艺布料器进行比较分析。通 过研究得到如下主要结论： i 通过对酒钢酸性球团烧结法烧结料层透气性、粒度分布和碳含量分布调查的研究说 明洒钢酸性球团烧结法烧结法烧结布料工艺不够合理是影响烧结经济技术指标的主要刚 素。 2 通过不同燃料偏析程度的烧结杯试验，说明酒钢酸性球团烧结i 艺在上中下三层的合 理燃料偏析程度是0 4 3 酒钢酸性球团烧结工艺由于烧结混合料粒度差异大，5 1 0 m 含量达到8 0 ，各粒级 中碳含量差异也大，因此传统的烧结布料工艺由于导致燃料偏析程度过大，不适合酒钢球团 烧结工艺。 4 酒钢酸性球团烧结工艺以前所运用的多辊布料工艺、反射板布料工艺、反偏析布料 工艺、分层布料+ 反偏析布料工艺虽然在燃料偏析程度上逐步接近合理的燃料偏析程度值， 但与目标值都有定差距，最终确定轮式布料工艺比较适合酒钢酸性球团烧结工艺。 关键词：球团烧结布料工艺改进燃料偏析 西安矬筑科披人学坝i 学位论文 s t u d yo ns e g r e g a t i o nf e e d i n gm e t h o d so fa c i dh y b r i d p e l l e t i z e ds i n t e r i n gp r o c e s si nj i s c o s p e c i a l i t y ：m e t a l l u r g ye n g i n e e r i n g n a m e ：s h ig u o x i n g i n s t r u c t o r ：z h a oj u n x u e y a n gj u n y uh a i j i n ，m az h i l i a n a b s t r a c t h y b r i d p e l l e t i z e ds i n t er i n gp r o c e s si sah e wa g g l o m er a t i n gm e t h o dd e v e l o p e df r o m c o n v e n t i o n a is i n t e r i n ga n dp e i l c t i z i n g ，f i l l eo r ecanb eu s e di n l a r g eq u a n t i t y a sr a w m a t e r i a i sf o rt h i spr o c e s s 1 no r d e l t os o i v et h ep r o b l e mo fo o p r o p ers e g r e g a t i o nf e e d i n g m e t h o d si no i dd e s i g no fa c i dh y b r i dp a i l e t i z e ds i n t e 。p r o c e s si nj i u q u a nir o na n ds t e e l c or p o r a t i o o ( j i s c o ) ，m o c hs ir ei n v e s t i g a l i o na n dl a b o r a t or yi n v e s t i g a t i o nw or kw e r e c ar r i e do o t t h eo r i g i n a is i n t e r - b e dp e r m e a b i l l t yo fa c i dp e l l e t i z e ds i n t e r i n ga n dt h ep e r m e a b i l i t y ns i n t erpr o c e s s i n gw e r em e as ar e d p ar t i c l e - s i z ea n dc ar b o nd i s t r i b u t i o ni ns i n t er b e di i l o l d d e s i g n w er e i n v e s t i g a t e d i no r d ert of o u n d i n gt h epr o p er e ar b o npr o f i l ea n d p ar t i c l e s i z ep r o f i l e i ns i n t er - b e d s o m ep o tt e s t sw e r ea i s oc ar r i e do t l ti n 中3 0 0 m m s i n t er i n gp o t i oa c e or d a n e ew i t ht h ec o i l c l us i o n o fp o tt e s t s ，t h ed i s t r i b n l i o np r o c e s so f s i t ew asi m pr o v e d a tl as t ，s o m er o o d i f i c a t i o nw a sc ar r i e do a tw h i c hi sa b o u tt i l e d i s t r i b u t oro fa c i d h y b r i dp e i l e t i z e d s i n t e ra n dc o n v e n t i o n a is i n t er f o l l o w i n g c o n c l as i o n sar eo b t a i n e d 1 b as e di nt h es t u d y i n go fs i n t e r b e dp e r m e a b i l i t yo fa c i dp e l l e t i z e ds i n t e r i n ga n dt h e p e r m e a b i l i t yi ns i n t e r i n gp r o c e s s i n g ，p a r t i c l e - s i z ea n dc a r b o nd i s t r i b o t i o n ，i ti sf o u n d t h a ti i or e as o n a b l ec o l l o c a t i o npf o c e s si sam a i ni n f l u e n c ef ac t o rt ot e e h n i c a i - e c o n o m i c i n d e x 2 b a s e do np o tt e s t sw i t hd i f f e r e n tc a r b o np r o f i l ei ns i n t e r - b e d ，i ti sf o o n dt h a t s o i t a b l ed e gr e eo fc a r f i o ns e g r e g a t i o ni nt h r e e l a y e ri s0 4 3 t h ew i d er a n g eo fp a r t i c l es i z e o fm i x t u r ei na c i dp e l l e t i z e ds i n t e r i n g ( t h ec o n t e n t 两安建筑科技人学坝l 。学位论文 o f5 - 1 0og e t so pt o8 0 ) a n dc a r b o nc o n t e n ti n d r i c e dt on n p r o p e rc a r b o ns e g r e g a t i o n ， t r a d i t i o n a ld i s t r i b a t i o np r o c e s si sn o ts n i t e df o ra c i dp e l l e t i z e ds i n t e r i n gi nj i s c o 4 d i f f e r e n t s e g r e g a t i o nf e e d i n gm e t h o d sr e s u i t i nd i f f e r e n tc a r b o n p r o f i l ei n t h r e e - l a y e r w h e e ls e g r e g a t i o nf e e d i n gm e t h o di ss n i t a b l ef ora c i dp e l l e t i z e ds i n t e r i n g k e yw o r d s ：h y b r i d p e l l e t z i e ds i n t e r i n g ，d i s tr i b u t i o np r o c e s s ，d e v e l o p m e n t ，f u e s e g r e g a t i o n 声明 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下 进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特 别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的矿究成果，也不包含本人或其他人在其它单位己 申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志 对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关 责任。 论文作者签名：石f 日趁 日期： - ，。 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论 文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文 被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以 采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文作者签名妊f 酾导师签名毒分手日期：? 儿，。 注：请将此页附在论文首页。 两安建筑利披人学坝l ：学位论文 绪论 球团烧结法是当今世界上生产优质人造块矿的一项新工艺，所谓球团烧结法就是将 铁精矿，返矿、白灰、石灰石、煤粉等，按一定比例配料、混合、制成球团，并外滚上一 定数量的煤粉或焦粉，然后装入普通的烧结机进行烧结，生产出强度高、还原性好的优质 球状和块状的人造块矿。它与传统烧结工艺相比，只是在原料准备上，采用了球团工艺， 将混合料制成了球团，实质上仍是一种烧结工艺。 由于酒钢自产铁精矿不适合于生产球团矿( 主要是生球爆裂温度低) ，1 9 9 1 年酒泉 钢铁公司与北京钢铁研究总院合作，率先在国内进行了铁精矿酸性球团烧结新工艺的开发 与研究，并于1 9 9 3 年获得了国家专利，1 9 9 6 年3 月2 8 日采用铁精矿酸性球团烧结新工 艺的3 ”烧结机正式投入工业生产，它具有以下显著特点： l 、适用于细粒度矿粉的造块，并可用普通烧结设备加以改进来实现； 2 、燃料大部分在造球之后配加入，燃烧动力学条件得到改善，燃料燃烧充分，固体 燃料消耗低； 3 、料层原始透气性好，在生产高烧碱度烧对矿的条件下，可迸一步提高料层； 4 、烧结混合料粒度控制在5 一1 0 m m 达到8 0 左右，而没有粒度筛粉系统，混合 料粒度差异较大，碳含量差异也大，须采用新的布料方式。 5 、烧结混合料运输线路增长，点火前采用了热风预热措施。 6 、由于料层厚、燃耗低、氧化气氛浓，因此烧结矿与同类型相比f e o 低，冶金性 能好； 7 、球团烧结矿的孔隙度高，使还原性有所提高。 酒钢应用酸性球团烧结工艺，成功地解决了利用不适于球团生产的原料生产酸性炉 料的问题，使酒钢高炉炉料结构由以自熔性烧结矿为主，改变为以高碱度烧结矿为主、配 加2 0 3 0 酸性球团烧结矿和1 0 以内富矿块的合理的炉料结构。 在几年的生产实践中，经过不断的摸索总结，进行了大量的试验、技术攻关与改造， 从1 9 9 7 年7 月起，各项技术经济指标都达到或超过了设计值。但还存在着烧结过程透气 性差、成品烧结矿细粒级含量高的问题，影响了高炉配入酸性球团烧结矿的比例及3 。烧 结机利用系数的进一步提高，成为酒钢酸性球团烧结生产再上新台阶的一大障碍。 本文的目的在于通过对酒钢酸性球团烧结工艺的现场调查、分析，通过对球团烧结 过程透气性差的主要原因一一原设计布料工艺不够合理，针对此问题进行专题研究。为此， 我们进行了大量的现场调查、测试和试验研究工作。测定、调查了酸性球团烧结工艺原始 料层和烧结过程透气性，测定、调查了原设计方案条件下料层高度方向生球粒度及碳含量 西安建筑科技人学坝卜学位论文 分布情况，并进行烧结杯试验，寻求合理的粒度分布及碳含量分布结论，依据烧结杯试验 结论，对现场布料工艺进行改造，之后进行测试与分析，并进一步改进完善，最后，对球 团烧结工艺布料器及普通烧结工艺布料器进行展望。通过上述工作，解决酒钢酸性球团烧 结工艺中透气性差的主要原因之一一一布料效果不够合理这一主要原因。 2 两安建筑辩投入学霸l 。学链论文 1 文献综述 1 1 国乡 球团烧结混合造块法( h p s 法) 的研究与应用 当今世界上人造浃状原辩鳇生产方法，主要有三静：筑结法、球函法幂l 聪豳法，罾 内外一致将其通称为造块法( a g g l o m e r a t i o n ) 。人造块矿中搬早的是压团法，开始于1 8 世纪3 0 年代i i i ，但随着世界钢铁行业迅速发展，烧结法和球团法取得日新月辨的进展， 成为世界钢铁工业生产中主要的工艺过程l2 ”。 嚣藏，整赛上广泛痘薅瓣铁矿耪造绞方法主要毒嚣秘，帮魏蘩法( s i n t e r i n g ) - 毒球函 法( p a l l e t i z i n g ) 。二赣憋分掰始于1 9 0 5 华和1 9 1 2 年。在长期的工韭应用过程巾，烧结法 岛球团法在完善生产工艺技术和改进造块产品质量特性方面均已达到了相当商的水平。一 般情况下粉矿采用烧结法，细磨精矿采用球团法，球团法使用原料单一，最多可制造自熔 性球鞠矿，其产品特燃为粒度均匀，强魔蒜，铁份高。娆缝法般翻造自熔性躐辐碱度烧 缝犷，经还琢整秘羧魔均匀缝差一些，浚炼性能院天然矿磊好锝多。我翟寒蘸苏联瓣高炉 使用烧结矿入炉眈例占8 0 左右，美国剿骶者各占5 0 ，掰加拿大帮瑞典几乎啦1 0 0 球豳矿入炉2 i 。 针对上述情况并且考虑到所供应的铁矿石原料粒度逐渐变细的趋势，日本钢管公司 橘山镶铁厂自七十年代后半期以来便着手歼发铁矿粉遣块新方法。经过近十年的系统理论 磷巍、试验室试验藉警z 照试验，最鑫援穗了“蘧盈巍缝瀑会逡块法”州( h y b r i dp e l l e t i z e d s i n t e rp r o c e s s 筒舄“h p s ”法) 。l ； 下简称球团烧结法。1 9 8 8 年1 1 月，在该公司5 。烧结 厂基础上改造成一廪年产6 0 0 m t 的新发烧结厂正式投产，寅现了这一新造块方法的工业 性应用。 1 。1 。l h p s 法静綦鹚磺究 在开发h p s 法的过程中，荛了确定仑蓬静工艺及主要工艺参数，哥本锻管公司锈铁 研究所进行了大量的熬础研究工作。现将他们的研究结聚综述如下i “。 l 、焦粉的添加方式 与传统烧结方式样，在h p s 法中，烧结混合料闯的栩置粘结动力主要来源子所添 热强髂爨耩燃烧瑟羧毽熬热量弘i 。 该研究所荦! | 用带斌烧结工艺过程静传热与传质模型对掰釉焦耪添加方式条搏下的热 爨平衡、物料平衡和气流速度同压降的关系进行了模拟分析。第一种方式是混食料内均匀 添加焦粉( 添加量为2 8 ) ；第二种方式遐小球外裹焦粉为盘( 约为3 o ) ，混合料内添 搬少量焦粉( 约为o s ) 。 两生建筑科披人学坝l 学位论文 模拟研究结果表明1 引：在第一种方式时，小球内的氧扩散过程支配着整个燃烧反应， 抑制着焦粉的有效燃烧。而在第二种方式时，由于小球内含焦粉量较少，球内氧扩散过程 对焦粉燃烧反应的抑制作用很小。再者，与球团法不同，h p s 法中要求所添加的焦粉也 象传统烧结法一样在较短的点火时间( 约1 分钟) 内有效地燃烧。所以，外裹焦粉是适宜 的焦粉添加方式3 “6 i 。 在h p s 法中，生球外裹焦粉是十分重要的工序。试验证明：随着外裹焦粉粒度变细， 烧结成品率、球团烧结矿强度、废气c 0 2 ( c 0 2 + c o ) 等指标均得到改善。这是因为采 用细粒焦粉时，外裹焦粉量随生球粒度不同而产生的偏析减少，抑制了局部热量和c 0 2 ， ( c 0 2 + c o ) 的波动。外裹焦粉的适宜粒度为 9 0 形状不规贼球形 小球粘结块 成结构 渣键一未熔化矿 扩教型连接 扩散型连续 品石 特 还原度 6 0 7 0 6 0 9 0 8 0 征 还原粉化率 5 m m ) 8 l 一8 57 8 7 燃耗( k g t ) 4 7 3 76 8 2 3 t r e ( 、 5 2 9 24 9 2 5 f e o ( ) 1 0 1 71 2 5 7 西安建筑科技大学硕士学位论文 从表1 6 可以肴出，碱度0 6 的球团烧结矿，经预热烧结箱后，平均利用系数达 l 。2 4 t ( m2 壤) ，袋晶攀必7 5 。9 5 ，i s o 转鼓攫数荛6 8 ，燃耗4 7 。3 7 k g t ，鼹鸯备璇撵标 都大大优于酒钢同时期生产的自熔性烧结矿。 溪钢铁糖矿球溺烧臻法睾工韭试验豹残凌，与嚣本耀辍：，在使精蹇本分铁耱矿、全穰 矿造球烧结和生产酸性球团烧结法兰个方面有所创新，有所突破 4 5 - 4 8 l 。 1 2 3 莺内球团麓络法的工监生产情况 1 、泰山钢铁公镯球团烧结法安验室试骏获彳导成功后l ”l ，在泰镧1 6 耐环形烧结机上 进行了球团烧结法的工业开发和利用5 2 “。经过半年时间的设各改造和工艺完善，于1 9 9 4 年8 月4 日蔽式投产，工艺流程与溅钢半工她生产试验工艺流程相似。泰镪球团烧结法主 要技术指标见表1 7 1 2 l 表l 。7 泰钢球豳烧结主要技术搓标 项目球团烧结 基准期差值 剃禹系数，t ( 帮h ) l 。9 2 l 。5 6+ 0 。3 6 i s o 转鼓指数，6 6 8 86 6 4 5+ 0 4 3 燃耗，堍标潆艇4 4 4 l5 4 ，29 。7 9 作业率，9 2 59 0 5 0+ 2 0 0 辗度，c a o t s i 0 2 l 。6 0 l 。6 00 料层高度，m4 0 03 5 0+ 5 0 l 糖耪率，7 4 25 3 。5 8+ 2 0 7 0 啦球平均粒度，啪5 4 83 5 4+ 1 9 4 由表1 7 可船，采用球鞠烧维新工艺嚣，烧缩褫科用系数提高了2 3 0 8 ，蠢体燃辩 消耗降低了9 9 7l 噜，t 。各项指标均优于基猴期的普通烧结矿。 生产中，对烧结料层的透气性和料层淹熬温度参数进行了测定。透气髓溯定蛾点为烧 结机中部；料层内热温参数测定位援为料展中部，既烧结机进行到一半的地方。用t 表示烧结料滕中最离温度，糟v + 袭示料层溢度在2 0 0 c t 。，之阀的平均丹温速度，瑁 t t l 0 0 表示料温大于1 1 0 0 的高温保持时间，用v o o 表示物料在1 1 0 0 c 时的冷却速度( m i n ) ，测定结果觅表t 8 。 表1 8 料层透气性及热濑参数测定结果 t m ix ，t l i o o ， v + 。 v l i o o ，透气性 项目 m i nm i n j p u 球团烧结i 2 9 03 45 0 41 2 03 7 1 3 蛰遁烧结1 3 3 02 54 4 31 5 32 8 。3 8 4 西霞建筑科技大学硕士学位论文 测定结聚表明：与普通烧结法相比，球团烧结法升温速度快，冷却速魔较慢，高温保 持对勰长，娆缝豹透气牲裹，邀些蛙鹱瓣对球疆烧缝产量熬挺裹羁袋璧匏改赣都是蠢剩鹣， 也是球团烧结法得到成功和推广的难要原因。 2 、安镪球疆烧续法鳇王遂生产 安阳钢铁公司水冶铁厂新建两白2 4 时烧结机采用了球髓烧结漱新工艺，与1 9 9 5 年7 秀委式投入逛行，经避= i 基一冬熬工热生产，淑提了挽良熬生产霆糕。在魏蘩懿上，安镶烧 结厂于1 9 9 9 年新建两台9 0m l 烧结机，采用球团烧结工艺，并采用燃料二次分加，混料系 统热瓣霉辑零| ： 燃凝二次势热 i 医 习叫巫囱 图1 4 安铜新建二烧车间9 0m ，烧结机混料系统工艺流程图 蔟中一混选霜枣3 0 0 0 x 1 2 0 0 0 m m 篱混会辘，逢球选用5 台审6 0 0 0 m m 造球盘，二混选 用由3 0 0 0 x9 0 0 0 m m 圆筒混裔机。投产后料层达到6 3 0 m m ，二次混合出料端粒度组成中， 0 1 4 7 m0 0 7 4 o 1 4 7 “0 0 4 4 0 0 7 4 “ 13 0 0 混合料1 1 0 5 1 1 4 71 1 7 2 1 1 8 0 1 1 8 8 8 3 r = 0 3 酒钢酸性球团烧结法碱度0 3 的混合料，其软化温度为1 1 0 5 ，软化终了温度为1 18 8 ，软化区间为8 3 ，测定结果表明，该混合料的软化开始温度较高，区间较窄，烧结时应 选择适宜的烧结制度。 2 2 酒钢酸性球团烧结法的生产实践 2 2 1 酒钢发展酸性球团烧结法的原因 众所周知，高碱度烧结矿与酸性球团矿或富矿块搭配使用是高炉生产的合理炉料结构 7 “，而烧结机更适合碱性烧结矿的生产，因而各企业都对酸性炉料的生产给予了充分 的关注，多选用球团”“”“5 “。酒钢由于自身条件所限，富矿块短缺，且外购路途遥远又 不经济，而自产精矿由于存在水分大、爆裂温度低、焙烧区间窄等问题，不适宜生产球团 矿，长期以来酒钢高炉一直以自熔性烧结矿加少量富矿块( 5 左右) 的炉料结构生产， 高炉利用系数一直在低水平徘徊。 为了进一步提高酒钢炼铁用原料质量，改变单一自熔性烧结矿的不合理炉料结构，酒 钢公司与北京钢铁研究总院合作，进行了铁精矿酸性球团烧结新工艺的开发与研究，并于 i 9 9 3 年获得了国家发明专利，1 9 9 6 年3 月2 8 日在酒钢1 3 0 m2 的34 烧结机上正式投入了工 业生产。在两年多的生产实践中，进行了大量的试验、技术攻关与改造，从1 9 9 7 年7 月 起各项主要技术经济指标全部达到或超过设计值，高炉使用该烧结矿后增铁降耗显著。 2 2 2 酒钢酸性球团烧结工业生产情况及高炉冶炼效果 酒钢酸性球团烧结法常用配料比如表2 1 0 所示 西安建筑科技大学硕士学位论文 表2 1 0 常用配料比， 聚辩戒分练合耩矿生焉获走赘爨冷运矿热遨矿 热灰会诗 l 配料室配比9 6 72 s0 8 1 0 0 全配磁 7 l 。5 2 l 。8 se 。6 87 。l e1 6 5 62 。3 7l 鸯0 2 2 2 1 酒钢酸性球团烧结法工艺流程及主要设备概况 潘镶酸性球函烧结法王艺流程舞2 一l 圈掰示 自主蕉芷生互瑟凼熙龌塑 鬻料 烧结燕返矿卜叫 烧结除尘灰 二达渔金一水 ， 熬垒塾婪擅 外配煤粉 造燮盘哼k 外配生石灰l - 速送。扭 缝盐逸幽 镳庭塾 宽皮带热风干燥点火 。一 00王事，。 黼猪刖i 饷科 占 茔整醚壁 5 岫 矗 隐府环冷机 = 进捡筵 _ j u z ，u u u 铺底料i 1 il 1 三这逄鬻b 监 广r 7 一 图2 1 淫镶羧性球溺烧缝浚工艺滚程塑 酒钢酸性球团烧结法工业生产盘要设备见表2 i l 。 濒镄球弱烧结法工韭生产工艺滚疆，在设诗对参考了爨零福由5 # 烧续鞔强诧裂粒生 产经验和半工业试验，于1 9 9 6 年3 月2 8 日投入生产，经过艰辛的努力，于19 9 7 华7 月 主要技米经漭摆标全嚣达掭，褰妒镬藉磊该酸往球逮巍缝妒嚣壤铁海焦效祭骥霞。 2 4 两安建筑科技火学硕士学位论文 袋2 12 出了1 9 9 7 年7 月份2 0 0 1 年7 月份酒钢酸性球团烧结的生产指标。 从表2 。1 2 强番爨疆钢羧炷球骥嶷结法躲冬项攘据良好，裂用系数转鼓指数、溜嚣燃 耗等技术经济指标都达到或超过了设计值。 表2 1 1 钢酸性球团烧结法工业生产主要设备 名舔数蔑格型弩 量 痞藻规1 台s 1 8 7 5 菇扇藏 混合机1 台击3 0 0 0 x 1 2 0 0 0m 造球瓿6 台枣6 0 0 0 1 台在谤 滚煤机1 台由3 0 0 0 1 2 0 0 0 栅 烧缩梳1 台 蟊积：1 3 0 疗 其中：台车宽2 5 0 0 m 台车高度6 5 0 干燥面积1 5 盯 释效烧结蕊积1 1 5m 热矿筛 2 台3 1 0 0 7 5 0 0m 1 台备用 鼓风环冷桃1 台 1 3 0 皤，台车高度1 4 0 0 蛐 冷却风机4 台 q = 1 5 6 0 0 0 m 3 h 。p = 2 8 7 4 p a 抽风机 1 台 负压1 2 0 0 0 p a ，风量1 2 0 0 0 m 3 r a i n 机头电除尘1 台1 9 5m 次冷驴菇2 台2 5 0 0 x8 5 0 0 l 台备熙 二次冷矿筛2 台2 5 0 0 x7 5 0 0 1 台备用 表2 12 酒钢球团烧结的实际生产指标与设计值比较 巡运 单位 1 9 9 7 + 7 1 9 9 8 薤1 9 9 9 鼙2 0 0 0 年 设计蓬 指标岔k 19 9 7 12 裁掰系数t 蠢h l 。2 l1 2 21 3 0 1 3 3l 。1 7 转鼓指数8 1 48 1 3 78 1 4 68 1 2 38 0 煤耪滂耗 k g t 5 8 。8 6s 8 8 75 8 。3 s5 8 3 56 l 电耗k w h g4 9 6 74 9 14 3 2 34 2 64 9 西安建筑科技大学硕士学位论文 煤气消耗g j t 0 1 5 6o 1 5 00 1 3 50 1 2 30 1 2 3 工序能耗k g c e t8 1 7 3 7 9 6 37 6 5 67 6 2 78 0 t f e5 4 0 75 3 75 3 9 95 3 8 95 3 8 f e 0 13 2 01 2 6 51 2 6 01 2 4 312 0 碱度 倍0 4 l 0 4 20 4 30 4 30 3 0 作业率 8 4 48 6 58 9 5 68 0 39 1 酒钢3 # 烧结机投产后，1 # 、2 # 烧结机开始生产高碱度烧结矿，高炉炉料结束了单一 的自熔性炉料结构不合理局面，使高炉炉料结构大幅度提高，早在1 9 9 7 年，高炉使用质 量稳定的高碱度烧结矿和酸性球团烧结矿后，1 # 、2 # 高炉利用系数分别由1 3 5 t m d 和 1 5 5 t m 。d 提高到1 5 t m3 d 和1 9 t m3 d 。 2 3 酒钢酸性球团烧结法工业生产中存在的问题 为避免生球破碎，融合带式焙烧机布料系统的特点，34 烧结机在设计前未设置混合料 矿槽，采用了摆式皮带、宽皮带和辊式布料器的联合布料方式( 见图1 6 ) 。该布料方式 常见于球团生产，而且其目的在于将不合格的生球返回造球盘。而设采用该布料方式的目 的在于将小颗粒生球布于料层表面，大颗粒布于台车底部，形成偏析布料。但实际生产中， 由于该工艺8 0 的燃料采用外配，辊式布料器将小颗粒生球及附着在生球表面未粘结牢固 的煤粉进行筛粉，导致料层表面产生约1 0 0m 厚全部为小于3m 的粉末，烧结过程中料层 表面结壳，透气性非常差，烧结负压达13 0 0 0 p a 以上，3 0 0m 的料层都无法烧透。 根据一般烧结的生产经验，我们将辊式布料器拆除，改为反射板。而后依据生产情况 调整反射板角度，但由于混合料从宽皮带经反射板到台车，落差达3 m ，在布料过程中， 上部物料将下部物料压实，料层上下的物料粒度和碳含量偏析依然很大，料层的透气性 仍然较差。为解决燃料偏析过重的问题，进行模拟布料试验，采用了六辊辊式布料和反射 板联合布料的。此方案并不成熟，但缓解了偏析严重而引起的烧结透气性差的各种问题， 确定了布料工艺不合理是影响烧结过程透气性的主要原因。 为了进一步确定这一影响烧结过程透气性及经济技术指标的主要因素，我们从宽皮带 取样后人工随机布料与现场台车布完料后分层取样人工模拟布料，进行烧结杯试验对比， 对比结果见表2 1 西安建筑科技大学硕j 二学位论文 表2 1 l 模拟布料烧结杯试验结果 项目料层高度烧结时间利用系数转鼓指数成品5 1 0 m 含量 单位 mlnt ( m i h ) 宽皮带取样 5 0 02 9 51 4 68 5 o4 0 3 9 台车取样模拟 5 0 02 8 1 71 2 28 0 06 5 3 4 结果表明布料工艺是影响3 # 烧结机烧结过程及其产质量的主要因素之一。 依据此结果，我们在1 9 9 7 年对酸性球团烧结法的布料工艺进行改造，目的在于消除 布料偏析，模拟物料原始状态。 通过改造，料层上部与下部粒级差减小，碳含量偏析减弱。在其他操作参数基本一样 的条件下，烧结负压由1 3 0 0 0 p a 降低到1 2 0 0 0 p a 左右。 布料工艺改进后，酒钢酸性球团烧结法随之达标，解决了影响烧结过程及产质量的主 要问题，但是从烧结过程我们也发现烧结机机尾有明显的燃料富集现象，也就是说布料效 果还不够理想。因而，选择选择此课题作为解决制约酒钢酸性球团烧结工艺发展的主要问 题进行研究，以求找出解决问题的方法。 2 4 研究方案的提出 依据上述思路，解决此问题，从研究方案和思路考虑，按下列四个步骤进行： ( 1 ) 酒钢酸性球团烧结工艺透气性研究。主要包括原始料层透气性和烧结过程透气 性，并对其要因进行分析，进一步确认布料工艺是影响透气性的主要环节。 ( 2 ) 对现有的布料工艺进行测试，主要对粒度分布与碳分布进行测试与分析。 ( 3 ) 进行烧结杯试验，通过在料层高度方向改变粒级分布与碳含量分布，分析烧结 经济技术指标的变化情况 ( 4 ) 依据现场测试结 结杯试验结果进行对比， 果 确定合理的粒度与碳偏析参数， 和烧结杯试验结果，改进现场布料工艺，并进行测试，与烧 不断完善布料工艺。 2 7 西安建筑科技大学硕士学位论文 3 酒钢酸性球团烧结法透气性研究 在酒钢3 。烧结机球团烧结生产中，我们发现了一个反常的问题：生产碱度为0 4 倍 酸性球团烧结矿的3 。烧结机，到达烧结机的混合料平均粒径明显大于生产高碱度烧结矿 的1 。、2 4 烧结机，粒度组成远优于1 。、2 烧结机的混合料，但在同样的料层高度条件下 ( 5 0 0 r a m ) ，烧结过程的主管负压却十分反常，1 。、2 烧结机的主管负压只有9 5 0 0 一 1 0 0 0 0 p a ，而3 。烧结机的主管负压却高达1 2 5 0 0 p a 左右。依据混合料平均粒径大，料层孔 隙率大，料层原始透气性( 即点火前的料层透气性) 好，可以推测，3 4 烧结机的主管负压 应低于1 ”、2 。烧结机的主管负压，而生产实际为什么正好相反呢? 为了查清这一问题，我 们分别进行了1 。、2 。烧结机和3 。烧结机混合料的透气性测试。 3 1 测定方法 烧结料层的透气性反映了气体流经烧结料层的难易程度o oj 。目前普遍采用的测定料 层透气性指数的方法是：将烧结混合料作为充填层，测定其料层高度，以一定的风量通过 料层鼓风( 或抽风) ，测定料层上下压差，然后将测定数据代入v o i c e 公式，即可算出透 气性指数12 9 i 。 v o i c e 公式：k o = q ( a ( h ap ) “) 式中：k 。