与105m2烧结机配套的混合系统工艺设计毕业设计.doc

重庆科技学院本科毕业设计 目录 与与 105m2105m2 烧结机配套的混合系统工艺设计毕业设计烧结机配套的混合系统工艺设计毕业设计 目录 摘 要 I ABSTRACT II 1 绪论 1 1 1 混合系统在烧结过程中的地位 1 1 2 混合系统工艺流程 1 1 3 本设计优点 1 2 配合料以及特点 3 3 混合料特点 4 4 混合工艺流程的选择与论证 6 4 1 影响混合系统混匀和制粒的因素 6 4 1 1 原料性质的影响 6 4 1 2 加水量与加水方法的影响 6 4 1 3 返矿的数量和质量 6 4 1 4 圆筒混合机的工艺参数 7 4 2 强化混匀和制粒的措施 7 4 2 1 混合机工艺参数进行优化 7 4 2 2 寻求高效率的混合机 7 4 2 3 改进加水方式 控制加水量 8 4 2 4 预先制粒法 8 4 2 5 用磁化水润湿混合料 8 4 2 6 添加黏结剂 8 4 2 7 采用机内分段分级技术 8 4 2 8 采用新型布衬技术 8 4 3 工艺流程对比及选择 9 5 烧结配料计算 12 5 1 已知条件 12 5 2 确定原料 干料 用量 13 5 2 1 按铁平衡列方程 13 5 2 2 按碱度平衡列方程 13 5 2 3 按 O 得失平衡列方程 13 5 3 计算烧结矿成分 见表 2 3 并校核有关指标 15 5 4 配料皮带上料量的计算 16 6 物料流量及有关计算 17 6 1 混合机每年工作时间 17 6 2 年产烧结矿 17 6 3 1T烧结矿所需混合料量 17 6 4 配套混合机年产干混合料 17 6 5 每小时所需混合料 18 7 圆筒混合机等设备的选择与计算 19 7 1 混合设备的计算与选择 19 7 2 混合机技术性能指标 20 8 技术经济指标 21 8 1 混合机的填充率 21 8 2 混合机的转速 21 8 3 混合机的倾角 21 8 4 混合机的长度和制粒时间 22 9 混合室的配置 23 10 环保 24 10 1 环保的重要性 24 10 2 冶金环保现状 24 10 3 混合系统的环保措施 25 11 结论 26 参考文献 27 致谢 28 重庆科技学院本科毕业设计 绪论 1 1 绪论 1 1 混合系统在烧结过程中的地位 混合系统主要是把原料仓运来的配合料进行混匀与制粒 通过混合系统后 配合料将成为一团一团的团粒组成的混合料 其是一些有着一定强度 有良好 透气性的小球 其质量的好坏和产量的高低直接影响着后续工序烧结系统的顺 利进行与否 混合系统在整个烧结过程中起着纽带的作用 是把配合料转换成 所需求的烧结料的必备工序 它的存在促使了烧结系统的进行更加顺利 促进 了整个高炉炼铁 1 2 混合系统工艺流程 不同的混合工艺适用于不同要求的混合料 它们优点的侧重点也不尽相同 如攀钢混合工艺的优点在于其两台烧结机共用一个圆筒混合机 大大的节约成 本 同时制粒效果 制粒性指数以及热稳定性均很好 酒钢混合工艺优点在于 利用了原设备 增加工序强化了制粒 减轻混合机工作负荷 产量增加 日本 小仓长混合工艺优点在于 2mm 的颗粒含量减少 火焰的前沿速度较大 有效 地提高了烧结矿质量 本文主要是采用了北钢混合工艺 其优点是 两台圆筒混合机的衬板材质 为稀土含油尼龙高强耐磨衬板 效果良好 混合水分均匀 提高料温温度 消除过湿层 一次 二次圆筒混合机皆为实芯轮胎 不仅承载能力提高 而 且结构更加简单 维修方便 大大减少了停机次数和停机时间 没有过多的 设施 成本合理 产品质量提高 但是其存在混合时配合料黏度小等缺点 因此 在其配合料混合时在圆筒混合机内加入磁化水以改善其配合料粘性 本 文主要通过优良的混合工序来改善混合制粒 1 3 本设计优点 本设计主要是采用的北钢的混合工艺 在工艺方面存在着工序简单 效果 重庆科技学院本科毕业设计 绪论 2 好 重庆科技学院本科毕业设计 绪论 3 产量和质量高等特点 特别是本设计能消除过湿层 减少停机次数和物料黏性 加大等优点 本设计在其它方面也存在一定的优点 如本设计不会出现大量的 粉尘 有效的保护了工作环境 本设计没有过多的工序 使设计成本合理 耗 资少 混合机耐 使维修减少等诸多优点 重庆科技学院本科毕业设计 配合料以及特点 4 2 配合料以及特点 混合料的原料即是由原料仓运来的配合料 配合料主要由两种矿粉 白云 石 石灰石和燃料灰分等组成 下述为配合料各组成成分中各种物质的含量 1 白云石的品位为 2 87 硫含量为 0 048 三氧化二铁含量为 4 10 二氧化硅含量为 5 74 氧化钙含量为 30 92 氧化镁含量为 17 19 烧损为 40 48 2 石灰石的品位为 1 08 硫含量为 0 064 三氧化二铁含量为 1 54 二氧化硅含量为 1 44 氧化钙含量为 52 48 氧化镁含量为 2 12 烧损为 41 69 3 其中的一种矿粉铁品位为 62 36 锰含量为 0 54 磷含量为 0 09 硫含量为 0 16 三氧化二铁含量为 83 20 氧化铁含量为 5 3 二 氧化硅含量为 2 30 氧化钙含量为 1 00 氧化镁含量为 0 90 烧损为 5 20 氧化锰含量为 0 7 五氧化二磷含量为 0 20 硫化亚铁含量为 0 3 4 另一种矿粉的铁含量为 57 77 锰含量为 0 54 磷含量为 0 07 硫含量为 0 13 三氧化二铁含量为 75 30 氧化铁含量为 6 50 二氧化硅 含量为 6 83 氧化钙含量为 1 90 氧化镁含量为 0 70 氧化锰含量为 0 30 五氧化二磷含量为 0 17 硫化亚铁含量为 0 25 烧损为 5 55 5 燃烧灰分的铁品位为 5 74 三氧化二铁含量为 8 20 二氧化硅含量 为 56 40 氧化钙含量为 7 30 氧化镁含量为 2 00 1 在混合系统中球粒都是由核颗粒与其粘附细粒组成 早期的研究是用小于 0 2mm 颗粒作为粘附细粒 大于 0 7mm 作为核颗粒 得出的结论是 1 3mm 作核粒 0 25 1 0mm 的中间颗粒难于粒化 因此 矿石的粒度和粒度组成对 制粒效果有重要影响 磁铁精矿要求大于 0 074mm 含量要大于 80 且粒度上 限小于 0 2mm 赤铁精矿要求大于 0 074mm 的含量应要大于 70 才能有较 好的制粒效果 0 2mm lmm 粒级的矿石 制粒效果最差 采用富矿烧结时 应 使小于 lmm 粒级的含量尽可能减少 对于铁精矿烧结 配加一定数量的返矿作 为核颗粒 要求返矿粒度上限最好控制 5 6mm 以下粒度相同的情况下 多棱 角和形状不规则的颗粒比球形表面光滑的颗粒易成球 且制粒小球的强度高 本设计对原料的要求是粒度在 0 25 1mm 的物料要尽可能的多少 0 0 25mm 的物料 要求 0 0 25mm 含量在 75 以上 同时要有足够的大于 重庆科技学院本科毕业设计 配合料以及特点 5 1mm 的核粒 以防止在物料在混合机内混合时出现粒度偏析 而且本设计的配 合料总体密度差异不大 有利于配合料的混匀与制粒 本设计的运输方式主要 是通过汽车运输为主 其它运输方式为辅 而对配合料的年需求量是 1277300 589t 而在厂内主要是由皮带运输 重庆科技学院本科毕业设计 混合工艺流程的选择与论证 6 3 混合料特点 本设计通过多方面的技术要求改善了配合料的黏结性 使配合料的混匀和 制粒效果更好 对所得混合料的要求是粒度必须能满足烧结时的烧结料要求 即粒度组成为大于 5mm 的混合料要占总混合料的 85 以上 而低于 1mm 的混 合料要尽可能的低 同时所得的混合料将有一定的强度 使成品混合料不至于 裂开溃散 在混合时 通入了预热蒸汽 有效地提高了混合料的料温 使其在 烧结时有效的消除了过湿层的危害 有效地提高了烧结矿的质量 太原钢铁公司曾关于烧结生产工艺总结出 20 字技术操作方针 精心备料 稳定水碳 减少漏风 低碳厚料 烧透筛尽 精心备料 是指对原料和燃料 的质量以及对他们的加工准备 它包括配料 混合合造球等方面 精心备料 是烧结生产顺利作业的前提 稳定水碳 是指在经过混合系统后 所得的混合 料的水分 固定碳含量都要符合所需烧结料的要求 并且它们的波动要尽可能 的小 稳定水碳 是烧结机稳定生产的关键性措施 因此 为了保证烧结系统 能顺利且良好的运行 我们要求我们所得的成品混合料在水分和固定碳方面能 够做到足够的稳定 波动越小越好 以促进后续工作烧结系统的顺利进行 这 里的 减少漏风 是对抽风系统而言的 其能提高抽风系统的有效抽风量 能 够最大化的利用抽风的能力 保证和强化了烧结机的生产 而 低碳厚料 烧透筛尽 则是保证生产出高质量 高产量和低能耗烧结矿的重要途径 2 我们需要通过原料的中和混匀 将配合料的各组分混合成化学成分稳定 粒度 组成均匀的混合料 配合料在混合机内经过预热加水 随着混合机的转动做不规则运动后 其 逐渐变成具有一定粒度的混合料 该混合料是一个一个的团粒 类似于一个个 小球 不过在粒度相同的情况下 我们要求团粒是多棱角或则形状不规则的 因为该种形状的混合料在烧结时有足够好的透气性 很有利于烧结机的顺利进 行 同时混合料还需要有一定的抗压强度 以保证在混合料烧结时不会出现散 料 溃散等现象 混合料在混合时通入了预热蒸汽 有效的降低了烧结系统的 能耗 消除了烧结工序过湿层带来的不利影响 混合料的粒度也要足够大 毕 竟在烧结系统运行时 其能作为骨架有效的保证烧结料的透气性 重庆科技学院本科毕业设计 混合工艺流程的选择与论证 7 4 混合工艺流程的选择与论证 4 1 影响混合系统混匀和制粒的因素 配合料的混匀和制粒都是在混合机中完成 把配合料通过运输机送入混合 机 物料会随着混合机的旋转 在重力 摩擦力与离心力等力的作用下随混合 机运动 各组分相互间渗透混合 同时喷洒适量的水分润湿混合料 通过水的 表面张力 使细粒物料聚集成团 随着混合机转动 团粒在不断的滚动中聚集 和长大 形成具有一定粒度的混合料 4 1 1 原料性质的影响 物料的密度 粒度和黏性都会对配合料的混匀和制粒造成很大的影响 亲 水性强和粘结性大的物料易于制粒但难混匀 粒度差异大的也难混匀 多棱角 与形状不规则物料比圆滑物料易于制粒 各组分密度差异大时也难制粒和混匀 4 1 2 加水量与加水方法的影响 混合料的适宜水分值与原料的粒度 孔隙率和亲水性有关 混合料的加水 方式与加水地点是改善混合料制粒与混匀的重要措施 加水方式应为雾状加水 且加大加水面积 同时应遵循尽早往配合料加水的原则 使物料内部足够湿润 目前加水分为三段 1 返矿打水 可在返矿皮带上打水或则一段混合机的漏 斗前打水 2 一段混合机打水 3 二段混合机打水 同时应在混合机进 料端打水 且要均匀稳定 使水喷在料面上 有利于成球 4 4 1 3 返矿的数量和质量 返矿可以作为混合料的造球核心 返矿过大 会产生粒度偏析从而影响混 匀和制粒 返矿过小 起不了造球核心的作用 返矿温度过高 有利于预热混 重庆科技学院本科毕业设计 混合工艺流程的选择与论证 8 合料 但对制粒有害 4 1 4 圆筒混合机的工艺参数 1 混合机的倾角 倾角决定着混合时间 倾角过大 物料的混匀与制粒 小较差 2 圆筒混合机转速 转速决定着物料的混合状况 转速过小 物料会逐 渐堆积 使混匀与制粒效果差 转速过大 物料会紧贴混合机壁 失去混匀与 制粒效果 3 混合机制粒时间和长度 混合机长度增加 混合时间增加 有利于混 合和制粒 4 混合机填充系数 填充系数过大和过小对制粒都不利 5 4 2 强化混匀和制粒的措施 只有将烧结原料制成具有足够强度的小球 才能使固体燃料充分燃烧且能 使各原料间发生反应 以使烧结矿质量好 产量高和能耗低 且能改善环境 因而改善混合造球作业是势在必行的 主要措施是 4 2 1 混合机工艺参数进行优化 延长混合机的造球时间 尽量把混合时间延长至 5min 左右 一段混合机混 合为 2min 二段混合机混合为 3min 因为混合造球效果在前 5min 效果最明 显 同时 我们也可以适当向提高混合机转速 加大填充率等方面研究 来提 高物料的成球率和料层的透气性 有些厂还采用过变速电动机来调整圆筒混合 机的转速 我们可以通过在圆通混合机内安装锥形逆流导衬板 实现混合料的 受力状态改变 来压缩混合料运动过程的 螺距 以达到延长混合机混合造球 的时间 增加物料的有效滚动路程 4 2 2 寻求高效率的混合机 我们可以采用其它类型的混合机 如水平圆盘式混合机 套筒式 圆筒混 合机和同轴圆筒混合机等 重庆科技学院本科毕业设计 混合工艺流程的选择与论证 9 4 2 3 改进加水方式 控制加水量 添加到混合机中的水量对混合料成球率和透气性有很大的影响 最近很多 厂对一混二混进行加水量自动控制 来确保烧结混合料的最佳水分 我们还可 把传统的管道打水改为雾化喷头像混合机内加雾化水 根据混合机内不同区域 对加水强度按需求进行安装设计 6 4 2 4 预先制粒法 此方法可以改善混合料的透气性 它是指把细粒混合料预先制粒 再使之 和粗粒混合料混合 此方法有效地提高烧结机利用系数 降低燃烧能耗 减少 细粒物料 4 2 5 用磁化水润湿混合料 它是指水在经过强磁场磁化处理后 该水的黏度会减小 表面张力会降低 它能提高混合料的润湿和成球率 使成品混合料的产量和质量增加 4 2 6 添加黏结剂 黏结剂 如消石灰 生石灰 主要是一些亲水性好 黏结性强 比表面积 大 粒度小的物料 它能大大的改善混合料的成球性能 不但可以加快成球速 度 还可提高干 湿球的强度和热稳定性 4 2 7 采用机内分段分级技术 该技术能实现混合料粒度的自动分级 使大颗粒物料往外走小颗粒物料返 回重新造球 达到提高造球效果的目的 4 2 8 采用新型布衬技术 该技术能彻底解决混合机根部积料 实现混合过程死料再循环 提高造球 效果和混合机有用功率 7 重庆科技学院本科毕业设计 混合工艺流程的选择与论证 10 4 3 工艺流程对比及选择 1 如表 1 北钢现有一次圆筒混合机 1 台 4000 7000 a 2 填充率 7 41 混料时间 t 2 42 二次圆筒混台机 1 台 2000 7000 a 1 50 填 充率 10 76 混料时间 t 3 36 两台圆筒混合机的衬板材质为稀土含油 尼龙高强耐磨衬板 效果良好 一混 二混内加水装置为逐段控制水量 采用 自制雾化水喷头 而且为保证管内水流量及水压的稳定 还在进水口增设了水 包 为了提高二次混合机中混合料的料温 以消除过湿层 对于圆筒内蒸汽 装置采用等距蒸汽喷吹装置 大面积使用自制雾化喷头 均匀地对混合料进行 预热 使二混内料温度提高了 8 10 一次 二次圆筒混合机皆为实芯轮胎 不仅承载能力提高 而且结构更加简单 维修方便 大大减少了停机次数和停 机时间 8 表 4 1 北钢烧结混合现状 混合机规格a填充率混合时间 t 一次混合机 4000 700027 41 2 42 二次混合机 2000 7000110 76 3 36 北钢混合系统 优点 两台圆筒混合机的衬板材质为稀土含油尼龙高强耐磨衬板 效果 良好 混合水分均匀 提高料温温度 消除过湿层 一次 二次圆筒混合机皆为实芯轮胎 不仅承载能力提高 而且 结构更加简单 维修方便 大大减少了停机次数和停机时间 没有过多的设施 成本合理 产品质量提高 缺点 配合料混合时粘性小 2 攀钢 6 台烧结机均实行两段混合 其中 5 号和 4 号机共用一台一次混 合机 混合时间不低于 4min 而 1 2 号机的一次混合机因受场地条件限制 其长度只有 6m 故而影响了混合制粒效果 对生产不利 9 混合机填充率应控 制在合理范围 1 2 号机一次混合机的倾角为 2 5 6 号机二次混合机的 倾角为 3 5 一次混合机规范转速为 0 2 0 3 n 临 二次混合机规范转 速为 0 25 0 35 n 临 筒混合机混合时间不低于 4 min 填充率在 重庆科技学院本科毕业设计 混合工艺流程的选择与论证 11 13 16 弗劳德数在 3 8 10 5 8 10 混合料制粒效率 制粒性指数 以及热稳定性均很好 10 攀钢混合系统 优点 共用一个混合机 节约资本 混合料制粒效率 制粒性指数以及热稳定性均很好 缺点 配合料混合时粘性小 3 酒钢混合制粒系统采用两次圆筒混合工艺 其中一混主要使混合料混 匀 二混进行造球 混合机填充率小于或等于 10 12 混合时间在 5 6min 时 制粒效果比较好 Froud 准数应在 4 17 10 3 范围内 二混规格 为 3000 12 000 mm 倾角为 1 填充率约 20 混合时间约为 5 7min 从其填充率来看其明显偏高 影响制粒效果 在该厂 1 2 号烧结机设计时 在二次混合室共设有 4 个大矿槽和 4 台混合机 但目前只安装了 2 台混合机 使用其中的 2 个矿槽 11 因此该厂充分利用原有的厂房和设施来实现强化制 粒和燃料分加工艺 充分利用了原有设施 该厂高碱度烧结矿强化制粒是保留 现有一混 二混 在二混之前再增加一道混合 利用增加的这道混合工序强 化混合料的制粒 具体是它使二混室内的二混 3 皮带小车反向下料 将一混混 匀的混合料装人二混室现有的 3 4 号大矿槽 在 3 4 号大矿槽下部安装圆 盘给料设备 在二混室预留位置安装 2 台圆筒混合机 混合料通过圆盘给料 机给人圆筒混合机内 通过制粒后从混合机南侧的排料口排出 然后通过混合 机下部的皮带向北运出 经倒料后运回现有的二次混合机再次进行混合 最后 运至烧结主厂房 该种混合方式延长了混合料的造球时间 减轻了原有二次混 合机的工作负荷 可以使混合料的粒度满足生产的需要 12 酒钢混合系统 优点 混合时间在 5 6min 时 制粒效果比较好 该厂充分利用原有的厂房和设施来实现强化制粒和燃料分加工艺 充分利用了原有设施 保留现有一混 二混 在二混之前再增加一道混合 利用增加的 这道混合工序强化混合料的制粒 延长了混合料的造球时间 减轻了原有二次混合机的工作负荷 产品质量提高 缺点 配合料混合时粘性小 投资高 4 日本小仓厂是在混合流程中加入了高速搅拌混合机 它是由三个主要 重庆科技学院本科毕业设计 混合工艺流程的选择与论证 12 部分组成的 1 号叶片转速为 160r min 为主搅拌器 2 号叶片转速 260r min 为主制粒器 盘的直径 2 9m 工作边高 0 6m 转速 7 6r min 物料和水从混合机的顶部连续给入并进行搅拌 随后用旋转叶片进 行制粒 制粒后的准颗粒从混合机的底部排出 高速搅拌混合机位于 1 号圆筒 混合机的前面 其能力为 400t h 这和与之配套的烧结机的生产能力相匹配 它还可以利用走旁路的办法来对高速搅拌 高速搅拌混合机 1 号圆筒混 合机 2 号圆筒 混合机 烧结机 内容积 4 0m2 轮 力 400r h 搅拌速度 1 号 160r min 2 号 260r min 原料仓 旁路 图 4 1 日本小仓厂烧结混合工艺流程图 混合机检修 因此它不会影响生产 使用高速搅拌混合机可以使干燥后小于 2mm 的含量与干燥前持平 2mm 的颗粒含量减少 火焰的前沿速度较大 此种工艺有效地提高了烧结矿质量 13 日本小仓厂混合系统 优点 使用高速搅拌混合机可以使干燥后小于 2mm 的含量与干燥前持平 2mm 的颗粒含量减少 火焰的前沿速度较大 有效地提高了烧结矿质量 缺点 投资高 配合料混合时粘性小 有些企业认为混合水黏性小 就处理成磁化水 以提高混率 而且很多企业还 对喷头 混合机内部 混合水水温进行改进 是混合更顺畅 14 本设计选择北钢混合工艺 并在其配合料混合时在圆筒混合机内加入磁化 水以改善其配合料粘性 重庆科技学院本科毕业设计 烧结配料计算 13 5 烧结配料计算 5 1 已知条件 原料成分及粒度见表 2 1 2 2 要求生产 w TFe 55 6 w CaO w SiO2 1 9 w FeO 8 3 的烧结矿 w MgO 2 5 3 5 烧结机作业率 90 烧 结机利用系数 1 29t m2 h 混合系统作业率 90 表 5 1 原料的化学成分及粒度 原料名称矿粉一矿粉二石灰石白云石燃料灰分 TFe 62 3657 771 082 875 74 P 0 090 07 S 0 160 130 0640 048 FeO 5 306 50 SiO2 2 306 831 445 7456 4 Al2O3 0 902 500 571 4528 1 CaO 1 001 9052 4830 927 30 MgO 0 900 702 1217 192 00 烧损5 205 5541 6940 48 水分6733 粒度0 6mm 0 074mm 96 2 表 5 2 燃料的工业分析 燃料名称固定碳灰分挥发分硫分水分 无烟煤82 9813 592 500 9315 重庆科技学院本科毕业设计 烧结配料计算 14 5 2 确定原料 干料 用量 以 100kg 烧结矿为计算单位 根据原料供应情况或生产经验 规定白云石 10kg 燃料 6kg 假设矿粉一用量为 xkg 矿粉二为 ykg 石灰石为 zkg 首先计算各种原料在烧结过程中的残余量 即进入烧结矿的百分数 计算考 虑了脱硫率 未考虑因还原或氧化反应而损失或增加的氧量 矿粉一 100 5 20 0 16 0 8 100 94 67 矿粉二 100 5 55 0 13 0 8 100 94 35 石灰石 100 41 69 0 064 0 8 100 58 26 白云石 100 40 48 0 048 0 8 100 59 48 燃 料 13 59 0 93 0 2 100 13 78 再按烧结矿的质量要求列方程 5 2 1 按铁平衡列方程 62 36 x 57 77 y 1 08 z 2 87 10 5 74 0 1359 6 100 55 8 整列得 0 6236x 0 5777y 0 0108z 55 47 5 1 5 2 2 按碱度平衡列方程 9 1 44 1 1074 5 61359 0 4 5683 6 3 2 48 521092 3061359 0 3 79 100 1 zyx zyx 整理得 3 37x 11 087y 49 746z 118 71 5 2 5 2 3 按 O 得失平衡列方程 烧结过程中氧的得失可从两个方面考虑 一方面考虑到烧结过程中铁氧化 重庆科技学院本科毕业设计 烧结配料计算 15 物的还原或者分解时 生产 100kg 烧结矿氧的损失应该是 94 67x 94 35y 13 78 6 59 48 10 58 26z 100 100 0 9467x 0 9435y 0 5826z 93 23 5 3 另一方面 根据各种原料带入的 FeO 量与烧结矿要求的 FeO 含量计算其氧 的损失 分析如下 Fe2O3 还原成 FeO 时 损失的含量根据以下反应式计算 Fe2O3 2FeO O2 2 1 即对于 1kg 的 FeO 损失 kg 氧 按要求烧结矿中 FeO 为 8 3 则损失 272 16 9 1 的氧含量为 8 3 kg 100kg 烧结矿 9 1 但原料中含有一部分 FeO 因此实际损失的氧为 8 3 x y 0 92 0 0059x 0 0072y 5 4 9 1 100 3 5 100 5 6 显然 式 5 3 与式 5 4 相等 所以根据氧的平衡得到方程 0 9526x 0 9507y 0 5826z 94 42 5 5 将式 5 1 式 5 2 式 5 5 联立求解得 x 44 24726kg y 48 04425kg z 11 3189kg 重庆科技学院本科毕业设计 烧结配料计算 16 5 3 计算烧结矿成分 见表 2 3 并校核有关指标 表 8 3 烧结矿成分计算表 TFePSAl2O3原料名称用量 kg kg kg kg kg 矿粉一44 2562 3627 590 090 040 160 070 900 40 矿粉二48 0457 7727 750 070 030 130 072 501 20 石灰石11 321 080 120 0640 010 570 06 白云石10 002 870 290 0480 011 450 15 燃料灰分6 000 760 0526 10 21 合计119 6155 80 070 162 02 CaOMgOSiO2FeOS 2原料名称用量 kg kg kg kgkgkg 矿粉一44 251 000 440 900 402 301 02 矿粉二48 041 900 910 700 346 833 28 石灰石11 3252 485 942 120 241 440 16 白云石10 0030 923 0917 191 725 740 57 燃烧灰分6 007 300 062 000 1256 400 46 合计119 6110 442 825 488 30 08 脱硫率为 80 重庆科技学院本科毕业设计 烧结配料计算 17 校核 烧结矿碱度 R 1 9 2 SiOw CaOw 48 5 10 44 w TFe 55 8 w MgO 2 82 烧结矿质量 100 27kg 以上数据表明计算正确 5 4 配料皮带上料量的计算 已知一台 105m 烧结机 利用系数 1 29t m h 作业率 90 配料皮带速 22 度为 100m min 由配料计算结果和原料水分含水量可求生产 100kg 烧结矿的湿料质量为 47 07 51 66 11 67 10 31 6 98 127 69kg 一台烧结机每小时需湿料为 1 29 105 0 90 127 69 1000 100 155660 49kg 所以每米配料皮带的上料量为 mkg 94 25 10060 155660 49 每米皮带各种物料的上料量为 矿粉一 25 94 47 07 127 69 9 56kg 矿粉二 25 94 51 66 127 69 10 49kg 石灰石 25 94 11 67 127 69 2 37kg 白云石 25 94 10 31 127 69 2 09kg 燃 料 25 94 6 98 127 69 1 42kg 14 0 1 00 6 03 0 1 00 10 03 01 32 11 07 0 1 04 48 06 0 1 25 44 重庆科技学院本科毕业设计 物料流量及有关计算 18 6 物料流量及有关计算 6 1 混合机每年工作时间 混合机的年工作总时间是由混合机的日历作业率决定的 日历作业率是指 混合机除去大修检修和工人停工后所预计的年工作时间与年总时间的比 日历 作业率的高低直接影响了混合机的年产混合料量的多与少 混合机的年工作总时间 365 天 24 小时 混合机的日历作业率 t 365 24 0 9 7884h 6 2 年产烧结矿 105m2 烧结机的年产量是通过烧结机的作业率以及烧结机的利用系数来决 定的 烧结机的利用系数是指每平方米烧结机每小时所产的烧结矿 烧结机作 业率和烧结机利用系数越高 则年生产的烧结矿就越多 烧结机年产烧结矿量 烧结机的面积 24 小时 365 天 烧结机的日历作 业率 烧结机的利用系数 Q 105 24 365 0 9 1 29 1067887 8t 6 3 1t 烧结矿所需混合料量 烧结矿所需的混合料是通过前面配料计算确定的 有配料计算所得 100kg 烧结矿所需要的混合料为 119 6kg 因此 1 吨烧结矿所需要的混合料为 1 196 吨 Q1t 119 6kg 1t 100kg 1 196t 6 4 配套混合机年产干混合料 混合机所需的年产干混合料为 1t 烧结矿所需混合料量乘以烧结机的年产 的烧结矿量 Q混 1067887 8t 1t 1 1961t 1277300 598t 重庆科技学院本科毕业设计 物料流量及有关计算 19 6 5 每小时所需混合料 每小时所需的混合料等于烧结机的年产干混合料除以混合机年工作总时间 Qh Q t 1277300 598 7884 162 012t h 重庆科技学院本科毕业设计 圆筒混合机等设备的选择与计算 20 7 圆筒混合机等设备的选择与计算 7 1 混合设备的计算与选择 混合设备每小时所需处理量 Q 为 Q 162 012 t h 混合机转速与临界转速之比 i1 0 25 i2 0 3 混合机倾角 a1 2 a2 1 5 物料安息角 30 混合时间 t1 2min t2 3min 混合料堆密度 r 2 0t m3 填充率 1 15 2 10 混合机最大生产能力 Qmax 1 15 Q 186 314 190t h 根据填充率以及混合时间 t 可列出方程组 i D效 3 42 sin sin 1L D t 效 效 DL Q r t 2 max 471 0 效效 解之得 L1 效 7 30m D1 效 2 48m L1 7 35m D1 2 58m 同理 求得 L2 效 10 91m D2 效 3 04m L2 11 41m D2 3 14m 所以 一混混合机长度为 7 35m 直径为 2 58m 二混混合机长度为 11 41m 直径为 3 14m 综合考虑选择圆筒混合机一混的规格为 2800 9000mm 二混的规格为 3200 13000mm 重庆科技学院本科毕业设计 圆筒混合机等设备的选择与计算 21 7 2 混合机技术性能指标 表 7 1 混合机技术性能指标 技术性能单位一混圆筒混合机一混圆筒混合机 规格mm 2800 9000mm 3200 13000mm 筒体直径mm28003200 筒体长度mm900013000 圆通转速r min67 混合时间S150 倾角 22 29 生产能力t h200500 外形尺寸mm 总重kg50100168249 电机型号Y315M3 8 功率kw110300 减速机中心距mm1580 制造厂长沙矿山院鞍山矿山院 重庆科技学院本科毕业设计 技术经济指标 22 8 技术经济指标 技术经济指标是衡量混合系统的作业的技术水品和经济效益重要根据 技 术经济指标的直接体现了整套混合系统的技术地位 而且能间接的表现出混合 系统的产量 8 1 混合机的填充率 填充率是指圆筒混合机内物料所占圆筒体积的百分比 当混合时间一定时 填充率增大 产量增加 但是填充率过大时 物料堆积对混匀不利 当填充率 过小时 产量低 而且由于物料间作用力较小 也对混匀不利 因此 一般把 一段混合的填充率定位 15 左右 二段混合的填充率相对一段还要更低一些 8 2 混合机的转速 混合机的转速决定着物料在混合机能的运动状态 而物料的运动状态将直 接影响配合料的混匀效果与制粒效果 转速过的话 物料受到的离心力较小 就会出现堆积现象 是混匀效果与制粒效果都差 若转速过大的话 物料受到 的离心力太大 使物料紧贴圆筒混合机筒壁 从而完全失去了对物料的混匀和 制粒效果 因此只有混合机转速适当的情况下才能得到最佳的混匀和制粒效果 混合机的临界转速为 30 R0 5r min 一段混合机的转速为临界转速的 0 2 0 3 倍 二段混合机的转速为临界转速的 0 25 0 35 倍 8 3 混合机的倾角 混合机的倾角决定了配合料在圆筒混合机内的停留时间 此倾角越大 则 配合料的混匀与制粒效果越差 因此 一段混合机的倾角要小于 2 二段混合 机的倾角要不小于 1 5 重庆科技学院本科毕业设计 技术经济指标 23 8 4 混合机的长度和制粒时间 混合机的长度决定如倾角一样决定着配合料的混合时间 当倾角不变时 混合机越长 混合时间也越长 有利于物料的混匀与制粒 一般一段混合机长 度为 9 14m 二段混合机长度为 12 18m 为了保证混合料的混匀与制粒效果 混合过程中必须满足要有足够长的混合时间 经过生产实践证明混合制粒时间 要达到 7 9min 3 重庆科技学院本科毕业设计 混合室的配置 24 9 混合室的配置 本设计主要有一次和二次混合室组成 一次混合室配置的主要设备是 2800 9000mm 的一段混合机一台 漏斗式给料机一台 皮带运输机两台 手 拉葫芦一台 手动单轨小车和振动器一个等 其中一条皮带运输机是向漏斗给 料机提供原料仓的配合料 漏斗式给料机是把送来的配合料完整的送入圆筒混 合机 圆筒混合机在对配合料混匀和制粒 与此同时 混合机内的喷头将对配 合料喷入磁化水 以协助混合机工作 而另一台皮带运输机则把混合好的混合 料运入二次混合室 在混合机出现故障需要维修时 手动单轨小车和手拉葫芦 是就能配合的移动 使其便于维修 振动器的作用是消除漏斗式给料机的堵料 情况 二次混合室配置的主要设备基本上与一次混合时的设备相同 只是二次 混合室是有的规格为 3200 13000mm 的混合机 生产能力更大 在二次混合 室中其中一台皮带运输机是把一次混合室所生产的混合料送入到二次混合室的 漏斗式给料机 另一台皮带运输机则是把二次混合室所产生的混合料送入布料 系统进行布料 一次混合室长宽皆为 18m 高为 10 89m 其分为上下两层 不过二楼并没 有修满 其长为 18m 宽为 7 5m 并且二楼高度为 6 6m 单轨小车和手动葫芦 都在 10 89m 处 其还存在着两个烟囱 主要是用来排放混合机内的废气 一次 混合室主要分为两行和 三列 以便人员施工 二次混合室大体上也 和一次混合是一样 只是其长为 22m 宽为 10 4m 二楼在 7m 高处 单轨小车 和手动葫芦在 11 29m 重庆科技学院本科毕业设计 环保 25 10 环保 10 1 环保的重要性 环境污染主要的来源是工业污水 工艺废气 工业粉尘和机械噪音 工业 废水主要会对当地的河流和土壤造成极大的污染 影响水生物的生态循环 影 响农作物的生长和产量 也影响了人们正常生活的自然环境 而工业废气和工 业粉尘则会直接对周围居民的人身带来危害 最直接的危害是居民吸入了废气 和粉尘导致疾病的产生 极大的威胁了居民的生命安全 机械噪音则直接影响 了居民的生活环境 让一个安静祥和的生活环境充满了噪杂的机械声 工艺环 境污染问题不仅严重危害烧结工作者的身体健康 而且会直接危及到整个钢铁 企业的持续 稳定和健康发展 因此 改善烧结环境对提高企业的经济效益 环境效益 社会效益均具有非常重要的现实意义 10 2 冶金环保现状 冶金工业最大的特点是资源密集 能源消耗量大 环境污染严重 生产 过程中所产生废弃物 工业污水 工业粉尘 废气 COx SOx NOx 及噪 声等对全球环境的破坏 其正引起国际社会的广泛关注 目前我国钢铁工业 环境的保护工作的水平总体来说并不高 绝大部分企业都过分的追求自己的 经济效益 而忽视了环保工程的建设 以导致整个环境污染的恶性循环 为 了保护环境 在冶金工业应实施以环境保护为核心 以资源综合利用 降低 能耗和污染治理为手段 在管理 技术 经济和社会效益方面统一规划 以 促进冶金工业环保工程的建设 众所周知 整个钢铁企业排入大气的有害气体约有 50 是来自烧结厂 这主要是由于烧结工艺还不完善和烧结厂的固定资产与设备陈旧老化所导致 目前 我国烧结工业面临的环境正处于一个非常严峻的形势中 从总体上讲 环境污染的范围在不断扩大 污染的程度还在进一步加剧 烧结行业是冶金工业制造粉尘污染的一大户 就一台 75m2烧结机机头 机尾每小时所排放得含尘废气就接近 60 万 m3 其排放的粉尘更是达到 重庆科技学院本科毕业设计 环保 26 85kg h 根据日本的有关统计 每生产 1t 烧结矿 从排气中带出的粉尘量 就高达 40 80kg 烧结粉尘的主要来源 原料准备过程 包括熔剂 燃料 破碎 筛分 生石灰 输送配料等 烧结矿生产过程的主抽风及冷却抽风 鼓风过程 烧结矿的卸矿 冷热破 冷热筛过程 原料 混合料 成品 的运输过程 热返矿 配料混合过程 设备 地面清扫等二次扬尘等 烧结粉尘有的具有高温 高湿 高浓度 有的产尘多且分散 有的比重 轻且粒度细 有的是大面积开放型 尤其是自熔性或高碱烧结矿的生产 导使 粉尘电阻高 而且多含有 SO3 CaO MgO 等易腐蚀结垢 给粉尘治理带来极 大的不便 由于烧结生产过程中产尘量大并且面积极广 接人员很多 导致 烧结行业的工作人员所得的矽 尘肺 病等较高 因此 粉尘治理是改善烧结 环境的重点工程之一 15 10 3 混合系统的环保措施 当混合料内燃料含量增加时 由于过剩空气系数减少 故产生的 CO2 减少 当混合料的粒度过小时 在其运入烧结机的过程中易产生大量的粉尘 对环境保护带来极大的弊端 而且在烧结过程中 混合料力度过小 透气性差 的话会使抽风烧结时产生大量的废气和粉尘 影响员工的工作环境 当混合料 的强度时会出现散料的现象 导致运输和烧结时产生粉尘和废气 混合料的透 气性不好也会引起烧结时出现未烧透现象 产生大量有毒气体 CO 噪声对环 境的污染与工业 三废 一样是一种危害人类的公害 经调查混合系统混合 机的噪声污染远远超过了国家规定的标准 其已经高达 105dB A 噪声污染 不仅干