烧结杯设计冶金1032

1、辽 宁 科 技 大 学课程设计说明书设计题目： 烧结杯实验装置设计 学院、系： 材料与冶金学院 专业班级： 冶金工程2010-A3班 学生姓名： 尹彬 指导教师： 汪琦 组 员： 任建飞 刘福军 石扬 成 绩： 2013 年 10月 8日目录引言11.实验设计原理22.烧结杯主要设备23.烧结实验主要工艺流程34.试验结果与实际生产的对比45.烧结杯整体设计45.2点火器65.4抽风机75.5除尘器8 引言 使用杯状小型试验设备，模拟生产条件进行铁矿石烧结的试验。试验包括原料的制备、烧结、成品处理和检验以及技术指标计算等几个步骤。世界上大部分高炉连续铸钢炼铁使用烧结矿作为炉料，但是烧结矿质量的

2、改进，烧结机产量的提高，无一不是在烧结杯试验的基础上获得的。通过烧结杯试验，可进行烧结矿的固结机理和数学模型的研究，来改进工艺提高烧结矿的产量和质量，也可通过烧结杯试验进行新原料、新工艺的研究。烧结杯试验具有对生产的较好的模拟性，也可为设计部门提供可靠的依据。 除此之外烧结杯也是开展铁矿石烧结性能评价，铁矿石烧结配矿优化，烧结工艺参数优化以及提高烧结矿产质量相关技术研究的重要手段。烧结杯能够模拟烧结生产工艺流程的全过程，在烧结杯上部料层表面点燃煤气烧嘴，通过引风机将热风引入混合料层并将料层中的燃料点燃，从而达到一定的温度将细小颗粒的混合料烧结成多孔的块矿，然后通过对成品烧结矿的检测得到烧成率，

3、粒度组成，转鼓强度，固体燃耗，利用系数等工艺技术指标。1.实验设计原理烧结杯试验系统是根据相似原理建立的比生产实际小的系列模化装置。为了使试验结果能反映实际烧结生产过程，要求烧结杯在其散热、蓄热和气体力学等特性，以及风量、负压、温度等工艺条件方面与生产实际相等或相似，这样才能把烧结杯理解为从烧结机上截取的一个单元体，进而研究烧结过程中的各种变化规律。因而烧结杯试验系统的设计与装备水平，对于准确模拟烧结生产过程，得出正确试验结果，从而有效指导生产具有至关重要的意义。2.烧结杯主要设备设备主要由烧结杯、给料器、点火器、抽风除尘系统几部分组成。 图1烧结杯试验装置示意图 1一点火器；2-烧结杯；3一

4、抽风箱；4-取气孔5一除尘器，6-抽风机3.烧结实验主要工艺流程 传统的烧结杯试验作业流程如图2所示 先在烧结杯炉箅上铺上粒度6.310mm，高约50mm的铺底料，然后把混合料装至规定的高度，将已点燃并达到规定温度11001200的点火器移至烧结杯上进行点火，与此同时启动抽风机，保持规定的负压(6070烧结负压)。点火12min后，移去点火器，同时将烧结负压提高至规定的数值  (一般800012000kPa)。自点火开始便记录废气温度及抽风负压的变化及至废气温度达到最高点。废气温度达到最高点后一分钟，风机减压，在烧结饼冷却至废气温度100时停止抽风。烧结时间规定为点火开始至

5、废气温度达到最高点所经历的时间。风机停止后，将烧结饼卸出。4.试验结果与实际生产的对比 由于烧结杯试验在烧结原料、操作过程及烧结工艺参数的选择基本上是模拟生产实际，因而在烧结产品的化学成分、矿物组成、冶金性能及烧结技术指标上对实际生产有很强的模拟性。但是由于烧结杯试验是间歇操作，杯体侧面积与容积之比高，气流边沿效应大，散热量大，因而在相同作业条件下，其烧结饼成品的转鼓强度偏低，固体燃耗偏高；再因漏风率小，烧结利用系数也偏高，因而烧结杯的一些技术指标与实际生产的指标存在一定差异。但对比各研究单位及企业在长期试验中都有自己的相应的修正系数，因而通过烧结杯试验结果即可进行大型烧结机的设计，并预测新原

6、料及新工艺的烧结技术经济指标。5.烧结杯整体设计5.1烧结杯本体本次试验是设计100公斤的烧结杯，物料种类：含铁精矿、粉矿，物料堆密度：1.62.5t/m3,物料粒度13mm，物料水分418% 由前面可知：物料粒度10mm，水分为8%，选取物料密度为1.6t/m3。已知：m=100kg，=2.0×103/m3 假设烧结杯的直径=300mm，由V=，得V=0.05m3 h=0.708m=708mm 所以料层高度为708mm烧结杯的参数：烧结杯内胆300 *708mm 耐火砖230*115*40 孔洞率20% 象牙白 烧结杯本体380*710mm 烧结翻杯机135°角/0.75

7、KW 燃烧器11001200 烧结负压12kPa机械倾翻和复位，烧结杯杯壁是双层结构，内外层之间填有保温材料，工作时杯的外测温度不超过100。烧结杯是由高温铸铁制成，杯体内壁略有斜度。烧结时则应在周边装细填料，以减少边缘效应的影响。填料可以是返矿或精矿，粒度小于0.5mm，填料厚度不小于10mm,也同样可以获得与实际生产相同的效果。5.2点火器 点火器应考虑满足点火强度、温度、点火时间、点火烟气的组成与烧结生产实际过程的边界条件相等或相似，由点火烧嘴及点火罩组成。为此，选用液化石油气燃料点火。烧结杯实验中，烧结杯点火器能否模拟生产上的烧结机点火器，将直接影响该实验的模拟性。点火器的主要技术参数

8、：满足烧结杯尺寸300*800mm点火温度1100±50 点火时间2min 点火负压8kPa点火器升降传动机构：电机0.75kw，转数32r/min，升降高度200mm电子打火，自动点火，自动复位。通过点火器向烧结混料表层供热，与此同时在抽风作用下使混合料中的碳在高温下燃烧实现矿粉的烧结。液化石油气通过蒸发器进入燃烧室，由调速风机供给助燃空气，点火温度分布均匀，升降温速度快，可用于点火也可作保温预热用。5.3给料器作用是将混合料装入烧结杯中。大烧结杯采用机械装料，小烧结杯则用人工装料。有的试验室模拟生产实际，采用辊式给料器。本次烧杯用人工装料。5.4抽风机1烧结抽风风量必须满足：（1

9、） 点火燃料、固体燃料的燃烧；（2） 排除烧结过程中产生的各种气体；（3） 漏入的风量。 一般单位烧结面积的适宜风量为90+/-10m3（工况）/（m2·min），处理原料为褐铁矿、菱铁矿时取较大值。 在正常操作下抽风机实际抽风量均接近于风机额定风量。根据上面选定的额定烧结负压12kpa，确定抽风机的主要参数为：（1） 抽风机型号 ：SJ6500（2） 进口流量 ：7150m3（工况）/min（3） 进口烟气温度 ：150摄氏度（4） 负压 ：13484pa（5） 轴功率 ：1950kw（6） 电机功率 ：2000kw（7） 用于烧结的面积：75m2（8） 额定风量 ：6500m3（

10、工况）/min5.5除尘器2 多管除尘器是由多个小旋风除尘器（又称“旋风子”）组成的，每个单体的旋风子的直径约为250mm，含尘气体从开口进入，然后分别进入每个单体的旋风子中，经导向器产生的旋转运动，使灰尘陈降下来。进入旋风子下面的锥形集灰斗中。净化的气体经导气管又汇集于上部空间，由侧面开口处排除。 按灰尘质点沉降原理，增加气流速度和减少气体旋转半径可以使灰尘沉降速度增加，因此，减少旋风除尘器的直径是提高收尘效率的有效方法。过大增加气流速度必然会增加阻力，使电能消耗增加，同时还由于产生涡流而降低除尘效率。过份减少旋风除尘器的直径，也会降低气体处理量。 为了提高多管除尘器的除尘效率，必须保证旋风子间的填料密实。为了保证气体能均匀地进入每个旋风子，将旋风子分成若干组并联使用，为使各小区域能均衡，在进气口处设有分配风量的导流板。 由上面抽风机的负压13484pa进口流量7150m3（工况）/mim=429000m3/h 确定多管除尘器的具体参数为：（