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高压压球机在包钢投入工业中的应用值得注意

导读:高压压球机制粒技术和网带式烘干机布料技术的发展

  制粒技术和网带式烘干机布料技术的发展:制粒是高压压球机过程中一个很重要的环节,制粒效果好,不仅有利于炼铁过程的透气性,同时对成型矿的矿物组成和矿物结构有优化作用。近些年来,随着铁矿粉资源的劣质化,尤其是澳大利亚马拉曼巴类型铁矿粉用量增加,使铁矿粉混合料的制粒效果变差。因其脉石含高岭土较少,即使添加大量的水分,马拉曼巴矿粉制粒后的强度也较低,所以会影响制粒效果。对马拉曼巴矿采取预先制粒是一个很有必要的措施。采用了高速搅拌混合器,在传统的混合制粒之前先对马拉曼巴矿细粉进行一次制粒,也即强力混匀,可以取得不错的效果。

  造块技术针对细颗粒铁矿粉在成型过程制粒性能差、料层透气性和铁粉矿生产效率低的问题,国内外高炉工作者进行了复合造块技术的研究及应用。镶嵌式高炉炼铁(MEBIOS)东北大学Kasai等提出的对辊式压球机:先将马拉曼巴粉等制粒制成密度小球,然后通过控制布料使其按适当的方式布置于成型料层中,最终在普通成型条件下能够形成合适的成型空隙结构;通过利用小球附近的边缘效应,料层的透气性得到提高,且小球自身不会过熔;热量主要来自成型层,该层的碱度可适当提高,而致密球的碱度则较低。在此概念上,对小球的合适尺寸、小球之间距离、在成型层中的排列方式等均进行了研究。类似的是,提出将大颗粒矿置于成型料层中成型的方法:大颗粒矿附近物料的密度会因为边缘效应而下降,则此处的透气性会提高;同时,大颗粒矿支撑上面负荷,一定程度上限制了成型饼的收缩,也对成型中的透气性有利 复合造块法中国中南大学姜涛等开发的复合造块法,具有解决炼铁炉料偏析、生产中低碱度炉料、制备高铁低硅产品、利用难处理资源的作用与功能.

  镶嵌式成型和大颗粒矿置于料层中进行成型示意图,的造球料包括传统的铁精矿、难处理和复杂矿经磨选获得的精矿、各种细粒含铁二次资源等与黏结剂;基体料则是除上述原料以外的其他原料,包括全部粒度较粗的铁粉矿、熔剂、燃料、返矿,当含铁原料中细精矿为主(比例超过60%)时,基体料也包括部分细粒铁精矿。从给高炉提供优质炉料的角度出发,MEBIOS法和CAP法均为将球团料和成型料分别制粒混合进行成型,最终为高炉提供一种新型原料,前者的造球料主要是马拉曼巴粉等,后者以精矿粉为主;布料问题应是二者均面临的困难。与传统的成型矿相比较,复合造块技术能够显著提高矿粉(在普通成型过程中难以大量使用的)的使用效率。

  成型理论和技术发展的同时,成型模型的建立和模拟技术的发展是必然的。模拟能够预测成型过程中的一些行为,特别是由试验不易掌握的复杂现象,如成型原料的混合、制粒行为、成型高温区的状态、移动等。为焦粉质量分数对成型料层最高温度和燃烧区时间的影响以及无烟煤粒度对火焰前锋速度和成型时间当焦粉由3。4%增加到4。2%时,燃烧区时间和最高温度均有所提高;而对于下部料层,二者的增加更明显。这些增加应归因于对流传热的加强,同时,在高温下焦粉的燃烧速率受限于氧气的扩散,故燃烧时间延长。通过热重分析比较无烟煤和焦粉反应性的试验结果表明,焦粉由燃烧而导致失重的速度更快,故其反应性更快,这主要是由于焦粉含更多的内气孔,具有更高的比表面积。因此,当使用无烟煤代替焦粉时,燃烧带传播速度会降低,反映在模拟结果上是出现了料层上部高温区的温度较低的现象。

  然而,通过缩小无烟煤的粒度以增加其比表面积后,其反应性会得到提高,无烟煤粒度由2.0mm缩小到1.2mm后,火焰前锋速度逐渐加快,成型时间大概缩短了100s。台湾中钢使用50%无烟煤替代焦粉作为成型燃料,专门有无烟煤的破碎系统。日本学者也做了大量工作,涉及成型制粒的模拟(大多基于DEM)、成型料层内结构变化的数值模拟、料层内热传输的模拟(大多基于CFD)等内容。

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