【技能前沿】混合机在烧结配混体系中的运用剖析

时间:2023-04-04 11:41:28 |  来源:开云com 

  混合机作为烧结出产进程中十分重要的设备,其首要作用是将烧结所用各种质料按份额合作后进行充沛混合、制粒,使得混匀料均质化的一起改进其粒度散布、改进混匀物料的透气性,满意烧结出产的要求。本文将具体论说不同混合机的根本结构及其在烧结出产中的运用。

  运用混合机将烧结所用的含铁质料、熔剂、燃料等进行充沛的混合,使物料各组分均匀散布,一起添加恰当的水分和蒸汽,改进物料的透气性,并进步料温,是烧结出产必要的工艺进程。

  从当时全球范围内铁矿资源来看,天然富铁块矿产出的份额逐步削减,而钢铁出产“对人工富矿”的需求继续添加。人工富矿(即烧结矿、球团矿)所用质料均为细铁粉矿和超细铁精矿粉,这种挖掘、洗选的矿粉有必要进行定量配料、混合处理后方能到达烧结出产的要求。本文仅对配料混合工艺中所用的混合机的根本结构及其运用状况打开论说。

  烧结出产是高炉锻炼的质料预备工序。为了满意高炉锻炼要求,烧结矿在出产进程中除配加含铁质料外,还需配入其它添加物,以期取得强度高,还原性好的结晶体;烧结进程在高温、负压条件下进行,要求质料有必要具有杰出的透气性;一起,质猜中的90%硫经过烧结进程除掉,烧结进程要具有较好的氧化性气氛。

  烧结所用含铁质料为矿山挖掘、洗选后的细粒矿粉和烧结出产进程自生的返矿以及冶金进程的含铁返料等。为了满意烧结出产各种条件,就要参加适量的熔剂、燃料和水,而这些添加物组分份额相差很大。有必要进行拌和混合,使其各组分均匀散布;一起,使混匀矿的粒度有所改进,满意烧结进程中一系列杂乱的物理、化学反应,发生抱负的液相,终究产出高质量的烧结矿。

  混合机作为混合、制粒的要害设备,不只出资费用占比高,而且设备巨大,设备各方面要求也高,一旦投入运用,混合机的各项性能将根本确认。因此,混合、制粒设备的挑选既要契合出产要求,又要经济环保。

  传统上,细粉和粗颗粒料都是经过圆筒混合机来进行混合和制粒的。可是,因为质猜中部分超细粉的亲水性较差,因此在传统工艺中很难使得水分均匀地涣散,而水的均匀涣散关于后续制粒作用十分要害。

  近几十年来,许多烧结厂不断对传统的烧结料制备技能进行改造,将改造要点放在了将现已老练运用于球团和钢厂固废收回的立式强力混合机运用于烧结出产的工艺。

  选用强力混合机代替一次圆筒混合机。即一段选用强力混合机,二段选用圆筒混合机的混合工艺。具有混匀度好,无需质料预混匀的长处。

  选用2台强力混合机别离代替一次、二次圆筒混合机,即一段、二段均选用强力混合机的混合工艺。该工艺由奥图泰开发,并运用于巴西Usiminas公司1-3#烧结厂。

  选用添加一段强力混合机作为一次混合机的工艺,即一段选用强力混合机,二段、三段选用圆筒混合机,三段混合的工艺。该工艺在本钢566m2烧结项目中初次运用,中冶南边规划的山西立恒项目也现已成功运用该工艺。

  依据质料粒级、配加量的不同,选用分段混合,兼并制粒的混匀制粒工艺。行将烧结质猜中熔剂、燃料、除尘灰、添加水等经过一段强力混合机,一段圆筒混匀后得到的半成品混匀矿A。烧结用铁矿粉等含铁质料经过一段圆筒混合机混合后得到半成品混匀矿B。混匀矿A、混匀矿B经胶带机运送进一段圆筒制粒机制粒后送至烧结机机头料仓。该工艺已成功运用于日本住友祖岛住友和歌山烧结厂。

  实践证明,选用强力混合机代替滚筒混合机或许添加一段强力混合机,能增强烧结混合料的混匀度,使得混合猜中超细粉、燃料、熔剂等能充沛混匀,使烧结质料透气性添加,制粒作用增强。

  近30年来,许多烧结厂不断对传统的烧结料制备技能进行改造。日本住友、新日铁等公司最早开端选用立式强力混合机用于烧结料混合。经过研讨和在住友和歌山第三烧结厂的实践,因为添加了爱立许强力混合机代替滚筒混合机,使烧结质料透气性添加,制粒作用增强而且烧结速度进步了10%-12%。由此,出产才能也进步了8%-10%,一起下降焦粉的添加份额0.5%。该研讨成果发表于1995年4月2-5日美国Nash‐ville炼铁大会上。

  圆筒混合机经过筒体的旋转,使物料在筒体内呈"螺旋状”运动。在运动的进程中使物料重复滚落、抛撒、前移,然后完结物料的混匀与制粒进程。

  混合机筒体直径φ3.5m-5.5m,长度12m-25m。一般选用Q345B钢板卷制焊接成筒节,再由筒节组合焊接成筒体,每节筒体纵向焊缝不超越两条,且相邻筒节的纵向焊缝彼此错开90度;一混筒体钢板厚度正常20mm,过渡段38mm,滚道处55mm;二混筒体钢板厚度正常22mm,过渡段40mm,滚道处60mm。

  混合机传动方式为:电动机—限矩型液力偶合器(或许联轴器)—硬齿面减速机—齿式联轴器—小齿轮—大齿圈—筒体。

  (1)小齿轮质料40Cr,小齿轮轴质料40Cr,全体铸造,齿外表淬火,硬度HRC40-42,调质硬度HB207-227。

  混合机设有慢速传动设备,由电机直联减速器,爪型离合器、主减速机和齿轮付完成混合机的微动工作。首要用于检修混合机或替换衬板时以低速驱动混合机筒体。

  托轮设备接受整个反转部分的分量,和滚圈触摸,支承筒体平稳滚动。托轮质料为锻钢45#,须调质处理,与轴热压合作,轴质料为锻钢40Cr,调质处理。

  挡轮设备接受因筒体歪斜设备发生的轴向力和齿轮啮合后发生的附加轴向力,约束筒体的轴向窜动,挡轮成对设备在下料口侧的滚圈两边。经过锥形轮面和滚圈旁边面触摸,因触摸力较大,挡轮体质料锻钢40Cr,轮面须淬火处理。

  喷水设备由钢结构梁、给水管道和喷嘴以及两头支架等组成,给水管轴向贯穿筒体。

  混合机内选用射流预热设备,用脱除物理水的干蒸汽预热混合料,蒸汽预热将混合料料温进步到55℃(冬天)(夏日60℃)以上,避开烧结的露点温度。

  油雾喷射到被光滑外表上(油内含有易蒸发稀释剂,经喷嘴喷出后立刻蒸发),即在光滑外表构成固态油层,有用地避免触摸外表的磨损。

  强力混合选用逆流相对运动的原理,使烧结质猜中的水份、生石灰、超细粉等不易散布均匀的物料重复涣散、混匀。它由顺时针旋转的混合桶、逆时针高速旋转的三维混合东西(桨叶,多层刀头)、固定的L型刮板等组成。

  多功能东西引导物料流,并面向拌和东西。涣散的物料流被导向相反方向运动,发生微观混合。两个不同速度的高速拌和东西对由混合桶和多功能东西运动构成的循环物料流的混合作用,发生微观混合。旋转的混合盘,特别东西以及所运用的工艺技能,将使物料发生水平方向和笔直方向的活动。因此,物料将得到最佳的混合均匀度。

  顺时针旋转的混合桶把物料运送到逆时针高速旋转的桨叶上来使物料充沛的混合,固定的L型刮板把混合桶带过去的物料挡向混合东西及卸料门,确保物料能100%的混合充沛,而且能经过卸料门正常卸料。经过传感器操控的伺服驱动的卸料门,确保物料在混合桶内的停留时刻和均匀度共同,可以对物料的动摇进行有用的补偿,并确保混合的均匀度。

  圆筒混合机作为传统的混匀、制粒设备广泛的运用于国内外大大小小的钢铁企业。归纳各方面要素,烧结厂一般选用两段混合工艺,且都选用圆筒混合机,一次混合的意图在于混匀,二次混合的首要作用是制粒。

  混匀制粒(造球)的作用随物料性质的不同而不同,一起也与外界条件存在必定的联系。当时烧结出产中,改进混匀制粒作用的首要办法包含添加混合段数、延伸混匀制粒的时刻、采纳强化制粒办法等。

  在武钢三烧、唐山东海钢铁等出产单位选用3段圆筒混合工艺,并从多方面采纳强化制粒办法,包含:添加石灰用量、烧结粉尘预先造球制粒、混合料蒸汽预热、添加各种添加剂、在混合机进出口料端设导料版和挡圈并设备强化制粒挡料板、选用含油尼龙衬板和雾化喷水等以进步混合料的成球率和小球强度,增强混合料透气性。尽管延伸混合工艺在必定程度上增强了混匀、制粒的作用,但随之而来的长时间运转本钱也会大大添加,也未得到广泛推广运用。

  传统烧结工艺,含铁矿粉与各种原燃料经过圆筒混合机来进行混匀和制粒。近年来,跟着高品位天然铁矿粉资源逐步干涸,铁矿粉在烧结中的运用份额逐步削减,人工选矿铁精粉的运用比列将大大进步(有的单位精矿份额达25%以上);一起厂内含铁返粉的配加份额也逐步进步,而这部分返粉的亲水力往往会比较差。

  需求指出的是,水分的均匀涣散关于制粒作用十分要害,这也将直接影响烧结料的透气性。若透气性差,就导致烧结进程不顺,产值下降、质量变差、粉尘添加、环境恶化。

  为处理细粉物料对混匀制粒的影响,国内外研讨工作者们开发了一种强力混合机在烧结中的运用的新技能,即在圆筒混合机之前加一段强力混合机的工艺。

  实践证明,运用强力混合机新工艺制粒作用增强,烧结速度、出产才能同比有大幅进步,一起燃料份额也有下降。

  以处理才能Q=1200t/h的圆筒混合机和强力混合机进行归纳比较,成果如表1所示。

  由表可见,强力混合机不只能进步各项工艺目标,还能在很大程度上下降烧结本钱,进步烧结效益。

  选用强力混合的新技能改进了细粒铁矿粉的混匀性和“成球”性,在铁矿质料不断改变的状况下,安稳了烧结出产并使之有所发展。对传统的烧结配料混合工艺也添加了新的发展方向。


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