| [Besökare (113.218.*.*)]svar [Kinesisk ] | Tid :2024-03-17 |  En av de viktigaste metoderna för järnmalmsbrikettering. Det järnkoncentrat som erhålls från den dåliga järnmalmen genom anrikning, den fina malm som produceras av den rika järnmalmen i krossnings- och siktningsprocessen, det järnhaltiga pulvret som återvinns i produktionen (masugns- och konverterugnsstoft, stränggjutning, valsade stålskal etc.), flussmedel (kalksten, bränd kalk, släckt kalk, dolomit och magnesit, etc.) och bränsle (kokspulver och antracit) etc., matchas enligt de erforderliga proportionerna, blandas med vatten för att göra granulär sintringsblandning, kaklas på sintringsvagnen och sintras till block genom antändningsventilation.
Kort historik År 1887 ansökte britterna Huntington och Heber Rheinland för första gången om patent för sprängsintringsmetoden av sulfidmalm och sintringsskivutrustningen som användes för denna method.In 1906 fick amerikanerna Dwight och Lloyd patent på sintringsmaskinen för extraktionsbandet i USA States.In 1911 färdigställdes den första kontinuerliga sintringsmaskinen för remavgaser med en effektiv yta på 8m2 (även känd som sintringsmaskin av DL-typ) och togs i drift vid Brocken Steel Company i Pennsylvania, USA. Med utvecklingen av järn- och stålindustrin har produktionen av sinter också ökat snabbt, och produktionen av sinter i världen har nått mer än 500 miljoner ton på 80-talet.Kinas tidigaste sintringsmaskin för remavgaser färdigställdes och togs i drift i Anshan 1926, sintringsmaskinens effektiva område var 21,81m2.1935~1937 och fyra uppsättningar 50m2 sintringsmaskiner togs i drift efter varandra, 1943 nådde den högsta årliga produktionen av sinter 247 000 ton Den årliga produktionen av sinter nådde 96,54 miljoner ton, och masugnsklinkerhastigheten för nyckelföretag nådde 90%...
Efter tillkomsten av sintringsmetoden för bandextraktion har inte bara produktionsskalan och produktionen av sintring förbättrats avsevärt, utan även produktionstekniken har gjort stora framsteg: (1) bearbetningen av sintrade råvaror har stärkts, såsom blandning av mineralpulver, krossning av bränsle och flussmedel, noggrann batchning, granulering och förvärmning av blandningen, etc.; (2) En mängd nya processer har utvecklats för att öka produktionen, spara energi och förbättra kvaliteten, såsom tjockskiktssintring, lågtemperatursintring, sintring med liten kula, sintring med dubbla kulor, sintring med fint koncentrat, sintring med dubbla lager, sintring med varmluft, ny tändningsprocess, sintringsgranulat, etc.; 3) Storskalig, mekaniserad och automatiserad sintringsutrustning, dator för produktionsledning och driftkontroll, (4) Miljöskyddsteknik som dammborttagning, avsvavling och kväveoxidavlägsnande tillämpas.
Princip Pulveriserad malmsintring inkluderar många fysikaliska och kemiska reaktioner processes.No spelar ingen roll vilken typ av sintringsmetod som antas, sintringsprocessen kan i princip delas in i: torkning och uttorkning, förvärmning av sintringsmaterial, bränsleförbränning, högtemperaturkonsolidering och kylning och andra steg. Dessa processer utförs i lager i det sintrade materialet i följd. Figur 1 visar reaktionen för varje skikt av sintringsprocessen under tillståndet för frånluft. Den extraherade luften förvärms genom det sintrade heta sintringsskiktet, och det fasta bränslet förbränns i förbränningsskiktet, och värmen frigörs för att erhålla hög temperatur (1250~1500 °C). Högtemperaturavgaserna som extraheras från förbränningsskiktet förvärmer och torkar ut det sintrade materialet.Beroende på temperatur och atmosfäriska förhållanden utförs olika fysikaliska och kemiska reaktioner i varje lager: avdunstning och nedbrytning av fritt vatten och kristallvatten, nedbrytning av karbonat, nedbrytning, reduktion och oxidation av järnoxider, avlägsnande av föroreningar som svavel och arsenik, fastfas- och vätskefasreaktioner av vissa oxider (CaO, SiO2, FeO, Fe2O3, MgO), kylning kristallisation och konsolidering av vätskefas, etc...
Förbränning och värmeöverföring Förbränningen av fast kol kan ge mer än 80% av värmen i sintringsprocessens värmeinkomst och en hög temperatur på 1250~1500 °C (i förbränningsskiktet), vilket säkerställer de fysikaliska och kemiska reaktionerna såsom uttorkning, kalkstensnedbrytning, nedbrytning och reduktion av järnoxid, avsvavling, vätskefasgenerering och konsolidering i sintringsprocessen. Förbränningsreaktionen har också en inverkan på sintringsmaskinens effekt.
Förbränningsreaktionen av kol i det sintrade skiktet är mer komplex, vilket i allmänhet kan uttryckas som: C O2 = CO2; 2C O2 = 2CO; CO2 C = 2CO; 2CO O2 = 2CO2 När det gäller kolkoncentration är CO-koncentrationen i gasfasen hög, CO2-koncentrationen är låg och atmosfären är reducerbar; i området med mindre kol och inget kol är CO-koncentrationen låg och atmosfären reduceras De två viktigaste förutsättningarna för kolförbränning i materialskiktet är att ytan på bränslepartiklarna värms upp till antändningstemperaturen och att den heta bränsleytan behöver vara i kontakt med gasflödet med tillräcklig syrekoncentration.De vanligaste bränslena för sintring är kokspulver och antracit, och kolet med högt flyktigt innehåll är inte lämpligt för sintring eftersom en stor mängd flyktiga ämnen förångas före antändning, vilket är lätt att blockera rörledningen...
.
Värmeöverföringshastigheten i sintringsprocessen är mycket snabb. Det sintrade materialet är ett litet partikelmaterial, värmeöverföringseffektiviteten är mycket hög, och det finns också en endoterm process såsom vattenavdunstning och sönderdelning, så värmeledningen utförs mycket snabbt i det sintrade materialet. Värmen utnyttjas väl i sintringsprocessen, vilket främst manifesteras i den låga avgastemperaturen och den "automatiska värmelagringseffekten" i sintringsprocessen. Det senare avser förvärmningen till mer än 1000 °C när luften pumpas genom det heta sintringsskiktet (en ganska "regenerator" -effekt), vilket ökar värmeinkomsten i förbränningsskiktet ( Det står för cirka 40% till 60% av förbränningsskiktets totala värmeinkomst), vilket ökar temperaturen på förbränningsskiktet och ökar med förtjockningen av sintringsskiktet, och temperaturen på förbränningsskiktet ökar, sintringsvätskefasen ökar och sintringsstyrkan ökar, men sintringshastigheten minskar.Förbränningsskiktets temperatur påverkas av mängden bränsle och automatisk värmelagring, samt de termiska effekterna av olika kemiska reaktioner i förbränningsskiktet...
.
Luftflödesrörelse i det sintrade materialskiktet Alla reaktioner och förändringar i sintringsprocessen utförs under förutsättning att luftflödet kontinuerligt passerar genom materialskiktet. Luftflödesrörelsen har stor inverkan på sintringens produktion och kvalitet. Förbränningsskiktets temperatur är relaterad till materialskiktets permeabilitet, eftersom varje skikt ständigt förändras i sintringsprocessen, förändras också materialskiktets luftgenomsläpplighet och gasflödeshastighet.Om bollen bryts efter torkning kommer torkskiktet och förvärmningsskiktet också att ge ett stort motstånd...
Pu = Fer / Ah (Ha / Si) En
I formeln är F luftvolymen, m3 / min, A är avgasområdet, m2, h är tjockleken på materialskiktet, m; S är avgasernas undertryck, kPa, n är koefficienten relaterad till luftflödets egenskaper, råmaterialets egenskaper och materialets tillstånd i sintringsprocessen, i allmänhet n = 0,5 ~ 1,0. Förvärmningen av det sintrade materialet är relaterad till sintringstemperaturen etc., om luftflödet är jämnt fördelat längs materialytan kommer att påverka sintringsprocessens enhetlighet, särskilt för stora sintringsmaskiner...
Avdunstning och kondensering av vatten Att tillsätta en viss mängd vatten till det sintrade materialet är behovet av pulvergranulering. När temperaturen på det sintrade materialet når 100°C eller högre avdunstar vattnet våldsamt och fuktigheten i sintringsavgaserna ökar. När avgaserna lämnar torkskiktet och kommer in i det våta materialskiktet sänks temperaturen under daggpunkten på grund av kylning, och vattenångan i avgaserna kondenserar i det våta materialskiktet, så att fuktigheten i det våta materialskiktet överstiger den ursprungliga luftfuktigheten, vilket är "överfuktningsfenomenet". Överfuktighet förstör bollen och minskar badets permeabilitet. Användningen av förvärmt sintringsmaterial kan minska eller eliminera övervätning. Fenomenet med övervätning under sintring av finkoncentrat är allvarligare än sintring av rikt malmpulver. Vatten i form av kristallint vatten är ett kemiskt bundet vatten som endast kan brytas ner och avlägsnas vid högre temperaturer.
Nedbrytning, oxidation och reduktion De viktigaste nedbrytningsreaktionerna i sintringsprocessen är nedbrytningen av karbonater (CaCO3, MgCO3 och FeCO3, etc.) och vissa oxider. När nedbrytningstrycket för karbonat är 101,325 kPa är dess temperatur: CaCO3 910 °C, MgCO3 630 °C, FeCO3 400 °C. Därför är de helt nedbrytbara under sintringsprocessen. Om kalkstenskornets storlek är grov förlängs inte bara nedbrytningstiden, utan den kan inte heller sönderdelas helt och mineraliseras helt med andra oxider, och den kvarvarande fria CaO i sintringen kommer att leda till pulverisering av sintermen. Därför måste kalkstenens kornstorlek vara mindre än 3 mm. Nedbrytningen av karbonat är en endoterm reaktion, och mängden kalksten ökas i allmänhet i enlighet med detta.
Under sintringsprocessen kan järnoxider sönderdelas, reduceras eller oxideras beroende på deras morfologi, temperatur och gasfassammansättning. Nedbrytningstrycket för Fe2O3 är 20,6 kPa (0,21 atmosfär) vid 1383 °C, och syrets partialtryck under sintringsprocessen är lågt (6,8~18,6 kPa), så termisk nedbrytning kan ske vid 1300~1350 °C (förbränningsskikt) (6Fe2O3=4Fe3O4 O2). Nedbrytningstrycket för Fe3O4 och FeO är mycket litet, och det är omöjligt att producera termisk nedbrytning i sintringsprocessen. Nedbrytningstrycket för Fe2O3 är högt, och sintringsavgaserna innehåller ofta en liten mängd CO, som kan reduceras vid 300 ~ 400 °C, så Fe2O3 reduceras i förvärmningsskiktet och förbränningsskiktet; nedbrytningstrycket för Fe3O4 är lågt, och det kan endast reduceras i atmosfären med hög CO-koncentration, så minskningen utförs endast i det område där temperaturen och CO-koncentrationen nära bränslepartiklarna i förbränningsskiktet är hög.FeO kan endast reduceras till partiellt metalliskt järn under förutsättning av högt bränsleförhållande (＞10%).Under tillståndet med lågt bränsleförhållande är den termiska sönderdelningen och reduktionsreaktionen av Fe2O3 relativt small.In sintringsskiktet, Fe3O4 och FeO kan delvis oxideras till Fe2O3 på grund av frånvaron av kol...
.
Beteende hos icke-järnhaltiga element i sintringsprocessen Nedbrytningstrycket för MnO2 och Mn2O3 är mycket högt (temperaturen är 460 °C respektive 927 °C vid 20,6 kPa), så de kan sönderdelas och reduceras i förvärmningsskiktet, och de genererade Mn3O4 och SiO2 bildar Mn2SiO4 med låg smältpunkt. FeS2 börjar termisk nedbrytning vid 565 °C (2FeS2 = 2FeS S2), men oxidation kan utföras före nedbrytning (4FeS2 11O2 = 2Fe2O3 8SO2), vid 565 ~ 1383 °C, oxidation och termisk nedbrytning utförs samtidigt, och oxidationsprodukten är Fe3O4 vid högre temperaturer; FeS2 (FeS) kan också oxideras av Fe2O3, och den genererade SO3 kan absorberas av CaO för att bilda CaSO4. Att minska partikelstorleken på mineralpulver, med lämplig mängd bränsle för att upprätthålla tillräcklig oxidationsatmosfär och hög temperatur, bidrar till avsvavling och ökar alkaliniteten för att minska avsvavlingshastigheten, den allmänna sintringsprocessen kan ta bort mer än 90% av svavlet.Nedbrytningstemperaturen för sulfat (BaSO4, etc.) är hög och avsvavlingshastigheten är 80% ~ 85%. As2O3 är flyktig att ta bort, men As2O5 är mycket stabil. PbS och ZnS kan oxideras för att bilda PbO och ZnO, som smälts i silikatslaggfasen. Därför är As, Pb och Zn svåra att avlägsna i sintringsprocessen, och en del av dem kan avlägsnas under förutsättning av högt bränsleförhållande. Tillsätt en liten mängd klorid (CaCl2, etc.) för att generera flyktiga AsCl3, PbCl2 och ZnCl2, och ta bort 60 % As, 90 % Pb och 60 % Zn.K2O, Na2O och P2O5 är svåra att ta bort under sintringsprocessen...
.
Smältning och stelning av mineralpulverDet sker en fastfasreaktion före smältning av mineral powder.It är en reaktion som orsakas av migration, diffusion och kombination av nya föreningar orsakade av ökningen av jonisk kinetisk energi på mineralets yta när mineralpulvret värms upp till en viss temperatur under dess smältpunkt.Fastfasreaktionsprodukten 2CaO· Temperaturen på SiO2 är 500 ~ 690 °C; Temperaturen på Fe2O3 är 400 ~ 600 °C;2CaO· Fe2O3 är 400°C;2FeO· SiO2 är 970°C.Dessa reaktioner kan utföras i förvärmningsskiktet och förbränningsskiktet, men på grund av den korta tiden kommer de inte att utvecklas särskilt mycket.2CaO· SiO2 kan lagras i allt i högtemperatursmältor och 2FeO· SiO2 sönderdelas delvis, medan CaO· Fe2O3 och 2CaO· Fe2O3 sönderdelas helt, och fastfasreaktionen är en exoterm reaktion, och dess reaktionsgrad påverkas inte bara av temperatur utan också av ömsesidiga kontaktförhållanden och kemisk affinitet.I processen för reduktion, oxidation och fastfasreaktion kommer vissa ämnen med låg smältpunkt att dyka upp i sintern, såsom 2FeO· SiO2 (smältpunkt 1205 °C) och dess eutektiska blandning (1177~1178 °C), CaO· Fe2O3 (1216°C),FeO-2CaO· SiO2 eutektisk blandning (1280°C), CaO· Fe2O3-CaO·2Fe2O3 eutektisk blandning (1200°C) och CaO· Fe2O3 - 2CaO· Fe2O3 - Fe3O4 eutektisk blandning (1180 °C).Dessa ämnen smälter först och smälter kontinuerligt resten av materialen, ändrar sin egen sammansättning och bildar en ny smälta. Smältans sammansättning påverkas av sintringsmaterialets sammansättning och graden av reduktion och oxidationsreaktion, men smältan kan i princip delas in i två kategorier: silikatsystem och ferritsystem.Hög sintringsgrad (dvs. låg SiO2-halt), hög alkalinitet och hög oxidationsgrad bidrar till bildandet av ferritsmälta, tvärtom bidrar det till bildandet av silikatsmälta. Fe2O3 och 2CaO· Fe2O3), kalciumsilikat (2CaO· SiO2 och 3CaO· SiO2, etc.) och kalcit-järnolivin (CaO· FeO· I sinter innehållande TiO2 och CaF2 är perovskit (CaO· TiO2 ) och 3CaO·2SiO2 · Den sista stelningen är glaset med låg smältpunkt, vars sammansättning huvudsakligen är ett komplext silikat.Till exempel har kalciumferrit bättre reducerande egenskaper än kalciumforsterit och är bättre än orgudomlig (2FeO· SiO2 ) är bättre;2CaO· SiO2 genomgår kristallomvandling (β2CaO· SiO2→γ2CaO· SiO2), cirka 10% av volymexpansionen sker, vilket orsakar sintringspulverisering, styrkan hos det amorfa glaset är sämre än för det kristallina mineralet...
.
Sintringsmetod och utrustning Sintringsmetoden är uppdelad i två typer beroende på flödesriktningen för gasen i materialskiktet: avgassintringsmetoden och blåssintringsmetoden. I världens totala sintringsproduktion produceras mer än 99% av den totala produktionen av sintring av remavgassintringsmaskin (se sintring av remsintringsmaskin)...
Sintringsprocess Processen att sintring av järnmalm (koncentrat, rik malm fin) till sintring. Den moderna sintringsprocessen består av tre delar: beredning av råmaterial, sintring och sintringsbearbetning. Varje del består av ett antal processer (se figur 2). Råvaruberedningsdelen omfattar lagring och blandning av råvaror (se malmblandning), bearbetning av flussmedel och bränslen, batchning, blandning och granulering samt distribution av material. Sintringsdelen inkluderar tändnings- och avgassintringsprocesser. Sintringsbehandlingsdelen inkluderar kylning och krossning, siktning och granulering.
Bearbetning av flussmedel och bränsle Det huvudsakliga flödet av sintring är kalk och dolomit, som är carbonates.In sintringsprocessen, inte bara bör sönderdelas helt, utan också den sönderdelade CaO och MgO bör kunna kombineras fullt ut med andra oxider för att bilda nya mineraler; annars kommer sintringen att innehålla fri CaO, vilket orsakar pulverisering, vilket inte bidrar till lagring. Därför bör partikelstorleken på flussmedlet vara mindre än 3 mm, men den inkommande partikelstorleken för kalksten och dolomit är i allmänhet 40 ~ 0 mm eller grov, så den måste krossas. De flesta av krossoperationerna använder hammarkrossar eller slagkrossar, och siktningsoperationerna använder självcentrerande vibrerande siktar.Bränd kalk och släckt kalk kommer i allmänhet in i anläggningen med en fin partikelstorlek och behöver inte krossas, men bränd kalk har brännskador på mänsklig hud, så det är lämpligt att använda gas för att transportera och stärka tätningen av operationsområdet... |
|
