| [Vizitator (113.218.*.*)]răspunsuri [Chineză ] | Timp :2024-03-17 |  Una dintre principalele metode de brichetare a minereului de fier. Concentratul de fier obținut din minereul de fier sărac prin beneficiere, minereul fin produs de minereul de fier bogat în procesul de zdrobire și cernere, pulberea cu conținut de fier recuperată în producție (praf de furnal și convertor, turnare continuă, calcar de oțel laminat etc.), flux (calcar, var nestins, var stins, dolomit și magnezit etc.) și combustibil (praf de cocs și antracit) etc., sunt potrivite în funcție de proporțiile necesare, amestecate cu apă pentru a obține amestec granular de sinterizare, placate cu gresie pe căruciorul de sinterizare și sinterizate în blocuri prin ventilație de aprindere.
Scurt istoric În 1887, britanicii Huntington și Heber Rheinland au solicitat brevetul pentru prima dată pentru metoda de sinterizare prin explozie a minereului sulfurat și a echipamentului de disc de sinterizare utilizat pentru acest method.In 1906, americanii Dwight și Lloyd au obținut brevetul mașinii de sinterizare cu bandă de extracție în Statele Unite States.In 1911, prima mașină de sinterizare continuă cu bandă de evacuare cu o suprafață efectivă de 8m2 (cunoscută și sub numele de mașină de sinterizare de tip DL) a fost finalizată și pusă în funcțiune la Brocken Steel Company din Pennsylvania, SUA. Odată cu dezvoltarea industriei siderurgice, producția de sinterizare a crescut, de asemenea, rapid, iar producția de sinterizare în lume a ajuns la peste 500 de milioane de tone până în anii '80.Cea mai veche mașină de sinterizare a gazelor de eșapament cu curea din China a fost finalizată și pusă în funcțiune în Anshan în 1926, suprafața efectivă a mașinii de sinterizare a fost de 21.81m2.1935 ~ 1937 și patru seturi de mașini de sinterizare de 50m2 au fost puse în funcțiune unul după altul, în 1943, cea mai mare producție anuală de sinterizare a atins 247.000 t Producția anuală de sinterizare a ajuns la 96,54 milioane de tone, iar rata clincherului de furnal a întreprinderilor cheie a ajuns la 90%...
După apariția metodei de sinterizare cu extracție în bandă, nu numai scara de producție și producția de sinterizare au fost mult îmbunătățite, dar și tehnologia de producție a făcut progrese mari: (1) prelucrarea materiilor prime sinterizate a fost consolidată, cum ar fi amestecarea pulberii minerale, zdrobirea combustibilului și a fluxului, dozarea precisă, granularea și preîncălzirea amestecului etc.; (2) au fost dezvoltate o varietate de procese noi pentru creșterea producției, economisirea energiei și îmbunătățirea calității, cum ar fi sinterizarea straturilor groase, sinterizarea la temperatură scăzută, sinterizarea cu bile mici, sinterizarea cu bile duble, sinterizarea cu concentrat fin, sinterizarea cu două straturi, sinterizarea cu aer cald, procesul de aprindere nouă, granulele de aglomerare etc.; 3) Echipamente de sinterizare la scară largă, mecanizate și automate, calculator pentru managementul producției și controlul operațiunilor, (4) Se aplică tehnologii de protecție a mediului, cum ar fi îndepărtarea prafului, desulfurarea și îndepărtarea oxidului de azot.
Principiu Sinterizarea minereului pulverizat include multe reacții fizice și chimice processes.No indiferent ce fel de metodă de sinterizare este adoptată, procesul de sinterizare poate fi practic împărțit în: uscare și deshidratare, preîncălzirea materialului de sinterizare, arderea combustibilului, consolidarea și răcirea la temperaturi ridicate și alte etape. Aceste procese sunt efectuate în straturi din materialul sinterizat în ordine.Figura 1 prezintă reacția fiecărui strat al procesului de sinterizare în condițiile aerului evacuat.Aerul extras este preîncălzit prin stratul de sinterizare fierbinte sinterizat, iar combustibilul solid este ars în stratul de ardere, iar căldura este eliberată pentru a obține o temperatură ridicată (1250 ~ 1500 °C). Gazele de eșapament la temperaturi ridicate extrase din stratul de ardere preîncălzesc și deshidratează materialul sinterizat.În funcție de temperatură și condițiile atmosferice, în fiecare strat se efectuează diferite reacții fizice și chimice: evaporarea și descompunerea apei libere și a apei cristaline, descompunerea carbonatului, descompunerea, reducerea și oxidarea oxizilor de fier, îndepărtarea impurităților cum ar fi sulful și arsenicul, reacțiile în fază solidă și în fază lichidă ale unor oxizi (CaO, SiO2, FeO, Fe2O3, MgO), cristalizarea răcirii și consolidarea fazei lichide etc...
Arderea și transferul de căldură Arderea carbonului solid poate furniza mai mult de 80% din căldura din venitul termic al procesului de sinterizare și o temperatură ridicată de 1250 ~ 1500 °C (în stratul de ardere), ceea ce asigură reacțiile fizice și chimice, cum ar fi deshidratarea, descompunerea calcarului, descompunerea și reducerea oxidului de fier, desulfurarea, generarea și consolidarea fazei lichide în procesul de sinterizare. Reacția de combustie are, de asemenea, un impact asupra ieșirii mașinii de sinterizare.
Reacția de combustie a carbonului în stratul sinterizat este mai complexă, care poate fi exprimată în general ca: C O2=CO2;2C O2=2CO;CO2 C=2CO;2CO O2=2CO2 În domeniul concentrației de carbon, concentrația de CO în faza gazoasă este ridicată, concentrația de CO2 este scăzută, iar atmosfera este reductibilă; în zona cu mai puțin carbon și fără carbon, concentrația de CO este scăzută, iar atmosfera este redusă Cele mai importante două condiții pentru arderea carbonului în stratul de material sunt ca suprafața particulelor de combustibil să fie încălzită la temperatura de aprindere și suprafața combustibilului fierbinte trebuie să fie în contact cu fluxul de gaz cu o concentrație suficientă de oxigen.Combustibilii utilizați în mod obișnuit pentru sinterizare sunt pulberea de cocs și antracitul, iar cărbunele cu conținut volatil ridicat nu este potrivit pentru sinterizare, deoarece o cantitate mare de materie volatilă se volatilizează înainte de aprindere, ceea ce este ușor de blocat conducta...
.
Viteza de transfer de căldură în procesul de sinterizare este foarte rapidă. Materialul sinterizat este un material cu particule mici, eficiența transferului de căldură este foarte mare și există, de asemenea, un proces endotermic, cum ar fi evaporarea și descompunerea apei, astfel încât conducerea căldurii se realizează foarte rapid în materialul sinterizat.Căldura este bine utilizată în procesul de sinterizare, care se manifestă în principal prin temperatura scăzută a gazelor de eșapament și "efectul automat de stocare a căldurii" procesului de sinterizare. Acesta din urmă se referă la preîncălzirea la peste 1000 °C atunci când aerul este pompat prin stratul de aglomerare fierbinte (un efect destul de "regenerator"), ceea ce crește venitul termic în stratul de ardere ( Acesta reprezintă aproximativ 40% până la 60% din venitul total de căldură al stratului de ardere), ceea ce crește temperatura stratului de ardere și crește odată cu îngroșarea stratului de aglomerare, iar temperatura stratului de ardere crește, faza lichidului de sinterizare crește și rezistența sinterizării crește, dar viteza de sinterizare scade.Temperatura stratului de ardere este afectată de cantitatea de combustibil și de stocarea automată a căldurii, precum și de efectele termice ale diferitelor reacții chimice din stratul de ardere...
.
Mișcarea fluxului de aer în stratul de material sinterizat Toate reacțiile și modificările procesului de sinterizare se efectuează cu condiția ca fluxul de aer să treacă continuu prin stratul de material. Mișcarea fluxului de aer are un impact mare asupra ieșirii și calității sinterizării. Temperatura stratului de ardere este legată de permeabilitatea stratului de material, deoarece fiecare strat se schimbă constant în procesul de sinterizare, permeabilitatea la aer și debitul de gaz al stratului de material se schimbă, de asemenea.Dacă bila este spartă după uscare, stratul de uscare și stratul de preîncălzire vor produce, de asemenea, o rezistență mare...
Pu = Fer / Ah (Ha / Si) ro
În formulă, F este volumul de aer, m3 / min, A este zona de evacuare, m2, h este grosimea stratului de material, m; S este presiunea negativă a evacuării, kPa, n este coeficientul legat de proprietățile fluxului de aer, caracteristicile materiei prime și starea materialului în procesul de sinterizare, în general n = 0,5 ~ 1,0. Preîncălzirea materialului sinterizat este legată de temperatura de sinterizare etc., dacă fluxul de aer este distribuit uniform de-a lungul suprafeței materialului va afecta uniformitatea procesului de sinterizare, în special pentru mașinile mari de sinterizare...
Evaporarea și condensarea apei Adăugarea unei anumite cantități de apă la materialul sinterizat este necesitatea granulării pulberii. Când temperatura materialului sinterizat atinge 100 °C sau mai mare, apa se evaporă violent și umiditatea gazelor de eșapament de sinterizare crește. Când gazele de eșapament părăsesc stratul de uscare și intră în stratul de material umed, temperatura este redusă sub punctul de rouă datorită răcirii, iar vaporii de apă din gazele de eșapament se condensează în stratul de material umed, astfel încât umiditatea stratului de material umed depășește umiditatea inițială, care este "fenomenul de supraumiditate". Supra-umiditatea distruge mingea și reduce permeabilitatea băii. Utilizarea materialului de sinterizare preîncălzit poate reduce sau elimina suprasolicitarea. Fenomenul de suprasolicitare în timpul sinterizării concentratului fin este mai grav decât cel al sinterizării pulberii bogate în minereu. Apa sub formă de apă cristalină este o apă legată chimic care poate fi descompusă și îndepărtată numai la temperaturi mai ridicate.
Descompunere, oxidare și reducere Principalele reacții de descompunere în procesul de sinterizare sunt descompunerea carbonaților (CaCO3, MgCO3 și FeCO3 etc.) și a unor oxizi. Când presiunea de descompunere a carbonatului este de 101,325kPa, temperatura sa este: CaCO3 910 °C, MgCO3 630 °C, FeCO3 400 °C. Prin urmare, ele sunt complet descompuse în timpul procesului de sinterizare. Dacă dimensiunea granulelor de calcar este grosieră, nu numai timpul de descompunere este prelungit, dar, de asemenea, nu poate fi complet descompus și complet mineralizat cu alți oxizi, iar CaO liber rezidual din sinterizare va duce la pulverizarea sinterizării. Prin urmare, dimensiunea granulelor de calcar trebuie să fie mai mică de 3 mm. Descompunerea carbonatului este o reacție endotermică, iar cantitatea de calcar este în general crescută în consecință.
În timpul procesului de sinterizare, oxizii de fier pot fi descompusi, reduși sau oxidați în funcție de morfologia, temperatura și compoziția fazei gazoase. Presiunea de descompunere a Fe2O3 este de 20,6kPa (0,21 atmosferă) la 1383 °C, iar presiunea parțială a oxigenului în timpul procesului de sinterizare este scăzută (6,8 ~ 18,6kPa), astfel încât descompunerea termică poate avea loc la 1300 ~ 1350 °C (strat de ardere) (6Fe2O3 = 4Fe3O4 O2). Presiunea de descompunere a Fe3O4 și FeO este foarte mică și este imposibil să se producă descompunere termică în procesul de sinterizare. Presiunea de descompunere a Fe2O3 este ridicată, iar gazul rezidual de sinterizare conține adesea o cantitate mică de CO, care poate fi redusă la 300 ~ 400 °C, astfel încât Fe2O3 este redus în stratul de preîncălzire și stratul de ardere; presiunea de descompunere a Fe3O4 este scăzută și poate fi redusă numai în atmosferă cu concentrație ridicată de CO, astfel încât reducerea se efectuează numai în zona în care temperatura și concentrația de CO în apropierea particulelor de combustibil din stratul de ardere sunt ridicate.FeO poate fi redus numai la fier metalic parțial în condițiile unui raport ridicat de combustibil (＞10%).În condițiile unui raport scăzut de combustibil, reacția de descompunere termică și reducere a Fe2O3 este relativ small.In stratul de aglomerare, Fe3O4 și FeO pot fi parțial oxidate la Fe2O3 datorită absenței carbonului...
.
Comportamentul elementelor neferoase în procesul de sinterizare Presiunea de descompunere a MnO2 și Mn2O3 este foarte mare (temperatura este de 460°C și respectiv 927°C la 20,6kPa), astfel încât acestea pot fi descompuse și reduse în stratul de preîncălzire, iar Mn3O4 și SiO2 generate formează Mn2SiO4 cu punct de topire scăzut. FeS2 începe descompunerea termică la 565°C (2FeS2 = 2FeS S2), dar oxidarea poate fi efectuată înainte de descompunere (4FeS2 11O2 = 2Fe2O3 8SO2), la 565~1383°C, oxidarea și descompunerea termică se efectuează în același timp, iar produsul de oxidare este Fe3O4 la temperaturi mai ridicate; FeS2 (FeS) poate fi, de asemenea, oxidat de Fe2O3, iar SO3 generat poate fi absorbit de CaO pentru a forma CaSO4. Reducerea dimensiunii particulelor pulberii minerale, cu cantitatea adecvată de combustibil pentru a menține o atmosferă de oxidare suficientă și o temperatură ridicată, conduce la desulfurare și la creșterea alcalinității pentru a reduce rata de desulfurare, procesul general de sinterizare poate elimina mai mult de 90% din sulf.Temperatura de descompunere a sulfatului (BaSO4 etc.) este ridicată, iar rata de desulfurare este de 80% ~ 85%. As2O3 este volatil de îndepărtat, dar As2O5 este foarte stabil.PbS și ZnS pot fi oxidate pentru a forma PbO și ZnO, care sunt topite în faza de zgură silicată. Prin urmare, As, Pb și Zn sunt dificil de îndepărtat în procesul de sinterizare și o parte din ele pot fi îndepărtate în condițiile unui raport ridicat de combustibil. Adăugați o cantitate mică de clorură (CaCl2 etc.) pentru a genera AsCl3, PbCl2 și ZnCl2 volatile și eliminați 60% As, 90% Pb și 60% Zn.K2O, Na2O și P2O5 sunt dificil de îndepărtat în timpul procesului de sinterizare...
.
Topirea și solidificarea pulberii mineraleExistă o reacție în fază solidă înainte de topirea mineralelor powder.It este o reacție cauzată de migrarea, difuzia și combinarea de compuși noi cauzată de creșterea energiei cinetice ionice pe suprafața mineralului atunci când pulberea minerală este încălzită la o anumită temperatură sub punctul său de topire. Produsul de reacție în fază solidă 2CaO· Temperatura SiO2 este de 500 ~ 690 ° C; Temperatura Fe2O3 este de 400~600°C;2CaO· Fe2O3 este 400°C;2FeO· SiO2 este de 970°C.Aceste reacții pot fi efectuate în stratul de preîncălzire și în stratul de combustie, dar din cauza timpului scurt, nu se vor dezvolta foarte mult.2CaO· SiO2 poate fi stocat în toate acestea în topituri la temperaturi ridicate și 2FeO· SiO2 se descompune parțial, în timp ce CaO· Fe2O3 și 2CaO· Fe2O3 este descompus, iar reacția în fază solidă este o reacție exotermă, iar gradul său de reacție nu este afectat numai de temperatură, ci și de condițiile de contact reciproc și de afinitatea chimică.În procesul de reducere, oxidare și reacție în fază solidă, în sinterizare vor apărea unele substanțe cu punct de topire scăzut, cum ar fi 2FeO· SiO2 (punct de topire 1205 °C) și amestecul său eutectic (1177~1178 °C), CaO· Fe2O3 (1216°C),FeO-2CaO· Amestec eutectic SiO2 (1280°C), CaO· Fe2O3-CaO·2Fe2O3 amestec eutectic (1200°C) și CaO· Fe2O3 - 2CaO· Fe2O3 - Fe3O4 amestec eutectic (1180 °C).Aceste substanțe se topesc mai întâi și topesc continuu restul materialelor, își schimbă propria compoziție și formează o nouă topitură.Compoziția topiturii este afectată de compoziția materialului de aglomerare și de gradul de reducere și reacția de oxidare, dar topitura poate fi împărțită în principiu în două categorii: sistemul de silicat și sistemul de ferită.Gradul ridicat de sinterizare (adică conținutul scăzut de SiO2), alcalinitatea ridicată și gradul ridicat de oxidare conduc la formarea topiturii de ferită; dimpotrivă, favorizează formarea topiturii de silicat. Fe2O3 și 2CaO· Fe2O3), silicat de calciu (2CaO· SiO2 și 3CaO· SiO2 etc.) și olivină de calcit-fier (CaO· FeO· În sinterizarea care conține TiO2 și CaF2, perovskit (CaO· TiO2 ) și 3CaO·2SiO2 · Ultima solidificare este sticla cu un punct de topire scăzut, a cărui compoziție este în principal un silicat complex.De exemplu, ferita de calciu are proprietăți reducătoare mai bune decât forsteritul de calciu și este mai bună decât ordivinul (2FeO· SiO2 ) este mai bun;2CaO· SiO2 suferă o transformare cristalină (β2CaO· SiO2→γ2CaO· SiO2), aproximativ 10% din expansiunea volumului are loc, provocând pulverizarea sinterizării, rezistența sticlei amorfe este mai slabă decât cea a mineralului cristalin...
.
Metoda și echipamentul de sinterizare Metoda de sinterizare este împărțită în două tipuri în funcție de direcția de curgere a gazului în stratul de material: metoda de sinterizare a gazelor de evacuare și metoda de sinterizare prin suflare. În producția totală de aglomerare din lume, mai mult de 99% din producția totală de sinterizare este produsă de mașina de sinterizare a gazelor de eșapament cu bandă (a se vedea sinterizarea mașinii de sinterizare cu bandă)...
Procesul de sinterizare Procesul de sinterizare a minereului de fier (concentrat, minereu bogat fin) în sinterizare. Procesul modern de sinterizare constă din trei părți: pregătirea materiilor prime, sinterizarea și prelucrarea sinterizării. Fiecare parte constă dintr-un număr de procese (a se vedea figura 2). Partea de pregătire a materiilor prime include depozitarea și amestecarea materiilor prime (a se vedea amestecarea minereurilor), prelucrarea fluxurilor și combustibililor, dozarea, amestecarea și granularea și distribuția materialelor. Partea de sinterizare include procesele de sinterizare a aprinderii și evacuării. Partea de tratare a aglomerării include răcirea și zdrobirea, cernerea și granularea.
Prelucrarea fluxului și a combustibilului Principalul flux de sinterizare este varul și dolomita, care sunt carbonates.In procesul de sinterizare, nu numai că ar trebui să fie complet descompuse, dar și CaO și MgO descompuse ar trebui să se poată combina complet cu alți oxizi pentru a forma noi minerale; în caz contrar, sinterizarea va conține CaO liber, provocând pulverizare, ceea ce nu conduce la stocare. Prin urmare, dimensiunea particulelor fluxului ar trebui să fie mai mică de 3 mm; dar dimensiunea particulelor de calcar și dolomit este în general de 40 ~ 0mm sau grosieră, deci trebuie zdrobită. Majoritatea operațiunilor de concasare utilizează concasoare cu ciocan sau concasoare cu impact, iar operațiunile de ecranare utilizează ecrane vibratoare autocentrante.Varul nestins și varul stins intră, în general, în instalație cu o dimensiune fină a particulelor și nu trebuie să fie zdrobite, dar praful nestins are cauterizare pe pielea umană, deci este recomandabil să folosiți gaz pentru a transporta și întări etanșarea zonei de operare... |
|
