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矿粉压球机球团强度对回转窑内铁收得率的影响

发布时间:2018-05-04 08:32| 浏览: |来源: 江苏快三开奖结果

鉴于我国没有可供回转窑直接还原使用的富矿块,我国直接还原铁的生产,除使用进口块矿外,主要以精矿粉为原料。根据还原之前精矿粉压球机造块及焙烧工艺的区别,形成了不同回转窑直接还原工艺,如:二步法、一步法、冷固结法、自固结法等。
在以铁精矿为原料的直接还原回转窑的试验和生产中,不同的回转窑直接还原工艺,虽然都能获得合格的DRI,金属化率都可以提到较高水平,粉化率也可以控制在一定范围之内,但铁的收得率却有很大差别。究其原因,不同工艺入窑前团块强度,尤其是耐磨强度有较大差距。由于铁的收得率直接关系到产量与经济效益,分析研究这一问题对促进直接还原回转窑的发展有积极作用。本文在实验室800mm回转窑火力模型上用同一种铁精矿粉、同一种还原剂进行了入窑前团块强度对直接还原回转窑铁回收率影响的试验研究。
造球使用矿粉压球机,采用人工连续加料方式造球。焙烧使用以天然气为燃料的400mm-600mm高温气流方向可变、气流速度可控的大型多功能焙烧杯,试验采用抽风干燥、抽风焙烧的工艺。还原试验使用800mm以天然气为热源,连续、定量喷煤的回转窑火力模型。焙烧杯与回转窑均采用计算机测控技术,试验过程中试验数据由计算机即时采集、显示、打印。
精矿粉、粘结剂经配料,人工干混,加水润湿,反复混合后,在圆盘造球机上加水造球。取8~16mm生球为合格生球。取10~12.0mm生球测其抗压强度及0.5m落下强度。
生球经人工布料加入400mm焙烧杯,以相同的操作制度进行抽风干燥、预热和焙烧后,倾出自然堆冷。冷却后筛除小于8mm的粉料获得模拟链箅机焙烧后的一步法还原回转窑用料或二步法中氧化回转窑用料。当模拟二步法时将上述链箅机焙烧球加入氧化窑内,经1250℃,30min焙烧后,出炉自然堆冷,后取大于8mm氧化球团作为二步法还原回转窑用料。
精矿粉、粘结剂经配料、混料、润湿、混合后,在矿粉压球机上造球,经低温(≯250℃)干燥后获得冷固结法回转窑用原料。精矿粉配加1%~3%XM粘结剂,经对辊压球机压制成块,压块尺寸22mm-17mm-11mm,经200~250℃干燥后,获得抗压强度大于2000N/块,耐磨指数为99.40%的冷压块,作为冷压块法回转窑还原用原料。据XM粘结剂开发者经半工业试验核算,压块加工费约为30~40元/t(不包括干燥费用),加工费略高于冷固球团法。取10~12mm焙烧球或压块12个测其抗压强度,取中间10个测定值的平均值为球团或压块的抗压强度。取10~12mm焙烧球或压块500g±1个球,加入内径120mm,长200mm标准动态还原粉化转鼓内,在常温下以10r/min转速,转动30min后,取大于3.2mm试样量占总试样量的百分数为其耐磨强度指数(%)。焙烧球配加重量5%的石灰石后,一次加入750℃回转窑内,以相同的升温速度升到850℃,然后开始喷煤,模拟实际工业生产回转窑喷煤落点及速度连续喷煤和升温,在1000℃时恒温还原120min。还原产品在隔绝空气的条件下外部水冷,经磁选后,全部磁性物作为还原产品总量,其中小于3.2mm部分占总量的百分数作为粉化率。全部磁性物含铁总量与入窑球团含铁总量之比作为回转窑还原铁的收得率(GFe):GFe=还原产品含TFe(%)-还原产品总量(kg)入窑球团含TFe(%)-入窑球团总量(kg)-100%,采用0.5%皂土+0.5%ZY粘结剂的生球抗压强度优于单一粘结剂的生球,不添加任何粘结剂的生球抗压强度和落下强度均较低。对同一种粘结剂的球团随着焙烧温度的提高,焙烧球团强度提高;经过模拟链箅机—回转窑氧化球团工艺1250℃焙烧的球团强度大幅度提高;仅通过低温250℃干燥的ZY粘结剂球团强度较低。本研究中使用ZY粘结剂造球其生球强度及干燥球强度未达到有关文献报道的数据水平,这可能与所用粘结剂成分及造球条件等因素有关。冷压块的强度仅略低于二步法还原回转窑用料氧化球团强度。回转窑还原产品铁收得率与球团的强度密切相关,与入窑球团的抗压强度及耐磨强度均呈正相关关系。
结论
(1)对添加同种相同数量粘结剂的球团,球团强度随链箅机焙烧温度提高而提高,回转窑还原产品中铁的收得率随球团强度提高而提高。
(2)对链箅机回转窑一步法提高链箅机球团焙烧温度是提高回转窑还原产品铁收得率,减少回转窑内含铁粉料数量,进而减少结圈可能性的重要方向。
(3)ZY粘结剂的250℃冷固球团抗压强度,尤其是耐磨强度过低,是造成回转窑内粉量过大,产品中铁的收得率过低的主要原因。选择适宜的粘结剂及造块方法,提高入窑球团的抗压强度,尤其是耐磨强度是提高冷固结法直接还原回转窑生产效果的重要方向。
(4)XM粘结剂冷压块经200℃干燥后,抗压强度及耐磨强度接近二步法氧化球团的指标,在适宜的还原条件下回转窑内铁的收得率可超过95%,该压块有希望成为直接还原回转窑的新型原料。
(5)经过链箅机—回转窑氧化焙烧制成的球团不仅抗压强度大,且耐磨性能好,可使还原回转窑内铁的收得率大大提高,超过95%。
(6)不加粘结剂制成的生球性能低于添加粘结剂的球团,虽经较高温度焙烧后,焙球性能有所提高,但仍低于相同焙烧温度下的有粘结剂球团的性能。


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