鐵礦粉高效制粒工藝基礎(chǔ)研究.pdf

1、鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中改善鐵礦石燒結(jié)效果，提高燒結(jié)礦質(zhì)量和產(chǎn)量的措施包括加強(qiáng)原料制備、改善混合料制粒效果、預(yù)熱混合料、熱風(fēng)燒結(jié)、分層或偏析布料等。復(fù)雜燒結(jié)原料條件下，制粒工序是加強(qiáng)原料制備與改善燒結(jié)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的目的是提高燒結(jié)料層的透氣性，確保燒結(jié)過(guò)程高效和低耗。然而，當(dāng)前缺少對(duì)實(shí)際工業(yè)制粒工序中優(yōu)化的系統(tǒng)研究。本文以國(guó)內(nèi)某鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)生產(chǎn)為研究對(duì)象，分別通過(guò)制粒工藝配水量?jī)?yōu)化、配礦結(jié)構(gòu)優(yōu)化、預(yù)潤(rùn)濕技術(shù)三個(gè)方面對(duì)制粒工藝優(yōu)化方法進(jìn)行

2、了研究，主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括：
　　①對(duì)原有的鐵礦粉濕容量測(cè)試設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的設(shè)備具有測(cè)試數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好、測(cè)試時(shí)間短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。利用該設(shè)備測(cè)試了某鋼鐵企業(yè)常用粉礦的濕容量，發(fā)現(xiàn)各種粉體物料的吸水過(guò)程有相同規(guī)律，隨吸水時(shí)間的增長(zhǎng)物料的吸水速度逐漸放緩，直到吸水結(jié)束，各種物料的吸水曲線均符合吸水動(dòng)力學(xué)的通式，屬于在毛細(xì)管作用下的吸水過(guò)程。粒度細(xì)，含羥基等親水性物質(zhì)多的礦物其濕容量相應(yīng)地較高，吸水速率也一般較快。原料的

3、粒度組成對(duì)原料的吸水特性影響較大。
　?、诓煌旌狭系倪m宜含水量與濕容量的關(guān)系研究表明，混合料的最佳含水量(y)和濕容量(x)具有很好的線性相關(guān)性，對(duì)于本研究中涉及的制粒系統(tǒng)而言，其關(guān)系可表示為：y=0.529x-0.295，表明隨著混合料濕容量的增大，其適宜含水量逐漸增加，通過(guò)測(cè)量混合料的濕容量即可預(yù)測(cè)其制粒適宜含水量。
　　③配礦結(jié)構(gòu)對(duì)混合料制粒效果的影響研究表明：赤鐵礦及篩下粉物料對(duì)混合料的制粒性能都有一定改善作用，而

4、褐鐵礦比例的增加會(huì)惡化物料的制粒性能。當(dāng)用料條件復(fù)雜時(shí)需將不同類型礦種搭配使用，使得混合料有較好的制粒性能?；旌狭现胁煌Y下粉比例的制粒實(shí)驗(yàn)表明：隨著混合料中篩下粉比例升高，其濕容量增大，吸水時(shí)間縮短，篩下粉比例為11％時(shí)對(duì)應(yīng)的混合料制粒性能較優(yōu)。對(duì)參與混合料制粒的各種含鐵物料，按化學(xué)成分、粒度組成的差異進(jìn)行聚類，分作四類具有較好的代表性，第Ⅰ類物料對(duì)混合料制粒的性能有降低作用，第Ⅱ類物料的比例越大混合料的制粒性能越好。當(dāng)增大第Ⅰ類物料

5、的用量時(shí)應(yīng)考慮與第Ⅱ類物料的搭配，以維持較好的制粒性能。
　　④物料的潤(rùn)濕性對(duì)制粒燒結(jié)性能有較大的影響，部分潤(rùn)濕性差，吸水速率慢的物料在有限的制粒時(shí)間內(nèi)由于潤(rùn)濕不充分影響混合料的制粒性能，因此提出了混勻礦預(yù)潤(rùn)濕技術(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1）預(yù)潤(rùn)濕制粒不同于常規(guī)制粒的變化趨勢(shì)線。在預(yù)潤(rùn)濕條件下變含水量制粒，其制粒的變化趨勢(shì)線會(huì)明顯優(yōu)于常規(guī)條件下的變含水量制粒。2）不同潤(rùn)濕度下混合料制粒的改善程度有差異。潤(rùn)濕度不宜太高，當(dāng)潤(rùn)濕度達(dá)到80%時(shí)

6、會(huì)造成制粒顆粒粒度過(guò)于粗大化，3～7mm粒級(jí)含量的增加受到抑制。適當(dāng)降低潤(rùn)濕度則可以避免這種對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)不利的粒度變化。3）混合料的性質(zhì)會(huì)影響預(yù)潤(rùn)濕操作對(duì)制粒效果改善的幅度。
　?、萃ㄟ^(guò)研究最佳配水量和預(yù)潤(rùn)濕操作對(duì)混勻料燒結(jié)效果的影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：1）相比于生產(chǎn)含水量下的制粒燒結(jié)結(jié)果，在濕容量預(yù)測(cè)含水量下制?；旌狭现?～7mm粒級(jí)含量較多，堆密度也較大，雖然透氣性指數(shù)略有降低，但物料的綜合制粒效果較好。兩種不同含水量下燒結(jié)成品率基

7、本相當(dāng)，預(yù)測(cè)含水量下燒結(jié)利用系數(shù)及物理性能指標(biāo)方面均優(yōu)于生產(chǎn)含水量下的結(jié)果。2）相同含水量下，預(yù)潤(rùn)濕操作可以明顯的改善混合料的制粒性能。預(yù)潤(rùn)濕對(duì)燒結(jié)礦成品率也有一定的提升作用，在相同含水量下成品率提高了0.6%以上，但其余燒結(jié)指標(biāo)并沒(méi)得到相應(yīng)的改善。在保證燒結(jié)成品率基本穩(wěn)定的情況下，采用濕容量預(yù)測(cè)混合料適宜含水量、預(yù)潤(rùn)濕操作均可以適當(dāng)降低混合料燒結(jié)所需含水量，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程的其他指標(biāo)有一定的改善效果。經(jīng)比較采用濕容量預(yù)測(cè)混合料適宜含水量對(duì)