球团理论与工艺-3生球干燥.ppt

3 生球干燥 3.3.4球层高度 生球抽风干燥时，下层生球水气冷凝的程度取决于球层高度，球层愈高，水气冷凝愈严重，从而降低了下层生球的爆裂温度。 采取薄层干燥，可以依靠提高介质的温度和流速来加速干燥过程。 只有在球层高度不大于200mm时，才能保证生球有满意的干燥速度。 3 生球干燥 3.3.5生球尺寸 生球尺寸过大时由于水分从内部向外扩散的路程远，故对干燥不利。 另一方面，由于生球的导热性差，球径越大时，则热导湿性现象越严重，生球干燥速度下降。 3 生球干燥 3.4 提高生球爆裂温度的途径 球团矿生产中，生球的干燥约占1/4的焙烧机面积，降低了焙烧设备的生产率。 干燥温度和提高干燥介质流速的提高，受到生球热稳定性的限制。 因此，提高生球的热稳定性，从而强化干燥过程是生产实际中急待解决的问题。 3 生球干燥 3.4 提高生球爆裂温度的途径 （1）逐步提高干燥介质的温度和气流速度 生球先在低于破裂温度以下进行干燥，随着水分不断减少，生球的破裂温度相应提高。然后逐步提高干燥介质的温度与流速，以加速干燥过程。 * * * * * L/O/G/O 3 生球干燥 生球干燥是在预热、焙烧阶段之前的一道中间作业。 指借助传导、对流、辐射等热传递方式在干燥设备内加热生球，使生球中所含的水分汽化而除去的过程。 生球中 的水分 导致生球塑性变形 使生球在预热阶段产生裂纹或“爆裂” 爆裂温度：生球在升温过程中球团结构遭到破坏的温度。 一部分球团粉化，恶化料层透气性，焙烧时间延长，球团质量下降，废品率增加。 目的：使经干燥的球团能够安全承受预热阶段的温度应力。 3 生球干燥 ??? （1）生球若不干燥，带着大量水分进入预热区（900～1100℃），球内水分激烈蒸发，将使生球裂开，甚至发生爆裂。??? 生球为什么要进行干燥？ ??? （2）未经过充分干燥的生球，直接进入高温区焙烧，即使不发生爆裂，但由于球内含水甚高，水的蒸发要吸收大量热能，球团矿不能很快地上升到焙烧指定的温度，势必延长焙烧时间，降低生产率，燃料消耗上升。 3 生球干燥 生球为什么要进行干燥？ ??? （3）以磁铁矿精矿或含硫高的矿粉生产球团矿，充分干燥尤为必要。 未经充分干燥的生球，带着大量水分进入高温焙烧区，水分蒸发，影响Fe3O4的氧化和S的氧化。低价的氧化铁，在高温下与脉石作用，形成低熔点的熔体，阻止Fe2+进一步氧化成Fe3+，防碍脱硫，使球团矿中FeO含量升高，脱硫率降低，甚至产生过多的熔融液相，结成大块。? 3 生球干燥 3.1生球干燥机理 平衡湿度是指生球的湿度等于干燥介质的湿度。 干燥的原动力是湿度差。 干燥是借热能使物料中水分(或溶剂)气化，并由生成蒸气离开物料的过程。 生球干燥是一个缓慢的汽化脱水过程，水分自生球的内部向外扩散并从表面汽化脱去。 3 生球干燥 3.1生球干燥机理 ①生球与干燥介质——热气流相遇，生球表面水蒸汽压力大于干燥介质中水蒸汽的分压，水在生球的表面蒸发，通过边界层，为干燥介质带走。 ②随着表面水分蒸发，沿生球的半径，出现内外湿度差，球内的水向表层扩散，然后在表面上蒸发，直至达到湿度平衡。 由此可见，生球的干燥过程由表面气化和内部扩散两部分构成。 蒸发 扩散 3 生球干燥 3.1.1 表面气化控制 在干燥过程中，生球表面的湿度大于干燥介质的湿度，表面水分蒸发的同时，生球内部的水分能不断地由内扩散到表面而气化，使表面保持潮湿，此时水分的内部扩散速度大于表面汽化速度，这叫“表面气化控制”。 水分的去除，决定于物体表面上水分的气化速度。 3 生球干燥 3.1.1 表面气化控制 干燥介质与生球表面间的温度/湿度差为一定值，其蒸发速度与一般水面气化相同。 此类干燥作用的进行，完全由干燥介质的状态决定，与物料的性质无关。 特点： U内扩≥U气化 3 生球干燥 3.1.2 内部扩散控制 随着干燥不断的推移，生球表面的湿度小于干燥介质的湿度，表面水分蒸发后，生球内部的水分不能及时地扩散到表面，表面出现干壳，蒸发面向内部移动此时，水分的内部扩散速度小于表面气化速度， 这叫“内部扩散控制” 。 此时，干燥过程受干燥介质和物料特性的共同决定。 3 生球干燥 3.1.2 内部扩散控制 当生球的干燥过程为内部扩散控制时，必须设法①增加内部的扩散速度，或②降低表面的气化速度。 否则，将导致生球表面干燥而内部潮湿（干壳），最终使表面干燥收缩并产生裂纹。 特点： U内扩U气化 3 生球干燥 3.1.3 干燥速度 生球干燥过程不可能单一由表面气化控制决定，也要受到内