烧结-新员工入职工艺培训PPT.ppt

干燥层 它借助于来自上层的燃烧产物带进的热量，使这一层的混合料水分蒸发。这一带的温度大约为70-150 ℃ 。由于水分剧烈的蒸发，在混合料中没有配加粘结剂时，混合料中强度差的小球就有可能遭到破坏。 过湿层： 从点火开始，烧结料中所含水分就开始蒸发转移到废气中，含水蒸汽的废气经过料层中的冷却部分，被冷却到低于露点，其中部分水汽发生冷凝，使这部分烧结料过湿，即超过原始水分。由预热带带来的热废气在干燥带引起水分激烈蒸发，因此废气损失大部分显热。这层有严重的过湿现象，这是由于在强大的气流和重力作用下，而烧结料水分比较高，烧结料的原始结构被破坏和料层中的水分向下机械转移，特别是那些湿容量较小的物料容易发生这种现象。过湿层的形成将使料层透气性变坏。为克服过湿作用对生产的影响，可采取提高混合料温度至露点温度以上的办法来解决。 水分在烧结过程中的行为和作用 烧结料中的水分主要来源于矿石、熔剂、燃料带入的水、混合料混匀制粒时添加的水、空气中带入的水、燃料中碳氢化合物燃烧时产生的水以及混合料中矿物分解的化合水。 一、水分的蒸发过程 水分在烧结过程中的蒸发可以分为以下几个阶段： 预热阶段 当热气体与湿料接触时，在一段很短时间内，蒸发过程进行得较为缓慢，物料含水量没有多大变化，但物料温度却有了明显的升高，在这段期间内，热量主要消耗于预热混合料，直至传给物料的热量与用于汽化的热量之间达到平衡为止，这段时期通常称为“预热阶段”。 等速干燥阶段 物料达到蒸发平衡的温度时，物料中的水分直线规律发生变化，水分以等速进行蒸发，这段时期通常称为“等速干燥阶段”，其特征在于物料表面上的蒸汽压可以认为等于纯液面上的蒸汽压，而与物料的湿度无关。这个阶段持续到物料达到所谓“临界湿度”为止。 水分在烧结过程中的作用 烧结料中含有一定的水分是保证烧结过程顺利进行，提高烧结矿质量必不可少的条件之一，水分在烧结过程中的作用可归结为以下几方面： 制粒作用 烧结混合料加入适当的水分，由于水在混合料粒子间产生毛细力，在混合料的滚动过程中互相接触而靠紧，制成小球粒，以改善料层的透气性。 导热作用 烧结料中的水分能够改善烧结料的导热性（水的导热系数为130-400kJ/m2.h.c，而矿石的导热系数为0.6 kJ/m2.h.c），料层中的热交换条件十分良好，这就有利于使燃烧带限制在狭窄的范围内，减少了烧结过程中料层的阻力，同时保证了在燃料消耗较少的情况下获得必要的高温。 润滑作用 水分子覆盖在矿粉颗粒表面，起类似润滑剂的作用，降低表面粗糙度，减少气流阻力。 助燃作用 固体燃料在完全干燥的混合料中燃烧缓慢，因为根据CO和C的链式燃烧机理，要求火焰中有一定含量的OH-和H+根，所以混合料中适当加湿在一切情况下都是必要的。 不同烧结料的适宜水分含量也不同。一般来说，物料粒度越细，比表面积越大，所需适宜水分越高。此外，适宜的水分与原料类型关系很大，表面松散多孔的褐铁矿烧结时所需水量可达10-20%，而致密的磁铁矿烧结时适宜的水量为5-10%。 烧结料最适宜的水分，是使混合料达到最高的成球率或最大料层透气性来评定的。最适宜的水分范围较小，超过0.5%时，对混合料的成球性即产生显著的影响。 水分在烧结过程中的弊端 消耗热量 从热平衡的观点看，1kg无烟煤的燃烧热值为27000kJ，而1kgH2O从液体转化为水蒸汽需要耗热2500kJ，两者近乎10：1的比例，也就是说，当混合料水分超过适宜水分1%时，固体燃料配比理论上要增加0.1%。 对透气性的影响 过湿层现象是影响透气性的最大因素，在烧结过程中水分由于受热开始蒸发，转移到废气中，热废气在穿过下层冷料时，由于存在着温度差，废气将大部分热量传给冷料，而自身温度不断下降，这样使得废气中的水蒸汽就开始在冷料表面冷凝，开始冷凝的温度就叫“露点”温度。水蒸汽冷凝的结果使下层料的含水量增加。当物料含水量超过物料原始水量时就称为过湿。 烧结过程中主要物理和化学变化过程 燃烧和传热； 蒸发和冷凝； 氧化和还原； 分解和吸附； 熔化和结晶； 矿(渣)化和气体动力学等。 在某一层中可能同时进行几种反应，而一种反应又可能在几层中进行。 碳酸盐分解及矿化作用 烧结料中的碳酸盐有CaCO3、MgCO3，如果用菱铁矿和菱锰矿烧结，则还有FeCO3和MnCO3。 生产熔剂性或高碱度烧结矿时，需加入大量CaCO3和一定的MgCO3。它们的分解条件所示。CaCO3的分解温度较其他碳酸盐高。其分解反应为: 燃料燃烧与传热 烧结料中固体碳的燃烧为形成粘结所必须的液相和进行各种反应提供了必要的条件(温度、气氛)。烧结过程所需要的热量的80~90%为燃料燃烧供给。然而燃料在烧结混合料中所占比例很小，按重量计仅5