CN103924065A - 一种金属化合物粉料的烧结方法和烧结装置 - Google Patents

一种金属化合物粉料的烧结方法和烧结装置 Download PDF

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李元廷
邓孝天
王皎月
肖鹏
韦德建
何坤林
伍艳梅
陈波
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Abstract

本发明公开一种金属化合物粉料的烧结方法和烧结装置,具体涉及一种含铁化合物粉料的烧结方法和烧结装置。所述方法包括有在含有金属化合物粉料的烧结料经点火并同时抽风机从料层底部抽吸空气后;于烧结料燃烧过程中一定时间内从料层上周喷射饱和水蒸气,以使饱和水蒸气通过抽风机的作用从料层顶部进入处于燃烧中的烧结料。该方法可以有效地提高烧结矿的产品质量,例如出矿率、烧结矿粒径组成等,同时该方法在烧结过程中还可降低用焦量。

Description

一种金属化合物粉料的烧结方法和烧结装置
技术领域
本发明涉及一种金属化合物粉料的烧结方法和烧结装置,具体涉及一种含铁化合物粉料的烧结方法和烧结装置。
背景技术
炼钢过程中的烧结工艺是将含铁粉料、工业废料、熔剂及固体燃料根据高炉要求按一定比例经混合、润湿、造球形成混合料及生烧结料;将混合料布在烧结机台车上,经点火器点火同时抽风机从料层中抽吸空气,在料层中形成负压,使料层表面周围空气渗入料层。
渗入的空气被料层顶部已生成的高温烧结矿加热,这一热交换过程还使顶部料层产生的烧结矿得到冷却,离开烧结带的空气为料层下部尚未烧结的生料提供热量,而这一热换速率决定着垂直烧结速度。为了保证烧结机台车上混合料完全烧透,需降低烧结机运转速度。空气与料层之间的热交换还与空气的比热及料层的透气性有关。点火带之后的料层透气性取决于烧结反应。如果烧结过程进展缓慢,那么高温带和熔化带就会很快扩大,就会使料层透气性变差。这时料层的透气性变差,会使烧结过程温度拐后移。这主要是因为此部分料层的高温带或熔化带深度增大所致。
增加与料层之间热交换有四种方法:一是增加料层吸入的空气量,但这受设计和成本所致;二是提高混合料原始透气性,但由于受原料的制约不经济。三是提高混合料温度。
空气与料层之间的热交换能力也决定了烧结矿的产品质量。
发明内容
本发明提供一种炼钢过程中的烧结方法,该方法可以有效地提高烧结矿的产品质量,例如出矿率、烧结矿粒径组成等,同时该方法在烧结过程中还可降低用焦量。
为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是采用一种金属化合物粉料的烧结方法,所述方法包括有在含有金属化合物粉料的烧结料经点火并同时抽风机从料层底部抽吸空气后;
于烧结料燃烧过程中一定时间内从料层上周喷射饱和水蒸气,以使饱和水蒸气通过抽风机的作用从料层顶部进入处于燃烧中的烧结料。
优选的,所述饱和水蒸气的温度为180℃以上。
优选的,所述烧结料中钒钛矿含量小于烧结料重量比的20%。
优选的,所述饱和水蒸气的喷射时间与烧结料燃烧的时间之比为1:2-3.5。
优选的,所述饱和水蒸气的喷射时间与烧结料燃烧的时间之比为1:2.5。
优选的,所述烧结料燃烧的时间为T,则饱和水蒸气喷射的初始时间为从0.4-0.6T开始。
优选的,所述饱和水蒸气为从料层上侧向下喷射或从料层侧面进行对侧喷射。
本发明另一个目的还在于提供一种金属化合物粉料的烧结装置,所述烧结装置包括有烧结台车,烧结台车的下部设置有抽风装置;
于所述烧结台车的上部设置有饱和水蒸气管道,所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面倾斜设置;所述饱和水蒸气管道与烧结台车相对的管面上连接有喷嘴。
优选的,所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面垂直设置。
优选的,所述饱和水蒸气管道与蒸汽脱水干燥器连接,以使水蒸气在进入饱和水蒸气管道之前通过蒸汽脱水干燥器进行干燥处理。
本发明金属化合物粉料的烧结方法具有以下有益效果:
本发明采用在含有金属化合物粉料的烧结料经点火并同时抽风机从料层底部抽吸空气后;于烧结料燃烧过程中一定时间内从料层上周喷射饱和水蒸气,以使饱和水蒸气通过抽风机的作用从料层顶部进入处于燃烧中的烧结料。上述技术方案主要改进点在于将烧结料通过现有的方式点火燃烧并于其底部抽风,在烧结料燃烧的时间内对其从上部进行饱和水蒸气喷射。该方式主要增添了对处于燃烧中的烧结料进行饱和水蒸气喷射,通过饱和水蒸气以及底部抽风的共同作用,饱和水蒸气可进入处于燃烧中的烧结料,从而可以达到降低烧结用焦量、增加料层空气渗入速度、减小CO排放量、提高利用系数、出矿率、转鼓指数、落下强度、改善粒度组成。
附图说明
图1为本申请金属化合物粉料的烧结装置示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一——现有钒钛矿重量含量小于20%的烧结料的烧结方式
采用现有烧结料的普遍烧结方式,在烧结过程中不对烧结料层喷射饱和水蒸气,待烧结料烧结完毕后,测定其各理化指标。所得数据见下表。
表一:现有烧结工艺
上表中,用焦量表示每吨烧结矿在烧结过程中所需配加的燃料量。表中数据单位为Kg;
料层空气渗入速度为采用烧结抽风机的抽风负压表示。表中数据单位为Kpa;
利用系数是衡量烧结生产产能的一个重要指标,是指单位有效抽风面积每小时烧结矿的产量,即台时产量÷有效抽风面积,表中数据单位为吨/平米小时(t/m2·h);
出矿率表示入炉烧结矿量与烧结饼(初产量)的比值。表中数据单位为%;
转鼓指数表示烧结矿耐磨性和抗冲击性,数值表示所得粒度大于规定标准的试样重量占试样总重量的百分比。表中数据单位为%;
落下强度表示烧结矿受外力不破碎的能力,用规定粒度的型煤碎块质量与试样原质量的百分比。表中数据单位为%;
粒度分布表示成品烧结矿的颗粒大小组成,粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总数量的百分数。表中数据左排表示颗粒粒径范围,单位为mm,例如0-5mm,大于40mm;右排数据表示对应粒径的颗粒占颗粒总数量的百分数,单位为%。
实施例二——本申请钒钛矿重量含量小于20%的烧结料的烧结
采用相同的烧结装置,所述烧结装置包括有烧结台车,烧结台车的下部设置有抽风装置;于所述烧结台车的上部设置有饱和水蒸气管道,所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面倾斜设置;所述饱和水蒸气管道与烧结台车相对的管面上连接有喷嘴;所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面垂直设置;所述饱和水蒸气管道与蒸汽脱水干燥器连接,以使水蒸气在进入饱和水蒸气管道之前通过蒸汽脱水干燥器进行干燥处理。
同时采用烧结方法,所述方法包括有将钒钛矿重量含量小于20%的烧结料经点火并同时抽风机从料层底部抽吸空气后;于烧结料燃烧过程中一定时间内从料层上周喷射饱和水蒸气,以使饱和水蒸气通过抽风机的作用从料层顶部进入处于燃烧中的烧结料;所述饱和水蒸气的温度为180℃以上,所述饱和水蒸气为从料层上侧向下喷射或从料层侧面进行对侧喷射;烧结料燃烧的时间为T,采用不同的饱和水蒸气的喷射时间与烧结料燃烧的时间之比A;采用相同的饱和水蒸气喷射的初始时间0.3T。待烧结料烧结完毕后,测定其各理化指标。所得数据见下表。
表二:钒钛矿含量小于20%的烧结料的烧结技术经济指标
上表中,用焦量表示每吨烧结矿在烧结过程中所需配加的燃料量。表中数据单位为Kg;
料层空气渗入速度为采用烧结抽风机的抽风负压表示。表中数据单位为Kpa;
利用系数是衡量烧结生产产能的一个重要指标,是指单位有效抽风面积每小时烧结矿的产量,即台时产量÷有效抽风面积,表中数据单位为吨/平米小时(t/m2·h);
出矿率表示入炉烧结矿量与烧结饼(初产量)的比值。表中数据单位为%;
转鼓指数表示烧结矿耐磨性和抗冲击性,数值表示所得粒度大于规定标准的试样重量占试样总重量的百分比。表中数据单位为%;
落下强度表示烧结矿受外力不破碎的能力,用规定粒度的型煤碎块质量与试样原质量的百分比。表中数据单位为%;
粒度分布表示成品烧结矿的颗粒大小组成,粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总数量的百分数。表中数据左排表示颗粒粒径范围,单位为mm,例如0-5mm,大于40mm;右排数据表示对应粒径的颗粒占颗粒总数量的百分数,单位为%。
实施例三——钒钛矿重量含量占20%-40%的烧结料的烧结
采用相同的烧结装置,所述烧结装置包括有烧结台车,烧结台车的下部设置有抽风装置;于所述烧结台车的上部设置有饱和水蒸气管道,所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面倾斜设置;所述饱和水蒸气管道与烧结台车相对的管面上连接有喷嘴;所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面垂直设置;所述饱和水蒸气管道与蒸汽脱水干燥器连接,以使水蒸气在进入饱和水蒸气管道之前通过蒸汽脱水干燥器进行干燥处理。
同时采用烧结方法,所述方法包括有将钒钛矿重量含量占20%-40%的烧结料经点火并同时抽风机从料层底部抽吸空气后;于烧结料燃烧过程中一定时间内从料层上周喷射饱和水蒸气,以使饱和水蒸气通过抽风机的作用从料层顶部进入处于燃烧中的烧结料;所述饱和水蒸气的温度为180℃以上,所述饱和水蒸气为从料层上侧向下喷射或从料层侧面进行对侧喷射;烧结料燃烧的时间为T,采用不同的饱和水蒸气的喷射时间与烧结料燃烧的时间之比A;采用相同的饱和水蒸气喷射的初始时间0.3T。待烧结料烧结完毕后,测定其各理化指标。所得数据见下表。
表三:钒钛矿含量占20%-40%的烧结料的烧结技术经济指标
上表中,用焦量表示每吨烧结矿在烧结过程中所需配加的燃料量。表中数据单位为Kg;
料层空气渗入速度为采用烧结抽风机的抽风负压表示。表中数据单位为Kpa;
利用系数是衡量烧结生产产能的一个重要指标,是指单位有效抽风面积每小时烧结矿的产量,即台时产量÷有效抽风面积,表中数据单位为吨/平米小时(t/m2·h);
出矿率表示入炉烧结矿量与烧结饼(初产量)的比值。表中数据单位为%;
转鼓指数表示烧结矿耐磨性和抗冲击性,数值表示所得粒度大于规定标准的试样重量占试样总重量的百分比。表中数据单位为%;
落下强度表示烧结矿受外力不破碎的能力,用规定粒度的型煤碎块质量与试样原质量的百分比。表中数据单位为%;
粒度分布表示成品烧结矿的颗粒大小组成,粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总数量的百分数。表中数据左排表示颗粒粒径范围,单位为mm,例如0-5mm,大于40mm;右排数据表示对应粒径的颗粒占颗粒总数量的百分数,单位为%。
实施例四——钒钛矿重量含量大于40%的烧结料的烧结
采用相同的烧结装置,所述烧结装置包括有烧结台车,烧结台车的下部设置有抽风装置;于所述烧结台车的上部设置有饱和水蒸气管道,所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面倾斜设置;所述饱和水蒸气管道与烧结台车相对的管面上连接有喷嘴;所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面垂直设置;所述饱和水蒸气管道与蒸汽脱水干燥器连接,以使水蒸气在进入饱和水蒸气管道之前通过蒸汽脱水干燥器进行干燥处理。
同时采用烧结方法,所述方法包括有在将钒钛矿重量含量大于40%的烧结料经点火并同时抽风机从料层底部抽吸空气后;于烧结料燃烧过程中一定时间内从料层上周喷射饱和水蒸气,以使饱和水蒸气通过抽风机的作用从料层顶部进入处于燃烧中的烧结料;所述饱和水蒸气的温度为180℃以上,所述饱和水蒸气为从料层上侧向下喷射或从料层侧面进行对侧喷射;烧结料燃烧的时间为T,采用不同的饱和水蒸气的喷射时间与烧结料燃烧的时间之比A;采用相同的饱和水蒸气喷射的初始时间0.3T。待烧结料烧结完毕后,测定其各技术经济指标。所得数据见下表。
表四:钒钛矿含量大于40%的烧结料的烧结技术经济指标
上表中,用焦量表示每吨烧结矿在烧结过程中所需配加的燃料量。表中数据单位为Kg;
料层空气渗入速度为采用烧结抽风机的抽风负压表示。表中数据单位为Kpa;
利用系数是衡量烧结生产产能的一个重要指标,是指单位有效抽风面积每小时烧结矿的产量,即台时产量÷有效抽风面积,表中数据单位为吨/平米小时(t/m2·h);
出矿率表示入炉烧结矿量与烧结饼(初产量)的比值。表中数据单位为%;
转鼓指数表示烧结矿耐磨性和抗冲击性,数值表示所得粒度大于规定标准的试样重量占试样总重量的百分比。表中数据单位为%;
落下强度表示烧结矿受外力不破碎的能力,用规定粒度的型煤碎块质量与试样原质量的百分比。表中数据单位为%;
粒度分布表示成品烧结矿的颗粒大小组成,粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总数量的百分数。表中数据左排表示颗粒粒径范围,单位为mm,例如0-5mm,大于40mm;右排数据表示对应粒径的颗粒占颗粒总数量的百分数,单位为%。
实施例五——不同饱和水蒸气喷射的初始时间
采用与实施例一相同的实验方式,不同的是采用相同的饱和水蒸气的喷射时间与烧结燃料的时间之比1:2.5,采用不同的饱和水蒸气喷射的初始时间,测定所得烧结料的理化性质,各结果见下表。
表五:水蒸气喷射初始时间不同的铁矿粉料烧结矿技术经济指标
上表中,用焦量表示每吨烧结矿在烧结过程中所需配加的燃料量。表中数据单位为Kg;
料层空气渗入速度为采用烧结抽风机的抽风负压表示。表中数据单位为Kpa;
利用系数是衡量烧结生产产能的一个重要指标,是指单位有效抽风面积每小时烧结矿的产量,即台时产量÷有效抽风面积,表中数据单位为吨/平米小时(t/m2·h);
出矿率表示入炉烧结矿量与烧结饼(初产量)的比值。表中数据单位为%;
转鼓指数表示烧结矿耐磨性和抗冲击性,数值表示所得粒度大于规定标准的试样重量占试样总重量的百分比。表中数据单位为%;
落下强度表示烧结矿受外力不破碎的能力,用规定粒度的型煤碎块质量与试样原质量的百分比。表中数据单位为%;
粒度分布表示成品烧结矿的颗粒大小组成,粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总数量的百分数。表中数据左排表示颗粒粒径范围,单位为mm,例如0-5mm,大于40mm;右排数据表示对应粒径的颗粒占颗粒总数量的百分数,单位为%。
实施例六——本发明金属化合物粉料的烧结装置
图1是本发明金属化合物粉料的烧结装置示意图;
本发明所述金属化合物粉料的烧结装置包括有烧结台车1,烧结台车1的下部设置有抽风装置;于所述烧结台车1的上部设置有饱和水蒸气管道2,所述饱和水蒸气管道2与烧结台车1的行进方向水平面倾斜设置;所述饱和水蒸气管道2与烧结台车1相对的管面上连接有喷嘴3。优选的所述饱和水蒸气管道2与烧结台车1的行进方向水平面垂直设置。所述饱和水蒸气管道2与蒸汽脱水干燥器4连接,以使水蒸气在进入饱和水蒸气管道2之前通过蒸汽脱水干燥器4进行干燥处理。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属化合物粉料的烧结方法,所述方法包括有在含有金属化合物粉料的烧结料经点火并同时抽风机从料层底部抽吸空气后;其特征在于:
于烧结料燃烧过程中一定时间内从料层上周喷射饱和水蒸气,以使饱和水蒸气通过抽风机的作用从料层顶部进入处于燃烧中的烧结料。
2.根据权利要求1所述的烧结方法,其特征在于:所述饱和水蒸气的温度为180℃以上。
3.根据权利要求1所述的烧结方法,其特征在于:所述烧结料中钒钛矿含量小于烧结料重量比的20%。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的烧结方法,其特征在于:所述饱和水蒸气的喷射时间与烧结料燃烧的时间之比为1:2-3.5。
5.根据权利要求4所述的烧结方法,其特征在于:所述饱和水蒸气的喷射时间与烧结料燃烧的时间之比为1:2.5。
6.根据权利要求1所述的烧结方法,其特征在于:所述烧结料燃烧的时间为T,则饱和水蒸气喷射的初始时间为从0.4-0.6T开始。
7.根据权利要求1所述的烧结方法,其特征在于:所述饱和水蒸气为从料层上侧向下喷射或从料层侧面进行对侧喷射。
8.金属化合物粉料的烧结装置,所述烧结装置包括有烧结台车,烧结台车的下部设置有抽风装置,其特征在于:
于所述烧结台车的上部设置有饱和水蒸气管道,所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面倾斜设置;所述饱和水蒸气管道与烧结台车相对的管面上连接有喷嘴。
9.根据权利要求8所述的金属化合物粉料的烧结装置,其特征在于:所述饱和水蒸气管道与烧结台车的行进方向水平面垂直设置。
10.根据权利要求8所述的金属化合物粉料的烧结装置,其特征在于:所述饱和水蒸气管道与蒸汽脱水干燥器连接,以使水蒸气在进入饱和水蒸气管道之前通过蒸汽脱水干燥器进行干燥处理。
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