铁矿粉烧结的基本理论

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烧结及高炉炼铁基本原理及工艺课件

烧结及高炉炼铁基本原理及工艺课件
高炉炼铁的主要设备包括高炉本体、热风炉、鼓风机、除尘设备等。高炉是核心 设备,用于炼铁;热风炉用于提供热风;鼓风机用于向高炉内鼓入空气;除尘设 备用于除去烟尘,保护环境。
03
烧结及高炉炼铁的能耗 与环保
能耗分析
烧结过程的能耗
烧结过程是钢铁生产中能耗最高的环节之一,其主要能耗来自于点火燃料、电力消耗和工艺用水。其中,点火燃 料是烧结过程最主要的能源,占整个烧结过程能耗的60%以上。
高炉炼铁的能耗
高炉炼铁的能耗主要包括煤炭、电力、焦炭和氧气等,其中煤炭和焦炭是最主要的能耗来源。在炼铁过程中,需 要将这些能源转化为化学能以还原铁矿石中的铁元素。
环保措施与减排技术
烧结过程的环保措施
在烧结过程中,采取一系列环保措施以减少环境污染,例如使用低硫燃料、安装除尘设备、进行烟气 脱硫等。此外,还可以通过提高烧结矿的质量和利用率来减少废渣的产生。
碳捕获和储存技术
利用该技术可以有效地减少高炉炼铁过程中的碳排放,提高环保 水平。
氢还原技术
利用氢气作为还原剂,替代焦炭,以减少碳排放和环境污染。
自动化和智能化设备
应用先进的自动化和智能化设备,可以提高生产效率、降低劳动成 本,并确保产品质量。
05
烧结及高炉炼铁生产过 程中的问题与解决方案
烧结生产过程中的问题与解决方案
高炉炼铁的环保措施
高炉炼铁过程中产生的废气和废水对环境造成的影响较大。为了减少环境污染,需要采取一系列环保 措施,例如使用高效除尘设备、进行废气脱硫、废水处理等。此外,还可以通过提高炼铁效率来减少 废渣的产生。
可持续发展的方向和前景
烧结及高炉炼铁的可持续 发展方向
为了实现烧结及高炉炼铁的可持续发展,需 要从能源消耗和环境保护两个方面入手。一 方面,需要研发和推广低能耗技术和设备, 提高能源利用效率;另一方面,需要加强环 保措施和技术的研究和应用,减少环境污染 和排放。

铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中的应用

铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中的应用
化学反应和相互影响,以确保烧结过程的稳定性和可控性。
04
铁矿粉在烧结优化配矿中的 研究进展
铁矿粉基础性能的研究进展
铁矿粉的化学成分
随着分析技术的进步,对铁矿粉的化 学成分研究更加深入,尤其是微量元 素的检测和分析,有助于更精确地评 估铁矿粉的质量和潜在价值。
铁矿粉的物理性能
物理性能的研究包括粒度分布、密度 、硬度等,这些因素直接影响铁矿粉 在烧结过程中的反应性和混合性能。
铁矿粉在烧结优化配矿中的理论研究进展
烧结反应动力学
通过建立烧结反应动力学模型,研究 不同成分的铁矿粉在烧结过程中的反 应速率和机理,为优化配矿提供理论 依据。
混合料相组成与性能
研究不同铁矿粉对混合料相组成和性 能的影响,包括液相形成、固相反应 等,有助于揭示铁矿粉在烧结过程中 的作用机制。
铁矿粉在烧结优化配矿中的实践应用进展
铁矿粉基础性能及其在烧结 优化配矿中的应用
目录
• 铁矿粉基础性能 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的作用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的实践
应用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的研究
进展 • 结论与展望
01
铁矿粉基础性能
铁矿粉的物理性质
01
02
03
密度
铁矿粉的密度是衡量其质 量的重要指标,密度越大, 单位体积的矿粉质量越大。
有害元素含量
如铅、汞、砷等有害元素 应严格控制其含量,以确 保生铁的安全直接影响烧结 矿的透气性和强度,粒度过小会 导致烧结矿强度降低,过大则会 影响透气性。
粒度分布
理想的粒度分布可以提高烧结矿 的质量和产量,粒度分布过于集 中或分散都不利于烧结。
02
铁矿粉的粒度选择与调整对烧结工艺具有重要影响,合适的粒度分布可以提高烧 结矿的质量和产量。

《烧结生产应用知识》

《烧结生产应用知识》
精品ppt
(1) 燃料的燃烧和热交换;
(2) 水分的蒸发及冷凝;
(3) 碳酸盐的分解,燃料中挥发分的

发;
(4) 铁矿物的氧化、还原与分解;
(5) 硫化物的氧化和去除;
(6) 固相间的反应与液相生成;
(7) 液相的冷却凝结和烧结矿的再氧

等。
精品ppt
3 简述烧结过程的特点。 答:烧结料点火后,烧结过程自上而下地进行,
精品ppt
4 烧结矿的碱度有几种表示方法?一般使 用几元碱度?
答:烧结矿中的碱性氧化物含量与酸性 氧化物含量的比值称为烧结矿的碱度,有 如下三种表示方法:
CaO/SiO2为二元碱度;(CaO+MgO)/ SiO2为三元碱度;(CaO+MgO)/ (SiO2+Al2O3)为四元碱度,一般使用二元 碱度。
8 矿槽及料仓的清仓作业应采取哪些单项安全措施? 答:对矿槽及料仓进行清仓作业时,为防止可能
发生的积料塌落、上部落物及下部设备运转造成的 砸伤、掩埋、窒息、绞伤等人身事故,应作如下安 全规定:
(1) 清理作业前,将仓上工序的皮带机及仓下工 序的圆盘给料机停止运行(包括切断事故开关、挂 检修牌)。如上部皮带不能停运,应将上口加挡板 封闭。
精品ppt
13烧结过程中的三碳指什么而言,它们一般含碳在 什么范围?
答:三碳是指返矿残碳、烧结矿残碳及混合料固 定碳。返矿残碳要求小于l%,烧结矿残碳要求小 于0.4%,混合料固定碳一般在3%左右。 14 简述烧结料中加入熔剂的作用。
答:烧结料中加入碱性熔剂,可使烧结矿熔剂化 ,把炼铁过程中必须加入的部分熔剂及其在高炉内 进行的化学反应移到烧结过程中进行。这有利于强 化高炉冶炼,同时,也强化了造渣过程,并可降低 焦比。另外,能够改善原料的烧结性能,强化烧结 过程,提高烧结矿的产量和质量。

烧结工(中级)基础理论试题

烧结工(中级)基础理论试题

填空题1.烧结过程的主要作用,是为了充分利用块矿加工过程中产生的________及贫矿精选所得的精矿粉。

2.烧结过程的粘结块机理,是在高温条件下,部分混合料颗粒表面________产生一定数量的液相冷却后使矿粉颗粒粘成块。

3.铁矿粉烧结后,不但改变了冶炼性能,而且有利于________。

4.铁矿粉烧结后,性能的改善,有利于强化高炉冶炼过程及改善________。

5.烧结生产发展的趋势是________的大型的自动化水平的提高。

6.烧结矿热处理的作用是为了________,减少返矿及粉末。

7.烧结矿的生矿还原性好的主要原因是________增加。

8.烧结矿过程宏观上是________。

9.烧结过程中自上而下具有明显的分层性,点火开始后各层依然出观,然后又________。

10.烧结过程中在碳颗粒的周围是________气氛。

11.燃烧层透无性差的主要原因是矿物________,增加了对空气穿透的阻力。

12.在燃烧层中碳燃烧后生________。

13.在燃烧层下部的热交换主要体现在________将热量传递给混合料。

14.燃烧层中温度最高点的移动速度称为________。

15.烧结矿质量不均匀的直接原因是________的温度不均匀。

16.当燃料粒度增大时.料层的透气性________。

17.燃料粒度太粗时,易造成偏析而引起________不均匀。

18.增加固体燃料用量,可以使高温的________升高。

19.混合料中水分蒸发的条件是气相中水蒸汽的分压________该条件下的饱和蒸汽压。

20.当温度大于 100℃时,混合料中的留有部分水分________。

21.褐铁矿烧结时,结晶水分解吸热,可以降低________的烧结温度水平。

22.烧结过程中 CaO 的矿化程度主要与自身粒度、矿石粒度________有关。

23.烧结矿中 FeO 含量越少,氧化度越高,________越好。

24.影响固相反应速度的外在条件是________。

钢铁烧结工艺

钢铁烧结工艺

钢铁烧结工艺钢铁烧结工艺是一种重要的冶金工艺,用于将金属粉末通过高温烧结过程使其聚结成块状材料。

这种工艺在钢铁行业中应用广泛,具有高效、节能、环保等优点。

本文将详细介绍钢铁烧结工艺的基本原理、应用领域以及发展趋势。

一、钢铁烧结工艺的基本原理钢铁烧结工艺是利用金属粉末的高温烧结性质,通过加热和冷却过程使其粒子间发生扩散和结合,从而形成块状材料。

具体步骤包括原料制备、成型、烧结和冷却四个过程。

原料制备是钢铁烧结工艺的第一步,主要包括金属粉末的选择和配比。

金属粉末通常由铁粉、合金粉等组成,根据不同要求可以添加一定比例的添加剂。

配比的合理与否直接影响到烧结后材料的性能。

成型是将原料粉末按一定的形状和尺寸进行压制,使其具有一定的强度和形状稳定性。

常用的成型方式有压制、注塑、挤压等。

成型后的材料称为绿坯。

烧结是将成型后的绿坯置于高温环境中,使其发生热变形和结合。

烧结的温度通常在金属材料的熔点以下,但高于金属的晶界扩散温度。

在烧结过程中,金属粉末颗粒间会发生扩散,同时表面粒子经过短时间的高温接触,使其发生部分熔化,从而实现颗粒间的结合。

冷却是烧结后的最后一个过程,将已烧结的块状材料冷却至室温,使其具有一定的强度和形状稳定性。

冷却过程中,要注意避免过快或过慢的冷却速度,以免引起材料内部应力过大或结构不稳定。

钢铁烧结工艺广泛应用于钢铁行业的各个环节,包括铁矿石的烧结、高炉炉料的制备、铁精粉的制备等。

在铁矿石的烧结过程中,通过烧结工艺可以将低品位的铁矿石转化为高品位的烧结矿。

这样不仅提高了铁矿石的利用率,还减少了矿石资源的消耗,对环境保护也起到了积极的作用。

高炉炉料的制备是钢铁生产过程中的重要环节。

通过烧结工艺,可以将粉状的铁精粉和其他辅助材料烧结成块状的高炉炉料。

这样可以提高炉料的流动性和透气性,进一步提高高炉的冶炼效率和产量。

铁精粉的制备是钢铁烧结工艺的另一个重要应用领域。

通过烧结工艺,可以将铁精粉和其他添加剂烧结成块状的铁精矿。

进口铁矿粉的烧结性能及配矿方法

进口铁矿粉的烧结性能及配矿方法

1145 -
1.795 -
哈 HIX 哈 HIY
粉 粉
62.28 58.35
4.22 4.85
2.32 1.26
0.16 0.20
0.28 0.30
0.026 0.021
0.080 0.038
0.012 0.008
4.96 10.16
1233 1135
39.3
0.498 3.127
西安吉 拉斯粉 委粉 马萨杰 粉 伊朗粉
63.13 62.44 61.50
4.27 4.05 3.42 4.70 3.40 3.72
1.38 1.23 2.20 2.22 2.09 1.83
0.49 0.66 0.20 0.20 0.01 0.05
0.08 0.12 0.10 0.20 0.18 0.11
5.20 5.17 6.00 4.35 4.42 5.60
近几年新开发的几种铁矿粉的粒度组成(mm)
-5.0~3.0 -3.0~1.0 -1.0~0.25 -0.25~0.125 -0.125 平均值
-8.0~5.0
11.15 14.3 11.3 19.6 14.98 13.40 17.1 12.25 19.24 12.7 7.27 22.0 26.1 11.31
5.52 -
20.31 -
1.98 1.98 2.13
皮 尔 巴 拉 2.95 粉(PB) 2.76 12.42 火箭粉 (FMG) 哈粉 HIX HIY 斯粉 委粉 马萨杰粉 7.70 0.68 16.20
进口铁矿粉的烧结性能及配矿方法
许满兴 (北京科技大学)
摘 要:本文重点介绍了进口铁矿粉的化学成分、粒度 组成、 它们的单烧指标及冶金性能,并对铁矿粉烧结性能的 基础理论作了必要的分析,铁矿粉的烧结性 能可以采 用烧结反应性、同化性等五种基础特性和其晶粒大小、 水化程度及Al2O3含量高低三种配矿方法使其互补和调 节。 关键词:进口铁矿粉 烧结性能 单斯 扬 天普乐 迪

烧结工艺理论知识(全面)

烧结工艺理论知识(全面)

烧结工艺理论知识(全面)第一章烧结生产概述§1-1烧结生产在冶金工业中的地位一、详述热处理工艺的产生和发展烧结方法在冶金生产中的应用,起初是为了处理矿山、冶金、化工厂的废气物(如富矿粉、高炉炉尘、扎钢皮、炉渣等)以便回收利用。

随着钢铁工业的快速发展,矿石的开采量和矿粉的生成量亦大大增加。

据估计,每生产1t生铁须要1.7~1.9t铁矿石,若就是贫矿,须要的铁矿石则更多。

另外,由于长期的采矿和消耗,能够轻易用以炼钢的富矿愈来愈少,人们不得不大量采矿贫矿(含铁25%~30%)。

但贫矿轻易浸出炼钢就是很不经济的,所以必须经过选矿处置。

选矿后的精矿粉,在含铁品位上就是提升了,但其粒度不合乎高炉炼钢建议。

因此,对采矿出的粉矿(0~8mm)和精矿粉都必须经过造块后方可以用作炼钢。

我国铁矿资源多样,但贫矿较多,约占到80%以上,因此,炼钢前大都需经碎裂、筛分、选矿和造块等处理过程。

烧结生产的历史已有一个多世纪。

它起源于资本主义发展较早的英国、瑞典和德国。

大约在1870年前后,这些国家就开始使用烧结锅。

我国在1949年以前,鞍山虽建有10台烧结机,总面积330m2,但工艺设备落后,生产能力很低,最高年产量仅几十万吨。

我国铁矿石烧结领域取得的成就,概括起来包括以下几个方面:(1)热处理工艺:自1978年马钢冷烧技术科技攻关顺利后,一批重点企业和地方骨干企业基本顺利完成了苏烧改冷烧工艺。

部分企业投入使用原料搅匀料场,并投入使用,绝大多数钢铁企业同时实现了自动化配料、混合机加强制粒、偏析布料、加热筛分、整粒及砌底料技术。

(2)新工艺、新技术开发和应用:如高碱度烧结矿技术、小球烧结技术、低温烧结技术、低硅烧结技术等,在钢铁企业得到推广应用,并取得了显著的效益。

(3)设备大型化和自动化:20世纪50年代,我国最小烧结机75m2,60年代130m2,80年代265m,90年代宝钢二、三期和武钢等450m烧结机相继投产,这些都就是我国自行设计、自行生产,并同时实现自动化生产的。

《钢铁冶金》第二章铁矿烧结

《钢铁冶金》第二章铁矿烧结

四、燃料燃烧和传热
❖ 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3~5%,按体积计约 10%。在碳量少,分布稀疏的条件下,要使燃料迅速而 充分地燃烧,必须供给过量的空气,空气过剩系数达 1.4~1.5或更高。
❖ 随着烧结过程的进行,燃烧层向下移动,烧结矿层增厚, 自动蓄热作用愈显著,愈到下层燃烧温度愈高。这就出现 上层温度不足(一般为1150℃左右),液相不多,强度较低, 返矿较多;而下部温度过高,液相多,过熔,强度虽高而 还原性差,即上下烧结矿质量不均的现象。为改善这种状 况,提出了具有不同配碳量的双层或多层烧结的方法。即 上层含碳量应高于平均含碳量,而下层应低于平均含碳量, 以保证上下层温度均匀,质量一致。而且节省燃料。苏联 采用分层烧结某矿粉,下部含碳量低1.2%,节省燃料10%, 联邦德国某厂使用双层烧结,节省燃料15%,日本用此法 节省燃料10%。
❖ 随着烧结料层的增厚,自动蓄热量增,有利于降低燃料 消耗,但随着料层厚度增加,蓄热量的增加逐渐减少,所 以燃耗降低幅度也减小。当烧结矿层形成一个稳定的蓄热 层后,则蓄热量将不再增加,燃耗也不再降低。因此,从 热量利用角度看,厚料层烧结是有利的,但不是愈厚愈好, 在一定的条件下,存在着一个界限料层高度。同时料层高 度的进一步增加还受到透气性的限制。
❖ 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。 下面对各过程分别进行研究和讨论。
二、烧结料中水分的蒸发、分解和凝结
❖ 任何粉料在空气中总含有一定水分,烧结料也不例外。除 了各种原料本身带来和吸收大气水分外,在混合时为使矿 粉成球,提高料层透气性,常外加一定量的水,使混合料 中含水达7~8%。这种水叫游离水或吸附水。100℃即可 大量蒸发除去。如用褐铁矿烧结,则还含有较多结晶水 (化合水)。需要在200~300℃才开始分解放出,若含有粘 土 质 高 岭 土 矿 物 (Al2O3·2SiO2·H2O) 则 需 要 在 400~600℃ 才能分解,甚至900~1000℃才能去尽。
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中温(1300℃~1600℃)时:n/m=1~2; 即高温时燃烧以CO为主,低温时CO2占优势。烧结过程中燃烧带温度一般介于 1300~1500℃之间,因而固定碳燃烧的中间产物中CO2和CO的比例介于1~2之间。 由反应的组成环节可知,燃烧反应的速度取决于扩散速度和界面化学反应速度。 (1)气体通过边界层向焦炭颗粒表面的扩散速度V扩; V扩=D C0-C δ
铁矿粉烧结的基本理论
王喆
北京科技大学
烧结系列讲座的主要内容
1. 铁矿粉烧结的基本理论 2. 烧结矿的矿物组成与结构及其对烧结矿质量的影响 3. 铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中的应用 4. 单种炉料矿相和冶金性能研究 5. 预还原烧结矿新工艺
2
世界铁矿粉的主要出口国家和地区
铁矿粉主要出口国家和地区
矿物组成,%
块矿种类
印度矿 MBR块 哈矿
赤铁矿
70-75 85 91.4
磁铁矿
3-5 5-7 0.3
褐铁矿
偶见 1 1.6
脉石
20-25 5-7 4
孔洞
5-10 10-15 1-3
1. 印度矿主要以赤铁矿为主,磁铁矿较少,约有20—25%的脉石。 2. 巴西矿的赤铁矿含量高达85%,其它矿物较少,空洞较多。 3. 哈块的两种主要矿物为赤铁矿和褐铁矿,赤铁矿稍多。此外,哈块的孔 洞也较多。
除了上述国家之外,其他出口铁矿粉的国家还有智利、葡萄牙、 伊朗等。
世界铁矿石“三巨头”
1
2
淡水河谷
必和必拓
3
力拓
铁矿石“三巨头”之一:巴西的淡水河谷 (Vale of Brazil)
淡水河谷公司成立于1942年6月1日,铁矿资源集中在“铁四角”地区和巴 西北部的巴拉州,保有铁矿储量约40亿吨,其主要矿产可维持开采近400年。 挺博佩贝铁矿 主要铁矿 卡潘尼马铁矿 卡拉加斯铁矿 除经营铁矿砂外,巴西淡水河谷公司还经营锰矿砂、铝矿、金矿等矿 产品及纸浆、港口、铁路和能源。
迪和戈德沃斯。这三个矿区的总探明储量约为29亿吨,目前铁矿石的
年产量为1亿吨。在亚里南部,还有未开发的C采区,保有储量45亿吨。
铁矿石“三巨头”之三:澳大利亚力拓
(Rio
Tin司成立于1873年的西班牙。并在2000年成功收购了 澳大利亚北方矿业公司,成为在勘探、开采和加工矿产资源方面的全球佼佼
者。该公司控股的哈默斯利铁矿有限公司是澳大利亚第二大铁矿石生产公司,
在西澳皮尔巴拉地区有五座生产矿山(即汤姆普赖斯铁矿、帕拉布杜铁矿、 恰那铁矿、马兰杜铁矿和布诺克曼第二矿区),探明储量约为21 亿吨,公司
铁矿年生产能力为5500万吨。
不仅向全球提供铁矿石,还提供包括铝、铜、钻石、能源产品、黄金、工业 矿物等产品。
3.随着烧结矿层的增厚而燃烧层
温度的升高,自动蓄热作用不断 增强。
自动蓄热作用的利与弊
1.自动蓄热作用提高了烧结过程中热能的利用率,可以节省 固体燃料消耗,由于自动蓄热作用使料层温度升高,烧结矿 的强度亦得到改善,尤其是中下层烧结矿的强度提高的更为 明显。 2.增加料层厚度也带来不利的影响,它使上下层温差增大,
固定碳燃烧反应热力学
埃林汉氧位图。稳定单质(M)与1摩尔氧结合成氧化物(MxOy)的 反应的标准自由焓变量ΔG°(即氧势) 与温度T的关系图。
3
4 1
2
反应1:C+O2=CO2 △G=-94200-0.2T
反应2:2C+O2=2CO △G=-53400-41.9T
反应3:C+CO2 =2CO △G=--13500+11.5T 反应4:2CO+O2=2CO2 △G=--40800+41.7T
烧结燃料最好选择焦粉,若焦粉不足时,可选择挥发分较低的
无烟煤作为燃料,绝对不可以用烟煤做烧结燃料。主要是因为 无烟煤和烟煤的挥发分较高,会对烧结的除尘系统带来较坏的
影响。
烧结过程中的传热与蓄热
烧结过程中抽入的空气使固体燃料产生高温和废气,这样在料层中就 发生热交换,使得烧结得以正常进行,热能得到充分地利用。 烧结料层中热交换的特点和温度分布规律 1.燃烧层以上: 热量 烧结矿 空气
烧结矿质量不均,需要采用特殊烧结工艺解决。
高温区移动速度、温度水平和厚度对烧结过程的影响
烧结过程中的高温区也就是燃烧层,是烧结矿最为重要的部分; 高温区的移动速度指的是烧结矿最高点的移动速度。
燃料燃烧速度
垂直烧结速度 传热速度
几种铁矿粉的爆裂性
加热前>5mm, 加热后>5mm, % % 19.5 18.1 15.2 18.1 16.9 9.9 差值 % -1.4 -1.2 -5.3 加热前 <0.5mm,% 34.5 36.2 26.2 加热后 <0.5mm,% 36.3 38.2 32.3 差值 % 1.8 2 6.1
矿粉原料吸水量 矿粉 吸水量 巴西粗粉 10.59 印度粉 14.13 澳粉 17.46
原料的亲水性对烧结过程的影响为:
烧结过程中,随着烧结的进行,水分受热而蒸发,抽风的作用下,被带到烧结料 层下部的过湿层而冷凝。
亲水性强的矿粉,在制粒过程中需要的水量也就多。这就必然导致过湿带变后,
将使垂直烧结速度降低。
固定碳燃烧反应动力学
反应机理方程为: 吸附:xC+y/2O2=CxOy 断裂:由于温度的升高,产生热裂或由于新的氧分子的撞击而分解成CO2和CO;
CxOy
CxOy+O2 高温(大于1600℃)时:n/m=2 低温(小于1300℃)时:n/m=1;
=m CO2+n CO
所产生的CO2和CO的比例,随温度不同而异:
2.燃烧层:
炙热的 空气
+
温度达 到着火 点的碳
= 1300~1500℃高温
3.在干燥层和预热层: 热交换 烧结 废气 烧结料 气流速度高并 含有水分,原 料粒度细 烧结料温度迅速升高,该处物料中的水分急剧蒸发而干燥
预热层:1700~2000℃/min
干燥层:500℃/min
4.在过湿层:
从预热层下来的废气与物料的温度相差不大,热交换进行的很慢。 由于热交换的上述特点,因而沿料层高度的温度分布具有明显的规律性:
高温时,K很大,D很小,上市中第一项分母趋近于0于是 C0 V=D δ
总的反应控制在扩散速度范围内。
前一种情况,可通过提高反应温度来提高燃烧反应速度;后一种情
况,则可通过缩小燃料粒度或增大气流速度,增加氧浓度,以促进 燃烧反应。
烧结过程中固体碳燃烧的特点
烧结过程中燃料的燃烧既不同于炉灶中呈层状的碳的燃烧,也不 同于单颗粒碳的燃烧,它具有以下特点
温度曲线的基本特征不随料层高度、原料特性或其它因素而改变。
距离烧结矿表层的距离
自动蓄热作用
烧结过程是一个非等温过程,一般所谓烧结温度是指烧结层中某 一点所达到的最高温度,正常情况下,最高点温度随燃烧层的下 移而不断提高,这对烧结矿质量是有影响的。
1.空气经过烧结矿层时,被烧结 矿预热。 2.物理热被烧结废气带到燃烧层, 燃烧时产生更高的温度。
KC= D C=
整个反应的总速度: 1 V=KC= 1 + KC0 DC0 δ
式中,1/KC表示化学反应阻力, δ/DC0表示扩散阻力。因此,碳燃烧反 应受两个阻力的控制,它们与温度有较大的关系。 又因为K~e-E/RT
低温时,K很小,D很大,上式分母中第二项趋近于零,所以
V=KC0 总的反应控制在化学反应的范围内
需要较大的空气 过剩系数 废气中,CO、 CO2、O2同时存在 氧化区与还原区 同时存在,总的 气氛是氧化性的
一般为1.4~1.5,保证碳粒 的反应 热力学条件和烧结过程中 所发生反应共同决定的 离碳粒远近不同的区域的 气氛不同
烧结料层中,固体碳的反应基本处于扩散速度范围内。
根据烧结条件(碳粒直径3mm,Re=100)对碳燃烧速度的研 究表明,当温度低于700℃时,C+O2的反应速度处于化学反应 速度范围内;但温度高于1250℃时,该反应处于扩散速度范 围内。而烧结燃烧层温度在(1300℃~1500℃),气流速度又 不高( Re=50~150 ),所以确认该反应为扩散反应控制。
几种常见澳粉的基本性能
几种澳粉的化学成分,% 矿粉
哈粉 纽粉 罗布河粉
TFe
61.36 62.44 56.54
SiO2
3.9 4.7 6.09
CaO
0.18 0.1 0.13
MgO
0.35 0.06 0.21
Al2O3
2.35 2.26 2.8
S
0.02 0.009 0.022
P
0.112 0.089 0.048
燃料燃烧对烧结过程的影响
燃料的燃烧性
国丰烧结燃料的差热曲线
实验升温参数表 升温区间 0~1100°C 升温速率 15℃/min 燃料燃烧性的实验结果
燃料 焦粉 烧结煤 反应开始温度,℃ 566 501 反应终止温度,℃ 739 682 反应速率最大温度,℃ 637 582
气氛 空气
燃料的工业分析,% 燃料 焦粉 烧结煤 烟煤 A 14.81 9.94 11.66 V 2.46 9.06 28.53 C固 80.16 80.76 59.37 S 0.37 0.47 0.65 H2 O 2.05 7.98 4.72
矿粉名称 哈粉 纽粉 罗粉
1.从表中可以看出:罗布河铁矿粉的爆裂性是最强的,实验后与实验强相 比,大于5mm的矿粉比例减少5.3%,而小于0.5mm的矿粉比例增多了6.1%; 哈粉和纽粉的爆裂性不太强,爆裂实验前后矿粉粒度变化不大。 2.罗布河粉的强爆裂性是与其矿物组成、烧损等有关的。
固定碳燃烧反应
式中, C0、C分别为空气中及碳粒周围的表面氧浓度; δ为气相边界层厚度;
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