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烧结过程余热利用是钢铁工业的一个重要课题,热风烧结是烧结余热利用的一种重要方式,由于热风补偿了烧结料层上部热量的不足,提高了上层烧结温度,降低了上层烧结矿的冷却速度,减缓了上下料层的温差,使得上层烧结矿强度增加,上、下层质量差别减小,提高了烧结成品率达到增产的目的。另外,减少固体燃料消耗,节约能源,同时也可提高烧结过程氧位,减少局部过熔现象,降低烧结矿中FeO含量,改善还原性能。
1、热风烧结实验室试验
(1)热风对成品烧结矿层阻力影响:热风温度在300℃之内,对成品烧结矿的阻力影响可忽略。当热风温度超过450℃,热风对成品烧结矿层的阻力将增加14.4%。从对成品烧结矿层阻力影响而言,烧结后期热风温度不宜超过350℃。
(2)由于高碱度烧结矿的特点是烧结速度快,并要求进行低温烧结,因此追求的是较高温度水平保持时间,而不是温度绝对值高,热风烧结可以满足高碱度烧结的需要。2005年实验室试验表明,混合料粒度组成好、配加高质量生石灰6.5%、提高料温至60℃以上,生成超高碱度(2.3倍)厚料层烧结:
1)热风烧结能够提高烧结速度。燃料配比不变,200℃-350℃热风烧结,与基准期相比,烧结速度都提高。
2)200℃的热风烧结时,随着热风作用时间的延长,烧结矿转鼓强度提高;但是300~350℃全程热风烧结,转鼓强度反而降低。因此,考虑烧结矿转鼓强度的关系,烧结后期的适宜热风温度为200℃。
3)350℃的热风全程烧结,成品率下降,表明烧结料层中热量“过剩”。
4)烧结矿冶金性能,超高碱度烧结矿结合热风烧结,改善了烧结矿的低温还原粉化性能,同时改善烧结矿的高温冶金性能。试验期与基准期相比,RDI(-3.15mm)%降低2.58个百分点;烧结矿中温还原度提高2.31个百分点;烧结矿的熔滴区间降低9℃。
5)基准期与试验期烧结矿相比,试验期烧结矿铁酸盐分布广泛,含量比基准期提高4~5个百分点以上,达到28~31%,能观察到针状铁酸盐相生成。
2、热风烧结工业试验
(1)钒钛磁铁精矿烧结,较高温度的热风有利于提高烧结速度。试验期与基准期相比,新料增加3kg/m,料层增加31mm;单位料层阻力损失由25.27Pa降低到22.95Pa;烧结速度由15.46mm/min增加到16.07mm/min,提高了3.95%。热风烧结每分钟带入的热量相当1.27kg/t烧结矿。
(2)热风烧结试验期与基准期相比,烧结矿强度及粒级指标都得到了显著的改善。
另外,1#烟囱设一个φ2,0m的热风主管、每个热风主管设2×φ2.0m的热风支管。2#烟囱设一个φ2.0m的热风主管、2×φ2.0m的热风支管。总热风烧结长度能够达到22m。