王玉新
(河北津西鋼鐵股份有限公司技術中心)
豎爐球團是人造塊狀原料的一種方法,是一個將潤濕的粉狀物料變成物理性能和化學組成能滿足煉鐵要求的過程。在這個過程中由濕鐵粉變成成品球團礦大致可分為精粉自然干操、混合料干燥和生球干燥三種干燥形式,每一種形式在豎爐生產中都具有極其重要的作用。
1 精粉的自然干燥
一般來講,精粉粒度越細則親水性越強,我們入廠的精粉廠家較多粒度粗細參差不齊,平均粒度-200目大多在68%-75%之間,而且水份較高,在11%-12%。這樣的原料水份很難造球。而我們的烘干系統脫水能力有限,就目前條件而言,必須加大精粉儲量,進行成堆平鋪存放和混均,實施自然脫水干燥,直至水份達到10%左右,然后再分段加水。
2 混合料干燥
若采用水份過高的原料造球,雖然開始成球較快但母球容易粘結變形、粒度不均勻、而造球操作比較困難,產生過濕的生球。這樣過濕的生球強度較差,給下部的干燥帶來困難,以致影響球團礦的產、質量。水分不足的原料造球由于毛細水不足,母球脆弱且長大很慢、強度低、不過水份不足的原料在造球過程中可以補充加水,所以適宜造球的原料水份應略低于生球水份:一般控制在7-7.5%比較適宜。要達到這樣的水份就必須進行烘干干燥,實踐證明優質的混合料應是適宜的溫度和濕度,且料相中顆粒物料愈少愈好。以前我們采用一段烘干時,由于精粉較濕就必須采用高溫大廢氣量來脫水。
1、精粉與皂土在烘干筒內接觸時間較長且成滾動運行(揚料板缺少)料相中顆粒較多,精粉比表面積相應減小;被迫增大皂土配量,生球也呈聚結機理長大,嚴重影響生球質量。
2、采用二段烘干后,一段烘干采用高溫大廢氣只對精粉盡最大努力脫水,然后將皂土配加在1.5%左右的熱精粉中,不足部分用二段烘干做補充,這樣料相中顆粒明顯減少,比表面積減小幅度不大,混合料的活性增強,生球質量明顯好轉,這也是皂土單耗下降的一個重要因素。
3 生球的干燥
由于生球含有8.5%左右的水份,在高溫焙燒前必須去除水份進行干燥。干燥效果的好壞直接影響著球團礦的產、質量及爐況是否順行,所以生球干燥過程在豎爐生產中具有十分重要的意義。
1、生球布在500℃土50℃的烘床上,利用燃燒廢氣及導風墻所導冷風的余熱進行干燥,在這個過程中。干躁介質的溫度及流速過高,生球內部水份蒸發時的蒸汽壓力大于毛細力時,生球很容易出現裂紋。過低時干燥速度慢,影響產量。當生球的干燥過程進行到一半時生球內部蒸汽壓力最大(毛細力相應變小),生球呈“半花臉狀”;此時生球強度最差,最脆弱,極易破壞,所以對這樣的生球就要象呵護嬰兒一樣。若生球干燥不充分帶著大量的水份進入900-100℃的預熱氣流中,球內水份激裂蒸發,也將使生球產生裂紋甚至發生爆裂,嚴重影響成品率的提高。布料工要勤觀察烘床干燥情況及時調整生球入爐量,完全干燥的生球呈出灰白色,烘干床兩側必須保證干燥帶在300mm以上。
2、生球的初始濕度,尺寸對干燥過程的影響也是相當重要的
生球的初始濕度越高,干燥時所需時間愈長;限制了生球在較高介質溫度的流速中干燥的可能性,從而減慢了干燥速度。同樣,生球尺寸增大,對干燥也將帶來不利。因為生球導致熱性能差,尺寸的增加使其表層與內部的溫度差增大;熱導濕現象嚴重,干燥時間增長。其次,尺寸大的生球蒸發比表面積減小,內部蒸汽擴散距離長、阻力大、這也是降低干燥速度的重要原因。降低生球尺寸還有提高造球機的工作效率,焙燒過程中氧化充分;所加工的球團礦還原性強等優點。所以降低生球尺寸,在豎爐生產中具有戰略性意義就我廠現狀而言,目前生球尺寸一般控制在10-16mm為宜。
結論:
不同的原料條件對造球的適宜水份不同,但必須保證料相中無過多顆粒,生球尺寸的縮小是球團發展的必然趨勢,進入預熱帶的生球必須100%干燥,否則將嚴重影響球團礦的產、質量及爐況的順行,所以每一個干燥過程對豎爐生產都具有十分重要的作用。