王玉新
(河北津西鋼鐵集團股份有限公司)
在燒結生產過程中適宜的水分是提高燒結礦產量,保證燒結礦質量的基礎之一。隨著燒結技術的不斷進步,要獲得優質高產的燒結礦,提高水分控制要求和采取有效措施穩定燒結水份有著重要意義。
1 影響水分的主要因素
在燒結生產中影響水份的因素是多方面的:(1)、物料的親水性。親水性高的物料適宜水份大,親水性低的物料適宜水分小。(2)、物料的粒度。粒度小,比表面積大,適宜水分要高一些。同類礦石,精礦的適宜水份比粉礦高一些,粒度大,水分存于表面。結構疏松含結晶水多的礦石適宜水分比結構致密含結品水少的礦石或不含結品水的礦石。(3)、物料原始溫度及原始溫度愈高,水分在物料轉運過程中揮發愈快,故原始溫度高的適宜水分要高一些。夏季氣溫高,水分易蒸發,適宜水分應加上蒸發水分才是控制水分,高些。所以,控制水分比燒結水分綜上所述,影響燒結料水分的主要因素有物料的親水性、粒度組成、物料原始溫度、氣候變化以及外界因素等。
2 水分在燒結生產中的作用
燒結實踐表明“有水就有汽,有汽就有風”,適宜的水分在混合料透氣性條件中起著重要作用。
水在燒結混合料中的來源有兩個方面,首先是物料自身的含水量。其次是由混合制粒補加水。其作用有:一使混合料均勻潤濕,成份穩定,有利于制粒造球,改善料層透氣性,提高燒結生產率。二是提高燒結料的傳熱能力。因為水的導熱性能好,水的導熱系數為126-419kJ/㎡小時(30-100千卡/㎡.小時℃)而礦石導熱系數只有0.63千焦/米2小時℃,所以水進一步改善了熱交換的條件。三在燒結過程中,水分要進行蒸發冷凝,限制了高溫帶的過早下移,使高溫帶集中于較窄的范圍內,減小了氣流阻力,從而在低配碳下獲得必要的高溫區。四是水份降低物料表面粗糙度起到類似潤滑劑的作用,減少了汽流通過的阻力。五水在高溫條件下產生一定量的觸煤劑H、OH,加快燃燒過程。
3 水分控制與產質量間的關系
低水低碳厚料層是現代燒結技術發展的主要方向,對水份控制的穩定性要求非常高。合理穩定的混合料水份是獲得低 FeO高還原性高強度燒結礦的一個重要條件。因為水份的波動直接影響燒結礦的FeO含量和固體燃耗的變化,還影響燒結礦的強度和粒度組成等指標。265㎡燒結機生產實踐證明,混合料水份隨料層厚度的提高應該是下降的趨勢。只有降低了水分,才能做到低碳低FeO高強度,但水分不是越低越好,而是在一定料層厚度上有一定適宜的加水值。如料層加厚而水分不做向下調整或水分上升,就會造成燒結礦粒度增大,強度下降,返礦增多,質量變差;若水分降多了,則又會造成燒結過程中負壓升高,透氣性變差,導致燒結狀況惡化。同一種物料結構表明,水份大或小都會影響燒結參數變化:透氣性變差,垂直燒結速度變慢,燒結效果變差,致使形成生產的惡性循環。綜合實踐分析表明(見表1)265㎡燒結機料層由780mm加厚到850mm,水份由原來的7.4%降至7.0%,燃比由原來的3.5%降到2.8%下降了0.7%,FeO和燒結礦強度分別呈下降和上升趨勢。低溫還原粉化改善明顯,燒結礦強度上升趨勢。
表1 265m2燒結機水分變化對產質量的影響
料層 (mm) |
混合料水分(%) |
配炭(%) |
FeO(%) |
配料量(t) |
粒積(0-10)% |
RDI+3.5/% |
780 |
7.4 |
3.5 |
9.0 |
12000 |
30 |
68.5 |
800 |
7.4 |
3.5 |
8.8 |
12200 |
30 |
68.4 |
830 |
7.2 |
3.2 |
8.1 |
12200 |
28 |
71.6 |
850 |
7.0 |
2.8 |
7.5 |
12700 |
26 |
72.7 |
綜上所述,混合料水分對燒結生產而言不僅是一個非常重要的因素,又是一個十分靈敏、活躍的因素,它直接關系到燒結配碳量、返礦率、轉鼓指數和FeO含量等。只有根據料層厚度適宜控制水份才能實現低FeO高強度,達到節能降耗,優質高產。