DL型燒結機是1887年英國人亨廷頓(T.Huntin gton)和赫伯萊茵(F.Heberlein)首次申請了硫化礦鼓風燒結法和用於此法的燒結盤設備的專利。1906年美國人德懷特(A.Dwight)和勞埃德(R.Lloyd)在美國取得抽風帶式燒結機的專利。1911年第一台有效面積為8m2的連續帶式抽風燒結機(亦稱DL型燒結機)在美國賓夕法尼亞州的布羅肯鋼鐵公司建成投產。這種設備一出現就很快取代了壓團機和燒結盤等造塊設備。
基本介紹
- 中文名：DL型燒結機
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 始於：1887年
- 別稱：DL型燒結機
簡介,帶式抽風燒結法,原理,燃燒和傳熱,水分的蒸發和凝結,
簡介
DL型燒結機是1887年英國人亨廷頓(T.Huntin gton)和赫伯萊茵(F.Heberlein)首次申請了硫化礦鼓風燒結法和用於此法的燒結盤設備的專利。1906年美國人德懷特(A.Dwight)和勞埃德(R.Lloyd)在美國取得抽風帶式燒結機的專利。1911年第一台有效面積為8m2的連續帶式抽風燒結機(亦稱DL型燒結機)在美國賓夕法尼亞州的布羅肯鋼鐵公司建成投產。這種設備一出現就很快取代了壓團機和燒結盤等造塊設備。隨著鋼鐵工業的發展，燒結礦的產量也迅速增加，到80年代全世界燒結礦的產量達到5億多噸。中國最早的帶式抽風燒結機於1926年在鞍山建成投產，燒結機有效面積為21.81m2。1935～1937年又有4台50m2燒結機相繼投產，1943年燒結礦最高年產量達24.7萬t。中華人民共和國成立後，鋼鐵工業迅速發展，燒結能力和產量均有很大提高。到1991年末，全國燒結機總有效面積達到9064m2，燒結礦年產量達到9654萬t，重點企業高爐熟料率達90%。
帶式抽風燒結法
帶式抽風燒結法出現後，不僅燒結礦的生產規模和產量有了很大提高，而且生產技術有了很大進步：
(1)加強了燒結原料的加工處理，如礦粉混勻，燃料和熔劑的破碎、混合料的準確配料、制粒和預熱等；
(2)開發了各種增產、節能和改善質量的新工藝，如厚料層燒結、低溫燒結、小球燒結、雙球燒結、細精礦燒結、雙層燒結、熱風燒結、新點火工藝、燒結礦整粒等；
(3)燒結設備大型化、機械化和自動化，計算機用於生產管理和操作控制；
(4)套用了除塵、脫硫和去除氮的氧化物等環保技術。
原理
礦粉燒結包括許多物理和化學反應過程。無論採用何種燒結方法，燒結過程基本上可以分為：乾燥去水、燒結料預熱、燃料燃燒、高溫固結和冷卻等階段。這些過程是在燒結料中分層依次進行的。抽入的空氣通過已燒結好的熱燒結礦層被預熱，在燃燒層中使固體燃料燃燒，放出熱量，獲得高溫(1250～1500℃)。從燃燒層抽出的高溫廢氣將燒結料預熱和脫水乾燥。根據溫度和氣氛條件，在各層進行著不同的物理和化學反應：游離水和結晶水的蒸發和分解，碳酸鹽的分解，鐵氧化物鐵的分解、還原和氧化，硫、砷等雜質的去除，一些氧化物(CaO、SiO2,FeO, Fe2O3, MgO)的固相和液相反應；液相的冷卻結晶和固結等。
燃燒和傳熱
固體碳的燃燒可以提供燒結過程熱收入中80%以上的熱量和1250～1500℃的高溫(在燃燒層)，保證了燒結過程中脫水、石灰石分解、鐵氧化物的分解和還原、去硫、液相生成和固結等物理和化學反應的進行。燃燒反應對燒結機產量也有影響。
燒結過程中傳熱速度很快。燒結料都是小顆粒物料，傳熱效率很高，而且還存在水分蒸發、分解等吸熱過程，所以熱傳導在燒結料中進行得很快。燒結過程中熱量利用好，主要表現在廢氣溫度低和燒結過程的“自動蓄熱作用”。後者是指被抽空氣通過灼熱的燒結礦層(相當“蓄熱室”作用)時被預熱到1000℃以上，增加了燃燒層中的熱收入量(約占燃燒層總熱收入的40%至60%)，提高了燃燒層的溫度，隨燒結礦層的增厚，這部分熱收入增多；燃燒層溫度升高，燒結液相增多，燒結礦強度提高，但燒結速度降低。燃燒層溫度受燃料配加量和自動蓄熱作用，以及燃燒層中各種化學反應的熱效應等因素所影響。增加配碳量、增加放熱反應和減少吸熱反應有利於提高燃燒層溫度，提高料層也有同樣的作用。
水分的蒸發和凝結
燒結料中加入一定量的水是粉料制粒的需要。當燒結料溫度達到100℃或更高時，水分劇烈蒸發，燒結廢氣濕度增加。當廢氣離開乾燥層進入濕料層後，由於冷卻使溫度降低到露點以下，廢氣中的水汽冷凝在濕料層中，使濕料層的濕度超過原始濕度，這就是“過濕現象”。過濕現象會破壞料球和降低料層透氣性。採用預熱燒結料可以減少或消除過濕現象。細精礦燒結時的過濕現象比富礦粉燒結時更嚴重。以結晶水形態存在的水分是一種化學結合水，需在較高溫度下才能分解脫除。
