实验室提高烧结混合料温度的试验方法

摘要

本发明涉及一种实验室提高烧结混合料温度的试验方法，属于冶金行业中的铁矿石烧结实验室试验技术领域。本发明采用电烤箱预热升温混合料模拟蒸汽预热的效果，提高混合料温度，进行料温对烧结过程与指标影响的试验方法，突破了在实验室不能采用蒸汽预热提高混合料温度进行系统烧结试验的弊端与缺陷，方法简单易行，安全可靠。经过升温与烧结的系统试验，能够找到混合料温度对烧结过程与指标的影响规律，为工业试验与应用提供指导与依据。

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验室提高烧结混合料温度的试验方法，属于冶金行业中的铁矿石烧结实验室试验技术领域。

背景技术

烧结混合料温度是制约烧结生产的重要因素之一。烧结混合料温度若低于烧结“露点”温度(一般在60℃～65℃)，在烧结生产过程中，烧结料层上部水分蒸发并不能随废气排出料层，而是在料层下部冷凝成水，形成过湿带。因过湿带加厚阻力增大，严重影响了烧结料层的透气性，降低了垂直烧结速度，进而使烧结矿产量下降，质量变差。为了避免过湿带对烧结过程的不利影响，就必须提高烧结混合料的温度，使其达到“露点”温度之上。因此提高混合料温度是强化烧结、提高垂直烧结速度与产量的最重要最实用的技术或措施，也是厚料层烧结的必备条件。

目前国内外提高混合料温度的主要方法是采用蒸汽预热混合料，由于原燃料条件与生产条件限制，各烧结厂家的混合料温度对技术经济指标的影响程度是不一样的，正式工业应用前都要进行实验室与工业试验。由于高温高压蒸汽对安全操作的要求严格，迫于条件限制，实验室采用蒸汽预热混合料的试验都难于进行，主要是蒸汽流量与混合料水分难以控制，安全没保障。因此都不在实验室采用蒸汽预热混合料试验，难以为工业试验与应用提供指导与依据。因此在不使用生石灰条件下，实验室试验的混合料温度一般都是常温下进行，最高一般在40℃左右，达不到混合料烧结“露点”温度60℃～65℃以上的要求，实验室试验结果与现场实际工业生产的料温差距较大，难以达到指导实践的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种实验室提高烧结混合料温度的试验方法，在实验室能够模拟蒸汽预热的效果，开展提高混合料温度进行烧结试验，为工业试验与应用提供指导与依据。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：实验室提高烧结混合料温度的试验方法，将在混合机中混合制粒后的混合料置于电烤箱内，采用电烤箱升温的方法，模拟蒸汽预热混合料的效果，将混合料温度升温到预定的温度；电烤箱温度设置预定范围为10℃-300℃，预热升温后的混合料温度控制在30℃-100℃。

进一步的是：预热升温前的混合料水分比常规试验混合料水分控制含量提高0.5％-1.0％。

进一步的是：对于铁矿石烧结，预热升温前的混合料水分控制在6.5％-9.0％。

进一步的是：混合料在预热升温过程中采用温度计检测料温是否达到预定温度。

进一步的是：对于铁矿石烧结，预热升温后的混合料温度控制在60℃-100℃。

本发明的有益效果是：采用电烤箱预热升温混合料模拟蒸汽预热的效果，提高混合料温度，进行料温对烧结过程与指标影响的试验方法，突破了在实验室不能采用蒸汽预热提高混合料温度进行系统烧结试验的弊端与缺陷，方法简单易行，安全可靠。经过升温与烧结的系统试验，能够找到混合料温度对烧结过程与指标的影响规律，为工业试验与应用提供指导与依据。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图；

图2为本发明试验结果中的料温对烧结速度的影响示意图；

图3为本发明试验结果中的料温对利用系数的影响示意图；

图4为本发明试验结果中的料温对转鼓指数的影响示意图；

图5为本发明试验结果中的料温对成品率的影响示意图；

图6为本发明试验结果中的料温对固体燃耗的影响示意图；

图7为本发明试验结果中的料温对综合指数的影响示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

本发明的试验方法为，将在混合机中混合制粒后的混合料置于电烤箱内，采用电烤箱升温的方法，模拟蒸汽预热混合料的效果，将混合料温度升温到预定的温度；电烤箱温度设置预定范围为10℃-300℃，预热升温后的混合料温度控制在30℃-100℃。具体实施时，混合料应在电烤箱内慢速升温，升温幅度可按10℃掌控，与升温前的基准料温(例如30℃)对比，进行提高10℃、20℃、30℃、40℃、50℃的升温,并设置对应的烘烤温度，为了缩短升温时间，可将电烤箱温度设置得高一些，根据情况而定。

预热升温前的混合料水分比常规试验混合料水分控制含量提高0.5％-1.0％，其目的是弥补混合料的水分在电烤箱内的预热升温过程中有部分蒸发或散失，使得实验结果更符合生产实际。此外，对于铁矿石烧结，预热升温前的混合料水分优选控制在6.5％-9.0％。对于铁矿石烧结，预热升温后的混合料温度优选控制在60℃-100℃。

为方便实施，混合料在预热升温过程中采用温度计检测料温是否达到预定温度。

实施例：

该试验在攀钢钒炼铁厂实验室进行，本发明的主要工艺流程如图1所示，具体实施方式如下：

(1)将铁矿石+石灰石+生石灰+燃料+返矿等原燃料按要求的配比配制，然后在混合机中混合制粒。

制粒前将生石灰通过适量水充分消化，紧接着将已消化好的生石灰配合料，并补充加水到要求水分，经机械混匀4min-6min，然后装料至圆筒混合机(Φ600×1200mm，转速16.77rpm)内制粒5min，而后取出混合料，装入2-3个料盘，将料盘置于电烤箱内进行升温。

本实施例提供的烧结参数与设备参数仅作为本实施例数据，不作为通用试验参数。

(2)混合料预热升温方法：

A：将混合制粒后的混合料在预热升温前取适当样品检测水分与温度，水分检测用电炉烘烤，料温用温度计检测。

B：将混合制粒后的混合料50kg左右装入2-3个料盘，置于电烤箱内，打开电烤箱排气孔。

C：关闭电烤箱门，开始预热升温过程，料温提高越多，升温时间越长。

D：混合料在电烤箱内慢速升温，升温幅度按10℃掌控，与升温前的基准料温(例如30℃)对比，进行提高10℃、20℃、30℃、40℃、50℃的升温,并设置对应的烘烤温度，设置电烤箱温度在50℃-200℃范围内。为了缩短升温时间，可将电烤箱温度设置得高一些，根据情况而定。

E：在升温过程中，人工采用温度计插入料盘中的混合料中，检测混合料温度是否达到预定要求，温度计一定要插入混合料中间，分不同部位检测3-4个温度点。检测时一定要切断电烤箱电源，检测完毕后再开通电源。如此在升温过程中可检测温度2-3次，达到预定温度后就开始装料与烧结试验。

F:取出达到设置温度后的混合料，取适当样品再检测水分与温度。

G：安全注意事项：人工检测温度，打开电烤箱门时注意安全，防止具有水蒸气排出时烫伤身体。升温过程中人体一定不要接触电烤箱，人体距离电烤箱3m-5m远，往电烤箱放料盘与取料盘时一定要切断电源，必须戴石棉手套，防止烫伤。

(3)混合料水分在电烤箱中预热升温前水分控制在7.8％左右，预热升温后水分控制在7.3％左右。

(4)用温度计检测混合料温度达到预定温度后，取出混合料装入烧结杯中进行烧结。

烧结试验在Φ300×800mm烧结杯中进行，点火负压为600×9.8Pa，烧结负压为1200×9.8Pa，点火时间2min。固定料层厚度800mm，其中烧结杯铺底料粒度10mm-20mm，铺底料厚度20mm。

以上烧结参数与设备参数仅针对与本实施例，不作为通用试验参数，在这里仅提供一种试验方法的具体实施方式。

根据上述的具体实施方式，采用电烤箱升温的方法，模拟蒸汽预热混合料的效果，完成了混合料预热升温试验与烧结试验，结果见表1。

表1采用电烤箱预热升温提高混合料温度烧结试验结果

本发明采用电烤箱预热升温混合料，模拟蒸汽预热的效果，完成了将混合料温度由30℃逐步升温到40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的完整、系统的升温试验与烧结试验，试验结果反映了混合料温度对烧结性能指标的影响规律，随着混合料温度的提高，烧结速度加快，烧结利用系数提高，转鼓指数改善，能耗变化不大，烧结综合效果明显提高的结果，具体试验结果见表1，以及图2至图7。在没有采用本发明的方法之前，采用蒸汽预热或其它方法预热，要完成这种系统试验是不可能的，这也是目前未见实验室提高混合料温度进行系统烧结试验的文献的原因之一。