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张钢原料厂增产降耗试验研究

作　者: 郑金星
导　师: 于化顺
学　校: 山东大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 压辊布料蛇纹石 PB粉除尘灰烧结配矿
分类号: TF046.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 22次
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内容摘要

张店钢铁总厂有128立方米高炉4座,420立方米高炉1座,24平方米烧结机4台。长期以来,由于种种原因,没有炼钢,产品主要是高炉生产的炼钢生铁。所以,企业盈利空间受到很大限制。本文就是针对张钢实际情况探讨增产降耗的途径,使其在市场竞争中处于优势。通过压辊布料技术的应用,大大抑制了边缘效应,改善了料面点火质量,增加了烧结有效风量,提高了烧结矿的转鼓强度,降低了入炉含粉和FeO含量,改善了烧结矿的粒度组成和外观质量,提高了炼铁水平。针对原料供应情况的变化,大比例配加PB粉,通过改进烧结生产工艺,控制烧结工艺参数,可以提高烧结透气性,稳定和改善烧结技术经济指标,满足炼铁生产需要。该技术增大了可用矿石资源,解决了矿石紧张的问题。在全粗粉烧结、烧结矿碱度不太高(1.80左右)的情况下,配加蛇纹石粉替代白云石粉作为MgO矿源,能够有效地提高烧结矿转鼓强度,改善粒级组成和冶金性能,起到增产降耗的作用。通过在烧结机上使用高炉废弃物的生产试验,烧结料中配加除尘灰后,烧结矿化学成分波动不大,烧结机利用系数略有提高,烧结过程中固体燃耗降低,且设备简单,成本不高,取得了满意的效果。按照张钢的资源状况及实际生产情况,提出了十组烧结试验配矿方案,分别进行了烧结杯试验,并对所得的烧结矿进行了性能检测。通过不同配矿方案下烧结杯试验、冶金性能测定对比表明:(1)地方精矿粉中MgO含量明显高于其他矿粉,其中的MgO与其他矿相的反应明显好于单纯配加蛇纹石的效果,因此烧结物料结构中配加适量精粉有利于提高烧结矿转鼓强度。(2)原料厂目前生产的成品烧结矿900℃还原性、低温还原粉化率分别与方案9、方案1相近,能够满足高炉生产需要。(3)若成品烧结矿中FeO含量偏高,则烧结矿还原性较差,如果这时烧结矿的碱度较低,将生成较多的硅酸铁,烧结矿的还原性会更差,但低温还原粉化率指标较好;若烧结矿中FeO含量偏低,则烧结矿还原性较好,但低温还原粉化率指标较差。因此FeO控制在合理范围内,并适当提高烧结矿碱度,更有利于高炉生产。

全文目录

摘要  12-14
ABSTRACT  14-16
第一章文献综述  16-31
  1.1 烧结的目的及意义  16-17
    1.1.1 烧结生产的主要目的  16-17
    1.1.2 烧结生产的意义  17
  1.2 烧结反应机理  17-24
    1.2.1 抽风烧结过程概述  17-20
    1.2.2 燃料的燃烧与热交换  20-21
    1.2.3 水分的蒸发、分解与冷凝  21
    1.2.4 碳酸盐分解及氧化钙的矿化作用  21-22
    1.2.5 烧结过程中金属氧化物的分解、还原与氧化  22
    1.2.6 固相之间的反应  22-23
    1.2.7 液相生成与冷却结晶  23-24
  1.3 烧结生产工艺  24-27
    1.3.1 烧结原料的准备和加工处理  24
    1.3.2 配料  24-25
    1.3.3 混合与制粒  25
    1.3.4 烧结生产  25-26
    1.3.5 烧结矿的冷却与整粒  26-27
  1.4 国内外烧结发展概况  27-29
    1.4.1 国外烧结发展概况  27-28
    1.4.2 国内烧结发展概况  28-29
    1.4.3 国内烧结增产降耗发展现状  29
  1.5 研究的目的和意义及主要内容  29-31
第二章实验设备及实验方法  31-39
  2.1 烧结设备  31-33
    2.1.1 带式烧结机  32-33
    2.1.2 步进式平面烧结机  33
  2.2 烧结性能测试方法  33-37
    2.2.1 烧结矿化学成分及其稳定性  34
    2.2.2 转鼓强度  34-35
    2.2.3 烧结矿的还原性  35-36
    2.2.4 烧结矿低温还原粉化性能检测  36
    2.2.5 高温软化与熔滴性能  36-37
  2.3 烧结产量和质量指标计算  37-38
  2.4 烧结主要原材料  38-39
第三章平烧压辊布料技术应用研究  39-44
  3.1 工作原理  39-40
  3.2 压料装置的选择  40
  3.3 压辊布料的使用效果  40-43
    3.3.1 烧结工艺参数的变化  40-41
    3.3.2 压辊布料使用前后的物料结构  41
    3.3.3 烧结生产技术指标的变化  41-42
    3.3.4 经济效益分析  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章蛇纹石烧结技术在烧结系统的研究应用  44-57
  4.1 蛇纹石的物化特性及烧结性能  44-45
  4.2 蛇纹石烧结技术的基本原理  45-51
    4.2.1 烧结中的固相反应  45-47
    4.2.2 烧结过程中的主要液相  47
    4.2.3 烧结矿矿物组成  47-48
    4.2.4 烧结矿矿物结构  48-50
    4.2.5 加入蛇纹石的作用  50-51
  4.3 蛇纹石烧结技术应用于张钢24m~2烧结机上所具备的基本条件  51-52
  4.4 方案的制定  52
  4.5 方案实施及效果  52-55
    4.5.1 配料控制  52-53
    4.5.2 烧结过程的控制  53
    4.5.3 蛇纹石使用前、后有关指标变化情况  53-54
    4.5.4 结果分析  54-55
  4.6 本章小结  55-57
第五章烧结生产配加PB矿粉的试验研究  57-63
  5.1 实验条件  57-58
    5.1.1 物化性能  57-58
    5.1.2 试验原料  58
  5.2 烧结杯试验过程  58-60
    5.2.1 试验条件  58
    5.2.2 烧结杯试验方案  58-59
    5.2.3 试验结果  59-60
  5.3 PB粉在张钢24m~2平烧的生产实践  60-62
    5.3.1 基准期和试验期的配料结构  60
    5.3.2 烧结过程参数控制  60-61
    5.3.3 试验结果及分析  61-62
    5.3.4 烧结效益分析  62
  5.4 本章小结  62-63
第六章在烧结生产中应用除尘灰试验研究  63-69
  6.1 除尘灰的物化特性及烧结性能  63-64
  6.2 除尘灰烧结技术的基本原理  64
  6.3 除尘灰应用于张钢烧结机上所具备的基本条件  64
  6.4 方案的制定  64-65
  6.5 方案实施及效果  65-68
    6.5.1 方案实施  65
    6.5.2 效果  65-68
  6.6 本章小结  68-69
第七章优化烧结物料结构，进行烧结矿配矿的试验研究  69-76
  7.1 实验条件  69-72
    7.1.1 烧结杯试验主要工艺流程  69-70
    7.1.2 设备型号  70-71
    7.1.3 各种原料成分  71
    7.1.4 烧结物料结构(%)  71
    7.1.5 烧结矿理论计算化学成分  71-72
  7.2 试验结果  72-74
  7.3 实验结果分析  74-75
  7.4 本章小结  75-76
第八章结论  76-77
参考文献  77-79
致谢  79-80
学位论文评阅及答辩情况表  80

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