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                        原料結構與混勻礦質量之間的關系探究

                        時間:2016-01-20 來源:未知 作者:學術堂 本文字數:4219字
                        摘要

                          武鋼燒結廠現有2個混勻礦場,年混勻設計能力為980萬t.通過不斷的技術改造及加強生產作業管理,混勻礦產量、質量不斷提高,2014年混勻礦年產量已超過1 750萬t.近年來,面對鋼鐵行業的“寒冬”,武鋼大力推行低成本制造,大量使用非主流礦。此外,隨著武鋼海外礦石資源的開發,權益礦數量逐步增加。因此,近年武鋼燒結原料結構發生了較大變化。本文對影響混勻礦質量的因素及參加混勻的原料情況進行分析,探求原料結構與混勻礦質量之間的關系。

                          1原料結構及混勻礦質量分析。

                          1.1原料品種對混勻礦成分穩定性的影響。

                          混勻作業是將不同品種的含鐵原料按照設定的配比通過混勻設施堆置在料場,主要目的是為燒結生產提供化學成分穩定、粒度組成合理的燒結原料。參與混勻鐵原料的質量,直接影響混勻效果,進而對混勻礦的質量造成影響。參與混勻鐵原料的質量主要指參與混勻的各單品種鐵原料所含TFe、SiO2等成分是否穩定,即化學成分波動偏差的大小。從提高混勻礦質量的角度出發,不僅要求參與混勻鐵原料所含TFe成分高、粒度組成合理,而且要求所含TFe、SiO2以及其它成分穩定,并且成分、粒度的波動偏差越小越好。公式1為混勻礦質量波動偏差的計算公式,從公式中可以清楚地看出混勻礦質量與參與混勻各原料質量的關系。

                          式中,σT:混勻礦質量波動值;di:參與混勻的各單品種原料在混勻礦中所占的質量配比;σwi:參與混勻的各單品種原料的質量波動值;Li:混勻的建堆層數。公式1表明,參與混勻各原料的質量直接影響混勻礦質量。式中的σwi值即是反映參與混勻單品種鐵原料質量的重要參數。σwi值越小,說明原料的質量越好,對穩定混勻礦的質量越有利。表1列出了幾個料堆混勻礦的原料結構及混勻礦的σTFe與σSiO2.

                          從表1可看出,混勻礦的原料結構發生變化時,其成分穩定情況也相應變化:配國王粉礦時,混勻礦的成分波動較小,σSiO2在0.143~0.161之間,σTFe在0.217~0.238之間;用混合粉礦代替國王粉礦時,混 勻 礦 的 成 分 波 動 增 大,σSiO2在0.154~0.214之間,平均增大了0.035,σTFe在0.244~0.291之間,平均增大了0.048.這說明與混合粉相比,國王粉礦的成分較穩定。表2是2014年參加混勻的幾種主要原料成分波動情況。從σTFe與σSiO2值來看,仍然是國王粉礦較混合粉礦的成分波動小。

                          鐵原料品種不同,其主要礦物組成也不相同,會給混勻礦的質量帶來影響。例如加粉和國王粉分屬不同的礦種,加粉以鏡鐵礦(赤鐵礦)為主,部分為磁鐵礦,燒損為0.5%左右;國王粉為褐鐵礦,燒損為10%左右;非主流礦以小料批礦種居多,其性能及成分變化比較大,對穩定混勻礦的質量不利。

                          1.2精粉率對混勻效果的影響。

                          配入一定的鐵精礦是提高混勻礦TFe的有效措施。適當提高鐵精礦用量,可以提高礦石入爐品位,降低燒結礦中的SiO2含量,有利于改善高爐冶 煉 條 件,提 高 高 爐 的 各 項 技 術 經 濟 指標[1-4].配入精礦對混勻礦質量穩定性有影響,隨著精粉率升高,混勻礦成分波動增大。現將原料結構相近的數堆混勻礦的數據列入表3,精粉率與混勻礦σSiO2、σTFe關系見圖1.

                          由表3及圖1可知,隨著精粉率的升高,混勻礦的σTFe與σSiO2呈升高的變化趨勢。原因是細粒級物料混勻難度大,粒度偏析嚴重。由此可以看出,高精粉率對穩定混勻礦質量是不利的。另一方面,混勻礦精粉率達20 %以上時,燒結礦成品率明顯下降[5].原因是精粉率高,導致混勻礦細粒級含量增加,進而影響燒結混合料的透氣性,對燒結生產不利。

                          1.3原料水分對混勻效果的影響。

                          由表2可知,原料單品種的水分波動很大。

                          目前混勻配礦采取干基配料,水分波動會影響實際干料量的穩定性,造成混勻礦堆配比兌現率下降,與原設計計劃成分出現偏差,造成混勻礦TFe和SiO2成分波動較大。原料水分高、黏度大除了會造成配料槽蓬料外,還會造成配料圓盤下料不均勻,料流忽大忽小,對混勻礦質量造成沖擊。另外,鐵精礦水分過大時,易粘結成團,在混勻礦中難以分布均勻,從而導致混勻礦成分波動增大。

                          1.4原料結構對混勻礦粒度組成的影響。

                          混勻礦的粒度組成是衡量混勻礦質量的1個重要物理指標,它的好壞直接影響混勻礦的燒結性能。研究表明,燒結混合料合適的粒度組成是:

                          0~3mm含量小于15%,3~5mm含量在40 %~50%,5~10mm含量小于30 %,大于10mm含量不超過10%,而較好的粒度組成是盡量減少0~3mm含量。燒結混合料的粒度組成主要受混勻礦粒度及制粒效果影響,混勻礦細粒級含量少,原料制粒性能好,有利于改善燒結混合料的透氣性,對燒結過程有利。

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