王玉新
(河北津西钢铁股份有限公司技术中心)
竖炉球团是人造块状原料的一种方法,是一个将润湿的粉状物料变成物理性能和化学组成能满足炼铁要求的过程。在这个过程中由湿铁粉变成成品球团矿大致可分为精粉自然干操、混合料干燥和生球干燥三种干燥形式,每一种形式在竖炉生产中都具有极其重要的作用。
1 精粉的自然干燥
一般来讲,精粉粒度越细则亲水性越强,我们入厂的精粉厂家较多粒度粗细参差不齐,平均粒度-200目大多在68%-75%之间,而且水份较高,在11%-12%。这样的原料水份很难造球。而我们的烘干系统脱水能力有限,就目前条件而言,必须加大精粉储量,进行成堆平铺存放和混均,实施自然脱水干燥,直至水份达到10%左右,然后再分段加水。
2 混合料干燥
若采用水份过高的原料造球,虽然开始成球较快但母球容易粘结变形、粒度不均匀、而造球操作比较困难,产生过湿的生球。这样过湿的生球强度较差,给下部的干燥带来困难,以致影响球团矿的产、质量。水分不足的原料造球由于毛细水不足,母球脆弱且长大很慢、强度低、不过水份不足的原料在造球过程中可以补充加水,所以适宜造球的原料水份应略低于生球水份:一般控制在7-7.5%比较适宜。要达到这样的水份就必须进行烘干干燥,实践证明优质的混合料应是适宜的温度和湿度,且料相中颗粒物料愈少愈好。以前我们采用一段烘干时,由于精粉较湿就必须采用高温大废气量来脱水。
1、精粉与皂土在烘干筒内接触时间较长且成滚动运行(扬料板缺少)料相中颗粒较多,精粉比表面积相应减小;被迫增大皂土配量,生球也呈聚结机理长大,严重影响生球质量。
2、采用二段烘干后,一段烘干采用高温大废气只对精粉尽最大努力脱水,然后将皂土配加在1.5%左右的热精粉中,不足部分用二段烘干做补充,这样料相中颗粒明显减少,比表面积减小幅度不大,混合料的活性增强,生球质量明显好转,这也是皂土单耗下降的一个重要因素。
3 生球的干燥
由于生球含有8.5%左右的水份,在高温焙烧前必须去除水份进行干燥。干燥效果的好坏直接影响着球团矿的产、质量及炉况是否顺行,所以生球干燥过程在竖炉生产中具有十分重要的意义。
1、生球布在500℃土50℃的烘床上,利用燃烧废气及导风墙所导冷风的余热进行干燥,在这个过程中。干躁介质的温度及流速过高,生球内部水份蒸发时的蒸汽压力大于毛细力时,生球很容易出现裂纹。过低时干燥速度慢,影响产量。当生球的干燥过程进行到一半时生球内部蒸汽压力最大(毛细力相应变小),生球呈“半花脸状”;此时生球强度最差,最脆弱,极易破坏,所以对这样的生球就要象呵护婴儿一样。若生球干燥不充分带着大量的水份进入900-100℃的预热气流中,球内水份激裂蒸发,也将使生球产生裂纹甚至发生爆裂,严重影响成品率的提高。布料工要勤观察烘床干燥情况及时调整生球入炉量,完全干燥的生球呈出灰白色,烘干床两侧必须保证干燥带在300mm以上。
2、生球的初始湿度,尺寸对干燥过程的影响也是相当重要的
生球的初始湿度越高,干燥时所需时间愈长;限制了生球在较高介质温度的流速中干燥的可能性,从而减慢了干燥速度。同样,生球尺寸增大,对干燥也将带来不利。因为生球导致热性能差,尺寸的增加使其表层与内部的温度差增大;热导湿现象严重,干燥时间增长。其次,尺寸大的生球蒸发比表面积减小,内部蒸汽扩散距离长、阻力大、这也是降低干燥速度的重要原因。降低生球尺寸还有提高造球机的工作效率,焙烧过程中氧化充分;所加工的球团矿还原性强等优点。所以降低生球尺寸,在竖炉生产中具有战略性意义就我厂现状而言,目前生球尺寸一般控制在10-16mm为宜。
结论:
不同的原料条件对造球的适宜水份不同,但必须保证料相中无过多颗粒,生球尺寸的缩小是球团发展的必然趋势,进入预热带的生球必须100%干燥,否则将严重影响球团矿的产、质量及炉况的顺行,所以每一个干燥过程对竖炉生产都具有十分重要的作用。