四、錳礦燒結的工藝要求
(1)錳礦燒結的點火技術要求
點火器的功能要達到使混合料固體燃燒著火并強烈燃燒,把表層混合料加熱到完成燒結過程所需要的溫度,且能對易爆裂物料(如碳酸鹽類礦和含大量結晶水類礦石)預熱,以及表層點火后為已初步燒結料減少應力的目的(保溫三段式)。
點火溫度一般低于礦石的燒結溫度,但接近其軟化溫度,通常為1050~1250℃,點火時間為30~60s。目前已延長到90S。相當于點火器覆蓋燒結機8%~18%的有效面積。點火深度一般相當于燃燒帶厚度的50%~100%(燃燒帶厚度取決于燃料粒度,液相粘度與數量,負壓值等,常在20~50mm范圍),對于錳粉礦,燒結帶厚度參考值為25~35mm,而對于錳選精礦,燒結帶厚度參考值為35mm,
錳礦燒結點火技術要求,實質上是要考慮點火器結構,燒嘴類型,相應的點火工藝參數等問題。點火用燃料一般為冶煉高爐或電爐煤氣,個別也有用發生爐煤氣點火的。
點火器的規格和結構應滿足必要的點火時間和保證煤氣完全燃燒,還要根據燒嘴的火焰特征來確定。點火器的高度,要保證火焰最高溫度區與燒結料面相一致,一般混合效果差的燒嘴(即火焰長的),要求高度大。反之亦然,高度可以低。因而燒嘴的選擇對點火器高度影響有決定性作用。目前的趨勢是縮小和降低點火器,以減少點火燃料的消耗。
點火器燒嘴總的趨勢是選擇燃燒火焰短、輻射強度大的小型燒嘴,達到高效無焰燃燒,大多采用半預混施流式火焰燒嘴和多噴式帶狀火焰燒嘴。其火焰長度前者為400~800mm,后者為200~400 mm。
使混合料的固體碳燃燒的著火溫度要達800℃以上,而且碳燃燒需要點火熱廢氣中含有一定的氧量。實踐證明,增加點火煙氣中氧濃度是強化燒結和節省燃料的有效辦法。經驗證明:煙氣中含氧量從3%增加到13%,每增加1%可使燒結機利用系數平均增高0.5%,燃料消耗下降為每噸燒結礦0.3kg.
點火時,點火器風箱的負壓應保持點火器內為零壓值才適宜,這樣,保證了整個點火器面積內點火溫度的均勻性,而決不會降低燒結生產率。
點火后,對燒結料表層保溫,要避免冷空氣抽入時產生的急冷作用,保證液相結晶完善,以得到強度較高的表層燒結礦。這對任何礦種的燒結均是有利的。而點火前對燒結混合料的預熱,主要是用于那些在點火時受熱沖擊易爆裂的礦種。對于易爆裂的礦石燒結,當不采用預熱措施時,飛濺的礦物常使點火器內墻結瘤,嚴重時使點火器面積縮小,需要停機打瘤和修補內墻,既影響生產成本升高,又降低燒結設備的生產能力。目前采用的預熱一點火一保溫措施,使點火器長度占燒結機有效長度的37%。國內某廠點火器的特征值見表2。
表2 點火器預熱、點火、保溫面積與熱耗 | ||||
原料類型 | 項目 | 預熱 | 點火 | 保溫 |
易爆裂氧化錳礦 | 面積/m2 | 3.9 | 3.9 | 3.9 |
時間/min | 1.25 | 1.25 | 1.25 | |
溫度/℃ | 800~900 | 1150~1250 | 637~800 | |
熱耗/MJ | 113.04 | 293.07 | 113.04 | |
易爆裂褐鐵礦 | 面積/m2 | 1.95 | 4.65 | 1.65 |
時間/min | 0.5 | 1.2 | 0.8 | |
溫度/℃ | 800 | 1100~1250 | 800~1000 | |
熱耗/MJ | 49.16 | 117.24 | 41.6 |