燒結杯設計冶金1032

1、遼 寧 科 技 大 學課程設計說明書設計題目： 燒結杯實驗裝置設計 學院、系： 材料與冶金學院 專業(yè)班級： 冶金工程2010-A3班 學生姓名： 尹彬 指導教師： 汪琦 組 員： 任建飛 劉福軍 石揚 成 績： 2013 年 10月 8日目錄引言11.實驗設計原理22.燒結杯主要設備23.燒結實驗主要工藝流程34.試驗結果與實際生產(chǎn)的對比45.燒結杯整體設計45.2點火器65.4抽風機75.5除塵器8 引言 使用杯狀小型試驗設備，模擬生產(chǎn)條件進行鐵礦石燒結的試驗。試驗包括原料的制備、燒結、成品處理和檢驗以及技術指標計算等幾個步驟。世界上大部分高爐連續(xù)鑄鋼煉鐵使用燒結礦作為爐料，但是燒結礦質量的

2、改進，燒結機產(chǎn)量的提高，無一不是在燒結杯試驗的基礎上獲得的。通過燒結杯試驗，可進行燒結礦的固結機理和數(shù)學模型的研究，來改進工藝提高燒結礦的產(chǎn)量和質量，也可通過燒結杯試驗進行新原料、新工藝的研究。燒結杯試驗具有對生產(chǎn)的較好的模擬性，也可為設計部門提供可靠的依據(jù)。 除此之外燒結杯也是開展鐵礦石燒結性能評價，鐵礦石燒結配礦優(yōu)化，燒結工藝參數(shù)優(yōu)化以及提高燒結礦產(chǎn)質量相關技術研究的重要手段。燒結杯能夠模擬燒結生產(chǎn)工藝流程的全過程，在燒結杯上部料層表面點燃煤氣燒嘴，通過引風機將熱風引入混合料層并將料層中的燃料點燃，從而達到一定的溫度將細小顆粒的混合料燒結成多孔的塊礦，然后通過對成品燒結礦的檢測得到燒成率，

3、粒度組成，轉鼓強度，固體燃耗，利用系數(shù)等工藝技術指標。1.實驗設計原理燒結杯試驗系統(tǒng)是根據(jù)相似原理建立的比生產(chǎn)實際小的系列?；b置。為了使試驗結果能反映實際燒結生產(chǎn)過程，要求燒結杯在其散熱、蓄熱和氣體力學等特性，以及風量、負壓、溫度等工藝條件方面與生產(chǎn)實際相等或相似，這樣才能把燒結杯理解為從燒結機上截取的一個單元體，進而研究燒結過程中的各種變化規(guī)律。因而燒結杯試驗系統(tǒng)的設計與裝備水平，對于準確模擬燒結生產(chǎn)過程，得出正確試驗結果，從而有效指導生產(chǎn)具有至關重要的意義。2.燒結杯主要設備設備主要由燒結杯、給料器、點火器、抽風除塵系統(tǒng)幾部分組成。 圖1燒結杯試驗裝置示意圖 1一點火器；2-燒結杯；3一

4、抽風箱；4-取氣孔5一除塵器，6-抽風機3.燒結實驗主要工藝流程 傳統(tǒng)的燒結杯試驗作業(yè)流程如圖2所示 先在燒結杯爐箅上鋪上粒度6.310mm，高約50mm的鋪底料，然后把混合料裝至規(guī)定的高度，將已點燃并達到規(guī)定溫度11001200的點火器移至燒結杯上進行點火，與此同時啟動抽風機，保持規(guī)定的負壓(6070燒結負壓)。點火12min后，移去點火器，同時將燒結負壓提高至規(guī)定的數(shù)值  (一般800012000kPa)。自點火開始便記錄廢氣溫度及抽風負壓的變化及至廢氣溫度達到最高點。廢氣溫度達到最高點后一分鐘，風機減壓，在燒結餅冷卻至廢氣溫度100時停止抽風。燒結時間規(guī)定為點火開始至

5、廢氣溫度達到最高點所經(jīng)歷的時間。風機停止后，將燒結餅卸出。4.試驗結果與實際生產(chǎn)的對比 由于燒結杯試驗在燒結原料、操作過程及燒結工藝參數(shù)的選擇基本上是模擬生產(chǎn)實際，因而在燒結產(chǎn)品的化學成分、礦物組成、冶金性能及燒結技術指標上對實際生產(chǎn)有很強的模擬性。但是由于燒結杯試驗是間歇操作，杯體側面積與容積之比高，氣流邊沿效應大，散熱量大，因而在相同作業(yè)條件下，其燒結餅成品的轉鼓強度偏低，固體燃耗偏高；再因漏風率小，燒結利用系數(shù)也偏高，因而燒結杯的一些技術指標與實際生產(chǎn)的指標存在一定差異。但對比各研究單位及企業(yè)在長期試驗中都有自己的相應的修正系數(shù)，因而通過燒結杯試驗結果即可進行大型燒結機的設計，并預測新原

6、料及新工藝的燒結技術經(jīng)濟指標。5.燒結杯整體設計5.1燒結杯本體本次試驗是設計100公斤的燒結杯，物料種類：含鐵精礦、粉礦，物料堆密度：1.62.5t/m3,物料粒度13mm，物料水分418% 由前面可知：物料粒度10mm，水分為8%，選取物料密度為1.6t/m3。已知：m=100kg，=2.0×103/m3 假設燒結杯的直徑=300mm，由V=，得V=0.05m3 h=0.708m=708mm 所以料層高度為708mm燒結杯的參數(shù)：燒結杯內(nèi)膽300 *708mm 耐火磚230*115*40 孔洞率20% 象牙白 燒結杯本體380*710mm 燒結翻杯機135°角/0.75

7、KW 燃燒器11001200 燒結負壓12kPa機械傾翻和復位，燒結杯杯壁是雙層結構，內(nèi)外層之間填有保溫材料，工作時杯的外測溫度不超過100。燒結杯是由高溫鑄鐵制成，杯體內(nèi)壁略有斜度。燒結時則應在周邊裝細填料，以減少邊緣效應的影響。填料可以是返礦或精礦，粒度小于0.5mm，填料厚度不小于10mm,也同樣可以獲得與實際生產(chǎn)相同的效果。5.2點火器 點火器應考慮滿足點火強度、溫度、點火時間、點火煙氣的組成與燒結生產(chǎn)實際過程的邊界條件相等或相似，由點火燒嘴及點火罩組成。為此，選用液化石油氣燃料點火。燒結杯實驗中，燒結杯點火器能否模擬生產(chǎn)上的燒結機點火器，將直接影響該實驗的模擬性。點火器的主要技術參數(shù)

8、：滿足燒結杯尺寸300*800mm點火溫度1100±50 點火時間2min 點火負壓8kPa點火器升降傳動機構：電機0.75kw，轉數(shù)32r/min，升降高度200mm電子打火，自動點火，自動復位。通過點火器向燒結混料表層供熱，與此同時在抽風作用下使混合料中的碳在高溫下燃燒實現(xiàn)礦粉的燒結。液化石油氣通過蒸發(fā)器進入燃燒室，由調(diào)速風機供給助燃空氣，點火溫度分布均勻，升降溫速度快，可用于點火也可作保溫預熱用。5.3給料器作用是將混合料裝入燒結杯中。大燒結杯采用機械裝料，小燒結杯則用人工裝料。有的試驗室模擬生產(chǎn)實際，采用輥式給料器。本次燒杯用人工裝料。5.4抽風機1燒結抽風風量必須滿足：（1

9、） 點火燃料、固體燃料的燃燒；（2） 排除燒結過程中產(chǎn)生的各種氣體；（3） 漏入的風量。 一般單位燒結面積的適宜風量為90+/-10m3（工況）/（m2·min），處理原料為褐鐵礦、菱鐵礦時取較大值。 在正常操作下抽風機實際抽風量均接近于風機額定風量。根據(jù)上面選定的額定燒結負壓12kpa，確定抽風機的主要參數(shù)為：（1） 抽風機型號 ：SJ6500（2） 進口流量 ：7150m3（工況）/min（3） 進口煙氣溫度 ：150攝氏度（4） 負壓 ：13484pa（5） 軸功率 ：1950kw（6） 電機功率 ：2000kw（7） 用于燒結的面積：75m2（8） 額定風量 ：6500m3（

10、工況）/min5.5除塵器2 多管除塵器是由多個小旋風除塵器（又稱“旋風子”）組成的，每個單體的旋風子的直徑約為250mm，含塵氣體從開口進入，然后分別進入每個單體的旋風子中，經(jīng)導向器產(chǎn)生的旋轉運動，使灰塵陳降下來。進入旋風子下面的錐形集灰斗中。凈化的氣體經(jīng)導氣管又匯集于上部空間，由側面開口處排除。 按灰塵質點沉降原理，增加氣流速度和減少氣體旋轉半徑可以使灰塵沉降速度增加，因此，減少旋風除塵器的直徑是提高收塵效率的有效方法。過大增加氣流速度必然會增加阻力，使電能消耗增加，同時還由于產(chǎn)生渦流而降低除塵效率。過份減少旋風除塵器的直徑，也會降低氣體處理量。 為了提高多管除塵器的除塵效率，必須保證旋風子間的填料密實。為了保證氣體能均勻地進入每個旋風子，將旋風子分成若干組并聯(lián)使用，為使各小區(qū)域能均衡，在進氣口處設有分配風量的導流板。 由上面抽風機的負壓13484pa進口流量7150m3（工況）/mim=429000m3/h 確定多管除塵器的具體參數(shù)為：（