【正文】 因此，無論是用半焦還是焦粉或無煙煤，保證燒結(jié)礦冷強(qiáng)度的措施主要是控制燒結(jié)礦中FeO含。在粘結(jié)相中強(qiáng)度高的鐵酸鈣越多，強(qiáng)度低的玻璃相越少，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度越大。燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度取決于燒結(jié)礦中的粘結(jié)相組成。燃料配比相同時(shí)，焦粉的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)好于半焦和無煙煤的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。改變粒度之前的半焦中FeO含量最低（），改變粒度后的半焦和無煙煤替焦粉，F(xiàn)eO含量升高。隨半焦配比的增加，F(xiàn)eO含量也增加，F(xiàn)eO含量隨燃料配比增加而增加；燃料配比相同時(shí)（），半焦粉代或無煙煤替焦粉，F(xiàn)eO含量降低，原因是半焦粉和無煙煤固定炭含量低。入爐品位每提高1%，可降低焦比1%～%,%～2%,提高高爐品位是高爐增產(chǎn)節(jié)焦的重要環(huán)節(jié)。燒結(jié)礦中的TFe含量都比較高（~%），達(dá)到燒結(jié)礦質(zhì)量要求，符合高爐對(duì)爐料品位的要求。需要控制半焦的粉碎粒度，5mm粒級(jí)控制在15%左右為宜。若以焦粉的粒度為實(shí)驗(yàn)參考，%，考慮到燒結(jié)過程燃料對(duì)透氣性的影響，故半焦的燒結(jié)驗(yàn)分為兩步，第一步采用半焦粉自身的粒度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二步是將半焦的粒度調(diào)整到與焦粉相當(dāng)?shù)牧６燃?jí)再次實(shí)驗(yàn)；而無煙煤由于反應(yīng)性較強(qiáng)，粒度范圍可適當(dāng)寬一些，但粒度的上、下限應(yīng)盡量與焦粉接近。為充分利用燃料的燃燒熱，提高燃料的利用率，需合理選擇燃料的粒度及粒度分布。為了用盡可能少的燃料達(dá)到所需溫度，燒結(jié)過程中的傳熱速度和燃燒速度必須接近。為了證明降低無煙煤粒度可以提高利用系數(shù)，提高燒結(jié)礦冷熱強(qiáng)度，進(jìn)行了增加無煙煤中＜3mm粒度級(jí)的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)。其主要原因是無煙煤的固定碳含量低于焦粉，燃燒熱低，粒度較粗引起的。實(shí)驗(yàn)中半焦中5mm粒級(jí)增大到焦粉粒度級(jí)，％左右，*。半焦的固定碳含量低，燃燒熱低可以通過增加燃料配比解決，而半焦的適宜粒度必須通過實(shí)驗(yàn)確定。、無煙煤粒度對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響*、無煙煤，w%編號(hào)553311焦粉JF半焦BJ半焦*BJ*無煙煤WYM上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果示出半焦代替焦粉作燒結(jié)燃料存在的問題主要是成品率降低，還原粉化指數(shù)下降。實(shí)驗(yàn)證明改變無煙煤粒度后，成品率略有提高。無煙煤代替焦粉作燒結(jié)燃料存在的問題主要是成品率降低，還原粉化指數(shù)下降。這是因?yàn)闊o煙煤的燃燒溫度區(qū)間最低，使得燒結(jié)過程中液相生成不均勻，燃料提供的熱量還有一部分被揮發(fā)份的燃燒而消耗，因此，增加燃料配比可提高無煙煤的放熱量、延長燒結(jié)時(shí)間，使燒結(jié)反應(yīng)充分進(jìn)行，提高成品率。相對(duì)應(yīng)的燒結(jié)時(shí)間最長，成品率卻低。提高半焦的粒度，燒結(jié)時(shí)間縮短，成品率提高，利用系數(shù)提高，大大超過用焦粉和無煙煤的利用系數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明改變半焦粒度后，成品率明顯提高。這是因?yàn)榘虢沟娜紵郎囟葏^(qū)間偏低，使得燒結(jié)過程中液相生成不均勻，燃料提供的熱量還有一部分被揮發(fā)份的燃燒而消耗，因此，增加燃料配比可提高半焦的放熱量、延長燒結(jié)時(shí)間，使燒結(jié)反應(yīng)充分進(jìn)行，提高成品率。由利用系數(shù)計(jì)算式（）可知，利用系數(shù)與成品率成正比，與燒結(jié)時(shí)間成反比，在燃料比相同時(shí)，半焦的利用系數(shù)最高，相對(duì)應(yīng)的燒結(jié)時(shí)間最短，但成品率卻低。從燒結(jié)時(shí)間來看，改變粒度后的半焦的燒結(jié)時(shí)間最短，無煙煤的燒結(jié)時(shí)間最長。m2m2m2m2h1。 th1，％％ t％％h1燒損率/%成品率%成品礦粒度組成,w%25mm25～10mm10～5mm533557BJ*510359528500BJ*598470。min1廢氣最高溫度℃利用系數(shù)t因此，燒結(jié)生產(chǎn)為了達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的，就應(yīng)該探索在具體條件下，混合料水分的含量。在燒透的前提下，適當(dāng)提高混合料的水分，料層的透氣性變好，同時(shí)水蒸氣加快熱量在料層內(nèi)部的傳遞，傳熱前沿移動(dòng)速度加快，加上H+和OH－的助燃作用，整個(gè)燒結(jié)過程加快，燒結(jié)帶變薄，還原性氣氛保持時(shí)間短，從而使FeO含量降低?；旌狭纤謱?duì)燒結(jié)礦的質(zhì)量有重要的影響生產(chǎn)實(shí)踐表明，水分提高，會(huì)使燒結(jié)料層下部形成過濕現(xiàn)象，從而影響料層的透氣性，鐵酸鈣的生成量減少，進(jìn)而影響燒結(jié)礦強(qiáng)度。 燒結(jié)混合料粒度組成和水分編號(hào)水分/%粒度/%8855331113937158123130231423323523914462616935*1833301726*2836231127283324132838341792燒結(jié)料一次混合加水時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷加水量。 燒結(jié)料一次混合加水時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷加水量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 燒結(jié)礦產(chǎn)量，強(qiáng)度，化學(xué)和礦物組成實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析落下試驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)偷湫阅?，此檢驗(yàn)在人造塊制品中使用較少。燒結(jié)礦應(yīng)具有一定的冷強(qiáng)度，其目的主要是承受其在運(yùn)輸和倒翻過程中的破壞作用，保證在冶煉時(shí)仍能保持一定的粒度及強(qiáng)度。燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)有化學(xué)成分、礦物組成和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。m2燒結(jié)礦的成品為大于5mm的燒結(jié)礦質(zhì)量，成品率計(jì)算式為 ()式中： f—成品率，％；m+5—落下實(shí)驗(yàn)后大于5mm的燒結(jié)礦質(zhì)量，即成品燒結(jié)礦質(zhì)量，kg；m0—落下實(shí)驗(yàn)用燒結(jié)礦質(zhì)量，kg。 成品率是指扣除返礦后的成品燒結(jié)礦比率。在實(shí)驗(yàn)室研究中，常用與臺(tái)時(shí)產(chǎn)量成正比的垂直燒結(jié)速度、燒結(jié)(杯)利用系數(shù)表征燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)。、—分別為壓差陡升溫度及開始滴落溫度（℃），分別稱為熔化溫度和滴落溫度，—熔滴溫度區(qū)間（℃）；、—分別為壓差陡升和滴落開始時(shí)的收縮率,%；—最高壓差，kPa。min1。當(dāng)爐溫達(dá)到200℃時(shí)向爐內(nèi)通氮?dú)獗Ｗo(hù)樣品。石墨坩堝內(nèi)徑Φ48mm。1—保護(hù)、配氣用氮?dú)馄浚?—煤氣發(fā)生爐；3—熔融滴落高溫爐；4—計(jì)算機(jī)控溫、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；5—空氣壓縮機(jī)；6—位移傳感器；7—荷重；8——接物坩堝。燒結(jié)礦或鐵礦石熔化后開始熔融，在熔渣和金屬達(dá)到自由流動(dòng)并積聚成滴前，軟熔層中透氣性極差，煤氣通過受阻，因此出現(xiàn)了很大壓力降。燒結(jié)礦不是純物質(zhì)，因此，沒有一定的熔點(diǎn)，它具有一定范圍的軟熔區(qū)間。由轉(zhuǎn)鼓取出的試樣，、計(jì)算各類還原強(qiáng)度指標(biāo)。min1，還原氣成分： 30%CO +70%N2，還原1小時(shí)，然后通氮?dú)饫鋮s到100℃以下。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在氮?dú)猓髁?L反應(yīng)管直徑ф75mm，熱電偶的頂端插入料層10mm左右。因此，常用低溫還原粉化檢驗(yàn)方法來檢驗(yàn)燒結(jié)礦的熱強(qiáng)度。還原率R按下式計(jì)算 （）式中 —試樣在t時(shí)的質(zhì)量變化量，g；—試樣質(zhì)量，g；—試樣中全鐵含量，g；—試樣中的含量，%。min1，還原溫度900℃，還原時(shí)間180min。1%，N270177。還原性好的燒結(jié)礦或鐵礦石能在高爐冶煉中達(dá)到高生產(chǎn)率及低能耗。轉(zhuǎn)鼓指數(shù)計(jì)算式為： ()式中： T—轉(zhuǎn)鼓指數(shù)，％；m+—轉(zhuǎn)鼓實(shí)驗(yàn)后＞，kg；m0—轉(zhuǎn)鼓用試樣質(zhì)量，kg。將粒度大的燒結(jié)礦放入破碎機(jī)內(nèi)破碎成合適的粒度，取3KG左右的樣品，然后將燒結(jié)礦樣品放入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)檢驗(yàn)采用ISO32711975標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)鼓的1/5轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓尺寸φ1000100mm，鼓內(nèi)擋板2505，轉(zhuǎn)數(shù)25 r/min，時(shí)間8min。將每一組不同粒度的燒結(jié)礦分裝稱量。每一組燒結(jié)礦反復(fù)做落下實(shí)驗(yàn)3回。燒結(jié)時(shí)間t為開始點(diǎn)火至燒結(jié)廢氣溫度達(dá)到最高時(shí)的時(shí)間。燒結(jié)過程抽風(fēng)負(fù)壓為12kPa。燒結(jié)點(diǎn)火用的燃料為天然氣。裝料方法為：在燒結(jié)杯底部加入1kg燒結(jié)礦作為鋪底料，然后將二次混合后的料稱重，采用多點(diǎn)加入法加到燒結(jié)杯中，無壓實(shí)。(2)燒結(jié)燒結(jié)實(shí)驗(yàn)在燒結(jié)杯中完成。二次混料在φ600 mm1000 mm 圓筒混料機(jī)上進(jìn)行，用于燒結(jié)混合料的混勻和制粒，混料時(shí)間為3分鐘。(1)混料 各種原料按配比稱量，分兩步混料。為了模擬燒結(jié)過程。半焦粉、%、%、%；%、%。實(shí)驗(yàn)采用固定含鐵原料配比、參照目前鞍鋼高堿度燒結(jié)礦的堿度，確定混合料二元堿度（CaO/SiO2），％，以燃料種類和配比為變量進(jìn)行配料。日本、前蘇聯(lián)和中國的大多數(shù)冶金企業(yè)目前均采用這種爐料結(jié)構(gòu)。半焦的氣化速率和燃燒速率最快，無煙煤最慢，半焦在低溫區(qū)便可以反應(yīng)，在1200℃已反應(yīng)完全，與粉末狀燃料的性質(zhì)規(guī)律基本符合，三者比較半焦的反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較少，在生產(chǎn)中可以節(jié)約時(shí)間，提高產(chǎn)品生產(chǎn)率。 顆粒狀燃料的熱分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備為管式電爐，升溫制度10℃/min，升溫范圍200~1350℃，~。有附件1可見，不同燃料的燃燒特性曲線有較明顯的區(qū)別，DTG曲線前部低溫區(qū)的波動(dòng)時(shí)水分、揮發(fā)份的析出，熱流曲線中的高峰時(shí)燃燒峰，燃燒峰的面積對(duì)應(yīng)于該試樣的可燃質(zhì)份額，總的來說，半焦的燃燒峰偏向低溫區(qū)，其反應(yīng)性能越強(qiáng)，燃燒峰后端越陡，其燃盡性能越好。g1。三種燃料的吸熱量相差不大，在5中不同粒度級(jí)的半焦中， KJg1注：半D1—篩分后直徑大于1mm的小粒半焦；半D1—篩分后直徑小于1mm的小粒半焦，在氣化過程中，半焦的開始溫度為685~755℃，結(jié)束溫度為1108~1143℃，明顯低于焦粉，無煙煤和焦粉的溫度相差不大。 燃料氣化、燃燒特性焦粉半大塊半中粒半小粒半D1半D1無煙煤氣化開始溫度/℃824755738685752717825結(jié)束溫度/℃1311114311321112112211081273最高溫度/℃1158106810721063107510521124吸熱量/ KJm。 燃料的熱分析實(shí)驗(yàn)采用熱分析質(zhì)譜聯(lián)動(dòng)裝置進(jìn)行燃料的熱解、氣化和燃燒規(guī)律研究。1100176。C時(shí)，半焦已經(jīng)全部反應(yīng)，比焦炭反應(yīng)性高6倍。C時(shí)，半焦已經(jīng)反應(yīng)了50%以上，%，%。 燃料的反應(yīng)性?；曳謮A度的計(jì)算式為： （）（熔點(diǎn)）ST和流動(dòng)溫度FT與堿度R的關(guān)系，隨灰分堿度的增加，灰分軟化溫度（熔點(diǎn)）和流動(dòng)溫度呈降低趨勢，半焦灰分的堿度比焦粉和無煙煤灰分的堿度高出3～5倍，灰分軟化溫度（熔點(diǎn)）低80～200℃，灰分流動(dòng)溫度低100～210℃。軟化溫度（熔點(diǎn)）和流動(dòng)溫度按焦粉、無煙煤和半焦的順序依次降低?；曳种械腗gO 對(duì)改善鐵礦石的還原強(qiáng)度、爐渣的熔化性能等是有利的。%，%相近。%。. 燃料的灰成分和灰熔點(diǎn)。kg1，揮發(fā)份＜10%，灰分＜15%，硫＜1%。所以，燒結(jié)生產(chǎn)使用的燃料最好選用固定碳高、灰分低、揮發(fā)分低及含硫量低的優(yōu)質(zhì)燃料。做為燒結(jié)燃料，要求它揮發(fā)份的含量不能太高，以免燃料中的揮發(fā)物質(zhì)在溫度較低的地方凝結(jié)下來惡化料層透氣性和粘結(jié)在集氣管及抽風(fēng)機(jī)的葉片上，影響燒結(jié)過程的正常進(jìn)行。kg1，%。（6）發(fā)熱量：（5）可磨性：半焦的可磨性為53，明顯高于焦粉的可磨性36。%，%。%（2）揮發(fā)份：。，三種燃料比較具有如下特點(diǎn)：（1）灰分：。 燃料的工業(yè)分析、元素分析和熱值燃料工業(yè)分析元素分析Qnet,v,arMJ 燃料的粒度組成，w%編號(hào)553311JFBJBJ*WYM注：BJ*—改變粒度后的半焦、元素分析。一般認(rèn)為＜％為宜。若以焦粉的粒度為實(shí)驗(yàn)參考，半焦中＞%，考慮到燒結(jié)過程燃料對(duì)透氣性的影響，故半焦的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)分為兩步，第一步采用半焦粉自身的粒度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二步是將半焦的粒度調(diào)整到與焦粉相當(dāng)?shù)牧６燃?jí)再次實(shí)驗(yàn)；而無煙煤由于反應(yīng)性較強(qiáng)，粒度范圍可適當(dāng)寬一些，但粒度的上、下限應(yīng)盡量與焦粉接近。為充分利用燃料的燃燒熱，提高燃料的利用率，需合理選擇燃料的粒度及粒度分布。 燃料的粒度為了用盡可能少的燃料達(dá)到所需溫度，燒結(jié)過程中的傳熱速度和燃燒速度必須接近。 含鐵原料、熔劑的化學(xué)成分，w%品名TFeFeOSiO2CaOMgOIg澳礦巴西礦伊朗礦返礦石灰石生石灰菱鎂石 燒結(jié)用燃料性質(zhì)評(píng)價(jià)對(duì)燒結(jié)用的焦粉或無煙煤粉的一般要求是粒度適宜、灰分低、揮發(fā)分低，硫含量低，固定炭高。無煙煤的不同配比以及不同粒度的生產(chǎn)規(guī)律，對(duì)降低燒結(jié)燃料成本，節(jié)約能源，對(duì)促進(jìn)鋼鐵企業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和低成本、環(huán)保的方向發(fā)展有著重要的意義。燒結(jié)固體燃料為燒結(jié)提供熱源，兼有還原劑的作用，對(duì)燒結(jié)過程有著重要的影響作為燒結(jié)燃料，要求具有一定的反應(yīng)性和燃燒性，固定炭含量要高，灰分和揮發(fā)分含量要低，硫含量少等。對(duì)高爐生產(chǎn)的順利進(jìn)行，鐵的質(zhì)量和產(chǎn)量有著重要的影響。Fe2O3+ CO2 如果礦化作用不完全，將有殘留的自由Ca0存在，在存放過程中，它將同大氣中的水分進(jìn)行消化作用： CaO+H2O=Ca(OH)2 使燒結(jié)礦的體積膨脹而粉化。 碳酸鈣分解產(chǎn)物Ca0能與燒結(jié)料中的其他礦物發(fā)生反應(yīng)，生成新的化合物，這就是礦化作用。 ②碳酸鹽的分解和礦化作用 燒結(jié)料中的碳酸鹽有CaC0MgC0FeC0MnC03等，其中以CaC03為主。燒結(jié)過程中的基本化學(xué)反應(yīng)