高速搅拌过程中烧结原料颗粒混合和聚结行为数值模拟研究
发布时间：2021-03-05 14:59
制粒工序在铁矿粉烧结工艺发挥着十分重要的作用,制粒能够对混合料的成分和粒径范围进行恰当控制,并且保障后续烧结矿的质量和产量。目前烧结厂制粒工序均采用圆筒制粒工艺及设备,随着褐铁矿用量的增多,圆筒混料机内部结垢的问题日益严重,此外传统圆筒制粒机在大负荷下生产的准颗粒存在粒度不均匀和成分偏析严重等问题;不仅大大降低了制粒工序效率,也会缩短圆筒内衬的寿命,增加烧结制粒工序成本。针对上述问题,国内外虽然提出了多种工艺优化方法来改善制粒工序效率和制粒效果,但是在制粒工艺及装备上并没有变革性的改变。本文提出了一种新型的卧式高速搅拌制粒装置。在此基础上,建立了颗粒混合及聚结的数学模型,通过数值仿真的方法,对新型装置中烧结原料颗粒的混合行为和制粒行为以及工艺参数对颗粒混匀及制粒的影响规律进行了系统研究。得到的主要结论如下:①圆筒制粒工艺中,颗粒的运动呈现小瀑布的运动状态,主要有两个部分组成:滑移和抛落。高速搅拌制粒工艺中,颗粒的运动呈现大瀑布的运动状态,主要有两个部分组成:翻滚和抛落。高速搅拌制粒机内颗粒的运动比圆筒制粒机内颗粒运动更加激烈。颗粒的运动模式会随着搅拌速度加快而变得更为剧烈,但是搅拌刀个...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
焦粉和石灰石涂层制粒的工业化流程图
图 1.2 双球团烧结工艺流程Fig. 1.2 Flow sheet of double layered mini-pellets.双球团烧结工艺的特点是：1)原料细磨以便于造球；2)双配料、双造球处分别造成酸、碱小球团；3)燃料、返矿在二次混合配料阶段加入。该工艺比例细粒度赤铁精矿的混合料时有显著的节能增产与提质的效果。但是程中大量配入磁铁精矿或褐铁矿时，这种制粒工艺是不适宜的。③ 自致密化高熔点液相烧结工艺 (SHS)。为了增加褐铁矿粉在烧结混合入比例，同时避免褐铁矿在传统烧结过程中所产生的不利影响，日本新开发了自致密烧结工艺[56]。该工艺利用褐铁矿被加热到 1300℃或更高时粒会进行再结晶而实现其结构的致密化的特点，来控制矿石颗粒的同化，从而保障烧结矿生产的质量和产量。如图 1.3 所示，为了实现褐铁矿粒子的自致密化后再同化熔融反应，在传艺上可作出的调整措施包括[56, 57]：1)对褐铁矿粉进行高温热加工使矿粉结晶水并自致密化，随后再与其他物料一道进入传统的常规制粒流程。图
1 绪 论生产流程便遵循着这样的思路。2) 以 MgO-SiO2细粒度熔剂粉末及少量为涂层物料，对粗粒度褐铁矿颗粒进行涂层制粒作业。通过这样的粘附免石灰石、生石灰等熔剂与褐铁矿颗粒的大量接触，同时防止高流动性液相大规模地浸入到内核颗粒中。图 1.3 (2)中生产流程(b)与(a)的主要不于：流程(b)的涂层作业是针对全粒径范围内的褐铁矿颗粒，同时与其他进行常规混合制粒的褐铁矿颗粒也不进行粒度分级。
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结混合制粒工艺的比较[J]. 陈鹏. 中国设备工程. 2017(08)
[2]铁矿粉颗粒特性对其烧结制粒性的影响[J]. 吴胜利,王跃飞,朱娟. 钢铁. 2015(05)
[3]烧结混合料制粒过程的数值模拟[J]. 王素平,杨福,毕学工. 烧结球团. 2015(02)
[4]邯邢地区磁精矿造球的实验和机理[J]. 刘成松,李京社,杨树峰,高向宙,马博. 钢铁. 2014(10)
[5]钒钛磁铁矿的复合造块新工艺[J]. 万新宇,吕庆. 钢铁. 2014(06)
[6]铁矿粉接触角的测试及影响因素分析[J]. 张忍德,吕学伟,黄小波,周茂军. 钢铁研究学报. 2012(12)
[7]钒钛磁铁精矿预制粒烧结研究[J]. 何木光,张义贤,宋剑,蒋大军,李程,肖均. 中国冶金. 2012(11)
[8]烧结混合料适宜制粒水分的预测[J]. 范晓慧,甘敏,李文琦,王强,谢路奔,胡林,陈许玲,袁礼顺. 北京科技大学学报. 2012(04)
[9]烧结分层制粒工艺研究[J]. 王英杰. 烧结球团. 2012(01)
[10]超细精矿在复合造块工艺中的应用[J]. 陈革,王瑞军,沈茂森. 矿冶工程. 2011(03)
博士论文
[1]宝钢高配比镜铁矿与含铁粉尘的复合造块工艺研究[D]. 张贺雷.中南大学 2014
[2]炼铁流程中铁矿石评价体系构建[D]. 吕学伟.重庆大学 2010
硕士论文
[1]预制粒强化细粒铁精矿烧结的技术研究[D]. 王剑.中南大学 2014
[2]分级制粒法非均质烧结工艺研究[D]. 周东锋.东北大学 2006
本文编号：3065400
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
焦粉和石灰石涂层制粒的工业化流程图
图 1.2 双球团烧结工艺流程Fig. 1.2 Flow sheet of double layered mini-pellets.双球团烧结工艺的特点是：1)原料细磨以便于造球；2)双配料、双造球处分别造成酸、碱小球团；3)燃料、返矿在二次混合配料阶段加入。该工艺比例细粒度赤铁精矿的混合料时有显著的节能增产与提质的效果。但是程中大量配入磁铁精矿或褐铁矿时，这种制粒工艺是不适宜的。③ 自致密化高熔点液相烧结工艺 (SHS)。为了增加褐铁矿粉在烧结混合入比例，同时避免褐铁矿在传统烧结过程中所产生的不利影响，日本新开发了自致密烧结工艺[56]。该工艺利用褐铁矿被加热到 1300℃或更高时粒会进行再结晶而实现其结构的致密化的特点，来控制矿石颗粒的同化，从而保障烧结矿生产的质量和产量。如图 1.3 所示，为了实现褐铁矿粒子的自致密化后再同化熔融反应，在传艺上可作出的调整措施包括[56, 57]：1)对褐铁矿粉进行高温热加工使矿粉结晶水并自致密化，随后再与其他物料一道进入传统的常规制粒流程。图
1 绪 论生产流程便遵循着这样的思路。2) 以 MgO-SiO2细粒度熔剂粉末及少量为涂层物料，对粗粒度褐铁矿颗粒进行涂层制粒作业。通过这样的粘附免石灰石、生石灰等熔剂与褐铁矿颗粒的大量接触，同时防止高流动性液相大规模地浸入到内核颗粒中。图 1.3 (2)中生产流程(b)与(a)的主要不于：流程(b)的涂层作业是针对全粒径范围内的褐铁矿颗粒，同时与其他进行常规混合制粒的褐铁矿颗粒也不进行粒度分级。
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结混合制粒工艺的比较[J]. 陈鹏. 中国设备工程. 2017(08)
[2]铁矿粉颗粒特性对其烧结制粒性的影响[J]. 吴胜利,王跃飞,朱娟. 钢铁. 2015(05)
[3]烧结混合料制粒过程的数值模拟[J]. 王素平,杨福,毕学工. 烧结球团. 2015(02)
[4]邯邢地区磁精矿造球的实验和机理[J]. 刘成松,李京社,杨树峰,高向宙,马博. 钢铁. 2014(10)
[5]钒钛磁铁矿的复合造块新工艺[J]. 万新宇,吕庆. 钢铁. 2014(06)
[6]铁矿粉接触角的测试及影响因素分析[J]. 张忍德,吕学伟,黄小波,周茂军. 钢铁研究学报. 2012(12)
[7]钒钛磁铁精矿预制粒烧结研究[J]. 何木光,张义贤,宋剑,蒋大军,李程,肖均. 中国冶金. 2012(11)
[8]烧结混合料适宜制粒水分的预测[J]. 范晓慧,甘敏,李文琦,王强,谢路奔,胡林,陈许玲,袁礼顺. 北京科技大学学报. 2012(04)
[9]烧结分层制粒工艺研究[J]. 王英杰. 烧结球团. 2012(01)
[10]超细精矿在复合造块工艺中的应用[J]. 陈革,王瑞军,沈茂森. 矿冶工程. 2011(03)
博士论文
[1]宝钢高配比镜铁矿与含铁粉尘的复合造块工艺研究[D]. 张贺雷.中南大学 2014
[2]炼铁流程中铁矿石评价体系构建[D]. 吕学伟.重庆大学 2010
硕士论文
[1]预制粒强化细粒铁精矿烧结的技术研究[D]. 王剑.中南大学 2014
[2]分级制粒法非均质烧结工艺研究[D]. 周东锋.东北大学 2006
本文编号：3065400
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3065400.html
