四、锰矿烧结的工艺要求
(1)锰矿烧结的点火技术要求
点火器的功能要达到使混合料固体燃烧着火并强烈燃烧,把表层混合料加热到完成烧结过程所需要的温度,且能对易爆裂物料(如碳酸盐类矿和含大量结晶水类矿石)预热,以及表层点火后为已初步烧结料减少应力的目的(保温三段式)。
点火温度一般低于矿石的烧结温度,但接近其软化温度,通常为1050~1250℃,点火时间为30~60s。目前已延长到90S。相当于点火器覆盖烧结机8%~18%的有效面积。点火深度一般相当于燃烧带厚度的50%~100%(燃烧带厚度取决于燃料粒度,液相粘度与数量,负压值等,常在20~50mm范围),对于锰粉矿,烧结带厚度参考值为25~35mm,而对于锰选精矿,烧结带厚度参考值为35mm,
锰矿烧结点火技术要求,实质上是要考虑点火器结构,烧嘴类型,相应的点火工艺参数等问题。点火用燃料一般为冶炼高炉或电炉煤气,个别也有用发生炉煤气点火的。
点火器的规格和结构应满足必要的点火时间和保证煤气完全燃烧,还要根据烧嘴的火焰特征来确定。点火器的高度,要保证火焰最高温度区与烧结料面相一致,一般混合效果差的烧嘴(即火焰长的),要求高度大。反之亦然,高度可以低。因而烧嘴的选择对点火器高度影响有决定性作用。目前的趋势是缩小和降低点火器,以减少点火燃料的消耗。
点火器烧嘴总的趋势是选择燃烧火焰短、辐射强度大的小型烧嘴,达到高效无焰燃烧,大多采用半预混施流式火焰烧嘴和多喷式带状火焰烧嘴。其火焰长度前者为400~800mm,后者为200~400 mm。
使混合料的固体碳燃烧的着火温度要达800℃以上,而且碳燃烧需要点火热废气中含有一定的氧量。实践证明,增加点火烟气中氧浓度是强化烧结和节省燃料的有效办法。经验证明:烟气中含氧量从3%增加到13%,每增加1%可使烧结机利用系数平均增高0.5%,燃料消耗下降为每吨烧结矿0.3kg.
点火时,点火器风箱的负压应保持点火器内为零压值才适宜,这样,保证了整个点火器面积内点火温度的均匀性,而决不会降低烧结生产率。
点火后,对烧结料表层保温,要避免冷空气抽入时产生的急冷作用,保证液相结晶完善,以得到强度较高的表层烧结矿。这对任何矿种的烧结均是有利的。而点火前对烧结混合料的预热,主要是用于那些在点火时受热冲击易爆裂的矿种。对于易爆裂的矿石烧结,当不采用预热措施时,飞溅的矿物常使点火器内墙结瘤,严重时使点火器面积缩小,需要停机打瘤和修补内墙,既影响生产成本升高,又降低烧结设备的生产能力。目前采用的预热一点火一保温措施,使点火器长度占烧结机有效长度的37%。国内某厂点火器的特征值见表2。
表2 点火器预热、点火、保温面积与热耗 | ||||
原料类型 | 项目 | 预热 | 点火 | 保温 |
易爆裂氧化锰矿 | 面积/m2 | 3.9 | 3.9 | 3.9 |
时间/min | 1.25 | 1.25 | 1.25 | |
温度/℃ | 800~900 | 1150~1250 | 637~800 | |
热耗/MJ | 113.04 | 293.07 | 113.04 | |
易爆裂褐铁矿 | 面积/m2 | 1.95 | 4.65 | 1.65 |
时间/min | 0.5 | 1.2 | 0.8 | |
温度/℃ | 800 | 1100~1250 | 800~1000 | |
热耗/MJ | 49.16 | 117.24 | 41.6 |