发布时间 : 星期二 文章烧结工艺理论知识（全面）更新完毕开始阅读
混合料加水主要是为了润湿混匀混合料，为制粒提供必要的条件，同时也能改善混合料热交换条件导热性能。
三、混合机加水的方式
混合机加水必须均匀，注意要将水直接喷在料面上，如果喷在筒底将造成混合料水分不均匀，圆筒内壁粘料。加柱状水的目的是形成母球，加雾状水的目的是使母球长大（即制粒），加柱状水不能制粒。
四、预热混合料的目的及方法
目的：为了降低烧结过程中水汔冷凝时的过湿，同时提高混合料的温度还可以降低固体燃料的消耗。统计表明：混合料温度每提高10℃，降低燃料用量2%—3%。
5种方法：热返矿预热、生石灰预热、热风预热、蒸汽预热、热水预热。 五、“稳定水碳”的重要意义
“稳定水碳”是指烧结料的水分、固定碳含量符合烧结机的要求，且波动小。烧结料的适宜水分是保证造球、改善料层透气性的重要条件。烧结料中的固定碳是烧结过程的主要热源。减少烧结料水、碳的波动就为烧结机的稳定操作创造了条件。因此，“稳定水碳”是烧结生产的关键性措施。
六、目测判断混合料水分的方法
（1）水分合适：手握混合料成团，料面无特殊光泽，抖动即散开。 （2）水分偏大：手握混合料成团，料有光泽，抖动后不易散开。 （3）水分偏小：手握混合料不成团，无小球。 七、物料在混料筒中的运动状态
物料在在混料筒中有三种运动状态：翻动、滚动、滑动。翻动对混匀有利，滚动对造球有利，滑动对造球、混匀都不起作用。因此，应增强翻动和滚动，削弱滑动。
§3-2 混合制粒的基本理论
一、混合料的造球过程
造球过程一般分为3个阶段，即第一阶段形成母球（球核），第二阶段母球长大，第三阶段长大的母球（又称生球或准颗粒）进一步紧密。上述3个阶段重要是靠加水润湿和用滚动方法产生机械作用来实现的。
（1）形成母球。这一阶段具有决定意义的是加水润湿。当物料润湿到最大分子结合水以后，成球过程才明显开始。当物料继续润湿到毛细水阶段后，成球过程才得到应有的发展。因为当已润湿的物料在混合机中受到滚动和搓动的作用后，借毛细力的作用，颗粒被拉向水滴的中心形成母球。所谓母球，实际上就是毛细水含量较高的紧密颗粒的
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集合体。
（2）母球长大。成球第二阶段是紧接着第一阶段进行的。母球长大的条件是：在母球表面其水分含量要求接近与适宜的毛细水含量；在精矿层中其水分含量要求比较低一些，只需接近最大分子结合水含量。
第一阶段形成的母球在造球机内继续滚动，母球就进一步压紧，引起毛细管状和尺寸的改变，从而使过剩的毛细水被挤压到母球的表面上来。这样，过湿的母球表面，在运动的过程中就很容易粘上润湿程度较低的颗粒。母球的这种长大过程是多次重复的，一直到母球中颗粒间的摩擦力比滚动成型的机械压密作用大时为止。
（3）长大了的母球进一步紧密。长大到符合标准要求尺寸的生球，在成球的第三阶段发生紧密。利用造球机内所产生的机械力的作用，即滚动和搓动的机械作用会使生球内的颗粒发生选择性的按接触面积最大的排列，并使生球内的颗粒被进一步压紧，使薄膜水层有可能相互接触，会使一个为若干颗粒所共有的总的薄膜水层形成，这样得出的生球，其中各颗粒靠着分子粘结力、毛细粘结力和内摩擦阻力的作用相互结合起来。这些力的数值越大，生球的机械强度就越大。如果将全部毛细水由生球中排除，便得出机械强度最大的生球。
必须指出，上述成球阶段的过程是为了分析问题而划分的。第一阶段具有决定意义的是润湿，在第二阶段除了润湿作用外，机械作用也起着重大影响，而在第三阶段机械作用成为决定因素。这样，就可以根据物料在造球前和造球过程中被润湿情况，决定加水等操作措施，也可以进一步改进造球设备结构，加强其产生的机械作用力，以保证造球机内高产优质。
混合料的成球机理简单地说即滴水成核，雾化长大，无水密实。 二、物料的混合原理、混匀效果及影响因素
混合料被送入混合机后，物料随混合机的回转而不断地运动着，物料在混合机内的运动是很复杂的，它受到摩擦力、重力等力的作用，使其产生剧烈运动而被混匀。
物料被混匀的效果与原料性质、混合时间以及混合的方式等有很大的关系，粒度均匀、粒度小的原料容易混匀，物料颗粒之间相对运动越激烈，混合时间越长，混合效果越好。
为了保证混匀和制粒效果，需要足够的混合时间，这与原料性质和混合设备有关，细磨精矿粉在混合机内混合时间不应少于2.5～3分钟，即一次混合不产于1分钟，二次混合不少于1.5～2分钟，最佳时间4～5分钟成造性最好，有利于提高产、质量。
三、混合料的造球
（1）造球的条件：①物料加水润湿；②作用在物料上的作用力。
（2）造球机理：物料在混合机内加水润湿，物料颗粒表面被吸附水和薄膜水所覆盖，同时在颗粒与颗粒之间形成U形环，在水表面张力作用下，使物料颗粒集结成团粒。此时颗粒之间部分空隙还是充满空气，由于造球机的回转，因而使得初步形成的团粒在
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机械力的作用下，团粒不断地滚动、挤压，则颗粒与颗粒之间的接触越来越靠近，团粒也越来越紧密，颗粒之间的空气被挤出，空隙变小，此时在主毛细力的作用下水分充填所有空隙，则团粒也就变得比较结实，这些团粒在混合机内继续滚动，逐渐长成具有一定强度和一定粒度组成的烧结料。
（3）造球的效果：造球效果是以混合料粒度组成来表示的，改善混合料的粒度组成，就可以改善烧结料的透气性，提高烧结矿的产质量。
（4）造球的目的：减少混合料中0～3mm级别，增加3～8mm级别，尤其是增加3～5mm级别的含量。
四、混合制粒对烧结生产的影响
混合料粒度和粒度组成对烧结的影响：烧结料的粒度和粒度组成主要是影响烧结过程的垂直速度。一方面，垂直烧结速度主要决定于料层透气性，而透气性与烧结料的粒度和粒度组成有密切关系；另一方面，垂直烧结速度决定与烧结机的生产率，在成品率一定的条件下，垂直烧结速度越快，则烧结的生产率越高。
（1）粒度过粗，烧结料层透气性太好，燃料燃烧过快，物料达不到所要求的高温，难以生成液相或液相生成太少，则烧结矿强度很差。这是因为，一方面物料的传热速度小于燃烧速度；另一方面是废气带走大量的热量所致，因而烧结矿强度差，返矿增加。
（2）粒度过细，细粒物料充填在粗粒之间的空隙中，使烧结料层的透气性变差，严重时导致烧结过程难以进行。
五、混合料水分对烧结生产的影响
混合料加水润湿的目的：为了使细粒物料在水的作用下成球制粒，改善烧结混合料的透气性。
（1）合适的水分在烧结过程中的反映：烧结料透气性好，改善了烧结料的导热性，使料层中的热交换条件变好，有利于将烧结带控制在较窄的范围内，减少了烧结过程中料层对气流的阻力，同时保证了在燃料消耗较少的情况下，获得必要的高温。
（2）水分含量少时对烧结生产的影响：首先，在混合制粒过程中就不能成球，混合料的粒度及粒度组成变差，因而料层的透气性变坏，垂直烧结速度降低，严重时使烧结过程无法进行。
（3）水分含量过大对烧结生产的影响：混合料水分过大时，在烧结过程中会因高温蒸发的大量水汽进入气流中，当下部烧结料温度低于“露点”温度时（水汽开始冷凝的温度叫露点），气流中的水汽几乎都不能随气流一起排至大气，而会在料层温度低于“露点”温度（60—65℃）的冷料上冷凝下来，致使该部的物料水分超过其原始水分，形成过湿层，原始水分含量越大，则过湿层愈严重，过湿层会破坏烧结料的透气性。
六、混合料温度的高低对烧结料透气性的影响
在抽风烧结过程，上部烧结层的高温废气预热和干燥下部湿混合料层，在这一过程中产生的低温废气里含有大量的水蒸气，这种含有大量蒸气的废气，当它接触低温混合
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料时，继续向混合料传热而降温。当温度降低到露点时，水蒸气便在低温料层上凝聚下来，这就会产生两料结果，其一是低温混合料的温度继续上升，其二是低温混合料的水分增加，并大大超过原始水分，这对烧结过程是不利的，如果将混合料的温度提高到露点以上时，可以显著减少料层中水汽冷凝，而形成的过湿现象，从而降低了过湿层对气流的阻力，改善了料层的透气性，使抽过料层的空气量增加，为料层内的热交换创造了良好的条件，燃烧速度加快，燃烧带变薄，同时，熔融物的冷却速度加快，阻力减少。
七、影响一次混合加水量的主要因素
（1）物料原始水分的影响：原始水分±1%，一次混合补加水量波动＋3.8t/h。 （2）配料室配合料流量的影响：配合料流量增减10kg/m，一次混合补加水量减增2.1t/h。
（3）热返矿的影响：热返矿配比增减1kg/m，一次混合补加水量增减2.1t/h；温度增减50℃，一次混合补加水量增减3.25t/h。
（4）物料性质的影响：物料粒度大，比表面积小，需加水少；物料粒度细，比表面积大，需加水大；物料的亲水性强，表面松散多孔的需加水大，组织致密的需加水少。赤铁矿、磁铁矿比较致密，亲水性差；褐铁矿结构比较松散，亲水性好。
（5）季节不同加水量也不同。夏季水分蒸发快，加水量多一些，冬季水分蒸发慢，水分稍少一些，春秋季节加水量要适中。
（6）除尘灰的排放量及加水量是否均匀稳定。
§3-2 影响物料混匀制粒的因素及强化措施
一、影响物料混匀和制粒的因素 （1）原料性质的影响：
a.物料的粘结性：粘结性好易于制粒，不易于混匀；一般赤铁、褐铁矿比磁铁矿好制粒。
b.物料的粒度：差别大难混匀，不易制粒；粒度均匀易混匀。
c.物料的比重：各种物料密度差别太大，不利混匀、制粒，因密度不同，易偏析，影响混匀、制粒。
（2）加水量和加水方式：
加水量：a.当加水量过大时，对混合料的混匀和制粒都不利，而且在烧结过程中易形成过湿层，影响烧结料透气性。b.当水量过小时，混合料均匀也许能达到，但影响球粒的生成和长大，混合料末多，容易堵塞台车炉条或从炉条缝中抽入风箱，同时也使料层透气性恶化。
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