高壓壓球機(jī)在包鋼投入工業(yè)中的應(yīng)用值得注意

　　制粒技術(shù)和網(wǎng)帶式烘干機(jī)布料技術(shù)的發(fā)展:制粒是高壓壓球機(jī)過程中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，制粒效果好，不僅有利于煉鐵過程的透氣性，同時(shí)對(duì)成型礦的礦物組成和礦物結(jié)構(gòu)有優(yōu)化作用。近些年來，隨著鐵礦粉資源的劣質(zhì)化，尤其是澳大利亞馬拉曼巴類型鐵礦粉用量增加，使鐵礦粉混合料的制粒效果變差。因其脈石含高嶺土較少，即使添加大量的水分，馬拉曼巴礦粉制粒后的強(qiáng)度也較低，所以會(huì)影響制粒效果。對(duì)馬拉曼巴礦采取預(yù)先制粒是一個(gè)很有必要的措施。采用了高速攪拌混合器，在傳統(tǒng)的混合制粒之前先對(duì)馬拉曼巴礦細(xì)粉進(jìn)行一次制粒，也即強(qiáng)力混勻，可以取得不錯(cuò)的效果。

　　造塊技術(shù)針對(duì)細(xì)顆粒鐵礦粉在成型過程制粒性能差、料層透氣性和鐵粉礦生產(chǎn)效率低的問題，國(guó)內(nèi)外高爐工作者進(jìn)行了復(fù)合造塊技術(shù)的研究及應(yīng)用。鑲嵌式高爐煉鐵(MEBIOS)東北大學(xué)Kasai等提出的對(duì)輥式壓球機(jī)：先將馬拉曼巴粉等制粒制成密度小球，然后通過控制布料使其按適當(dāng)?shù)姆绞讲贾糜诔尚土蠈又校罱K在普通成型條件下能夠形成合適的成型空隙結(jié)構(gòu);通過利用小球附近的邊緣效應(yīng)，料層的透氣性得到提高，且小球自身不會(huì)過熔;熱量主要來自成型層，該層的堿度可適當(dāng)提高，而致密球的堿度則較低。在此概念上，對(duì)小球的合適尺寸、小球之間距離、在成型層中的排列方式等均進(jìn)行了研究。類似的是，提出將大顆粒礦置于成型料層中成型的方法：大顆粒礦附近物料的密度會(huì)因?yàn)檫吘壭?yīng)而下降，則此處的透氣性會(huì)提高;同時(shí)，大顆粒礦支撐上面負(fù)荷，一定程度上限制了成型餅的收縮，也對(duì)成型中的透氣性有利　復(fù)合造塊法中國(guó)中南大學(xué)姜濤等開發(fā)的復(fù)合造塊法，具有解決煉鐵爐料偏析、生產(chǎn)中低堿度爐料、制備高鐵低硅產(chǎn)品、利用難處理資源的作用與功能.

　　鑲嵌式成型和大顆粒礦置于料層中進(jìn)行成型示意圖,的造球料包括傳統(tǒng)的鐵精礦、難處理和復(fù)雜礦經(jīng)磨選獲得的精礦、各種細(xì)粒含鐵二次資源等與黏結(jié)劑;基體料則是除上述原料以外的其他原料，包括全部粒度較粗的鐵粉礦、熔劑、燃料、返礦，當(dāng)含鐵原料中細(xì)精礦為主(比例超過60%)時(shí)，基體料也包括部分細(xì)粒鐵精礦。從給高爐提供優(yōu)質(zhì)爐料的角度出發(fā)，MEBIOS法和CAP法均為將球團(tuán)料和成型料分別制粒混合進(jìn)行成型，最終為高爐提供一種新型原料，前者的造球料主要是馬拉曼巴粉等，后者以精礦粉為主;布料問題應(yīng)是二者均面臨的困難。與傳統(tǒng)的成型礦相比較，復(fù)合造塊技術(shù)能夠顯著提高礦粉(在普通成型過程中難以大量使用的)的使用效率。

　　成型理論和技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，成型模型的建立和模擬技術(shù)的發(fā)展是必然的。模擬能夠預(yù)測(cè)成型過程中的一些行為，特別是由試驗(yàn)不易掌握的復(fù)雜現(xiàn)象，如成型原料的混合、制粒行為、成型高溫區(qū)的狀態(tài)、移動(dòng)等。為焦粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)成型料層最高溫度和燃燒區(qū)時(shí)間的影響以及無煙煤粒度對(duì)火焰前鋒速度和成型時(shí)間當(dāng)焦粉由3.4%增加到4.2%時(shí)，燃燒區(qū)時(shí)間和最高溫度均有所提高;而對(duì)于下部料層，二者的增加更明顯。這些增加應(yīng)歸因于對(duì)流傳熱的加強(qiáng)，同時(shí)，在高溫下焦粉的燃燒速率受限于氧氣的擴(kuò)散，故燃燒時(shí)間延長(zhǎng)。通過熱重分析比較無煙煤和焦粉反應(yīng)性的試驗(yàn)結(jié)果表明，焦粉由燃燒而導(dǎo)致失重的速度更快，故其反應(yīng)性更快，這主要是由于焦粉含更多的內(nèi)氣孔，具有更高的比表面積。因此，當(dāng)使用無煙煤代替焦粉時(shí)，燃燒帶傳播速度會(huì)降低，反映在模擬結(jié)果上是出現(xiàn)了料層上部高溫區(qū)的溫度較低的現(xiàn)象。

　　然而，通過縮小無煙煤的粒度以增加其比表面積后，其反應(yīng)性會(huì)得到提高，無煙煤粒度由2.0mm縮小到1.2mm后，火焰前鋒速度逐漸加快，成型時(shí)間大概縮短了100s。臺(tái)灣中鋼使用50%無煙煤替代焦粉作為成型燃料，專門有無煙煤的破碎系統(tǒng)。日本學(xué)者也做了大量工作，涉及成型制粒的模擬(大多基于DEM)、成型料層內(nèi)結(jié)構(gòu)變化的數(shù)值模擬、料層內(nèi)熱傳輸?shù)哪M(大多基于CFD)等內(nèi)容。

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