烧结机适用于大型黑色冶金烧结厂的烧结作业,主要适用于大、中型规模的烧结厂对铁矿粉的烧结处理。需要注意的是,烧结机并不是一个机器,而是由几道工序组成的一个工程。烧结的流程是将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。
一、烧结机的构造
根据烧结方式不同,烧结机可分为间歇式和连续式两大类。间歇式烧结机有从炉箅子下往上鼓风的烧结锅和在炉箅子下抽风的固定烧结盘或携动式的烧结盘,以及悬浮烧结设备等。因为它具有烧结生产的不连续性,生产率低和劳动条件差等缺点,因此,间歇式设备只有一些小厂还在使用。
连续式烧结机有环式和带式两种,现在广泛采用的是带式烧结机,如下图所示。
带式烧结机的主要组成部分有:烧结机驱动装置、烧结车移动用的走行轨和导轨、台车、装料装置、点火装置、抽风箱、密封装置等。
二、烧结机各部位的工作环境
带式烧结的工作特点是:各个单独的台车在闭合的轨道上连续运转。它的驱动是通过头部的电动传动装置实现的。当给料设备将混合料装到台车上,随着台车移动至风箱上面即点火器下面时,同时进行点火抽风,烧结过程从此开始。当台车继续移动时,位于其下面的风箱继续抽风,烧结过程继续进行,至烧结机尾部风箱或前一个风箱时烧结过程进行完毕。台车在尾部导轨处进行翻转卸料,此后沿着水平或一定倾角的走行轨道上移动至烧结机首部导轨处,被转动着的链轮咬入,通过首部导轨转至上部走行轨道。台车运行一周,完成—个工作循环。
(一)台车体的工作环境
在烧结过程中,台车在上轨道上进行装料、点火、烧结,在尾部排卸烧结矿。台车在烧结终点的风箱处,排气温度达到最高值,在返回下轨道时温度下降。它在整个工作过程中,承受本身的自重,烧结矿重量及抽风的负压作用。其次,由于烟气的辐射、对流以及与台车直接接触的箅条对之间的传热作用(通常箅条将其30%〜40%的热量传给台车体)。使台车体的温度经常在200〜500℃之间反复变化,由此而来的是温度变化所产生的热应力对台车体的直接作用。另外,燃烧产物引起的腐蚀及化学侵蚀对之造成了极大的损害,使台车体机械强度减弱,产生过量下挠而损坏。最后,台车端部因冲击而大量磨损及两半个体台车连接蜾栓的断裂,也会造成台车的破损。
因此,从台车体破损的原因来看,鉴于台车体工作环境恶劣,要求台车要耐高温,且抗热疲劳。
(二)箅条的工作环境
箅条有规律地排列在烧结机台车上,构成了烧结炉床。
从工作条件来看,箅条经常受到激烈的温度变化作用、辐射作用、对流作用,废气中粉尘的磨损作用以及物料的直接氧化侵蚀和磨损作用。其表面温度变化从140℃周期变化到540℃。在这种制度下,铸铁箅条不仅由于热稳定性差而损坏,而且加热超过400℃时,由于渗碳体和共析的石墨化过程所引起的不可逆体积增大而破坏。
另外,箅条两端的温度比中间高70〜100℃,这样会引起相的重结晶及内部氧化。在烧结中,箅条承受从料层抽出的含有CO2为5%、CO为2.5%、O2为3.4%、H2O为50μg/m2的废气作用,使箅条表面的氧化薄膜破坏(尤其在CO及水蒸气的作用下),日积月累,箅条很容易损坏。
综上所述,在选择箅条材质时,对其要求是:耐高温、耐磨、耐冲刷侵蚀.有效通风面积大,使用周期长。
(三)点火器的工作环境
点火器是烧结机的重要组成部分,所谓点火器就是在满铺混合料的移动台车上面进行点火的装置。该装置由耐火衬体和烧嘴等部分组成,使用温度一般为1100〜1300℃。点火器炉墙和炉顶一般选用粘土砖或高铝砖砌筑。在制作团矿时,一般都掺加石灰等物质,在高温条件下,CaO能与硅酸铝质耐火砖发生反应,导致衬体的损毁。因此,炉墙底部受化学侵蚀作用严重,所以点火器装置受高温作用、燃烧气体的冲刷侵蚀及各种化学侵蚀作用。因此,该寿命的长短对烧结生产有重要影响。
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