一種冶金球團(tuán)的焙燒方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種冶金球團(tuán)的焙燒方法，由計(jì)算機(jī)通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)控制每種氣體的質(zhì)量流量，并將其按照一定的質(zhì)量百分比比率混合后通入梯形溫度場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)反應(yīng)氣的流量、組分和切換等精確控制。根據(jù)梯形溫度場(chǎng)側(cè)壁上等間距分布的熱電偶反饋溫度以及預(yù)先設(shè)定的實(shí)驗(yàn)溫度變化曲線確定對(duì)應(yīng)焙燒區(qū)域，再結(jié)合反應(yīng)籃中移動(dòng)熱電偶反饋溫度反復(fù)校正焙燒位置；由計(jì)算機(jī)控制升降機(jī)構(gòu)使試樣反應(yīng)籃以恒定速度或變速送到相應(yīng)的焙燒溫度點(diǎn)進(jìn)行焙燒。實(shí)現(xiàn)了快速連續(xù)升溫和快速跳躍升溫、可控制焙燒時(shí)間和焙燒氣氛，對(duì)球團(tuán)生產(chǎn)工藝的模擬性更強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】一種冶金球團(tuán)的焙燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金團(tuán)礦領(lǐng)域，具體涉及一種冶金球團(tuán)的焙燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球團(tuán)工業(yè)生產(chǎn)中，豎爐氧化球團(tuán)焙燒的特點(diǎn)是連續(xù)升溫且升溫速度快，生球從干燥帶(400~500°C)到火口(1100~1200°C)僅需20min左右(見(jiàn)圖1)，其升溫速度達(dá)30~40°C /min ;鏈篦機(jī)的焙燒特點(diǎn)是階段恒溫、跳躍升溫，各階段間切換時(shí)間短，其升溫曲線見(jiàn)圖2。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外用來(lái)模擬豎爐和鏈篦機(jī)焙燒的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要有馬弗爐、臥式管式爐和焙燒杯三種。其中，馬弗爐主要用于模擬豎爐和回轉(zhuǎn)窯中球團(tuán)的高溫氧化焙燒，焙燒試樣量不大、溫度場(chǎng)較均勻，但焙燒氣氛不能控制、升溫速度較慢，總體試驗(yàn)周期長(zhǎng)；臥式管式爐用于模擬豎爐、鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)的中、高溫焙燒，一般為二段式，溫度場(chǎng)較均勻，焙燒氣氛可控制，但焙燒試樣量少、升溫速度較慢，屬于間歇式跳躍升溫；焙燒杯(Φ內(nèi)220X300mm)用于模擬鏈窯球團(tuán)的低、中溫焙燒，主要使用燃燒的熱廢氣作為熱源，可模擬鏈篦機(jī)的多段、跳躍式升溫焙燒，但焙燒試樣量大，氧化焙燒氣氛控制的精度不高，不能模擬還原和中性氣氛焙燒，各焙燒段間溫度跳躍滯后時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)熱制度的模擬性差，實(shí)驗(yàn)工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高。上述設(shè)備都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即升溫速度較慢，不能模擬豎爐快速連續(xù)升溫或鏈篦機(jī)快速跳躍升溫，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)工藝的模擬性較差，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，功能擴(kuò)展性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種冶金球團(tuán)的焙燒方法，具體為一種基于梯形溫度場(chǎng)的多變量冶金球團(tuán)焙燒方法，能夠?qū)崿F(xiàn)快速升溫、焙燒時(shí)間和氣氛可控，以更好地模擬實(shí)際球團(tuán)工藝，更好地指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)。
[0005]針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置(馬弗爐、臥式管式爐、焙燒杯和紅外線加熱爐等)所存在的升溫速度較慢、對(duì)球團(tuán)實(shí)際生產(chǎn)工藝的模擬性差等問(wèn)題，本發(fā)明提出通過(guò)在小梯度、均勻溫降的梯形溫度場(chǎng)中，采用主動(dòng)尋找焙燒環(huán)境和提供對(duì)應(yīng)氣氛的方法，模擬球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)、快速(或跳躍升降溫)焙燒制度的技術(shù)方案。
[0006]具體技術(shù)方案如下:
[0007]一種冶金球團(tuán)的焙燒方法，包括如下步驟:
[0008](1)球團(tuán)焙燒氣氛的控制:
[0009]( 1-1)控制每種氣體的質(zhì)量流量；
[0010](1-2)按照一定的質(zhì)量百分比比率混合后通入梯形溫度場(chǎng)；
[0011](1-3)控制試驗(yàn)反應(yīng)氣的流量、組分和切換；
[0012](2)球團(tuán)焙燒溫度的控制:
[0013](2-1)確定對(duì)應(yīng)焙燒區(qū)域；[0014](2-2)校正焙燒位置；
[0015](2-3)以恒定速度或變速送到相應(yīng)的焙燒溫度點(diǎn)進(jìn)行焙燒。
[0016]進(jìn)一步地，步驟(1-1)中由計(jì)算機(jī)通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)控制每種氣體的質(zhì)量流量。
[0017]進(jìn)一步地，步驟(2-1)中根據(jù)梯形溫度場(chǎng)側(cè)壁上等間距分布的熱電偶反饋溫度以及預(yù)先設(shè)定的實(shí)驗(yàn)溫度變化曲線確定對(duì)應(yīng)焙燒區(qū)域。
[0018]進(jìn)一步地，步驟(2-2)中結(jié)合反應(yīng)籃中移動(dòng)熱電偶反饋溫度反復(fù)校正焙燒位置。
[0019]進(jìn)一步地，步驟(2-3)中由計(jì)算機(jī)控制升降機(jī)構(gòu)使試樣反應(yīng)籃以恒定速度或變速送到相應(yīng)的焙燒溫度點(diǎn)進(jìn)行焙燒。
[0020]進(jìn)一步地，步驟(2-3)中升溫時(shí)反應(yīng)籃相應(yīng)由低溫區(qū)以給定速度到達(dá)高溫區(qū)，恒溫時(shí)反應(yīng)籃停留在設(shè)定的恒溫點(diǎn)處焙燒，降溫時(shí)反應(yīng)籃相應(yīng)由高溫區(qū)以給定速度返回低溫區(qū)，最終從低溫端脫離梯形溫度場(chǎng)，完成整個(gè)焙燒過(guò)程。
[0021]進(jìn)一步地，升降溫度速度與位移的轉(zhuǎn)換公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)球團(tuán)焙燒氣氛的控制: (1-1)控制每種氣體的質(zhì)量流量； (1-2)按照一定的質(zhì)量百分比比率混合后通入梯形溫度場(chǎng)； (1-3)控制試驗(yàn)反應(yīng)氣的流量、組分和切換； (2)球團(tuán)焙燒溫度的控制: (2-1)確定對(duì)應(yīng)焙燒區(qū)域； (2-2)校正焙燒位置； (2-3)以恒定速度或變速送到相應(yīng)的焙燒溫度點(diǎn)進(jìn)行焙燒。
2.如權(quán)利要求1所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，步驟(1-1)中由計(jì)算機(jī)通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)控制每種氣體的質(zhì)量流量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，步驟(2-1)中根據(jù)梯形溫度場(chǎng)側(cè)壁上等間距分布的熱電偶反饋溫度以及預(yù)先設(shè)定的實(shí)驗(yàn)溫度變化曲線確定對(duì)應(yīng)焙燒區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，步驟(2-2)中結(jié)合反應(yīng)籃中移動(dòng)熱電偶反`饋溫度反復(fù)校正焙燒位置。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，步驟(2-3)中由計(jì)算機(jī)控制升降機(jī)構(gòu)使試樣反應(yīng)籃以恒定速度或變速送到相應(yīng)的焙燒溫度點(diǎn)進(jìn)行焙燒。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，步驟(2-3)中升溫時(shí)反應(yīng)籃相應(yīng)由低溫區(qū)以給定速度到達(dá)高溫區(qū)，恒溫時(shí)反應(yīng)籃停留在設(shè)定的恒溫點(diǎn)處焙燒，降溫時(shí)反應(yīng)籃相應(yīng)由高溫區(qū)以給定速度返回低溫區(qū)，最終從低溫端脫離梯形溫度場(chǎng)，完成整個(gè)焙燒過(guò)程。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，升降溫度速V.1度與位移的轉(zhuǎn)換公式為:' = (^7?3I=其中:Vl為試樣升降溫速度，單c ?位。C /min,正值表示溫度上升,負(fù)值表示溫度降低；ντ為反應(yīng)籃位移速度，單位mm/min,正值表示由低溫區(qū)進(jìn)入高溫區(qū)，負(fù)值表示由高溫區(qū)返回低溫區(qū)；1為兩個(gè)相鄰熱電偶的間距，單位mm ；Thigh為焙燒區(qū)域的高溫端溫度，單位。C ；Tl0W為焙燒區(qū)域的低溫端溫度，單位。C。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，球團(tuán)焙燒過(guò)程中，試樣升溫時(shí)間即反應(yīng)籃由低溫點(diǎn)到達(dá)高溫點(diǎn)的時(shí)間。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，球團(tuán)焙燒過(guò)程中，恒溫時(shí)間為反應(yīng)籃停留在恒溫點(diǎn)的時(shí)間。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的冶金球團(tuán)的焙燒方法，其特征在于，球團(tuán)焙燒過(guò)程中，降溫時(shí)間為反應(yīng)籃由高溫點(diǎn)返回低溫點(diǎn)的時(shí)間。
【文檔編號(hào)】C22B1/02GK103667679SQ201310655137
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】金俊, 武軼, 李小靜, 王思維, 夏征宇, 熊德懷 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司