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烧結增效剂

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烧結增效剂

2020-09-19


烧结增效剂的工作机理:
    烧结增效剂是一个由多种非能源性无机化工原料按比例配方组合而成的化学添加剂。其主要作用是在烧结生产条件不变的情况下,提高烧结速度和烧结矿强度,降低粉化率,改善和提高成矿质量,达到增产,降耗,环保等各方面的经济效益和社会效益。
    化学增添剂作为一种化学工业产品,已经广泛的应用在各行各业,成为工业生产中不可缺少的一种化工产品。近些年来,由于国家对环保及节能方面的要求和标准逐步提高,所以用于燃料方面的化学添加剂不断的被开发出来,并且技术水平、性能、效果也逐步提高。但是在铁精矿烧结中使用化学添加剂,目前在国内还没有成功的先例。廊坊市三星公司研制开发的SX系列产品,是烧结冶炼方面的技术,其对改善烧结矿质量、提高产量,节能,环保等各方面均取得了可喜的成果,下面从SX烧结增效剂对煤的燃烧状况的改善及对烧结成矿过程的化学作用一简单阐述。

一、烧结增效剂对煤燃烧过程的影响:
    为了解烧结增效剂对煤燃烧过程所产生的作用,我们首先要了解煤的基本组成结构及煤燃烧的形式。

  1. 煤的组成及结构:
在对煤的工业分析中,常把煤的组成分为七大部分,即:碳、氢、氧、氮、硫、灰、水。在工业使用中,对煤的组成分为:固定碳、挥发分、灰分及水。以上说法是从煤的化学成分组成去划分定义的。而从煤的结构组成方面讨论,煤则是以上元素以多芳香环(包括氧化芳香环)为结构单元组成的。在方向环的周围有侧链、官能团等。这些官能团中有羟基(含酚羟基、醇羟基)甲氧基、醛基、羰基。还有少量的含氮、硫的官能团。以及这些官能团有着各种不同的排列及不同的结构单元关系。因此也就形成了各种不同的煤。也就是说煤中的化学元素是有机结构单元和无机结构单元交错复合存在着。因此煤的燃烧也就不能单纯的看成是一种简单的单个化学元素的氧化反映。

2、煤的燃烧及燃烧形式:
    从微观角度看,煤在燃烧时,煤的结构单元在不同的温度时,发生不同的变化。多芳香环结构产生了裂解,生成不同的低分子量产物。其实煤的燃烧就是煤中各种有机单元与无机单元结构在加温过程中裂解后与氧发生了强烈的氧化反映,最后形成CO2和H2O及SO2等的过程,从宏观角度看,煤的燃烧是碳、氧、硫与氧在高温下的氧化反映。    按照工业用煤的实际情况,煤的燃烧方式大体可分为以下两大类(煤的综合利用除外):其一是单纯煤的燃烧,如工业锅炉,电厂锅炉、大灶等,其二是煤与非燃烧物是混合燃烧,如各种炉窑、烧结、炼制等。不管是从微观角度分析还是从宏观角度去讨论,不同的燃烧方式煤在燃烧过程中的饿结构裂解及氧化均有不同的饿变化。但是总体上讲,不同的燃烧方式加入不同的化学添加剂,就可控制和改善煤在燃烧中的结构裂解构成,从而达到提高燃烧效率,控制燃烧气氛,改善燃烧环境,以适应生产的要求目的。
3、烧结增效剂对燃料燃烧的影响:
    在煤的燃烧过程中,如果加入各种不同的以非能源性化学原料组成的烧结增效剂,煤的燃烧就会发生不同的变化。因为烧结增效剂的加入,可以人为地改变煤中各种有机结构单元在燃烧过程中的裂解和过程。根据燃烧环境的不同使煤的燃烧过程尽量的按照人们对她的要求及燃烧产物的不同去改变。烧结增效剂对燃烧的影响大致可分为以下几种:a、降低煤的燃点;b、提高燃烧温度;c、改变燃烧时间;d、改变燃烧后产生的气氛和燃烧的性质。调整烧结的成分,便可达到目的。这一切都是在煤原来固有的能量范围内去实现的。增效剂本身在高温化学反映过程中会有一些生成热产生,但总起来,这会总方法只是挖掘了煤燃烧过程中可发挥而没有正常发挥的能量,不是创造能量。
二、烧结增效剂对烧结固体燃料燃烧的影响:
    铁精矿烧结过程中,为了使烧结过程能够达到所需要的温度,在烧结料中加入一定量的煤,煤和烧结料均匀的混合在一起,因此烧结料层中煤的燃烧即不同于一般锅炉,炉灶中的层状燃烧,也不同于单颗粒碳的燃烧。因为烧结料层中煤的数量相对较少(约3-5%),且被周围其它不可燃的矿物包围着。其燃烧规律介于二者之间,有以下特点:
    1、需要较大的空气过剩系数(约1.4-1.5)以保证煤能够与空气有较大的接触机会,促使煤较完全燃烧。
    2、燃烧生成的初级产物为CO2和CO,且在燃烧温度下CO2占优势,虽然CO2可参加二级反映形成CO,但是由于燃烧层很薄,高温停留时间很短,反映受到很大限制,不可能有明显的发展。在燃烧层和预热层,锰的氧化物还参加了还原和氧化反映,以及燃烧的空气过剩系数较大,在离碳粒较远处存在着自由氧。这些特定的条件都决定了气相中的CO2,自由氧亦不能被消耗完。
    3、在燃烧料层中,既存在有氧化区,也存在有还原区,二区域呈离散型分布。在一般情况下,总的气氛性质为氧化性。
    4、烧结料层中,煤的燃烧基本处于扩散速度范围内,但在燃烧前的预热干燥层中,煤中可燃挥发物由于浓度不够而不易燃烧。因而降低了煤的整体可燃性。影响了扩散速度,从而影响烧结带的移动速度。
三、烧结增效剂的主要用途:
    提高烧结速度和烧结矿强度,降低粉化率,改善和提高成矿质量,达到增产、降耗、环保等效果。

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