当前大多铁矿资源需经选矿后得到的品位高的细粒铁精矿,铁精矿由于粒度细,不能直接用于高炉冶炼,需通过铁矿烧结、球团的造块方法,将粉状料制成具有较高强度的块状炉料来满足高炉冶炼的需求。混合对烧结矿与球团矿成分、性能的均匀性起到了极为重要的作用,本文对强力混合机在烧结球团中的作用做一个简单阐述。
根据颗粒的运动情况,将强力混合机划为桨叶影响区、湍流区以及筒壁层流区 3个区域。在桨叶影响区,物料被高速旋转的桨叶冲击,在作用力下被抛射出去,而物料流不断进入桨叶影响区时,和桨叶发生逆流碰撞,同时还与抛射物料流形成强烈的对流-剪切混合; 在湍流区中,物料流在搅拌桨的作用下有水平方向上的位置变换,同时物料流之间也会发生各种对流混合、剪切混合以及扩散混合。
分别采用圆筒混合机与强力混合机混合制粒,并进行烧结杯实验。结果如下图:采用强力混合后,制粒小球的平均粒径从4. 6 mm提高到4. 8 mm,尤其是大于3 mm 粒级的占比显著增加,且集中在3~5 mm粒级,粒级分布得到明显改善,有利于透气性的提高。结果表明采用强力混合后,改善了烧结混合料的制粒效果。
与圆筒混合相比,采用强力混合后烧结速度提高1. 42 mm /min,成品率提高2.71%,转鼓强度提高0.83%,利用系数提高 0. 09 t /( m2 ·h) 。这是因为采用强力混合后制粒后,混合料中细粒级颗粒占比减少,平均粒度增大,料层孔隙率上升,透气性提高,有助于烧结过程的燃料燃烧。同时,由于熔剂和铁矿石经强力混合后,均匀性得到提高,有利于熔剂和铁矿石之间的成矿反应,并提高了烧结矿的均匀性,使得成品率和转鼓强度都有较大程度的提高。
分别将圆筒混合机和强力混合机处理的铁精矿用于造球、预热和焙烧,其结果比较如下表所示: 在使用强力混合机进行混合后,球团的各项指标均有不同程度的提高,尤其是生球强度,提高的效果十分显著,主要原因是强力混合机使膨润土在物料中分散得更加均匀,颗粒与颗粒之间黏结得更加紧密,从而提高了生球的落下强度和抗压强度,预热球及焙烧球抗压强度分别提高 66、118 N/P。
与传统混合机相比,强力混合机可大大提高混合均匀度,从而提高烧结球团质量和生产效率,值得广大用户选择使用。