[科普中国]-DL型烧结机

DL型烧结机是1887年英国人亨廷顿(T.Huntin gton)和赫伯莱茵(F.Heberlein)首次申请了硫化矿鼓风烧结法和用于此法的烧结盘设备的专利。1906年美国人德怀特(A.Dwight)和劳埃德(R.Lloyd)在美国取得抽风带式烧结机的专利。1911年第一台有效面积为8m2的连续带式抽风烧结机(亦称DL型烧结机)在美国宾夕法尼亚州的布罗肯钢铁公司建成投产。这种设备一出现就很快取代了压团机和烧结盘等造块设备。

简介DL型烧结机是1887年英国人亨廷顿(T.Huntin gton)和赫伯莱茵(F.Heberlein)首次申请了硫化矿鼓风烧结法和用于此法的烧结盘设备的专利。1906年美国人德怀特(A.Dwight)和劳埃德(R.Lloyd)在美国取得抽风带式烧结机的专利。1911年第一台有效面积为8m2的连续带式抽风烧结机(亦称DL型烧结机)在美国宾夕法尼亚州的布罗肯钢铁公司建成投产。这种设备一出现就很快取代了压团机和烧结盘等造块设备。随着钢铁工业的发展，烧结矿的产量也迅速增加，到80年代全世界烧结矿的产量达到5亿多吨。中国最早的带式抽风烧结机于1926年在鞍山建成投产，烧结机有效面积为21.81m2。1935～1937年又有4台50m2烧结机相继投产，1943年烧结矿最高年产量达24.7万t。中华人民共和国成立后，钢铁工业迅速发展，烧结能力和产量均有很大提高。到1991年末，全国烧结机总有效面积达到9064m2，烧结矿年产量达到9654万t，重点企业高炉熟料率达90%1。

带式抽风烧结法带式抽风烧结法出现后，不仅烧结矿的生产规模和产量有了很大提高，而且生产技术有了很大进步：

(1)加强了烧结原料的加工处理，如矿粉混匀，燃料和熔剂的破碎、混合料的准确配料、制粒和预热等；

(2)开发了各种增产、节能和改善质量的新工艺，如厚料层烧结、低温烧结、小球烧结、双球烧结、细精矿烧结、双层烧结、热风烧结、新点火工艺、烧结矿整粒等；

(3)烧结设备大型化、机械化和自动化，计算机用于生产管理和操作控制；

(4)应用了除尘、脱硫和去除氮的氧化物等环保技术1。

原理矿粉烧结包括许多物理和化学反应过程。无论采用何种烧结方法，烧结过程基本上可以分为：干燥去水、烧结料预热、燃料燃烧、高温固结和冷却等阶段。这些过程是在烧结料中分层依次进行的。抽入的空气通过已烧结好的热烧结矿层被预热，在燃烧层中使固体燃料燃烧，放出热量，获得高温(1250～1500℃)。从燃烧层抽出的高温废气将烧结料预热和脱水干燥。根据温度和气氛条件，在各层进行着不同的物理和化学反应：游离水和结晶水的蒸发和分解，碳酸盐的分解，铁氧化物铁的分解、还原和氧化，硫、砷等杂质的去除，一些氧化物(CaO、SiO2,FeO, Fe2O3, MgO)的固相和液相反应；液相的冷却结晶和固结等1。

燃烧和传热固体碳的燃烧可以提供烧结过程热收入中80%以上的热量和1250～1500℃的高温(在燃烧层)，保证了烧结过程中脱水、石灰石分解、铁氧化物的分解和还原、去硫、液相生成和固结等物理和化学反应的进行。燃烧反应对烧结机产量也有影响。

烧结过程中传热速度很快。烧结料都是小颗粒物料，传热效率很高，而且还存在水分蒸发、分解等吸热过程，所以热传导在烧结料中进行得很快。烧结过程中热量利用好，主要表现在废气温度低和烧结过程的“自动蓄热作用”。后者是指被抽空气通过灼热的烧结矿层(相当“蓄热室”作用)时被预热到1000℃以上，增加了燃烧层中的热收入量(约占燃烧层总热收入的40%至60%)，提高了燃烧层的温度，随烧结矿层的增厚，这部分热收入增多；燃烧层温度升高，烧结液相增多，烧结矿强度提高，但烧结速度降低。燃烧层温度受燃料配加量和自动蓄热作用，以及燃烧层中各种化学反应的热效应等因素所影响。增加配碳量、增加放热反应和减少吸热反应有利于提高燃烧层温度，提高料层也有同样的作用2。

水分的蒸发和凝结烧结料中加入一定量的水是粉料制粒的需要。当烧结料温度达到100℃或更高时，水分剧烈蒸发，烧结废气湿度增加。当废气离开干燥层进入湿料层后，由于冷却使温度降低到露点以下，废气中的水汽冷凝在湿料层中，使湿料层的湿度超过原始湿度，这就是“过湿现象”。过湿现象会破坏料球和降低料层透气性。采用预热烧结料可以减少或消除过湿现象。细精矿烧结时的过湿现象比富矿粉烧结时更严重。以结晶水形态存在的水分是一种化学结合水，需在较高温度下才能分解脱除3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学