當前大多鐵礦資源需經選礦后得到的品位高的細粒鐵精礦,鐵精礦由于粒度細,不能直接用于高爐冶煉,需通過鐵礦燒結、球團的造塊方法,將粉狀料制成具有較高強度的塊狀爐料來滿足高爐冶煉的需求。混合對燒結礦與球團礦成分、性能的均勻性起到了極為重要的作用,本文對強力混合機在燒結球團中的作用做一個簡單闡述。
一、強力混合的機理
根據顆粒的運動情況,將強力混合機劃為槳葉影響區、湍流區以及筒壁層流區 3個區域。在槳葉影響區,物料被高速旋轉的槳葉沖擊,在作用力下被拋射出去,而物料流不斷進入槳葉影響區時,和槳葉發生逆流碰撞,同時還與拋射物料流形成強烈的對流-剪切混合; 在湍流區中,物料流在攪拌槳的作用下有水平方向上的位置變換,同時物料流之間也會發生各種對流混合、剪切混合以及擴散混合。
二、強力混合對工藝指標的影響
1、制粒效果 分別采用圓筒混合機與強力混合機混合制粒,并進行燒結杯實驗。結果如下圖:采用強力混合后,制粒小球的平均粒徑從4. 6 mm提高到4. 8 mm,尤其是大于3 mm 粒級的占比顯著增加,且集中在3~5 mm粒級,粒級分布得到明顯改善,有利于透氣性的提高。結果表明采用強力混合后,改善了燒結混合料的制粒效果。
2、燒結指標
與圓筒混合相比,采用強力混合后燒結速度提高1. 42 mm /min,成品率提高2.71%,轉鼓強度提高0.83%,利用系數提高 0. 09 t /( m2 ·h) 。這是因為采用強力混合后制粒后,混合料中細粒級顆粒占比減少,平均粒度增大,料層孔隙率上升,透氣性提高,有助于燒結過程的燃料燃燒。同時,由于熔劑和鐵礦石經強力混合后,均勻性得到提高,有利于熔劑和鐵礦石之間的成礦反應,并提高了燒結礦的均勻性,使得成品率和轉鼓強度都有較大程度的提高。
3、球團指標
分別將圓筒混合機和強力混合機處理的鐵精礦用于造球、預熱和焙燒,其結果比較如下表所示: 在使用強力混合機進行混合后,球團的各項指標均有不同程度的提高,尤其是生球強度,提高的效果十分顯著,主要原因是強力混合機使膨潤土在物料中分散得更加均勻,顆粒與顆粒之間黏結得更加緊密,從而提高了生球的落下強度和抗壓強度,預熱球及焙燒球抗壓強度分別提高 66、118 N/P。