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        燒結增效劑

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        燒結增效劑

        2021-05-21

        燒結增效劑的工作機理:
            燒結增效劑是一個由多種非能源性無機化工原料按比例配方組合而成的化學添加劑。其主要作用是在燒結生產條件不變的情況下,提高燒結速度和燒結礦強度,降低粉化率,改善和提高成礦質量,達到增產,降耗,環保等各方面的經濟效益和社會效益。
            化學增添劑作為一種化學工業產品,已經廣泛的應用在各行各業,成為工業生產中不可缺少的一種化工產品。近些年來,由于國家對環保及節能方面的要求和標準逐步提高,所以用于燃料方面的化學添加劑不斷的被開發出來,并且技術水平、性能、效果也逐步提高。但是在鐵精礦燒結中使用化學添加劑,目前在國內還沒有成功的先例。廊坊市三星公司研制開發的SX系列產品,是燒結冶煉方面的技術,其對改善燒結礦質量、提高產量,節能,環保等各方面均取得了可喜的成果,下面從SX燒結增效劑對煤的燃燒狀況的改善及對燒結成礦過程的化學作用一簡單闡述。

        一、燒結增效劑對煤燃燒過程的影響:
            為了解燒結增效劑對煤燃燒過程所產生的作用,我們首先要了解煤的基本組成結構及煤燃燒的形式。

        1. 煤的組成及結構:
        在對煤的工業分析中,常把煤的組成分為七大部分,即:碳、氫、氧、氮、硫、灰、水。在工業使用中,對煤的組成分為:固定碳、揮發分、灰分及水。以上說法是從煤的化學成分組成去劃分定義的。而從煤的結構組成方面討論,煤則是以上元素以多芳香環(包括氧化芳香環)為結構單元組成的。在方向環的周圍有側鏈、官能團等。這些官能團中有羥基(含酚羥基、醇羥基)甲氧基、醛基、羰基。還有少量的含氮、硫的官能團。以及這些官能團有著各種不同的排列及不同的結構單元關系。因此也就形成了各種不同的煤。也就是說煤中的化學元素是有機結構單元和無機結構單元交錯復合存在著。因此煤的燃燒也就不能單純的看成是一種簡單的單個化學元素的氧化反映。

        2、煤的燃燒及燃燒形式:
            從微觀角度看,煤在燃燒時,煤的結構單元在不同的溫度時,發生不同的變化。多芳香環結構產生了裂解,生成不同的低分子量產物。其實煤的燃燒就是煤中各種有機單元與無機單元結構在加溫過程中裂解后與氧發生了強烈的氧化反映,最后形成CO2和H2O及SO2等的過程,從宏觀角度看,煤的燃燒是碳、氧、硫與氧在高溫下的氧化反映。    按照工業用煤的實際情況,煤的燃燒方式大體可分為以下兩大類(煤的綜合利用除外):其一是單純煤的燃燒,如工業鍋爐,電廠鍋爐、大灶等,其二是煤與非燃燒物是混合燃燒,如各種爐窯、燒結、煉制等。不管是從微觀角度分析還是從宏觀角度去討論,不同的燃燒方式煤在燃燒過程中的餓結構裂解及氧化均有不同的餓變化。但是總體上講,不同的燃燒方式加入不同的化學添加劑,就可控制和改善煤在燃燒中的結構裂解構成,從而達到提高燃燒效率,控制燃燒氣氛,改善燃燒環境,以適應生產的要求目的。
        3、燒結增效劑對燃料燃燒的影響:
            在煤的燃燒過程中,如果加入各種不同的以非能源性化學原料組成的燒結增效劑,煤的燃燒就會發生不同的變化。因為燒結增效劑的加入,可以人為地改變煤中各種有機結構單元在燃燒過程中的裂解和過程。根據燃燒環境的不同使煤的燃燒過程盡量的按照人們對她的要求及燃燒產物的不同去改變。燒結增效劑對燃燒的影響大致可分為以下幾種:a、降低煤的燃點;b、提高燃燒溫度;c、改變燃燒時間;d、改變燃燒后產生的氣氛和燃燒的性質。調整燒結的成分,便可達到目的。這一切都是在煤原來固有的能量范圍內去實現的。增效劑本身在高溫化學反映過程中會有一些生成熱產生,但總起來,這會總方法只是挖掘了煤燃燒過程中可發揮而沒有正常發揮的能量,不是創造能量。
        二、燒結增效劑對燒結固體燃料燃燒的影響:
            鐵精礦燒結過程中,為了使燒結過程能夠達到所需要的溫度,在燒結料中加入一定量的煤,煤和燒結料均勻的混合在一起,因此燒結料層中煤的燃燒即不同于一般鍋爐,爐灶中的層狀燃燒,也不同于單顆粒碳的燃燒。因為燒結料層中煤的數量相對較少(約3-5%),且被周圍其它不可燃的礦物包圍著。其燃燒規律介于二者之間,有以下特點:
            1、需要較大的空氣過剩系數(約1.4-1.5)以保證煤能夠與空氣有較大的接觸機會,促使煤較完全燃燒。
            2、燃燒生成的初級產物為CO2和CO,且在燃燒溫度下CO2占優勢,雖然CO2可參加二級反映形成CO,但是由于燃燒層很薄,高溫停留時間很短,反映受到很大限制,不可能有明顯的發展。在燃燒層和預熱層,錳的氧化物還參加了還原和氧化反映,以及燃燒的空氣過剩系數較大,在離碳粒較遠處存在著自由氧。這些特定的條件都決定了氣相中的CO2,自由氧亦不能被消耗完。
            3、在燃燒料層中,既存在有氧化區,也存在有還原區,二區域呈離散型分布。在一般情況下,總的氣氛性質為氧化性。
            4、燒結料層中,煤的燃燒基本處于擴散速度范圍內,但在燃燒前的預熱干燥層中,煤中可燃揮發物由于濃度不夠而不易燃燒。因而降低了煤的整體可燃性。影響了擴散速度,從而影響燒結帶的移動速度。
        三、燒結增效劑的主要用途:
            提高燒結速度和燒結礦強度,降低粉化率,改善和提高成礦質量,達到增產、降耗、環保等效果。

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