(四)料层厚度的影响
最适宜的冷却料层厚度应根据所采用的冷却设备,通过试验确定。
在风系统能力一定且其他条件相同的情况下,料层愈厚,空气通过料层的阻力愈大,降低了冷却速度;而如果料层太薄,则易产生骤冷或“空气短路”,影响冷却效果和烧结矿质量。
国内抽风冷却的料层厚度一般为300mm左右;鼓风冷却的料层厚度为1.0~1.55m.图5示出料层厚度与冷却生产率的关系。图6示出料层厚度与冷却时间的关系。
从图6可以看出,在空气量固定的情况下,冷却时间与料层厚度的0.9次方成正比。
(五)料层温度的影响
烧结矿从烧结机尾部台车上卸下的温度通常为600~800℃.当烧结过程不正常或因燃料太多、粒度太粗、残碳太多时,将在冷却机上继续燃烧,严重影响冷却效果。因此,控制烧结终点与冷却效果关系密切。
当冷却机固定后,风量、风压是一个定值,故在一定程度上,装入冷却机的烧结矿温度越低,则冷却机的产量越高;反之,亦然。但是,实验和实践证明了烧结矿从700~800℃冷却至400℃的冷却速度很快。也就是说,在烧结正常的情况下,冷却时间可以假定为不受初温的影响。
(六)料层均匀性的影响
研究和生产实践证明,在冷却过程中磁铁矿的氧化作用放出大量的热,但不会使冷却时间延长很多,仅仅提高了排出废气的温度。因此,从实际操作的观点出发,在选择冷却风机的风量时,必须考虑这种温度的升高。[next]
刚烧结完的烧结矿的典型冷却曲线见图7。
很明显,设计和生产中必须尽量使料层高度一致、避免粒度偏析,防止局部急剧氧化,促使气流分布均匀和减少漏风,使烧结矿更均匀地冷却。
(七)冷却时间
影响烧结矿冷却效率有两个主要方面:
(1)热量通过传导,自烧结矿块内转移到烧结矿块的外表。
(2)热量通过对流、辐射和传导,从烧结矿表面传递给冷却介质。
也就是说,烧结矿的冷却时间与冷却料层的热传导强度、烧结矿颗粒直径、料层孔隙率、废气速度等有关。图8示出不同温度、废气流量、烧结矿粒度组成和料层厚度的典型冷却曲线,可以看出特定条件下的冷却时间。
烧结矿冷却的难点之一是降低大块中心的温度,以使大块从冷却机卸出碎裂后,不会因中心处过热而烧损输送机的胶带。研究和生产实践证明,冷却时间与烧结矿块表面同空气热交换速度及料块中心至表面的热传导速度有关,与料层厚度的0.9次方成正比,与气流速度成反比。