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能源的快速消耗使冷压球团生产在冶炼行业中占据越来越重要的地位,生产高质量、低能耗的球团是我们所面临的新挑战。烘干工段作为整个球团生产过程中的重要环节,具有非线性强、时滞性大、外部干扰因素多等特点。传统温度控制方法精度低、偏差大,导致球体的破碎率高、品位低,严重影响后续产品的质量。本文介绍了冷压球团技术,分析了烘干工段在整个球团生产过程中的重要性,指出了传统控制方法的不足,在此基础上提出以PLC作为控制器,设计一套用于冷压球团烘干工段的控制系统。文章首先对整体的控制方案进行了构思,整个烘干控制系统作为主站,烘干工段作为其中的一个从站,采用现场总线PROFIBUS通信技术;进行了控制系统的硬件设计,采用了S7-300的PLC、称重传感器、热电偶及其它一些必要的设备。其次对冷压球团的烘干过程进行分析,将模糊控制与PID控制有效的结合在一起,设计出模糊自整定PID控制器。然后对烘干工段进行了数学建模,运用模拟仿真手段将模糊PID控制器与PID控制器、模糊控制器进行比较,验证了它的控制效果明显好于其它两种单一的控制器。并对模糊PID控制器进行了抗干扰能力分析,验证它在有干扰的情况下依然能够达到良好的控制效果。接着用PLC分别来实现模糊PID温度控制和烘干仓布料的自动控制,并对人机界面进行了设计,实现数据的采集处理、报警、手自动控制切换等功能。最后进行实证研究,将系统调试后投入使用,通过对球团产品的分析表明：控制效果良好,提高了球团的质量,说明该控制系统达到了预期的要求,提高了生产的自动化程度,实现了节能减排。

关键词：冷压球团 PLC 模糊控制 PID控制

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提高转炉除尘灰冷压球团强度的粘结剂研究

提高转炉除尘灰冷压球团强度的粘结剂研究

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作者：居天华东北大学

学位级别：硕士

转炉除尘灰就是钢铁生产过程中产生的冶金粉尘,由于其含铁含量高(TFe>50%)可以作为二次资源加以回收利用。针对常规转炉除尘灰处理工艺生产出来的压块球团强度低和易粉化的问题,本文采用无消解配加专用粘结剂的方法加以解决。首先使用... 详细信息

转炉除尘灰就是钢铁生产过程中产生的冶金粉尘,由于其含铁含量高(TFe>50%)可以作为二次资源加以回收利用。针对常规转炉除尘灰处理工艺生产出来的压块球团强度低和易粉化的问题,本文采用无消解配加专用粘结剂的方法加以解决。首先使用常用粘结剂CMC、水玻璃、木钙、糖浆对转炉除尘灰冷压球团的物化性能进行了研究。然后,从热力学和摩尔体积两方面对转炉除尘灰冷压球团粉化机理进行了分析,提出无需消解而直接对转炉除尘灰进行冷压球团的制备方法。之后,使用NaHCO3、NH4HCO3、 (NH4)2CO3进行了压球实验。在以上实验结果的基础上,复合出转炉除尘灰冷压球团专用新型粘结剂N,并对N的固结效果进行了试验。研究结果表明：(1)转炉除尘灰冷压球团在使用常用粘结剂时,固结球的粉化现象明显,生球的强度差别不大。(2)转炉除尘灰冷压球团在常温下固结24h后出现粉化的主要原因是CaO消解造成的体积膨胀。(3)提出采用含有[CO32-]的物质固结转炉除尘灰中的CaO,但需满足两个条件：①可与CaO发生反应;②生成相与反应物之间的摩尔体积变化不宜增大。(4)采用NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3提供[CO32-]固结转炉除尘灰中的CaO从而解决固结球的粉化是可行的。NH4HCO3、(NH4)2CO3的添加量大于6%时,粉化现象可消除。(5)粘结剂N对解决转炉除尘灰冷压球团粉化和提高固结球强度有显著效果。在6%水分和30MPa的压力下,添加1.5%的N,固结球无粉化,添加4%的N,固结球强度抗压强度可达1124N/个,落下强度达5.8次/2m。水分添加量宜为6%-7%。N的最短固结时间在11h左右。

关键词：转炉除尘灰冷压球团粘结剂固结球强度

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锰粉精矿冷压球团强度影响因素的研究

锰粉精矿冷压球团强度影响因素的研究

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作者：向峰昆明理工大学

学位级别：硕士

随着国民经济的增长,对锰矿的需求量大幅度增加,导致锰矿资源供应紧张。迫切需要充分利用好一切可以利用的锰资源。因此,对不能直接入炉冶炼的锰矿粉的充分利用显得尤为重要。另外,在锰铁冶炼过程中所产生的烟尘含锰品味较高,直接排放... 详细信息

随着国民经济的增长,对锰矿的需求量大幅度增加,导致锰矿资源供应紧张。迫切需要充分利用好一切可以利用的锰资源。因此,对不能直接入炉冶炼的锰矿粉的充分利用显得尤为重要。另外,在锰铁冶炼过程中所产生的烟尘含锰品味较高,直接排放不但污染环境而且造成资源严重浪费,必须予以回收利用。响应国家“节能减排”政策,本文试图探索一种能够同时有效处理锰矿粉与锰烟尘且既经济又对环境友好的最佳方法。综合比较国内外处理锰矿粉的方法,发现冷压球团法不但能大量处理烟尘而且该法具有工艺流程简单、设备简单、占地少、易操作、上马快、能耗低、对原料适应性强、生产成本低、环境污染小等优点。随着能源日趋紧张,燃料价格显著提高,不经过高温焙烧而通过加压成型的造块方法,作为一种锰矿粉处理技术必将受到越来越多的重视。对于冷压球团法的研究,国外由于其矿石资源丰富、储量大,品位高等原因,尚未发现除烧结以外的其他报道;而在国内,由于种种原因,该方法并未在生产中推广应用。因此,本文重点研究冷压球团法在锰矿粉中的应用,分析影响锰矿粉冷压球团强度的重要影响因素,对工业生产具有重要的指导作用。本文主要采用云南斗南锰业公司的原料进行了大量的试验研究,通过探索性试验研究,确定了锰精矿粉冷压球团成球性。用锰收尘灰、3锰精矿粉、烟煤作为原料,添加复合粘结剂,采用冷压球团法成功制成复合球团,且球团强度满足工业要求。本文针对锰精矿粉冷压球团机械强度的影响因素进行了研究,并通过试验确定最佳工艺条件:原料组成为30%收尘灰+70%锰精矿粉混合使用;精矿水分控制在3%～5%之间较适宜造球;采用复合粘结剂A+B,即6%纸浆废液+3%水玻璃混合使用;成型压力40MPa为宜;干燥条件为温度200℃、时间120min。在最佳工艺条件下,生球落下强度:9.1次/0.5m,抗压强度60.34kg/个;干球落下强度:25.3次/0.5m、抗压强度184.63kg/个,这些指标完全能够满足工业生产要求。因此,冷压球团法是一种非常有效的处理锰精矿及锰收尘灰的方法。

关键词：冷压球团落下强度抗压强度粘结剂成型压力干燥锰精矿烟煤

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复合粘结剂在锰粉矿冷压球团中的行为研究

复合粘结剂在锰粉矿冷压球团中的行为研究

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作者：雷圣辉昆明理工大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,国内对锰矿的需求大幅度增长,特别是对块矿、富矿的需求,从而导致了国内锰矿资源供应的紧张。为了解决这个问题,需要将粉矿利用起来,而配加锰粉矿直接冶炼将导致炉况不稳、难以控制等不利因素。因此,将粉矿制成团而后进... 详细信息

随着经济的发展,国内对锰矿的需求大幅度增长,特别是对块矿、富矿的需求,从而导致了国内锰矿资源供应的紧张。为了解决这个问题,需要将粉矿利用起来,而配加锰粉矿直接冶炼将导致炉况不稳、难以控制等不利因素。因此,将粉矿制成团而后进行冶炼是一种行之有效的方法。同时,在铁合金冶炼过程中会产生大量的烟尘,烟尘量中含锰25～35%左右,高于一般锰精矿品位,必须给以回收利用。斗南锰业迫切的需要建设经济、环保的原料加工生产线。在锰矿制团的方法研究上,国外由于其矿石资源丰富、贮量大、品位高等原因,尚未发现除烧结以外的其它制团方法的报道;而在国内,该方法由于各种原因,未在生产中推广应用,对粉尘的利用也很少。本研究在借鉴其他矿物球团的基础上,采用粉矿冷压球团的方法,同时利用锰铁冶炼所产生的烟尘,直接在工厂生产线上进行,而后得到最佳条件并应用于生产中。试验采用将灰尘混合粉矿制成球团,进行冶炼,这样对废物进行了回收利用,既有利于环境保护,也有益于资源回收利用。本研究的关键在于找到一种满足生产需要而价格又能承受的粘结剂,并应用于生产。本研究通过分析及试验对比,得到膨润土的主要成份为蒙脱石,以及一些杂质,如石英、长石等,同时得知影响膨润土性能的主要原因是由于该膨润土为钙基膨润土,需要对原矿进行改型。通过试验研究,试验采用一次性改型,并得出膨润土钠化改型的最佳参数为:钠化剂采用NaCO试剂、用量为膨润土总量的5%,钠化时间为60min,钠化后的膨润土胶质价为96ml/15g土,具有良好的性质,适宜作为球团的粘结剂。单一粘结剂对球团的影响试验研究表明:膨润土能明显提高干球强度;而淀粉和水玻璃明显提高湿球强度;膨润土的用量在0.5%～1%时比较适宜。研究对复合粘结剂进行球团试验,结果表明:复合粘结剂能综合各粘结剂的优点,大幅度提高球团的性能,适用于工业生产;在采用复合粘结剂时,使用固体粘结剂要比使用液体粘结剂生产出来的球团性能要好。同时,在应用固体粘结剂时,能有效地控制湿球中的水分、简化了工艺、进一步地提高了球团强度等特点;采用固体粘结剂生产球团,得到的干球平均抗压强度能达到238.44kg/个,1m落差强度为7～10次,湿球强度平均为21.4kg/个,效果良好;最佳粘结剂为物料重量的2～4%,主要成分为20%膨润土、50%淀粉等。

关键词：复合粘结剂冷压球团锰粉矿抗压强度落下强度

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