소결과정은 무엇인가요?

소결이란 분말 또는 분말성형체를 기본 성분의 녹는점보다 낮은 온도까지 가열한 후 일정한 방법과 속도로 실온까지 냉각시키는 공정이다. 소결의 결과는 분말입자들이 ​​서로 결합되어 소결체의 강도가 증가하여 분말입자 집합체가 결정립 덩어리로 변화함으로써 요구되는 물리적, 기계적 성질을 갖는 제품이나 재료를 얻는 것이다.

소결공정이란 원료의 특성에 따라 선정되는 가공순서 및 소결공정 시스템을 말한다. 이는 소결 생산의 생산량과 품질에 직접적이고 중요한 영향을 미칩니다. 이 공정은 소결 공정의 고유 법칙에 따라 적절한 공정 흐름과 운영 시스템을 선택하고 현대 과학 기술 성과를 사용하여 소결 생산 공정을 강화하며 고급 기술 및 경제 지표를 획득하여 높은 수율, 고품질 및 저비용을 보장할 수 있습니다. 소비. 이 생산 공정은 원료 수용, 재 혼합, 혼합, 스크리닝 및 분쇄, 용제 및 연료 분쇄 및 스크리닝, 배치, 혼합, 점화, 배기 소결, 배기 냉각, 분쇄 및 스크리닝, 먼지 제거 및 기타 링크로 구성됩니다. 1. 저온 예비소결단계 : 금속의 회수, 흡착가스와 수분의 휘발, 성형체 내 성형제의 분해 및 탈리가 주로 일어나는 단계이다. 2. 중온상승 소결단계: 이 단계에서 재결정이 시작되어 입자 내에서 변형된 입자가 복원되고 새로운 입자로 재구성되는 동시에 표면의 산화물이 감소되고 소결목이 형성됩니다. 입자 인터페이스. 3. 소결 단계를 완료하기 위한 고온 단열 이 단계의 확산과 흐름이 완전히 수행되고 거의 완료되어 많은 수의 폐쇄 기공이 형성되고 계속 수축되어 기공 크기와 총 개수가 감소합니다. 기공이 증가하고 소결체의 밀도가 크게 증가합니다. 소결 생산 공정 흐름 [1] 1. 소결의 개념은 철분을 함유한 다양한 원료를 적당량의 연료 및 플럭스와 혼합하고 적당량의 물을 첨가한 후 혼합 및 펠릿화한 후 일련의 공정을 거치는 것이다. 소결 장비의 물리적 현상 화학적 변화, 광물 분말 입자를 블록으로 결합하는 과정. 2. 소결 생산 공정 흐름 현재 벨트 식 배기 소결 기계는 소결 생산을 위해 널리 사용됩니다. 소결 생산의 공정 흐름은 그림 2-4에 나와 있습니다. 주로 소결 재료의 준비, 배치 및 혼합, 소결 및 제품 가공이 포함됩니다. 배기 소결 공정 흐름 소결 원료 준비 ① 철 함유 원료 : 철 함량이 높고 입자 크기가 <5mm 미만인 광석 분말, 철 정광, 고로 분진, 압연 강철 스케일, 철강 슬래그 등 일반적으로 철 함유 원료는 성분이 안정적이고 불순물이 적은 고급 등급이 요구됩니다. ②플럭스(Flux) : 플럭스는 유효 CaO 함량이 높고, 불순물이 거의 없으며, 조성이 안정되고, 수분 함량이 약 3%, 입자 크기가 3mm 미만인 것이 90% 이상이어야 합니다. 소결 재료에 일정량의 백운석을 첨가하면 소결에 적절한 MgO가 포함되어 소결 공정에 좋은 영향을 미치고 소결 품질이 향상됩니다. ③연료 : 주로 코크스분말과 무연탄. 연료에 대한 요구 사항은 높은 고정 탄소 함량, 낮은 회분 함량, 낮은 휘발분, 낮은 황 함량, 안정적인 구성, 수분 함량 10% 미만, 연료의 95% 이상이 입자 크기가 3mm 미만입니다. 공장에 투입되는 소결 원료에 대한 일반 요구 사항은 표 2-2를 참조하십시오. 공장에 들어가는 소결 원료에 대한 일반 요구 사항: 배치 및 혼합 ① 배치 배치의 목적: 고로 제련 요구 사항을 충족하기 위해 안정적인 화학적 조성과 물리적 특성을 가진 소결물을 얻기 위한 것입니다. 일반적으로 사용되는 배치 방법: 체적 배치 방법 및 대량 배치 방법. 체적 배치 방법은 재료의 부피 밀도가 변하지 않고 원료의 질량이 부피에 비례한다는 조건을 기반으로 합니다. 덜 정확합니다. 품질 배치 방법은 원료의 품질을 기반으로 합니다. 비체적법은 정확하고 자동화 구현이 용이합니다. ② 혼합 혼합목적 : 소결재료의 조성을 균일하게 하고, 수분이 적당하며, 펠릿화하기 쉽게 하여 입도 조성이 좋은 소결 혼합물을 얻어 소결의 품질을 보장하고 생산량을 높이는 것입니다. 혼합 작업: 물을 첨가하여 촉촉하게 하고 혼합하여 공을 만듭니다. 원료의 성질에 따라 1차 혼합과 2차 혼합의 두 가지 공정을 사용할 수 있습니다. 1차 혼합의 목적은 수분을 공급하여 혼합하는 것이며, 가열 시 재료를 예열하여 광석으로 돌아갈 수도 있습니다. 2차 혼합의 목적: 소결 재료 층의 공기 투과성을 향상시키기 위해 계속해서 혼합하고 볼을 형성합니다. 입자 크기가 10 ~ 0 mm인 풍부한 광석 분말을 소결할 경우 입자 크기가 필요한 펠릿화 요구 사항에 도달했기 때문에 1회 혼합을 사용하며 혼합 시간은 약 50초입니다. 미세하게 분쇄된 농축분말을 소결용으로 사용하는 경우 입자가 너무 미세하여 재료층의 통기성이 좋지 못하므로 통기성을 향상시키기 위해서는 혼합과정에서 펠렛이 형성되어야 하므로 2차 혼합을 사용하며 혼합시간은 2차 혼합을 사용하게 된다. 일반적으로 2.5~3분 이상 소요됩니다. 우리나라의 대부분의 소결공장은 2차 혼합을 사용한다. 소결 생산 소결 작업은 소결 생산의 핵심 연결고리로서 천 유통, 점화, 소결 등의 주요 공정을 포함합니다. ① 스프레딩 : 소결기 트롤리에 모재와 혼합재료를 스프레딩하는 작업.

프라이밍 공정을 사용할 경우, 혼합물을 펼치기 전에 먼저 입자 크기 10~25mm, 두께 20~25mm의 작은 소결 조각을 프라이밍 재료로 깔아두는 것이 목적입니다. 먼지 제거 부하를 줄이고 팬 로터 수명을 연장하며 창살 고착을 줄이거 나 제거합니다. 기본재료를 깔고 제작을 진행합니다. 분배할 때 혼합물의 입자 크기와 화학적 조성은 트롤리의 세로 및 가로 방향을 따라 고르게 분포되어야 하며 어느 정도 느슨해지고 표면이 매끄러워야 합니다. 현재 원형 롤러 천 기계가 널리 사용됩니다. ② 점화 : 점화작업은 트롤리의 재료층 표면에 점화하여 연소시키는 작업이다. 점화를 위해서는 충분한 점화 온도, 적절한 고온 유지 시간, 트롤리 폭에 따른 균일한 점화가 필요합니다. 발화 온도는 소결 제품의 용융 온도에 따라 달라집니다. 일반적으로 1250±50℃에서 제어됩니다. 점화시간은 보통 40~60초이다. 점화 진공도는 4~6kPa입니다. 발화깊이는 10~20mm이다. ③소결: 공기량, 진공도, 재료층 두께, 기계 속도 및 소결 종료점을 정확하게 제어합니다. 소결 공기량: 소결 1톤당 필요한 평균 공기량은 3200m3이며, 이는 소결 면적을 기준으로 (70~90)m3/(cm2.min)입니다. 진공도: 팬 용량, 환기 시스템 저항, 재료층 공기 투과도 및 공기 누출 손실에 따라 결정됩니다. 재료 층 두께: 적절한 재료 층 두께는 높은 생산성과 고품질을 결합해야 합니다. 중국에서는 일반적으로 사용되는 재료층 두께가 250~500mm이다. 기계 속도: 적절한 기계 속도는 소결 재료가 미리 결정된 소결 종료점에서 완전히 연소되도록 보장해야 합니다. 실제 생산에서 기계 속도는 일반적으로 1.5~4m/min으로 제어됩니다. 소결 종료점 판단 및 제어 : 소결 종료점을 제어합니다. 즉, 소결 공정이 완료되면 트롤리의 위치를 ​​제어합니다. 중소형 소결기의 종점은 일반적으로 마지막에서 두 번째 에어박스에서 제어되며, 대형 소결기의 경우 마지막에서 세 번째 에어박스에서 제어됩니다. 벨트 소결기의 배기 소결 공정은 위에서 아래로 진행되며, 재료 층의 높이에 따른 온도 변화는 일반적으로 5개 층으로 나눌 수 있으며, 각 층의 반응 변화는 그림 2-5와 같습니다. 점화가 시작되면 소결층, 연소층, 예열층, 건조층, 과습층이 차례로 나타난다. 그런 다음 마지막 4개 층이 차례로 사라지고 최종적으로 소결층만 남게 됩니다. ① 소결층이 고온으로 점화된 후 소결물에 함유된 연료가 연소하여 많은 양의 열을 방출하여 소결층의 광물이 녹게 되고 연소층이 아래로 이동하면서 찬 공기가 통과하면서 생성된 용융물이 발생하게 된다. 액상을 냉각시킨 후 재결정(1000~1100℃)하여 메쉬 구조의 소결체로 응고시킵니다. 이 층의 주요 변화는 새로운 광물의 결정화 및 침전을 동반하는 용융물의 응고이며 흡입된 찬 공기는 예열되는 반면 소결체는 냉각되며 저가의 산화물은 공기와 접촉하면 재산화될 수 있습니다. . ②연소층: 이 층에서는 연료가 1350~1600°C의 높은 온도에서 연소되어 광물이 연화되고 녹아 블록으로 결합됩니다. 이 층에서는 연소반응 외에도 고체물질의 용융, 환원, 산화, 석회석 및 황화물의 분해 등의 반응도 일어난다. ③예열층 : 연소층에서 내려오는 고온의 배기가스는 하부 혼합물을 발화온도(일반적으로 400~800℃)까지 빠르게 예열한다. 이 층에서 고상 반응이 시작되고, 결정수와 일부 탄산염과 황산염이 분해되고, 자철석이 부분적으로 산화됩니다. ④건조층: 예열층에서 배출되는 배기가스에 의해 건조층이 가열되며, 온도가 100°C 이상으로 빠르게 상승하고, 혼합물 중의 다량의 자유수가 증발하며, 이 층의 두께는 일반적으로 10~30mm이다. 실제로 건조층과 예열층을 완전히 분리하는 것은 어려우며, 이들을 통칭하여 건조 및 예열층이라 부를 수 있다. 이 층의 소재 볼은 가열과 건조가 빠르고 쉽게 손상되어 소재층의 통기성이 악화됩니다. ⑤과습층: 건조층에서 내려오는 뜨거운 배기가스는 다량의 수분을 함유하고 있으며, 물질온도가 수증기의 이슬점 온도보다 낮으면 배기가스 중의 수증기가 다시 응축되어 큰 증가를 일으킵니다. 혼합물의 수분에 과습 층을 형성합니다. 이 층의 과도한 수분은 재료 층의 공기 투과성을 저하시키고 소결 속도를 감소시킵니다. 소결공정에서의 기본화학반응 ① 고체탄소의 연소반응 고체탄소의 연소반응은 다음과 같다. 반응 후 C0, C02가 생성되고, 일부 남은 산소가 생성되어 다른 반응에 산화환원 가스와 열을 제공한다. 연소로 인해 발생하는 배기가스의 조성은 소결 원료 조건, 연료의 양, 환원 및 산화 반응의 진행 정도, 연소층을 통해 펌핑되는 가스의 조성 등의 요인에 따라 달라집니다. ② 탄산염의 분해 및 광물화 소결재의 탄산염에는 CaC03, MgC03, FeCO3, MnC03 등이 있으며, 그 중 CaC03이 주를 이룬다. 소결 조건에서 CaCO3는 약 720°C에서 분해되기 시작하고 880°C에서 화학적 비등을 시작합니다. 이에 상응하는 다른 탄산염의 분해 온도는 더 낮습니다.

탄산칼슘의 분해 생성물인 CaO는 소결재의 다른 광물과 반응하여 광물화라는 새로운 화합물을 형성할 수 있습니다. 반응식은 다음과 같습니다: CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 CaCO3+Fe2O3=CaO ·Fe2O3+ CO2 광물화가 불완전한 경우, 저장 과정에서 잔류 유리 Ca0가 발생하며 대기 중의 수분과 함께 소화됩니다. CaO+ H2O=Ca(OH)2는 소결체의 부피를 팽창시켜 분쇄시킨다. ③ 철 및 산화망간의 분해, 환원 및 산화. 소결 조건에서 온도가 1300°C보다 높으면 Fe203은 Fe304를 분해할 수 있지만 소결 조건에서는 Fe304의 분해 압력이 매우 낮습니다. 온도가 1300°C보다 높으며 ℃에서도 분해될 수 있습니다