《工艺知识介绍2013.3.28剖析.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工艺知识介绍2013.3.28剖析.（125页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在学习中成长 在创新中发展,钢铁联合企业生产 基本知识介绍 朱承亮 2013年3月28日,目 录 一、钢铁联合企业生产工艺介绍 1、烧结 4、炼钢 2、球团 5、轧钢 3、炼铁 二、钢材有关产品标准 GB1499.1-2008 GB1499.2-2007 三、“新兴钢铁”产品介绍,一、钢铁联合企业生产工艺介绍,(一)、烧结的定义：,广义的烧结是一定温度下靠固体联结力将散状粉料 固结成块状的过程。 炼铁领域内的烧结是指把铁矿粉和其他含铁物料通 过熔化物固结成具有良好冶金性能的人造块矿的过 程，它的产物就是烧结矿。,1.富矿粉和贫矿富选后得到的精矿粉都不能直接入炉冶炼， 必须将其重新造块，烧结是最
2、重要最基本的造块方法之一。 2.通过烧结得到的烧结矿具有许多优于天然富矿的冶炼性 能，如高温强度高，还原性好，含有一定的CaO、MgO， 具有足够的碱度，而且已事先造渣，高炉可不加或少加石灰石。 3.通过烧结可除去矿石中的S、Zn、Pb、As、K、Na等有 害杂质，减少其对高炉的危害。高炉使用冶炼性能优越的烧 结矿后，基本上解除了天然矿冶炼中常出现的结瘤故障；同 时极大地改善了高炉冶炼效果。 4.烧结中可广泛利用各种含铁粉尘和废料，扩大了矿石资 源，又改善了环境。因此自上世纪50年代以来，烧结生产获 得了迅速发展。,（二）烧结的意义,融和突破,1. 强度和粒度 烧结矿强度好，粒度均匀，可减少转
3、运过程中和 炉内产生的粉末，改善高炉料柱透气性，保证炉 况顺行，从而导致焦比降低，产量提高。烧结矿 强度提高意味着烧结机产量(成品率)增加，同时 大大减少了粉尘，改善烧结厂的环境，同时，改 善了设备工作条件，延长设备寿命。,（三）烧结矿质量评价（1）,融和突破,2.还原性 烧结矿还原性好，有利于强化冶炼并相应减少还 原剂消耗，从而降低焦比。还原性的测定和表示 方法亦未标准化。生产中习惯用烧结矿中的FeO 含量表示还原性。一般认为FeO升高，表明烧结 矿中难还原的硅酸铁2FeOSiO2(还有钙铁橄榄石) 多，烧结矿过熔而使结构致密，气孔率低，故还 原性差。反之，若FeO降低，则还原性好。一般 要
4、求FeO应低于10%。国外有低于5%的。鞍钢新 烧结厂烧结矿标准规定FeO含量8.51.5为 合格品。,烧结矿质量评价（2）,融和突破,3.碱度 烧结矿碱度一般用CaO/SiO2表示。按照碱度的不 同，烧结矿可分为三类： 凡烧结矿碱度(如0.9)低于炉渣碱度的称为酸性 (或普通)烧结矿。高炉使用这种烧结矿，尚须加 入相当数量的石灰石才能达到预定炉渣碱度要 求，通常高炉渣的碱度(CaO/SiO2)在1.0左右。 凡烧结矿碱度(1.01.4)等于或接近炉渣碱度的称 为自熔性烧结矿。高炉使用自熔性烧结矿一般可 不加或少加石灰石。,烧结矿质量评价（3),融和突破,3.碱度 烧结矿碱度(1.4)明显高于
5、炉渣碱度的称为熔剂 性烧结矿或高碱度(2.03.0)、超高碱度(3.04.0) 烧结矿。高炉使用这种烧结矿无须加石灰石。由 于它含CaO高，可起熔剂作用，因此往往要与酸 性矿配合冶炼，以达到合适的炉渣碱度。 为了改善炉渣的流动性和稳定性，烧结矿中常含 有一定量的MgO(如23%或更高)，使渣中MgO 含量达到78%或更高，促进高炉顺行。在此情 况下，烧结矿和炉渣的碱度应按 (CaO+MgO)/SiO2来考虑。,烧结矿质量评价(4),烧结生产工艺流程简介,烧结生产所用原料,烧结生产的主要原料是精矿粉和矿粉，及轧钢皮、 重力除尘灰等其它可利用的含铁原料。 燃料有煤粉及焦粉，用量控制在6%左右。为满
6、足高炉冶炼要求，还配加部分生石灰、白云石等熔剂。 烧结矿含铁52%，CaO/SiO2一般为1.6-1.84。,烧结生产过程,烧结生产，首先按照炼铁生产质量要求，将各种原 料按化学成分进行配料计算，然后在配料实准备配料。 配料方式是往运转的皮带上分层连续布料：分层的 各种原料经两次加水（内加水与外加水）混合后， 布在烧结机台车上；经抽风、点火，燃料燃烧开始 进行烧结，在台车上完成全部烧结过程；烧结矿在 机尾排出，经破碎、冷却、筛分，获得成品烧结 矿。返矿返回混合料皮带参加二次烧结过程。 带式烧结是连续的生产过程，生产效率高，目前， 最高台时产量达到50.81t/h。,融和突破,抽风烧结过程是将铁
7、矿粉、熔剂和燃料经适当处 理，按一定比例加水混合，铺在烧结机上，然后从 上部点火，下部抽风，自上而下进行烧结，得到烧 结矿。取一台车剖面分析，抽风烧结过程大致可分 为五层，即烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和 过湿层。 这五层并不是截然分开的。点火烧结开始，各层依 次出现，一定时间后，各层又依次消失，而最终剩 下烧结矿层。,抽风烧结过程,融和突破,融和突破,1)烧结机利用系数：烧结机每平方米烧结面积上每 小时内生产的成品烧结矿量叫做烧结机利用系数。 式中 一烧结机利用系数，t/m2h； q烧结机台时产量，t/台h； F一烧结机有效烧结面积，m2。,烧结生产有哪些技术经济指标,融和突破,2)烧结
8、矿成品率：烧结矿经机尾筛分后，筛上为成品 烧结矿，筛下为返矿，成品烧结矿与混合料总量之比 为成品率。,烧结生产有哪些技术经济指标,烧结生产技术,融和突破,由于抽入热风，料层受高温作用的时间较长和冷却速 度缓慢，有利于液相的生成和液相数量的增加，有利 于晶体的析出和长大，各种矿物结晶较完全；减少急 冷而引起的内应力，烧结矿结构均匀，从而烧结矿的 强度提高。 热风烧结时，由于抽入的是热风，降低了空气密度， 增加了抽风负荷，气流的含氧量也相对降低，使烧结 速度受到一定影响，为此需采取改善混合料的透气 性、适当增加真空度等措施加以弥补，以保持较高的 生产率。,1、热风烧结,融和突破,小球烧结是近年来提
9、出的一种强化烧结过程的措施，是把混合 料全部制成上限为 68 mm、下限为 1.52.0mm的小球进行烧结的方法。与一般烧结的不同点在于基本上消灭了混合料中01.5mm的粉料，全部制成小球；与球团矿的不同点在于上限为68mm，没有大于8mm的大球，在烧结机上靠液相固结成烧结矿，而不是固结成球团矿。试验研究表明，小球烧结可以提高产量1050。这主要是因为小球料粒度均匀，细粒部分少，强度好，料层内的通气孔较大而均匀，且不易被破坏，这不仅使原始料层的透气性好(较一般料高2735)，而且使烧结过程中也能保持良好的透气性，有利于强化烧结过程。,2、小球烧结,融和突破,抽风机抽入的空气中，通过烧结机有效面
10、积上的料 层的空气，即除了从机头机尾和两侧密封滑行道等 处漏进去的风以外，实际通过料层的风叫做烧结机 有效风量。目前国内一般烧结机的漏风率达5060 ，造成很大的浪费，这是应该足够重视和尽快研 究解决的问题。为了增加抽过料层的有效风量，可 采取以下几方面的措施： 1)改善烧结料层的透气性 2)采用大风量风机 3)减少有害漏凤,3、有效风量的使用,球团生产工艺,新兴铸管新疆球团部成立于2011年3月。现主要生产氧化球团矿、冶金白灰两个主导产品，分别供应炼铁部、烧结部和炼钢部。现有链篦机回转窑球团生产线一条，2011年11月6日建成投产，目前氧化球团矿生产能力已达到2200吨/日、球团矿全铁品位在
11、63.0以上、抗压强度2750N/球；现有年产量25吨冶金白灰生产线一条，采用回转窑生产工艺，成品氧化钙含量达到87以上，活性度370ML以上、生过烧11%以下。,新兴铸管球团部简介,球团,精粉仓,短倒,配料,造球,润磨机,烘干机,辊筛布料,成品仓及送出,环冷机,成品输送,链篦机,回转窑,球团生产工艺流程图,天然气、高、转炉煤气,球团生产工艺流程简介,铁精粉经短倒进入料仓内，按照工艺要 求与膨润土进行配料，物料经过烘干机进行烘 干，经过润磨机粉磨，到圆盘造球机加水成球， 再经过筛分和整粒，布到链篦机上进行烘干、 预热，送至回转窑经1150高温焙烧和环冷机 冷却后进入料仓，成品球团运输到炼铁参与
12、高 炉冶炼。,球团主要生产设备,球团生产各主要工序介绍,球团生产原料及准备：,球团和烧结一样，都是钢铁生产中的主要造块方法，但两者对原料的要求是不同的，主要表现在： 、烧结处理的原料品种多而杂，不但能处理粉矿、铁精粉，而且钢铁生产中的废弃物如：高炉灰、轧钢皮、钢渣也适用烧结生产中。球团生产中使用的原料大多为1-2种铁精粉。 、烧结使用的原料粒度范围宽，一般为80mm，球团原料粒度一般为-200目（小于0.074mm）的占85%以上（冶金部标准），粒度上限不超过0.2mm，我厂为80%左右。 、烧结混合料中由于配入大量返矿，原料水分对烧结生产影响不大，但球团生产需要严格控制原料水分，一般原料水分
13、低于适宜生产生球水分7%左右。 、烧结矿以液相粘结为主，一般液相量为40%左右，因此要求原料含有一定量的SiO2。球团矿以固相固结为主，液相量一般小于7%。,球团含铁原料：,球团生产的原料主要为铁精粉，其中主要是磁铁矿，其次是赤铁矿精粉和褐铁矿精粉。 1.1.1、磁铁矿精粉： 磁铁矿化学式Fe3O4，理论含铁量为72.4%，其中FeO含量为31%、Fe2O3为69%，含铁量一般在3060%之间，大于45%的为富矿粉，经过破碎和整粒后，高炉和烧结使用，小于45%的经过选矿处理加工成磁铁矿精粉。磁铁矿结构致密坚硬，硬度达到5.5-6.5，密度为4.9-5.2，外表颜色呈钢灰色或黑色。难还原、难破碎
14、，具有磁性。 1.1.2、赤铁矿精粉： 赤铁矿化学式Fe2O3，理论含铁量为70%，晶形外表为片状，具有金属光泽的叫镜铁矿，含铁量一般在4060%之间，品位低的的经过选矿处理加工成赤铁矿精粉。结晶的赤铁矿硬度达到5.5-6.0，密度为4.8-5.3，外表颜色呈钢灰色或暗红色，又称为“红矿”。赤铁矿精粉的亲水性比磁铁矿好，具有良好的成球性能，但生球的破裂温度低，同时，赤铁矿氧化度高，在煅烧过程中无低价氧化铁放热，煅烧温度比磁铁矿高50左右，球团能耗高。与磁铁矿比赤铁矿易破碎、易还原。,球团含铁原料：,褐铁矿： 褐铁矿是含水赤铁矿，化学式Fe2O3nH2O，含铁量一般在3755%之间。褐铁矿硬度为
15、1-4.0，密度为3.0-4.2，外观颜色为黄褐色或黑色，褐铁矿是由其他矿石风化而成，亲水性好、易成球，但生球的热敏感高，破裂温度低，由于生球适宜成球水分高并含有结晶水，煅烧时球团收缩，产品强度低，只有延长高温煅烧时间，其强度才提高，会导致设备生产率低。 铁矿石根据脉石成分的碱度划分可分为：碱性矿石（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=R 大于0.5，自熔性矿石R在0.5，酸性矿石R小于0.5。,球团添加物：,根据添加物的使用目的不同，可将添加物分为：粘结剂和添加剂。 粘结剂主要目的是改善成球过程，提高生球、干球强度或提高生球的爆裂温度，如：配加膨润土或有机粘结剂，一般要求粘结剂的比表
16、面积大、分散度大、亲水性和粘结性好。 添加剂主要用来改变球团的化学成分，如：添加石灰石、白云石等。 1.2.1、膨润土： 膨润土是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物，蒙脱石是一种具有膨胀性呈层状结构的含水铝硅酸盐。其中Al2O3 为28.3%、SiO2为66.7%。膨润土具有下列特性： 、具有阳离子吸附和阳离子交换的特性。 一般按照晶层间吸附的阳离子不同，来划分膨润土的类型，即：吸附Na+为主的称为钠基膨润土，吸附Ca+为主的称为钙基膨润土；同时可根据阳离子可交换性，将钙基膨润土处理成钠基膨润土，其反应为： Ca+2 + Na2CO3 CaCO3 +2Na+ 、强烈的吸水性： 膨润土除了表面吸附水外，还存在着大量的层间吸附水；钠基膨润土的吸水率可达到600700%，钙基膨润土的吸水率可达到200300%。,球团生产原料：,我厂采用的原料为：碱性
