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1、烧结工艺流程图： 图片： 烧结工艺流程图： 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰按 一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用 烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均 有一定意义。 由于烧结技术具体的作用和应用太广泛了, 以下介绍一下烧结生产在钢铁工业粉 矿造块的意义和作用 我国的铁矿石大部分都是贫矿，贫矿直接入炉炼铁是很不合算 b，因此必须将贫 矿进行破碎、选出高品位的精矿后，再将精矿粉造块成为人造富矿才能入高炉冶炼。 所以，粉矿造块是充分合理利用贫矿的不可缺少的关控环节。 富矿的开采过程中要产生
2、粉矿， 为了满足高炉的粒度要兔在整较过程中也会产生 粉矿，粉矿直接入炉会 51 起高炉不顺。恶化高炉技术经济指标，因此粉矿也必须经 过造块才能入炉。 粉矿经过迭决后，可以进一步控制相改善合铁原料的性肠获得气孔串高、还原性 好、强度合适、软熔温度较高、成份稳定的优质冶金原料，有助于炉况的稳定和技 术经济指标的改善。粒矿造块过程中，还可以除去部份有害杂质，如硫、氟、砷、 锌等，有利于提高生铁的质量。因为人造富矿比天然富矿更具有优越性，成为了现 代商炉原料的主要来源。 粉矿迭块还可综合利用含铁、合被、台钙的粉状工业废料，如高炉炉尘、钢迢、 轧钢皮、均热炉渣、硫酸渣、染料铁红、电厂烟尘灰笔适当配入可以
3、成为廉价的高 炉好原料，又可以减少环境污染，取得良好的经济效益和社会效益。 粉矿造铁是现代高炉冶炼并获得优质高产的基础， 对于高炉冶炼有君十分重要的 意义，是钢铁工业生产必不可少的重要工序，对钢铁生产的发展起着重要作用。 12 粉矿造块的方法 粉矿造块方法很多，主要是烧结矿和球团矿。此外，还有压制方团矿、辊压团矿、 蒸养球团 t 碳酸化球团，其成球方式和固结方法与球团矿不同，还有小球烧结，国外 称为 HPs 球团化挠结矿，界于球团和烧结之间；还有铁焦生产，是炼焦和粉矿造块 相结合。 球团矿的焙烧方法主要乞竖队带式焙烷仇链蓖机回转窃。 目前地方小铁厂还有 平地堆烷的。 烧结方法主要有吹风烧结法和
4、抽风烧结法两大类。 吹风烧结有平地堆挠、 饶结识、 挠结盘，抽风烧结有路式侥结、艰面步进式烧绍机、带式烧结机、环形挠结机电即 日本矢作式)。 国内外苫遍采用的是常式抽风烧结机， 在我国地方小铁广还有相当一部分用平地 吹风堆烧和箱式抽风烧结。比外，还有回转窑浇结法、悬浮烧结法。 所谓“烧结”就是指粉状物料加热到熔点以下而粘结成固体的现象. 烧结过程简单来说，就是把品位满足要求，但粒度却不满足的精矿与其他辅助原 料混合后在烧结机上点火燃烧，重新造块，以满足高炉的要求。点火器就是使混合 料在烧结机上燃烧的关键设备，控制好点火器的温度、负压等，混合料才能成为合 格的烧结成品矿。 烧结的主要体系是,配料
5、,混料,看火等。看火的经验:看火主要控制的三点温度是; 点火温度,终点温度,和总管废气温度。一般来说把终点温度控制在倒数第 2 号风箱的 温度。 铁矿粉造块 铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别 为烧结矿和球团矿。 铁矿粉造块的目的： 综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。 去除有害杂质，回收有益元素，保护环境。 改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。 一、铁矿粉烧结生产 1.烧结的概念 将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后 在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。 2. 烧结生产的工艺
6、流程 目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图 2 4 所示。主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。 图 2-4 抽风烧结工艺流程 烧结原料的准备 含铁原料 含铁量较高、粒度5mm 的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。 一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。 熔剂 要求熔剂中有效 CaO 含量高， 杂质少， 成分稳定， 含水 3左右， 粒度小于 3mm 的占 90以上。 在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的 MgO，对烧结过程有良 好的作用，可以提高烧结矿的质量。 燃料 主要为焦粉和无烟煤。 对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，
7、挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小 于 10，粒度小于 3mm 的占 95以上。 对入厂烧结原料的一般要求见表 22。 表 2-2入厂烧结原料一般要求 配料与混合 配料 配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。 常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。 容积配料法是基于物料堆积密度不变， 原料的质量与体积成比例这一条件进行的 。准确性较差。 质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确，便于实现自动化。 混合 混合目的：使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好 的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。 混合作业：加水润湿、混匀和造球。 根据原料性
8、质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。 一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。 二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。 用粒度 10Omm 的富矿粉烧结时， 因其粒度已经达到造球需要， 采用一次混合， 混合时间约 50s。 使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混 合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于 253min。 我国烧结厂大多采用二次混合。 烧结生产 烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。 布料 将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。 当采用铺底料工艺时，在布混合料之前，先铺一层
9、粒度为 1025mm，厚度 为 2025mm 的小块烧结矿作为铺底料，其目的是保护炉箅，降低除尘负荷，延长 风机转子寿命，减少或消除炉箅粘料。 铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横 方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。 目前采用较多的是圆辊布料机布料。 点火 点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。 点火要求有足够的点火温度，适宜的高温保持时间，沿台车宽度点火均匀。 点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在 125050。 点火时间通常 4060s。 点火真空度 46kPa。 点火深度为 1020mm。 烧结 准确控制烧结的风量、真空度、
10、料层厚度、机速和烧结终点。 烧结风量 ： 平均每吨烧结矿需风量为 3200m3，按烧结面积计算为(7090)m3 (cm2min)。 真空度：决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。 料层厚度：合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚 度为 250500mm。 机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中， 机速一般控制在 1.54mmin 为宜。 烧结终点的判断与控制：控制烧结终点，即控制烧结过程全部完成时台车所 处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处，大型烧结机控制在倒 数第三个风箱处。 带式烧结机抽风烧结过程是自上而下
11、进行的，沿其料层高度温度变化的情况 一般可分为 5 层，各层中的反应变化情况如图 25 所示。点火开始以后，依次出现 烧结矿层，燃烧层，预热层，干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失，最终只剩 烧结矿层。 图 2-5 烧结过程各层反应示意图 烧结矿层 经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料层中矿物产生熔融，随着 燃烧层下移和冷空气的通过，生成的熔融液相被冷却而再结晶(10001100)凝固 成网孔结构的烧结矿。 这层的主要变化是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新矿物，还有吸入的冷空气 被预热，同时烧结矿被冷却，和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。 燃烧层 燃料在该层燃烧，温度高达 135
12、01600，使矿物软化熔融黏结成块。 该层除燃烧反应外，还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的 分解等反应。 预热层 由燃烧层下来的高温废气， 把下部混合料很快预热到着火温度， 一般为 400800 。 此层内开始进行固相反应，结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿局部被氧 化。 干燥层 干燥层受预热层下来的废气加热，温度很快上升到 100以上，混合料中的游离 水大量蒸发，此层厚度一般为 l030mm。 实际上干燥层与预热层难以截然分开，可以统称为干燥预热层。 该层中料球被急剧加热，迅速干燥，易被破坏，恶化料层透气性。 过湿层 从干燥层下来的热废气含有大量水分，料温低于水蒸气的露
13、点温度时，废气中的 水蒸气会重新凝结，使混合料中水分大量增加而形成过湿层。 此层水分过多，使料层透气性变坏，降低烧结速度。 烧结过程中的基本化学反应 固体碳的燃烧反应 固体碳燃烧反应为： 反应后生成 C0 和 C02，还有部分剩余氧气，为其他反应提供了氧化还原气体和 热量。 燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展 程度、以及抽过燃烧层的气体成分等因素。 碳酸盐的分解和矿化作用 烧结料中的碳酸盐有 CaC03、MgC03、FeC03、MnC03 等，其中以 CaC03 为 主。在烧结条件下，CaC03 在 720左右开始分解，880时开始化学沸腾，其他 碳酸盐相应
14、的分解温度较低些。 碳酸钙分解产物 Ca0 能与烧结料中的其他矿物发生反应，生成新的化合物，这 就是矿化作用。反应式为： CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 CaCO3+Fe2O3=CaO Fe2O3+ CO2 如果矿化作用不完全，将有残留的自由 Ca0 存在，在存放过程中，它将同大气 中的水分进行消化作用： CaO+H2O=Ca(OH)2 使烧结矿的体积膨胀而粉化。 铁和锰氧化物的分解、还原和氧化 铁的氧化物在烧结条件下，温度高于 l300时，Fe203 可以分解： Fe304 在烧结条件下分解压很小，但在有 Si02 存在、温度大于 1300时，也可 能分解： 二 、球团矿生产 1
15、.球团矿的概念 把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下， 通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型 含铁原料。 2.球团矿生产迅速发展的原因： 天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用。 铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。 过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量。 细磨精矿粉易于造球，粒度越细，成球率越高，球团矿强度也越高。 球团法生产工艺的成熟。 从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。 生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。 技术经济指标显著提高。 球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。 球团矿具有良好的冶金性能：粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高，有利 于强化高炉冶炼。 3.球团矿生产的工艺流程 一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等 工序，如图 2-6 所示。 图 2-6球团矿生产的工艺流程
