有关烧结厂的实习

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1、烧结理论在工业生产中应用浅析 金俊1 武轶1 李新兵2 李新31- 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心 2- 安阳钢铁集团永通铸管公司 3- 重庆科技学院 摘要：介绍了对达钢生产实习后，以烧结理论实际生产的应用，对一些生产工 艺进行了改进，达到了在现有条件下对烧结矿的质量提高和降低烧结能耗和节 约成本的目标。 关键词：烧结 小球烧结 节约成本 布料 前言：高炉炼铁炉料一般 70%为烧结矿，高炉对炉料提出了非常高的要求，所 谓“七分原料、三分操作” ，说明原料质量在高炉冶炼中得重要性。为获得良好 的混匀与制粒效果，要求根据原料性质合理选择混合段数，目前达钢采用的是 两段混合，但混合料烧结效果不理想。

2、分析认为，提高当前这种高碱度高铁低 硅烧结矿的强度、降低烧结能耗，可以采用新型小球烧结技术1。目前，国内 外钢铁市场竞争激烈，钢铁企业要想进一步提高竞争力，仅靠提高烧结矿品位 难度较大。在烧结生产中，原料成本占烧结矿成本的 80%。因此开发利用廉价 的褐铁矿，既可节约成本又可提高料层透气性2。对达钢目前的铁矿原料为国 内磁精矿粉和巴西矿有实际意义。对烧结布料方式的改善、点火方式的改进也 是亟待解决。 烧结矿质量受混合料的影响非常大，配合料混合的主要目的是使各组分分 布均匀，以利烧结并保证烧结矿成分的均一稳定。在物料搅拌混合的同时， 加水润湿和制粒，有时还通入蒸汽预热，改善烧结料得透气性，保证烧

3、结 顺利进行。达钢采用的是两段混合流程：一段混合主要是加水润湿、混匀， 使混合料的水分、粒度和料中各组分均匀分布，并加生石灰 CaO 消化。二 段混合除继续混匀外，主要作用是制粒，并通蒸汽补充预热，提高料温。 但存在生石灰消化不完全，料温不够高的问题。料层厚度为 66020mm， 目前的最高料层为 750mm，所以还有潜力可挖。烧结矿质量也有待提高。 一、小球烧结 1、小球烧结技术在我国有两种流程 (1) 利用专设的圆盘造球机，外裹煤（焦）粉，然后烧结。该流程在 1995 年于安阳钢铁公司 2 台 24m2烧结机和酒钢 1 台 132m2烧结机上采用这 种工艺。 (2) 用烧结厂原来的圆筒混合

4、机造球效果，因而不需要新增圆盘造球机。既 省投资，又适合老长采用；生球里有配煤粉，球外又裹煤粉，这种流程 已在山东泰钢、历城钢厂和唐钢三个烧结厂应用。 2、小球烧结的技术特点 （1） 有利于增加料层高度和降低固体燃料消耗以实现低温烧结。 （2） 提高了垂直烧结速度，提高烧结产量。 （3） 提高了氧化气氛，有利于铁酸钙的大量生产改善了烧结矿组成，提 高烧结矿的强度和还原性。 （4） 由于产品的外貌多个小球在一起的葡萄状，不存在球团矿布料难控 制的缺点。可进一步提高料层厚度，更加有效利用热能，降低能耗， 并使烧结过程反应更加充分。 （5） 原料反应性强，既可用细的球团原料，也可用较粗的烧结原料。3

5、、强力圆筒混合造球机和雾化喷水器造球技术 具体改造内容如下： （1） 调整圆筒混合的倾角和转速，使其达到最佳状态，其目的是为了 延长造球时间，增加混合料造球速度，提高造球效果。 （2） 在圆筒混合机的进料端安装导料装置，防止混合料出现到辽河混 料现象。 （3） 在圆筒混合机内安装强化造球挡料装置。该装置可以避免混合料 出现抛料现象，是混合料的运动处于强迫滚动状态。 （4） 再远筒混合机出料端安装分级装置，该装置具有强化制粒和对造 好的小球有过筛作用。 （5） 在圆筒混合机内合理安装含油尼龙衬板现象。这样，就形成了动 态料磨料内衬，这种动态磨料内衬可以加快造球速度，延长混合 机内衬的寿命。 （6

6、） 在圆筒混合机内采用雾化喷头。使用该喷头的技术关键合理的安 装位置及喷头的最佳分布。改造后的一混由单一的混匀作用变为 混匀和造球双重作用。改造后的二混可专门用于混合料造小球。【1】4、蒸汽预热混合料技术 提高烧结混合料温度，减少烧结料层中过湿带对料层透气性的不利影响 是相当重要的。研究和烧结生产表明，烧结混合料每提高 10，烧结固 体燃料消耗减少 2kg/t 左右，烧结机利用系数提高约 3%至 6%。一般烧结 厂都是采用在二次混合机通入蒸汽将混合料预热，这种方法蒸汽利用率 低，一般约 30%，混合料预热温度也不高。达钢采用了混匀是用蒸汽预 热混合料但温度只达到了 50 度左右，没能达到露点温

7、度以上。针对这点， 建议作以下改进： （1（加蒸汽地点向烧结机靠近，缩短混合料在皮带上得时间减少热 损失。 （2（提高蒸汽利用率，采用高压喷入圆筒混合机和烧结机混合料仓。5、混合作业 （1） 、原料性质的影响原料的表面亲水性、颗粒形状、孔隙率、粒度和粒度组成等对制粒效 果有重要影响。总的来说原料表面亲水性愈强，越有利于制粒。褐铁矿 表面粗糙，孔隙率大，湿容量大，因此制粒效果好，赤铁矿次之，磁铁 矿制粒效果较差。因此使用褐铁矿和赤铁矿有利于提高制粒效果。（2） 、混匀时间及筒体转速混合料要有充足的混匀和制粒时间，通常情况下，应不少于 5min，继 续延长制粒时间，制粒效果增长趋缓。圆筒混合时间按

8、下式计算 T=（L/V）*(1/60)L-混合机长度V 料流速度，m/s 另外， T=L/0.105R*N*tg2a*60式中：R-混合筒半径，mn-混合机转速，r/mina-混合机圆筒安装倾角，度 由上式可知，混合时间与混合圆筒长度、转速及其安装倾角有关。二、添加褐铁矿提高料层透气性，实现厚料烧结、节约成本随着褐铁矿配比的增加，焦粉的适宜配比允许的情况下，可将烧结 矿 MgO 的质量分数降低到 1.80%、碱度提高到 2.15。提高褐铁矿配比时， 减少石灰石粉中1mm 部分的比例，可使烧结矿生产率显著提高，烧结矿转 鼓强度改善，固体燃耗降低，烧结矿还原粉化指标得到改善，还原度及熔 滴指标没有

9、明显变化。褐铁矿是一种约含 10%结晶水的赤铁矿，品位低但也廉价。疏松多孔， 堆密度小，表面粗糙，吸水性强，在烧结过程受热脱除结晶水和游离水时 会发生爆裂现象，而且结晶水分解会导致更多空隙的形成，增加反应接触 面积，表现出强的同化性和液相流动性，同时含有大量的挥发物，烧损大 收缩率大。烧结此种矿石燃料用量大，液相有较大发展，烧结矿严重溶化、 孔隙率大，易形成大孔薄壁结构，因而高配比褐铁矿烧结通常出现烧结生 产率低、烧结矿强度差、成品率低及固体消耗高等。实现高配比褐铁矿烧 结可采取以下技术措施：（1） 、优化配矿调整原料结构。配矿时与同化温度高的铁矿的铁矿粉搭配 使用。（2） 、提高料层厚度。（

10、3） 、高碱度烧结。实践表明随着烧结矿碱度的提高，利用系数和转鼓指 数提高。主要原因是：烧结混合料中1mm 的比例降低，3 至 10mm 的比例升 高，料层透气性改善，烧结时间缩短。在烧结矿 W（SiO2）基本不变的情况 下，陪加到烧结混合料中的氧化钙数量增多，增加了 Fe2O3与氧化钙接触的 机会，生成的铁酸钙数量增多，因而烧结矿的冷态强度提高。2三、烧结配料生石灰消化器改进在烧结混合料中配加生石灰可改善制粒，强化烧结，提高烧结矿的产量和 质量。生石灰已普遍应用于各烧结，但随之而来的各种问题也不断暴露出来， 比如为充分消化。生石灰消化效果不好主要原因是由于水和生石灰混合不均匀； 现场扬尘大主

11、要是消化过程是开放的，消化产生的蒸汽夹杂着生石灰小颗粒飞 扬造成的。针对这两个原因，经研究决定采用除尘灰加湿机的机构形式（内部 采用桨叶机构），既可以吧生石灰和水充分搅拌，使生石灰充分消化，有实现 了消化过程的部分封闭，二是扬尘得到有效遏制3。流程图如下四、烧结布料 布料是烧结的重要步骤，要实现厚料烧结节省燃料，首先要提高料层透气 性，根据高炉原料分级入炉提高透气性的原理，让混合料同粒级分布在同一料 层可体高料层透气性。目前的设备无法实现双层布料，对布料设备的改进亟待 解决，我认为将筛分设备用于布料具有可行性。 1、按规定的料层厚度，沿台车长度和宽度方向布料，并使料面平整，无大 的拉沟和波浪现

12、象，特别是台车拦板附近，有边缘效应4。因此可以在布料时 可在拦板附近布厚料。 2、现在一般采用梭式布料机-圆辊布料机-发射板或多辊布料器，为了进一 步改善布料效果，可采用电震动布料器。 3、在点火煤气在烧结机点火处设置煤气缓冲罐，以利于均匀点火。 结论随着褐铁矿配比的增加，焦粉适宜配比并没有增加，反而略有下降，配 合料的适宜水分并没有明显增加2。烧结生产率显著提高，烧结矿转鼓指数改 善。小球烧结技术先进，工艺合理，投资少，经济效益显著。是降低炼铁成本 的一个重要手段。对生石灰消化、料温提高等采取的措施也具有可行性。 参考文献 1-莱芜职业技术学院技术系 2011 届毕业设计D 2-金俊，武轶，提高褐铁矿比例烧结技术研究J.钢铁报，2009（44） 3-韩彬，提高配料生石灰消化器改进J.设备管理与维修，2010（43） 4-梁中渝，炼铁学 2009