烧结厂岗位生产工艺技术培训教材2

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1、烧结培训教材烧结培训教材技术处工艺室技术处工艺室 20162016年年1 1月月第二章 原料知识 3、烧结生产对铁精粉的要求 铁精粉是选矿厂的最终产品，在烧结生产中要求如下： 1）、铁量愈高愈好。含铁量是衡量铁精粉品质的主要指标。含铁量 愈高，生产出的烧结矿含铁量也愈高。现在一般企业要求入厂品位达 到66%以上。脉石及有害杂质要少。 2）、酸性氧化物（SiO2、Al2O3）含量要低，而CaO和MgO含量高 一点，经济价值也增高。有害杂质S、P等要少。 3）、铁精矿粉的粒度 精矿粉粒度很细，小于200目的占60%以上，精矿粒度粗细与矿石的 晶粒大小有关，与磨矿工艺有关。精矿粒度除用网目表示外，还

2、经常 用比表面积表示。所谓比表面积是指单位质量或单位体积精矿粉所具 有的表面积，单位为cm2/g或cm2/cm3。对于烧结生产来说，精矿粉 不宜太细。要求富矿粉粒度一般80%;无烟煤粉： C固75%; 2. 挥发分、灰分、硫含量要低，灰分的增加将降低烧结 矿的品位。焦粉和煤粉均15%。挥发分的增加将恶 化烧结料层透气性，降低烧结矿产量。同时粘附在风 机转子上，降低风机寿命。而且影响除尘效果。挥发 分一般小于5%； 3. 粒度保持在3mm以下部分占95%以上，但小于0.5% 极细粒级不要过多；对于煤粉为避免过粉碎，可以适 当放宽上限。 4. 水分小于10%；第二章 原料知识 燃料粒度对烧结过程的

3、影响： 1.燃料粒度过大时，将会带来以下不利影响。 燃料在料层中分布不均，以致于大颗粒燃料周围熔化得很厉害，而 离燃料颗粒较远的物料则不能很好地烧结。 燃烧带变宽，从而使烧结料层透气性变坏。 粗粒燃料周围，还原气氛较强，而无燃料处空气得不到利用。 布料时，容易产生偏析现象，大颗粒集中在下部，使烧结料层上下 部温差较大， 造成上部烧结矿强度差，下层过熔、粘车、FeO 含量 增加。 2.燃料粒度也不能过小。因为粒度过小，使燃烧速度过快，难以达到 所需的烧结温度，同时降低料层透气性，而且过小粒度的燃料有可能 被气流带走。 所以，通常要求燃料粒度为0-3mm。第二章 原料知识 3、各种燃料简介 1）、

4、固体燃料 （1）、无烟煤：所有煤中固定碳最高，挥发分最少的煤。它 是很好的烧结燃料。挥发分高的煤不宜做烧结燃料，因为它能使 抽风系统挂泥结垢。一些烧结厂常用的无烟煤理化性质见表2-5 。 （2）、碎焦粉 ：具有固定碳高、挥发分少、含硫低等优点， 发热值在33488KJ/kg。焦炭硬度比无烟煤大，破碎困难，但使 用前必须破碎到3mm以下。2）液体燃料 液体燃料发热量比固体燃料高，可完全燃烧，几乎无残渣，便于运输。 石油是天然的液体燃料，也称原油，它基本上是由C、H、N、O、S 等元素组成。烧结厂常用的液体燃料是重油。 重油是石油加热分馏后的残留物，呈黑褐色的黏稠液体，密度0.9- 0.96g/c

5、m3，具有发热值高37674-46046 KJ/kg，黏性大等特点。 重油在烧结生产中常用作点火燃料。重油的黏度对油泵、喷油嘴的工 作效率和耗油量都有影响。黏度太大，则油泵、喷油嘴的效率低，喷 出的油速度慢，雾化不好烧不完全，影响喷油嘴的使用寿命，增加耗 油量。 3）气体燃料 气体燃料是几种简单气体的混合物，可燃成分为H2、CO、CH4（及 各种碳氢化合物）等，非可燃成分为CO2、N2等。气体燃料包括天 然气及人造煤气： 天然气 天然气是由地下开采出来的可燃气体，发热值高，主要成分 甲烷（CH4）含90%左右，发热值33488-376774KJ/m3便于远距离运 输。第二章 原料知识 高炉煤气

6、 高炉煤气是高炉炼铁过程中的副产品， 具有毒性；煤气中含有灰尘需经洗涤除尘后方可 使用，否则极易堵塞煤气管道和烧嘴。 焦炉煤气 焦炉煤气是炼焦过程的副产品，可燃 成分主要是H2、CH4等，热值远高于高炉煤气。 混合煤气 混合煤气一般由焦炉煤气和高炉煤气 混合而成，它的发热值大小取决于高炉、焦炉煤 气的混合比例。第二章 原料知识 烧结原料常用设备图例烧结原料常用设备图例第二章 原料知识 第三章 烧结基础理论知识 第一节第一节 烧结过程的基本原理烧结过程的基本原理 一、烧结五带一、烧结五带 1、烧结的五带 通过大量的实验对正在烧结过程的台车进行断面分析，发现沿料层高度由上 向下有五个带，分别为烧结

7、矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带。 下面我们介绍一下烧结五带的特征： 1）、烧结矿带 在点燃后的烧结料中燃料燃烧放出大量热量的作用下，混合料熔融成液相， 随着高负压抽风作用和燃烧层的下移，导致冷空气从烧结矿带通过，物料温 度逐渐降低，熔融的液相被冷却凝固成网孔状的固体，这就是烧结矿带。 此带主要反应是液相凝结、矿物析晶、预热空气，此带表层强度较差，一般 是返矿的主要来源。 2）、燃烧带 该带温度可达13501600度，此处混合料软化、熔融及液相生成，发生异常 复杂的物理化学变化。该层厚度为1550mm。此带对烧结产量及质量影响很 大。该带过宽会影响料层透气性，导致产量低。该带过窄，烧结温度

8、低，液 相量不足，烧结矿粘结不好，导致烧结矿强度低。燃烧带宽窄主要受物料特 性、燃料粒度及抽风量的影响。第三章 烧结基础理论知识 3）、预热带 该带主要使下部料层加热到燃料的着火温度。一般温度为400800度。 该带主要反应是烧结料中的结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁 矿进行还原以及组分间的固相反应等。 4）、干燥带 烧结料的热废气从预热带进入下层，迅速将烧结料加热到100以上， 因此该带主要是水分的激烈蒸发。 5）、过湿带 从烧结料点火开始，物料中的水分就开始转移到气流中去。含有水蒸 气的废气经过料层冷却后，废气被冷却到露点温度，致使其中水蒸气 冷凝，这部分烧结料中的水分含量超过了物料的

9、原始水分，出现了过 湿现象，这一区域成为过湿带。 该带严重影响了烧结料的透气性，破坏已造好混合料小球，最好的解 决办法就是预热混合料。第三章 烧结基础理论知识 第二节第二节 改善透气性的方法改善透气性的方法 1、加强烧结原料准备 加强原料、燃料、溶剂准备、减少烧结料层各带的气流阻力；改进烧结 设备减少漏风和提高抽风机能力等是改善烧结料层透气性的主要措施。 1）、改进原料粒度和粒度组成。 随着矿石粒度的增加，透气性显著改善，而且这种改善随抽风能力增加 而加强。因此，选用适当粗粒度矿石烧结，以增加物料间的孔隙率，是改善 透气性的重要措施。 2）、加强二次混合机的制粒作用，提高烧结混合料粒度，改善烧

10、结混合料粒 度组成。 混合料粒度0-3毫米粒度增加，垂直烧结速度降低，烧结生产率降低、烧 结矿强度也下降。研究表明：烧结料粒度组成，应是0-3毫米粒级含量小于 15%，3-5毫米含量小于40%-50%，5-10毫米含量小于30%，大于10毫米的 不超过10%。 总之，较好的粒度组成，应尽量减少0-3毫米粒级，及大于10毫米粒级 的颗粒，增加3-10毫米粒级的含量。第三章 烧结基础理论知识 3）、配加富矿粉、返矿。 在实际生产中，常采用往精矿中配加部分富矿粉 和适当增多返矿加入量，以改善料层透气性。 返矿是筛分烧结矿的筛下物（粒度小于5毫米）， 它是由小颗粒的烧结矿和少部分未烧透的夹生料所组 成

11、。由于返矿粒度较粗，且具有疏松多孔的结构，其 颗粒成湿混合料造粒时的核心。此外，返矿中已含有 烧结的低熔点物质，有助于熔融物生成，增多了烧结 液相。所以添加返矿可提高烧结的产量和品质。第三章 烧结基础理论知识 4）、适宜的混合料水份。 水分对烧结料层透气性的影响主要取决于原料的成球性、 水对气流通过的润滑作用和原料对水份的储存能力。 5）、合理使用添加物。 在生产中往混合物料里加入消石灰、生石灰、膨润土、水 玻璃、硫酸盐溶液、氯化钠、氯化钙及丙烯酸脂等有机粘结性 物质，对改善混合料的透气性有良好的作用。这些微粒添加物 是一种表面活性物质，它有提高混合料的亲水性，在许多场合 下都具有胶凝性能。因

12、而混合料的成球性可借此类添加物的作 用而大大地提高。 应该指出，向烧结料中配加生石灰和消石灰对烧结过程是 有利的，但用量要适宜，如果用量过高除不经济外，还会使料 层过分疏松，混合料的容积密度降低，料球强度反面变坏。 第三章 烧结基础理论知识 第三节第三节 增加有效风量增加有效风量降低漏风率降低漏风率 为了增加通过料层的风量，目前生产中总的趋势，是在 改善混合料透气性的同时，提高抽风机的能力，即增加单位 烧结面积的抽风量以及减少漏风损失和采取其它技术措施。 实践表明，烧结生产的漏风率很高，通常有50%-60%。 各烧结厂尽管增大了抽风机能力，但实际抽过料层的有效风 量，仍然很少，这不仅严重地浪费

13、电力，而且严重地影响了 烧结生产。因此，积极减少漏风，在风机能力不变的情况下， 提高通过料层的实际风量，是一项极为重要的技术措施。 烧结机抽风系统漏风主要是设备和生产操作缺陷所造成 的，其中有：台车车体使用长久后发生变形和磨损；首尾风 箱隔板与台车之间密封不紧，间隙较大；弹性滑道结构不够 合理以及润滑不良造成磨损严重，台车布料不均，出现空洞； 除尘系统集尘管，放灰阀密封不严密，放灰制度不合理等等。 第三章 烧结基础理论知识 四、烧结矿多孔组织的形成和宏观结构 1、烧结矿的宏观结构 宏观结构：指肉眼可看见的孔隙大小、孔隙的分布和孔壁的厚薄等。 烧结矿的宏观结构可分为以下三种： （1）疏松多孔、薄壁结构 疏松多孔薄壁的烧结矿强度差，易破碎、粉末多，但易还原。这种结 构的烧结矿，一般是在配碳低、液相量少、液相粘度低的情况下出现。 （2）中孔、厚壁结构 中孔厚壁结构的烧结矿强度高，粉末少，还原性一般。这种结构的烧 结矿是我们所希望得到的，一般在配碳适当，液相量充分的情况下出 现。 （3）大孔、厚壁 大孔厚壁的烧结矿，其强度较好，但还原性差。当配碳过高、过熔时， 常出现大孔厚壁结构的烧结矿，其强度、还原性都差。