烧结生产工艺完全版本.doc

第一篇 烧结生产工艺1.1 烧结常用名词解释1、品位物料中有用成份的重量与该种物料总重量之比的百分数，称该种物料的品位，如铁品位等。2、堆重比包括孔隙体积的单位体积物料的重量。1、 3、料度物料块度大小的量度。2、 4、合格率符合质量要求的物料重量占物料总重量的百分含量。3、 5、生产能力设备在单位小时内生产或运输物洋量。4、 6、烧结矿碱度烧结矿中碱性氧化物与酸性氧化物的比值，通常用二元碱度CaO/SiO2来衡量。5、 7、稳定率物料中的某种成分波动符合规定标准的数量与物料中该种成分的总数量之比的百分数，如品位稳定率等。6、 8、粒级松散物料借用某种方法分成若干粒度级别。7、 9、烧结将细粒（精矿）和粉状（粉矿）物料按一定比例配合起来，加水制粒后，经过高温作用在不完全熔化的条件下结成块状物料（烧结矿）。8、 10、作业率有效作业时间与有效日历作业时间的比值。11、烧结机利用系数单位时间内烧结机每单位面积所生产的烧结矿的数量。9、 烧结机生产能力Q=qA q 利用系数 t/m2h10、 A有效烧结面积，m212、有效烧结面积A=烧结矿年产量/365作业率13、烧结矿质量合格率 总厂量未验品量试验品量出格品量 烧结矿合格率=100%总产量未验品量试验品量1.2 生产工艺流程 根据原料特性，选择相应的烧结方法、加工程序及工艺流程，以获得预期的产品，这一过程谓之烧结生产工艺选择过程。选择生产工艺必须保证其技术上先进可靠、经济上合理，以获得先进的技术经济指标为目的。在生产实践中，烧结生产工艺随原料条件，对产品质量要求和生产规模不同，其工艺流程也有差异。图11所示为现行常用的烧结生产工艺流程。烧结生产工艺流程通常由下列几部分组成：含铁原料、燃料和溶剂的接受和贮存；原料、燃料和溶剂的破碎筛分；烧结料的配制、混合制粒、布料、点火与烧结；烧结矿的破碎和筛分、冷却、整粒和铺底料。对于大型中和料场，以保证所供原料物理性质、化学成分稳定。 烧结生产工艺流程大体可分为8个工序系统及其作用：1、 2、 1、受料工序系统主要包括翻车机（卸车机）受料槽、矿粉仓、熔剂仓、燃料仓等，其作用主要是负担原料的接受、运输和贮存。 3、 2、配料准备工序系统包括燃料、熔剂的破碎、含铁原料的中和，其目的是为了准备好烧结原料。4、 3、配料工序系统包括配料仓、圆盘给料机、电子皮带秤，其目的是为了获得合乎要求的烧结矿。5、 4、混合工序系统包括热返矿圆盘、两次圆筒混合机，其目的是加水润湿、混云、预热和制粒。6、 5、烧结工序系统包括布料、点火、烧结，其任务是将混合烧结成合格的烧结矿。7、 6、抽风工序系统包括风箱、集尘管、除尘器、抽风机、烟囱等。 7、成品处理系统包括热破碎、热筛分、冷却、冷筛分，其任务在于分出返矿、冷却热矿获得粒度、温度适宜的烧结矿。8、保除尘工序系统包括除尘管道、除尘器，其作用在于将各处扬尘点的废气，经过除尘器净化后排入大气，保护烧结厂区环境。 铁矿 熔剂 燃料 高炉灰 返矿 混匀 破碎 破碎 筛分 配 料 混合 煤气 布料点火 空气 烧 结 破碎 除尘 热返矿 筛分 抽风 冷却 烟气排入大气 整料 辅底料 冷返矿 成品烧结 图1-1 烧结生产工艺流程图 1.2.1 烧结原料基本知识1.2.1.1铁矿石种类铁矿石主要由一种或几种含铁矿物和脉石组成，是各种矿物的机构组合体。根据含铁矿物的性质、铁矿主要有以下四种类型：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。我厂烧结用含铁原料主要是赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。1、磁铁矿磁铁矿为主要压住含铁矿物，其化学分子式为Fe3O4也可以看作FeOFe2O3，理论含铁量为72.4。磁铁矿晶体为八面体，组织致密坚硬，外表颜色为钢灰色或黑灰色，难还原和破碎。其显著特点是具有磁性。当含铁量大于45%粒度小于5mm可用于烧结，含铁量小于45%或有害杂质含量超过规定范围时须经选矿处理方可用于烧结。2、赤铁矿又称红矿，化学式为FeO3，理论含铁量70%。赤铁矿组织结构多种多样，由致密的结晶组织到疏松分散的粉状，外表颜色为暗红色，其冶金性能较磁铁矿优越，当粒度5mm含铁量40%，可用于烧结。 有黄褐色、暗褐色及黑色，组织结构松软，比重小，但可烧性差，能耗大。3、褐铁矿褐铁矿是含结晶小的Fe2O3，其化学式为mFe2O3nH2O，外表颜色有黄褐色、暗褐色及黑色，组织结构松软，比重少，但可烧性差能耗大。4、菱铁矿：FeCO3，理论含铁48.2%，组织结构坚硬致密、外表颜色呈灰色或黄褐铁，风化后为深褐色，其可烧性差，能耗大。烧结生产对于铁矿粉的质量要求如下：含铁品位高。脉石含量少。有害杂质含量少。粒度适宜强度艰。冶金性能好，铁矿粉或铁精矿性质如矿石种类，化学成分亲水性、粒度组成、含水量等对烧结过程及烧结矿的质量有十分重要影响，表1为涟钢烧结主要含铁原料的理化性质。表1-1 涟钢目前用含铁原料的理化性能原料名称堆比重t/m3 水分%粒度010化学成分(%)FeSiO2CaOMgOSP烧损纽曼粉2.1590%64.53.50.120.140.010.042.5广湖粉1.71290%63.44.20.91.90.030.080.00南非粉1.81090%65.63.10.120.110.130.041宝华粉1.81090%67.52.10.100.050.010.030.75闽精2.312-200目80%654.90.901.900.030.08-1.001.2.1.2、碱性熔剂碱性熔剂主要含CaO、MgO是烧结过程和高炉冶炼过程的造渣物质。烧结用碱性熔剂主要有：石灰石粉、白云石粉、生石灰、消石灰等。我厂主要使用石灰石粉、白云石粉。1、石灰石粉：其化学成分主要是CaCO3，理论含CaO56%，性脆，外表颜色为灰白色或青灰色，堆比重1.21.6t/m3。我厂要求CaO52%，SiO22%，粒度0390%。2、白云石粉：其化学式为CaCO3MgCO3，理论含CaO30.4%，MgO21.8%，外表颜色为灰白或浅黄色，我厂要求MgO17%，SiO3%，粒度0390%。3、生石灰：其化学式为CaO，一般含CaO85%左右，外表颜色为白色，表面有裂纹，堆比重1.4t/m3.4、消石灰：是生石灰与水作用的产物，化学式为Ca（OH）2，堆比重0.55t/m3，烧结用消石灰含水要求15%.烧结生产对碱性熔剂的要求：碱性氧化含量高；硫、磷等有害杂质含量少；粒度和水分适宜.1.2.1.3、固体燃料烧结常用的固体燃料有焦粉、无烟煤. 1、焦粉：焦粉一般是在烧结厂由碎焦经对辊机、四辊机加工而成，碎焦来源于高炉用焦炭的筛下物及焦化厂焦炭破碎的筛下物.我厂对碎焦的质量要求有：灰分20%，挥发分10%，粒度025，焦粉与无烟煤相比具有手感粗糙，发热值高，无光泽性等特点.我厂对于焦粉的质量要求有；灰分20%，粒度3085%，且小于0.5越少越好.2、无烟煤：无烟煤是各种炭化最好的煤，具有挥发分低的优点，无烟煤性脆好破碎，呈灰黑色，光泽很强，含水量低，无烟煤同其它煤种比较固定碳含量高，一般为70%80%，灰分为1520%，烧结使用的粒度要求小于3.烧结生产对于固体燃料的要求有：固体碳含量高；挥发份分低；灰分低；有害杂质含量少；粒度要求30粒级85%. 表1-2 涟钢止前用碱性熔剂、固体燃料的理化性能原料名称堆重比t/m3水分%粒度3（%）化学成分（%）FeSiO2CaOMgOSP石粉1.21.6385-1.353.11.9-白粉1.31.6288-1.203119.5-焦粉0.610860.5257.730.710.750.1-1.2.2烧结设备知识生产离不开设备，烧结生产设备繁多，性能复杂.要搞好生产，必须了解设备的性能，维护保养好设备.烧结设备大致可分以下几类：1、 运输设备含胶带机、链板机、振动输送机等，其任务主要是运输各种物料。2、 电气设备含电机、主要用于将电力转化为机械力使各种设备生产各种规定的运动或动作。3、 给料设备含圆盘给料机、圆辊布料器，其作用主要用于给料。4、 工艺设备含电子皮带科、圆筒混合机、烧结机、点火机、单辊破碎机、热矿振动筛、冷却机、主抽风机等，主要用于完成各项规定工艺任务以获得合乎高炉需要的烧结矿。5、 除尘设备含各种除尘器，主要用于烧结厂区的环保，确保职工的身体健康和保护自然环境。 1.2.3 烧结原料准备烧结原料数量大，品种繁多，粒度及化学性质不均一。为保证获得高产、优质烧结矿，精心准备烧结原料是一十分重要的生产环节。原料准备一般包括：接受、贮存、中和混匀、破碎、筛分等作业。1.2.3.1原料接受、贮存及中和混匀1、 原料要求 根据烧结厂所用原料来源及生产规模的不同，原料接受方式大致可分为四种。（1） 沿海并主要使用进口原料的大型烧结厂，其所需原料用大型专用货船运输。因此应有专门的卸料码头和大型高效的卸料机，卸下的原料 由皮带机运至原料场。 卸料机一般为门式，有卷扬滑车工绳索滑车工抓斗滑车和水平滑牵入式卸料车等。（2）距选矿厂较远的内陆大型烧结厂，可采用翻车机接受精矿粉和块状石灰等原料。来自冶金厂的高炉灰，轧钢皮，碎焦及无烟煤，消石灰等辅助，以及少量的外来原料则用受料槽接收，受料槽的容积能满足10小时烧结用料量即可。受料槽常用螺旋卸料机卸料。生石灰可采用密封罐车或风动运输。 (3) 中型烧结厂(年产100200万吨烧结矿)，可采用接受与贮存合用的原料仓库。这种原料仓库一则，采用门型刮板，桥式抓斗式或链斗式卸料机，接受全部原料 。如果原料数量品种较多时，可根据实际情况，采用受料槽接受数量少和易起灰的原料。 (4) 小型烧结厂(年产20万吨以下的烧结厂)。对原料的接受可因地制宜，采用简便形式；如用电动手扶拉铲和地沟胶带机联合卸车，电耙造堆，原料棚贮存；或设适当形式的容积配料槽，以解决原料接受贮存问题。也可以在铁路的一侧挖一条深约2m的地沟，安装皮带机，用电动手扶拉铲直接将原料卸在皮带机上，再转运到配料矿槽或小仓库内。 2、原料贮存、中和混匀烧结厂用原料 种类多，数量大，原料基地远且分散。为了保证烧结生产连续稳定进行，烧结厂都设有原料场或原料仓库，贮存原料 并进行中和混匀。原料场的大小根据其生产规模，原料基地远近，运输条件及原料种类等因素决定。 图12所示为原料场的堆存，中和混匀作业示意图，它包括如下作业；76543218 图1-2原料场中和混匀示意图 18配料槽；910中和混匀矿堆场；11入槽皮带机系统；12定量给料装置；1314堆料机；大多烧结厂都设有一次堆料场，各种物料从原料码头卸下后，直接用皮带运往一次料场，按品种，成份不同分别堆放并初步混匀。(1) 设有中和料槽。由取料机并通过皮带运输机将一次料场中的各种原料送入中和料槽，起贮存，配料，控制送料量提高混匀作业的效果。(2) 设有混匀料。通过配料槽进行中和作业的混和料，送往混匀料场，由堆料机沿料场的长度方向进行平辅堆积，堆积层数为2581(堆料机单程行走次数同时切出槽数)。然后沿料堆垂直面，用取样机切取。料堆成对配制，一个在辅堆时。另一个取样送烧结厂与矿槽。设置原料场，可以简化烧结厂的贮矿设施及给料系统，也取消了单品种料仓，使场地和设备的利用率得到善。 烧结厂的原料仓库，其中和作业则借助于移动漏矿皮带车和桥式起重机抓斗，将来料在指定地段逐层辅放。当辅到一定高度后，再用抓斗自上而下垂直取样，把中和料卸入料斗送往配料室。原料仓库平辅载取示意图示1-3所示。123页：7 546 图1-3 原料仓库平辅载取示意图 1漏矿皮带；2桥式吊车；3抓斗；4中和料堆；5卸料；6队运输皮带 原料中和混匀效果的计算，目前尚无统一的方法。常见的有最大值和最小值比较法，图象法和标准偏差法。提高中和混匀效果的措施有：1、增加堆料层数，一般理论堆积层数大致在500层左右；2、合理选择配料组成来调整各种原料在料堆横截面内的位置，减少横向波动。例如把品位相差最大的几种原料组合在一起，避免粒度较粗的和水分较大的原料最后入堆；杂副原料锰矿粉、炉尘等就应堆积在料堆横截面中部等措施，都能大大减低混匀料的成分波动；3、选择混合效率高的取料机；4、除去端部料也可提高混匀效果。1.2.3.2 原料的破碎、筛分烧结生产对溶剂和燃料的粒度都有严格要求，一般要求3 0mm的含量应大于85%，而入厂的原料粒度上大于40mm，所以都需要在烧结厂内进行破碎与筛分。1、 料的破碎与筛分烧结厂所用的固体燃料有碎焦和无烟煤，其破碎流程是根据进厂粒度和性质来确定的。当粒度小于25mm时可休用一段四辊破碎机开路破碎流程(图1-5(a)。如果料度大于25mm，应考虑两段开路破碎流程(图示1-5(b)我国烧结用煤或焦粉的来料都含有相当高的水分( 10%)，采用筛分作业时，筛孔易堵，降低筛分效率。因此，固体燃料破碎多不设筛分。四辊破碎机是破碎燃料的常用设备。当给料粒度小于25mm时，能一次破碎到3mm以下，无需进行检查筛分。当给料大于25mm时，常用对辊破碎机作粗碎设备 ，把固体燃料破碎到15mm后再进入四辊破碎机碎至小于3mm。 缓冲矿仓库 缓冲矿仓库 250mm 800mm 4mm 四辊破碎机 150mm 30mm 粗破碎 送配料 四辊破碎 30mm 配料(a) (b) 图 1-5燃料破碎筛分流程烧结用固体燃料为干熄焦，其含水低，不堵筛孔。破碎采用设有预先筛分和检查筛分的两段破碎(见图1-6)。第一段由反击式破碎机与筛子组成闭路，第二段采用棒机磨机，可减小过粉破，但劳动条件较差。 15mm 粗筛 15mm 反击式 粗筛 154mm 40mm 棒磨 40mm (30mm)占80 图1-6焦粉破碎工艺流程 2、熔剂的破碎与筛分 烧结厂常用石灰、白云石均需破碎，图1-4为常用的在两种破碎工艺 流程图。 原矿 原矿 筛上3 mm 筛分 破 碎破碎 筛下3mm 的筛上3 mm 产 品破碎 筛分筛下3mm 成品 （a） (b)图1-4熔剂破碎筛分流程流程(a)为一段破碎与检查筛分组成闭路流程，筛下为合格产品，筛上物返回与原矿一起破碎。流程(b)设预先筛分与破碎组成闭路流程，原矿首先经过预先筛分分出合格的细粒级，筛上物进入破碎机破碎后返回与原矿一起进行筛分。两种流程比较，流程(b)只有当给矿中3 0mm的含量较多(大于40%)时才使用，但因筛孔小，特别是含泥质的矿石，筛分效率低。此外，给矿中大块多，筛网磨损加快。而且石灰石原矿中3 0mm的负荷作用不大所以目前烧结厂多采用(a)流和破碎熔剂。熔剂破碎的常用设备有锤式 破碎机和反击式破碎机。锤式破碎机具有产量高。破碎比大，单位产品的电耗小和维护比较容易的特点。锤式破碎机按转子旋转方向有可逆式和不可逆式两种，可逆式破碎机能延长锤头寿命和保证破碎效率。锤头与篦条间隙对产品产量和质量有显著影响，间隙愈小，产品粒度愈细。经常保持间隙在职10 20mm时就可获得较高产量和较好质量。水分是另一个影响破碎效率的重要因素，当原料水分大于3%时，因篦缝堵塞，而影响破碎能力，产品合格率降低反击式破碎机，属于冲击能破碎矿石的一种设备，与其它型式破碎机比，其设备重量轻，体积小，生产能力在，单位电能消耗低，较适合熔剂细破碎。与破碎机组成闭路所用的筛子多休用自定中心振动筛，也有采用惯性筛或其它类型的振动筛，筛网有单层的。双防止大块料对下层细网筛冲击，以提高筛子作业率，对提高下层筛的筛分效率也有一定作用。我国烧结厂的石灰破碎在多在厂内进行，日本、美国和法国等国则多在矿山进行，破碎后的石灰石转动烧结厂料场。1.2.4 配料的目的和要求 烧结厂处理的原料种类繁多，且物理化学性质差异也甚大。为使烧结矿的物理性能和化学万分稳定，符合冶炼要求，同时使烧结料具有良好透气性以获得较高的烧结生产率。必须把不同成分的含铁原料 、熔剂和燃料等。烧结生产实践证明，配料发生偏差是影响烧结过程正常进行和烧结矿产质量的重要因素。固体燃料配入量波动0。2%，会使烧结矿的强度和还原性受到影响，烧结矿的铁量和碱度波动就会影响高炉炉温和造渣制度，严重时，会引发高温悬料、崩料现象。因此各国d都非常重视烧结矿化学成分的稳定性。我国要求0.5 0.1%，CaO/SiO2 0.05 0.10；日本要求：TFe 0.3 0.4，CaO/ SiO2 0.03，FeO0.1%， SiO2 0.2%。首先根据冶炼对烧结矿化学成分的要求进行配料计算，以保证烧结矿的含铁量、碱度、S含量、FeO等主要成分控制在规定范围内，然后选择适当的配料方法和设备以保证配料的精确性。 1.2.5 配料方法配料的精确性在很大程度上取决于所采用的配料方法。目前有两种配料方法，即容积配料法和重量配料法。1容积配料 假设物料堆积密度一定的情况下，借助于给料设备控制其容积达到配料所要求的添加比例。为了增加其精确性，经常辅助以重量检查。该法的优点是设备简单，操作方便，因此我国烧结厂仍有不少采用此法。但由于物料的堆积密度随料度等因素的变化而发生波动，致使配料产生较大误差。为了提高容积配料的准确度，各烧对厂采取许多措施，如安装给料圆盘的中心仓中心应相吻合；保持料仓的料位在一定高度，且物料应均匀分布；严格控制物料料度和水分波动等，基本上可满足烧结生产的要求。由于容积配料法是靠人工调节圆盘给料机闸门开口度的大小来控制料量的，准确度差，且调整时间长，对配料精确度影响大重量检查的劳动强度亦相当大，难于实现自动配料。因此在严格质量管理的今天种配料方法已不能适应技术进步和形式发展的要求。2 重量配料法 是按原料的重量来配料，它借助于电子皮带秤和调速圆盘，通过自动调节系统来实现。图1-7为重量配料系统控制图，由电子皮带秤出称量皮带的瞬时料量信号，信号输入圆盘调整系统，调节部分根据给定值和电子皮带秤测量值的偏差，通过自动调节圆盘转速以达到给定的料量。与容积配料比较，重量法易实现自动配料，精确度高。生产实践证明，当负荷50%时，重量配料法精确度为了1.0%，而容积配料法为名5%。我国近期新建的大型烧结厂多采用重量配料法。 外扰 控制部分 （圆盘给料机）操作部分调节部分 给定值 偏差 调节量 操作量 g A 测 控 量 制检出部分 （电子皮带称 ） 值 量 Q t 图1-7重量配料方块图目前国外已有按化学成分配料法。此法是有x射线萤光分析仪对原料进行化学成分分析，根据化学成分确定各种物料的最佳配比。1.2.6 烧结料的混合与制粒1.2.6.1 混合的目的和要求混合作业的目的有二个作用：一是将配合料中的各组分仔细混匀，从而得到质量较均匀的烧结矿；二是加水润湿和制粒，得到粒度适宜，具有良好透气性能烧结混合料。根据原料条件的不同，其混合作业可采用两段式混合或一段式混合。两段混合是将配合料依次在两台设备上进行。一次混合的主要任务是加水润湿和混匀，使混合料中的水分、粒度及物料中各组分均匀分布，当加入热返矿时，它还可以将混合料预热。二次混合除有继续混匀的作用外，主要任务是制粒，同时还可以通入蒸汽预热混合粒。加强混合过程中的制粒，使细粒粘附在核粒子上，形成粒度大小一定的拟似粒子，可改善烧结粒层的透气性，获得较高的烧结生产率。一段混合工艺在现代的烧结厂已很少采用，另有少数烧结厂采用一、二次混合合并型，延长混合机长度以保证有足够制粒时间。日本一些烧结厂，由于混合制粒时间不够，甚至增加了第三次混合。1.2.6.2 混合效率和制粒效果的评价混合作业效果，主要从两个方面来衡量。一方面以混合前后混合粒各组分的波动幅度来衡量，通常称为混合效率。另一方面是对比混合前后混合料粒度组成的变化，谓之制粒效果。1混匀效率；混合料的混匀效率，常用(1-1)式表式：(1-1) K最小 K最大 式中 K最大 混合料均匀系数的最大值； K最小 混合料均匀系数的最小值。 混匀效率愈接近1，说明混合效果愈好。混匀系数K按(1-2)式求出： C1 K1 C Cn Kn = C （1-3）式中 K1，K2， Kn 各试样中的均匀系数；C1，C2，Cn 某一测式项目在所取试样中的含量，%。 C1 + C2 + ， Cn ， C = % （1-4） N此外，混匀效果还可以用平均系数来表示先按（1-4）式计算出各试样的均匀系数，然后按（1-5）式计算平均系数K （ Kd 1） （1 Ks） Ko = （1-5） n式中 Ko平均均匀系数，愈接近零，混匀效果愈好； Ks各试样均匀系数小于1的值； Kd试样均匀系数大于1的值。上述两种方法比较，后者是一组试样的所有值均参加计算，而前者仅最小值大值参加计算，故前者欠准确，后前较全面。2制粒效果；制粒效果以混合料的粒度组成来料表示，可按（1-6）表式求得每一粒级的产率，然后给出粒度特性曲线。 QB = 100%（1-6） QO式中 B某一粒级的产率，%； Q 某一粒级的出量，kg ； Qo试样总量，kg ；比较制粒后某一粒级的产率的增量来评价制粒效果，也可以用制粒前后烧结混合料的平均粒度的增值来表示。1.2.6.3 影响混合制粒的因素1 原料的性质对烧结料混合制粒过程有影响是矿物的粒湿性、粒度与粒度组成和颗粒的形状等。在混合制粒过程中，依靠颗粒间的毛细水作用，使粒子相互聚集成小球，易润湿的矿物在颗粒间形成的毛细力强、制粒性能好。铁矿物的制粒性能依次是褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿。含泥质的铁矿物易成球。对烧结混合料制粒小球的结构研究表明，球粒一般是由核颗粒和粘附细粒组成。称之为“准颗粒”。“准颗粒”的形成条件与粒度组成有密切关系。早期的研究是以小于0.2mm颗粒作为粘附细粒，在于0.7mm作为核颗粒。理想的为13mm作核，0.251.0mm的中间颗粒难于粒化，越少越好。对于铁精矿烧结，配加一定数量的返矿作核颗粒，要求返粒度上限最好近控制在56mm以下。此外，在粒度相同的情况下，多棱角和形状不规则的颗料比球形表面光滑的颗粒易成球，且制粒小的强度高。2 加水量及加水方式添加到混合料中的水量对混合料成球及透气性有很大影响，不同混合料适宜加水量也不一样。研究表明，细粒粉状物料的成粒化，是从粒子被水润湿并形成足够的毛细力后才开始的。水对烧结混合料制粒过程的作用可区分为三个阶段。在低水量区（I），由于添加水被粒子表面吸附，还末能形成有足够力使散状物料聚集成球粒。烧结料透气性停留在低水平上，烧结过程无法进行。随着水量增加。粒子间开始充填毛细力作用下，细粒粉末开始粘附在核粒子上形成粘附层，并不断长大形成“准颗粒”。这为制粒区（），制粒区所需水量为有效制粒水（混合料总水分去除吸湿水后的剩余部分）。庭结混合料制粒在很大程度上受有效水影响。图画1-8是有效制粒水与混合料制粒后的平均粒径、透气性之间关系。两种不同的铁精矿在这一制粒区呈现相同规律，确立了有效制粒水与制粒过程的关系，其制粒效果是受水的添加量制约的。当水量继续增加时，过剩的水填满小一球之间的孔隙，小球粒将会发生变形和兼并，使料层孔隙下降，透气性恶化，这是烧结不希望的过湿区（）加水方式是提高制粒效果的重要措施之一。一次混合的目的在于混匀，应在沿混合机长度方向均匀加水，加水量占总水量的80%90%。二次混合的主要作用是强化制粒，加水量仅为10%20%。分段加水法能有效提高二次混合作业的制粒效果，通常在给料端用喷射流使水形成小球核，继而用市压雾状水，加速小球长大，距排料端1米左右停止加水，小球粒紧密、坚固。前苏联南方休选公司二次混合采用分段加水后，混合料1.6mm降低了17%，透气性提高了15%。某些烧结厂混合机的加水管改成渐开式，给水时采用高压空气，改善水的雾化，提高了制粒效果。 透 气 性 指 数 粒页：14 经 制粒水 图1-8 制粒水与粒度、透气性关系3 混合时间为了保证烧结料的混匀和制粒效果，混合过程应有足够的时间。70年代初，世界各国的混合制粒时间大部分为2.53.5分钟，即一次混合1钟，二次混合1.52.5分钟。国外最近新建厂则把混合时间延长至4.55分钟或更长，生产实践证明混合制粒时间在5分钟之前效果最明显。但日本釜石厂的混合时间长达9分钟。混合作业大都采用圆筒混合机，其混合时间按（5-7）式计算。 L t(17) 60V式中 t 混合时间，min； L混合机长度，m； V料流速度，m/s。 2Rn V tga0。105Rntga(18) 60将（18）代入（17）则得； L t （1-9） 0105Rn tga式中 R圆筒混合机半径，m； n圆筒混合机转速，r/min； a圆筒混合机倾角。由（5-9）式可以看出，混合时间与混合机长度、转速和倾角有关。增加混合机的长度，无疑可延长混合制粒时间，有利于混匀和制粒。与烧结机大型化配套，目前圆筒混合机也能向大型化发展，经径已达45m，长度为2126m不等。混合机转速决定着物料在圆筒内的运动状态。计算表明，混合机的临界转速为30/ Ri/min。一次混合机转速 为临界0.20.3倍；二次混合机转速为临界转速的0.250.35倍。混合机的倾角决定着物料在机内停留时间，一次混合机其倾角在2.54之间，二次混合机倾角应不大于2.5。4 混合机的充填率充填率是以混合料在圆筒中所占体积来表示。充填率过小时，产量低，且物料相互之间作用力小，对混匀制粒不利，充填率过大，在混合 时间不变时，能提高产量，但由于料层增厚，物料运动受到限制和破坏，对混匀制粒也不利。一般认为一次混合 机的充填率为15%左右，而二次混合比一次混合 的充填率要低些。5 添加物生产实践表明，往烧结料中添加生石灰、消石灰、皂土等，能有效提高烧结混合 料的制粒效果，改善料层透气性。此外，近期国内外研究有机添加物应于强化烧结混合料制粒也取得明显效果，包括腐植酸类、聚丙稀酯类、甲基纤维素类等。1.2.7 混合料烧结烧结作业是烧结生产工艺的中心环节，是检验并反映上述工艺质量的一个工序，也是烧结生产最终产品的工序。采用带式烧结机抽风烧结时，其工作过程如下：当空台车运行到烧结机头部的布料机下面时，辅底料和烧结混合依次装在台车上，经过点火器时混合 料中的固体然料被点然，与此同时，台车下部的真空室开始抽风，使烧结过程自上而下地进行，控制台车速度，保证台车到达机尾时，全部料都已烧结完毕，粉状物料变成块状的烧结矿，当台车从机尾进入弯道时，烧结矿被卸下来。空台车靠自重或尾部星轮驱动，沿下轨道回到烧结机头部，在头部星轮作用下，空台车被提升到上部轨道，又重复布料、点火、烧卸矿等工艺环节。1.2.8 布料1 辅底料首先往烧结台车的篦条上辅上一层1025mm烧结矿作辅底料，其厚度约为30mm。然后再在其上布烧结混合料。辅底料的主要作用有：可防止烧结时然烧带的高温与篦条直接接触，保护篦条延长使用寿命，而且还可以防止烧结矿粘篦条、减少散料改善环境；有过滤层作用，可防止细粒粉进入烟道气，减少烟气中的灰尘含量，可延长风机转子使用寿命；保持有效抽风面积，使气流分布均匀，改善烧结过程的真空制度。表1-1所示指标表明，采用辅底料工艺，烧结机利用系数提高，且质量也有所改善。2 烧结料布料烧结混合料布在辅底料的上面，布料时要求烧结混合料的粒度、化学组成及水等沿台车宽度均匀分布，料面平整，并保持料层具有均一的良好的透气性；另一方面，烧结混合料的粒度较粗，在110mm之间，对于烧结过程而言，布料时产生一定的偏析是有好处的，即沿料层高度其粒度自上而下逐渐变粗，碳的分布自上而下减少，可改善料层的气体动力学特性和热度，提高烧结矿质量。表1-1有辅底料与无辅底料主要烧结技术指标条 件利用系数（t/m2 h）混合料粒度25mm(二混后%)热返矿粒度3mm（%）转鼓指数5mm（%）烧结矿细粒级含量5mm返矿残碳（%）有辅底料 1.21.447.08.73到809.100.95无辅底料1.14 1.2236.547.0777911.931.28近年来，国外许多烧结厂对布料技术进行了不少改进，使其满足布料的填充密度及料层结构的合理性、稳定性和化学成分的均匀性。日本新铁公司在生产上采用两套新型布料装置。一是该公司君津和广烟厂的条筛和溜槽布料装置，条筛上的棒条横跨烧结机整个宽度，混合料的粗粒从棒条上通过，然后落向篦条，从而形成上细下粗的偏析；另一种是八幡厂的格筛式布料装置（ISF），筛棒自起点成三层散开，棒间距离逐渐增大，每条筛各自作旋转运动，以防止物料堆积在筛面上。这种首先是较大粗颗粒落在篦条上，随后布料的粒度就愈来愈小。为了改善料层透气性，国内外一些烧结厂采用松料措施，比较普遍的在反射下边，在料中部的位置上沿水平方向安装一排或多排。3040mm钢管，称之为“透气棒”。钢管间距离为150200mm，辅料时钢管被埋上，当台车离布料器时，那些透气棒原来所占的空间被腾空，料层形成一排排透气孔带，改善料层透气性。在我国自1979年乌鲁木齐钢铁厂成功使用这一技术后，首钢、西林、梅山冶金公司、宝钢等烧结厂先后使用了水平松料器，均使料层升高，产量提高，能耗下降的良好效果。如西林钢铁厂，料高从250mm增加到320mm，利用系数从1.12提高到1.35/m2h,燃耗下降了5kg/t烧结矿。宝钢应用后，产量增加3.8%，转鼓强度了2.3%，粉降低1.04kg/t烧结矿。1.2.9 烧结点火与保温1 点火目的与要求 点火的目的是供给混合料表层以足够的热量，使其中的固体然料着火然烧，同时使表层混合料在点火器内的高温烟气作用下干燥、脱碳和烧结，并借助于抽风使烧结过程自上而下进行。点火好坏直影响结过程的正常进行和烧结矿质量。为此，烧结点火应满足如下要求：有足够高的点火温度；有一定的点火时间；适宜的点火负压；点火烟气中氧含量充足；沿台车宽度方向点火要均匀。2影响点火过程的主要因素。点火时间与点火温度的影响；为了点燃混合料中的碳，必须将混合中的碳加热到其燃以上，因此点火火焰须向碳提供足够的热量。Q= h A(TgTs)t式中 Q点火时间内，点火器传递给烧结料表层的热量，KJ； A点火面积，m2； h传热系数，kJ/m2 min C； Tg 火焰温度，C； TS 烧结混合料的原始温度，C； t 点火时间，min。（1-10）式可以看出，为了获得足够的点火热量，有两种途径：一是提高点火温度，二是延长点火时间。 1400 1200 点火温度,C 1000点火界线 800 600 30 60 90时间，s 图1-9点火度和点火时间的关系 O 烧结过程能进行的点火条件； X烧结过程不能进行的点火条件图1-9的点火温度与点火时间关曲线表明，点火温度一定时，相应的点火时间也有一个定值，才能确保表层烧结料有足够热量使烧结过程正常进行。延长点火时间，虽然可使烧结料得到更多热量，这对提高表层烧结矿的强度和成品率有利，但同时也会增加点火燃料消耗。这种办法对料层较薄时有一定积极作用，现在烧结料层高度有了很大提高，表层烧结所占整个烧料层的比例很小。因此，采用延长点火时间和增设保段来改善烧结质量的方法也就不那么重要了若提高点火温度，点火时间可相应缩短，目前国内外研制的许多新型点火器，都是采用集中火焰点火，可以有效地使表层混合料在较短时间内获得足够热量，还可以降低点火燃耗。（2）点火强度的影响所谓点火强度是指单位面积上的混合料在点火地这程中所需供给的热量或燃烧的煤气量。 Q J = （110） 60VB式中 J点火强度， kJ/m2； Q 点火段的供热量，kJ/h； V 烧结台车的正常速度，m/min； B 台车宽度，m。 点火强度主要与混合料的性质，通过料层风量和点火器热效率有关。日本普遍用低风箱压点火，点火强度J=4200KJ/m2，最低川崎公司J=27000kJ/m2，我国采用低风箱负压（1960Pa）J=3900KJ/m2。料层表面所需热量由点火器供给。点火器的供热强度是指在正常的点火时间范围内，给单位点火面积所提供的热量，它与点火强度的关系式如（111）式所示。 J Q J。= = kJ/m2 min；（1-11） t 60. V .B. t根据测定的结果，点火深度基本上与点火器的供热泪盈眶强度成正比。点火供热强度高，点火料层厚度大，高温区宽，表层烧结矿质量好。但烧结速度减慢。为了把有限的点火热量集中在较窄的范围内，以提高料层表面的燃烧温度，点火器供热强度不宜太高，通常以2900058600KJ