钢铁知识培训教材.doc

钢铁知识培训教材第一部分 焦化生产基本知识教材一、 煤炭分类及焦化用煤选择1、炼焦化学生产的主要原料是煤炭。2、在自然界中，由于产地和生成年代不同、地质条件不同等原因，煤炭的质量是有很大差别的。为了予以区分，用于各种不同的目的，将其进行了分类。中国和外国以及国际技术委员会都有自己的各自不同的分类方法。 3、在1986年，中国修改发布执行了新的煤炭分类标准。将煤分为烟煤、无烟煤、褐煤三个大类。炼焦工业主要是用烟煤。烟煤又分为12个小类。 4、该标准中，对烟煤主要是以煤的挥发分和粘结指数来划分种类。对于粘结性较强的煤种，以挥发分和胶质层厚度、奥亚膨胀度来分类。5、从对该标准的使用效果等方面来分析，上述分类方法是比较简单的，所分种类存在一些问题。6、在焦化工业中， 按照我国目前的分类标准，所使用的煤种主要有气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气肥煤、1/3焦煤等；此外，还可使用少量的弱粘煤、贫瘦煤甚至无烟煤等。7、国际煤炭分类有三个指标。即挥发分（发热量）、粘结性（自由膨胀序数和罗加指数）、结焦性（膨胀性试验、葛金试验）。所分煤种较多也比较细。8、在我国，优质强粘结性煤贮存量是比较少的，属于宝贵的资源。为了广开煤源，降低成本，满足炼焦工业的需要，通常是将几种性能不同的品种的煤搭配使用，即配煤炼焦。通常，从煤矿直接采出的煤炭含有大量的灰分等杂质，这些杂质在生产过程中会带来许多副作用，影响生产和经济效益。为了优化原料品质，促进生产顺行，提高产品质量和经济效益，需要预先将煤炭中的灰分等杂质尽量去除，这一过程叫做洗煤。具体方法是将煤炭粉碎后经过用水或其他介质等按照不同种物质的比重差或在某种介质中的浮力差分层来分离。经过洗涤以后的煤叫做洗精煤。通常焦化厂使用洗精煤炼焦。洗精煤的灰分一般降到10%左右，波动范围一般在811%。唐山建龙焦耐厂目前有263孔焦炉一组。高4.3m,捣固式炼焦。可年产焦炭80万t。消耗洗精煤大约110万t。并且配有较为齐全的煤气净化化工产品回收车间。此外还有供配电系统、给水系统、污水处理系统等。目前还没有化工产品精制车间。二、备煤车间运煤工具一般有汽车、火车、轮船等。卸车设备根据运输工具的不同，一般有翻车机、螺旋卸车机、抓斗卸车机、链斗卸车机、装载机等。洗精煤进厂后，要经过计量和化验分析，按照品种和质量不同分别堆放，做好标记，以防混淆影响操作和产品质量。洗精煤在贮煤场中贮存时，煤堆一般要堆1012m高，不同煤种之间要留出至少2m的界限。 煤场面积根据焦化厂的规模等条件不同而差别很大。煤场中堆取煤料设备一般用堆取料机，也有桥式、门式抓斗机等。辅助设备有铲车、推土机等。当煤堆较大时，存放时间长以后，煤堆内部温度会升高，甚至自燃，从而会影响到煤的质量。应注意检查，必要时倒堆降温处理，一旦发现自燃现象发生后，要对煤的质量进行再次检查，分析其性能后，决定使用方案。各煤堆的使用，要执行先来先用的原则，防止堆放时间过长而变质。煤场洗精煤要陆续取用，用堆取料机等机械取煤，经过皮带机、转运站，送入配煤槽中的各自煤仓供配合用。进入配煤槽时，要严格核对煤种和煤仓号，杜绝煤种入错仓情况发生，以保证配合煤质量。配煤槽上下都要悬挂醒目的煤种号牌。当煤种和煤仓号发生变动时，要及时变动牌号位置，并及时通知有关各班操作人员，防止出现操作错误。配煤槽一般有多个贮煤仓组成 ，数量一般在520个。通常中等规模的焦化厂有5-8个煤仓。配煤槽一般都是高大建筑物。大约在30m高。一般是用钢筋混凝土浇筑而成。配煤槽的上部和下部都有皮带输送机，供煤料进出用。备煤车间的一个重要生产环节是配煤操作。就是将各种不同质量的煤种按照不同的比例予以配合成入炉煤。 配煤槽的下部，一般是双曲线型漏煤嘴，煤料从此处漏下进入配煤设备最后放到皮带上。配煤设备有多种类型。一般有圆盘给料机、平板闸门放煤机、电磁震动给料机等。配煤系统的皮带配置主要有两种：其一是单独一条大皮带式；其二是大小皮带结合式。在配煤操作中，各煤种配比由厂部掌控，进行测算分析制定。备煤作业区配煤操作人员要严格按照厂部下达的煤种配比执行操作，保证配合煤质量。对各贮煤槽中煤的质量准确性要根据实际情况定期或不定期进行抽测。配合好的配合煤用粉碎机经过粉碎后，达到规定的细度，送入焦炉上的贮煤塔中，准备装炉炼焦使用。三、炼焦车间炼焦炉按照装煤方式划分主要有传统顶装式和捣固式两大类。唐山建龙采用捣固式炉型。焦炉炉体是一个庞大的、几乎全部用耐火材料砌成的窑体。结构十分复杂。一座焦炉用砖大约在几千吨至万吨以上。 砌筑焦炉所用的主要耐火砖品种有：硅砖、粘土砖、高铝砖、缸砖、耐火纤维砖、硅藻土砖和红砖等。从炉体结构方面来讲，从下往上主要有：基础底板、地下室、基础顶板、炉底、小烟道、蓄热室、斜道区、燃烧室（炭化室）、炉顶，等。焦炉地下室部分高度大约有3m。炭化室高度在4.3m得焦炉，其耐火砖砌体部分高度大约有10m。焦炉地下室主要是安装加热煤气管道和交换及调节系统。用多排水泥支柱支撑。砌体中的最下部小烟道是供高炉煤气、空气进入以及加热后的热废气排出的通道。蓄热室中装有大量的粘土质多孔格子砖，用于吸收外排热废气的热量，定期换向后加热进入的空气或高炉煤气。蓄热室上部通向斜道区，此区气道交叉、交错，十分复杂。是供上升和下降气流通过的通道，定期进行换向。斜道上面是炭化室和燃烧室相间排列的焦炉工作区。炭化室内装入配合好的洗精煤料。燃烧室向隔壁炭化室输送热源，将煤饼由常温经过20多个小时升温到中心温度1000度，分解煤料变成焦炭和粗煤气。燃烧室内的煤气燃烧温度大约在12001350度。燃烧室长向和炭化室同。燃烧室长向分成28个立火道，两个一组，上下反向气流加热。定期交换。两个立火道之间上部有跨越孔，供热气流通过。气流方向由从下往上，转为由上向下，经过斜道区进入蓄热室，然后经小烟道、分烟道、烟囱排向大气。焦炉砌体的外面，安装有护炉钢柱、纵横拉条、弹簧、保护板等护炉铁件。这些护炉铁件是炉体稳固性的保护神，炉体各部位需要按照温度的不同保持合理的压力。过高或过低都会给炉体及生产带来不利影响，有时还会严重地、永久性地破坏炉体的完整性。若压力过小，会导致某些部位的耐火砖砌体随着温度的上升自由膨胀而产生裂缝，这样就会窜漏煤气、漏入灰渣等，当温度下降时，也不能够完全合缝，日积月累，焦炉砌体就会逐步损坏。若施加压力过大，再炉体受热膨胀过程中会导致某些部位的耐火砖砌体所受压力超过气抗压强度极限而酥化，从而损坏炉体。焦炉机械设备主要有装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车、除尘车，等。此外捣固型焦炉还有捣固机系统，其装煤车也和传统顶装式焦炉的装煤车大不相同，是将煤粉在一个钢结构箱中用捣固锤分层捣打成煤饼后从焦炉的推焦机侧推入炭化室。上述设备体积比较庞大。在采用捣固型焦炉的工厂，炼焦车间的工作任务是将煤塔中的煤放出到装煤推焦机的捣固煤箱内，经过捣固锤依次捣实成煤饼后，装入炭化室中。煤饼在炭化室内在隔绝空气的状态下，经过高温密闭干馏大约20多个小时后，经过一系列高温反应，焦饼中心温度上升到大约1000，转化为成熟的焦炭。此后用推焦机从炭化室中推出，经拦焦车的导焦栅到达熄焦车上，经过用水（或者干法）熄灭后，放至凉焦台上降温蒸发水分。最后放入皮带运输机，运至焦筛，分成大小不同的规格，分别入仓外运。在操作方面，首先要保证煤饼的强度，防止装煤时的塌饼现象。捣固煤饼操作要严格按照有关规程进行，保证捣实。煤饼入炉时的运行速度要控制在规定值内，放置震动过大坍塌。焦炉的热工调节工作要保证煤饼按照规定的时间均匀升温，同时转化为成熟的焦饼。这就要保持稳定均匀的燃料煤气供给，同时调整好燃烧系统各环节的吸力分布，保持合理足够且稍有富裕的空气供给。要调整好焦炉横排和炉头温度。保证煤焦饼温度均衡。同时还要适当降低燃烧废气温度，减少热量损失，降低炼焦能耗。推焦车司机要在规定的时间内推出已经成熟的焦炭，保证较高的k3系数，以维持生产顺行。熄焦车行走速度要与焦饼推出速度相配合，争取做到焦炭在车箱内均匀分布，以保证熄焦均匀。停水后到放焦导凉焦台前，要有足够的控水时间，无滴水后方可放焦。焦炭在凉焦台上要有适当的存留时间，以使水分尽量蒸发。比较先进的熄焦方法是干法。焦炉操作方面，比较复杂和技术要求比较高的是热工调节和护炉铁件管理。要保持前面所述的比较理想的焦炉温度分布，就要进行一系列定期或不定期的焦炉温度测量和调节，还要对整个加热系统的管道和设备进行检查和良好的维护以及清理。否则，若炉温调节不当，必然会产生一系列不利影响。轻者焦饼成熟不均，导致焦炭质量差；重者烧熔炉体耐火砖，造成重大事故，破坏炉体，缩短寿命。炼焦炉所用燃料主要有：焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气，或者混合气，等。燃烧室中的温度一般在1300上下。炼焦过程中，煤被热分解，经过裂解、缩合、聚合等复杂反应，会分解出大量气体。这些气体称之为荒煤气或粗煤气。经上升管从焦炉炭化室中逸出。在上升管上部的桥管中被循环氨水喷洒冷却降温，从大约800降到100以下。然后进入集气管，汇合后送往煤气净化车间处理。经净化后的煤气称为净煤气。可用于回炉加热、其他用途做热源或者用于化工厂作原料气等。净煤气中的可燃成分主要是：氢气、甲烷、CO少量烯烃等。四、煤气净化、化工产品回收车间该车间的任务是：将从焦炉抽出的荒煤气进一步冷却降温，加压输送，进一步脱除回收荒煤气中的焦油、萘、氨气、H2S和苯组烃等。同时，将焦炉集气管中随着煤气流出的焦油氨水混合液集中处理，澄清分层。焦油外售，氨水一部分送回焦炉喷洒冷却，一部分送去蒸氨、生化处理后用于熄焦等。其中，冷鼓工段主要是冷却煤气、脱除焦油、煤气加压、焦油氨水分离，等。主要设备有：横管煤气初步冷却器、电捕焦油器、煤气鼓风机、焦油氨水澄清槽等。煤气脱硫工段是用碱性物质和催化剂脱除煤气中的H2S,以净化煤气。 脱出的硫可用于生产硫磺膏、硫酸等。煤气脱硫根据煤气用途、要求等不同，有多种方法。其中有干法、湿法、氧化法、酸碱中和法等。唐山建龙采用湿式氧化法，以煤气中的氨气为碱源，用催化剂辅助脱硫。煤气中氨气的脱除有多种方法。常用的一种是用硫酸洗涤吸收生产硫酸铵。主要生产设备为饱和器、结晶器、离心分离机和干燥器等。饱和器有多种类型，目前使用比较多的是不锈钢喷淋式，煤气通过阻力较小，可有效降低风机电耗，硫铵产品结晶颗粒较大。唐山建龙即采用此种设备。苯组烃是常用的有机化工原料。煤气中含量大约在3035g/m3。将其回收可提高经济效益。 吸收苯组烃主要使用焦化产品-焦油中分离出的洗油。吸收前要将煤气温度控制在25左右，洗油温度要稍高于煤气温度。从煤气中吸收苯组烃的设备主要是煤气冷却塔(器)和洗苯塔。冷却塔的任务是煤气降温。洗苯塔内装各种吸收元件或空喷吸收。冷却塔（器）和洗苯塔的高度大约在2030m。煤气冷却一般用水，有直接和间接两种方式。冷却水由常温和制冷水两类。吸收苯组烃后的循环洗油称为富油，要经过加热蒸馏出苯组烃后才能继续循环洗涤用。富油蒸苯主要设备是脱苯塔。通常是铸铁制的栅板塔等，近年有新型高效元件问世。蒸馏出的苯组烃经过冷凝后即为产品。还可继续分离成轻苯和重苯。然后再分离成纯苯、甲苯、二甲苯等。焦炉煤气经过洗苯后，其中含苯降到2g/m3以下。经过一系列净化处理后的煤气称为精煤气，送往用户作燃料或化工厂原料气。煤气脱除硫化氢的工艺有的放在最后，有的放在前面，有所不同。洗精煤进入焦炉炼焦到生产出各种产品，其收率大致如下； 焦炭 7078%；焦炉煤气 1217%；煤焦油 2.54.5%；粗苯 1%；氨气 0.25%，生产硫酸铵时收率1%。 我国的现代炼焦工业已有上百年的历史。已经积累了丰富的经验，形成了比较完整的理论指导体系。在炼焦炉总体生产技术管理方面，原冶金部曾经颁布和修订过焦炉管理技术规程，以及焦炉设备管理技术规程等重要指导文件。除了各种焦化教科书以外，还有各种焦化专著出版，其中有：焦炉基建与开工、炼焦生产、炼焦生产问答、化产生产问答、焦化技术规程参考资料、炼焦炉的特殊操作烘炉、开工、闷炉与冷炉、炼焦工艺学、炼焦化工实用手册、炼焦新技术等。第二部分 球团部分培训教材一、球团工艺概述球团是人造块矿的一种方法，是一个将粉状原料变成物理性能和化学组成能满足下一部加工要求的过程。球团矿是细精矿粉（200目，即粒度小于0.074mm的矿粉占80以上、比表面积在1500cm2/g以上）以及钢厂的含铁粉尘等加入少量的添加剂混合后，在造球机上加水，依靠毛细力和旋转运动的机械力造成直径816mm的生球，然后在焙烧设备上干燥，在高温氧化性气氛下Fe2O3在结晶的晶桥键固结成的品位高、强度好、粒度均匀的球状炼铁原料 。二、球团矿和烧结矿的区别1、原料条件，球团要求原料粒度细（200目粒级必须大于70，比表面积15002000cm2/g,甚至更高），而烧结要求原料粒度较粗(150目粒级在20以下)。2、冶金性能，球团矿比烧结矿有以下优点：粒度小而均匀，有利于高炉料柱透气性的改善和气流的均匀分布，通常粒度在816mm的占9095以上。3 、冷强度（抗压和抗磨）高，在运输、装卸和储存时产生粉末。含铁量高和堆密度大，有利于增加高炉料柱的有效重量，提高产量和降低焦比。4 、还原性好。 球团矿有高温还原膨胀和软化性能差的缺点。许多试验证实球团矿在高温加热后比烧结矿碎裂严重，主要是加热还原时因体积膨胀而强度降低，产生碎裂和粉化。一般要求膨胀率小于20时。另外由于球团矿的机械强度高，在转运过程中不易破碎，产生的灰尘量少；以及球团料层的透气性好，强度好，粉末少，烟气的含尘量也低，对改善环境有利。另外由于球团生产主要使用气体燃料烟气中的SO2也低。二、生产原理1、配料球团生产和烧结生产一样，都要进行配料，球团生产主要原料是精矿粉（一种或几种）和添加剂（澎润土），将各种原料按照一定的比例由配料园盘 给出到皮带机上。2、混合和烘干皮带将配好的料输送到混合机进行混合和烘干，将精矿粉中的水分控制在比合适造球水分低12。烘干是将燃气炉产生的高温烟气通入混合机中进行的。在我国由于精矿粉粒度粗，部分厂还加有润磨机，对原料进行润磨以提高原料的细度和比表面积 3、造球精矿粉的成球是由其在自然状态下滴水的特性和在机械力的作用下密集的能力造成的，其在造球机上成球程序如下：（1） 母球形成（2）母球长大（3） 生球压实4、生球筛分与布料从造球盘上出来的生球用辊筛筛去粒度大于16mm和小于8mm的生球，筛去部分经适当处理后返回造球盘继续造球。生球抗压强度要求达到1520N/个球,落下强度要求达到4次。生球筛分后，由皮带机输送到竖炉炉顶的可逆皮带机，由可逆皮带机均匀的布到竖炉烘干床上。5、生球的干燥、预热与焙烧生球干燥是在预热、焙烧阶段之前进行的一道中间作业。其目的是为了使经干燥的球团能够安全承受预热阶段的温度应力 ，干燥要求温度适中。6、生球的预热。 生球干燥后从干燥床的下部滚落而进入炉内预热带，在预热带干球被加热到5001000，随着干球下降，逐渐被加热到焙烧温度 7、球团的焙烧。生球通过预热被加到1000左右时，进入焙烧带 。8、球团的均热、冷却和排料（竖炉）球团从竖炉焙烧带再往下运动就进入均热带，其作用是使球团固结充分，从而使球团矿强度进一步提高，质量更加均匀。 冷却带是竖炉整个过程的最后一个阶段，球团到了冷却带由于受到鼓入炉内的冷空气对流热交换，温度逐渐下降。一般温度在500700。成品球经竖炉底部的齿辊卸料器排出。齿辊实际是装设在竖炉炉体下部的一组能绕自身作旋转或往复摆动的活动炉底。它的主要作用是：松动料柱、破碎大块、承受料柱的重量。竖炉球团经齿辊卸料器排出后，在经带冷机或环冷机冷却和筛分后送入高炉。三、主要球团生产工艺 1、竖炉球团生产工艺 现代竖炉在顶部设有烘干床，焙烧室中央设有导风墙。燃烧室内部产生的高温气体从两侧喷入焙烧室向顶部运动，生球从上部均匀地铺到烘干床上被上升热气流干燥、预热，然后沿烘干床斜坡滑入焙烧室内焙烧固结，在出焙烧室后与从底部鼓进的冷却风相遇，得到冷却。最后用排矿机排出竖炉。一般竖炉是巨型断面，有个别是圆形的。2、带式焙烧机法球团工艺带式焙烧机是一种历史早，灵活性大、使用范围广的细粒造块设备，他类似于烧结机，但有很大的区别。从50年代生产球团矿，他占世界上球团矿生产量的34.3。焙烧球团矿全部靠外部供给热量，沿机长度方向分为干燥、预热、焙烧、均热和冷却5个带，生球在台车上依次经过上述5个带后焙烧成成品球团矿。 3、链篦机回转窑球团工艺它有链篦机、回转窑和冷却机组合成的焙烧工艺，链篦机与带式焙烧机相似，但只用于干燥和预热，介质是回转窑排出的废气。回转窑是一个内衬为耐火材料的圆筒，倾角5左右，填充率7，窑头装有烧嘴，燃烧形成的热废气与进入窑内的球团成逆向运动，球在窑内边焙烧边翻动，当它移动到窑头，焙烧过程完成；球落到冷却机上冷却降温。冷却风被加热送入窑内作为燃料燃烧的助燃空气，也可送入链篦机干燥生球。4、种焙烧球团矿生产工艺的特点比较表四、球团矿质量和经济技术指标 （一）生球的质量指标1 生球粒度。粒度为6.412.7mm的球团较理想。它可使干燥温度由315降到204，延长炉篦的寿命。现在一般控制在616mm。2 生球抗压强度和落下强度。生球必须有一定的强度，以承受生球在热固结过程中的各种应力，如料层压力和抽风或鼓风的压力等。一般要求单球抗压强度1020N。落下强度要求从457.2mm处落到钢板上4次以上不碎。3 生球破裂温度。生球在干燥过程中会受到两种强烈的应力作用，水分强烈蒸发和快速加热产生的应力，从而使生球产生破裂式剥落，结果影响了球团的质量。生球在加热过程中开始出现裂纹的温度是生球破裂温度。（二）成品球的质量指标1、抗压强度是单球在压力机上加压破裂时的强度，用N/个球表示，一般要求2000N。2、转鼓指数、抗磨指数是一定标准数量的球团矿在标准转鼓机转动一定时间后，测定的大于6.3mm的部分的百分数为转鼓强度，要求90%，小于0.5mm部分的百分数为抗磨指数，要求65。另外还有含粉率、化学成分的稳定程度，球团矿的含铁量、SiO2含量、FeO含量等（三）技术经济指标产量：人造块矿月产量计算，唐山建龙以高炉槽下静态计量称计量。人造块矿月产量高炉入炉净矿入炉前筛下粉末量人造块矿外销量 矿槽及料场月初月末储存差额 上料称量误差。计算说明： 称量误差由计量部门定期校验，按校验情况求得； 入炉前筛下粉末量唐山建龙公司规定为6%；人造块矿外销量以计量部门实际过磅数量为准；矿槽及料场月初月末储存差额由月末或月初物料盘点确定。人造块矿品位（不扣氧化钙、氧化镁）人造块矿含铁总量（吨）人造块矿产出量（吨）100%，计算说明：人造块矿产出量可以人造块矿毛矿量计算；人造块矿品位以质检部门现场取样化验得出的数值为准，并以各样品所代表的产出量求得含铁总量后计算得出。人造块矿品位稳定率（）检验总量中品位波动符合标准的重量（吨）检验总量（吨）100%,计算说明：品位波动波动范围，烧结矿、球团矿均按1%。人造块矿氧化亚铁含量（）各次检验的氧化亚铁含量之和（吨）检验次数100%。球团矿抗压强度（牛/球）各球测定的抗压强度之和（牛）/测定个数，计算说明：以质检部门提供的数据为准。 人造块矿含铁原料消耗（千克/吨） 含铁原料总消耗量（吨）/人造块矿检验总量（吨） 1000 ，计算说明： 含铁原料包括铁精粉、除尘灰、污泥三种； 除计算综合含铁原料消耗指标外，还应分别计算各种含铁原料消耗指标； 含铁原料为干基，水分以质检部门提供的数字为准；各种消耗可以计量部门提供的数字为准，也可以按公式：某种含铁原料消耗 收入量+期初库存期末库存盘盈+盘亏。其中收入量应定期同计量部门核对，以计量部门数字为准。 人造块矿利用系数（吨/米2.台时）) 人造块矿检验总量（吨）/(有效面积实际作业台时)，计算说明：唐山建龙竖炉按10M2计算。台时产量（吨/台时）人造块矿检验总量(吨)/各台竖炉实际作业时间之和（台时）。日历作业率（%）竖炉实际作业时间之和（台时）/各台竖炉日历时间之和（台时）-计划检修时间100%,计算说明：人造块矿设备日历作业率+设备外因停机率+设备内因停机率+设备计划大中修停机率=100%。（四）影响球团矿质量的因素和改进措施 1、提高精矿粉和添加剂的质量 选用品位高、化学成分稳定、水分小的磁铁精矿粉。粒度要细，200目达90以上，325目达60以上，比面积达到1800cm2/g。矿物成球性好，生球爆裂温度高，适宜焙烧温度低，焙烧温度范围宽。添加剂粒度细、水分要小。其水分达到1以下，200目的达到95，比面积达到3800cm2/g。2、粘结剂的品种与质量粘结剂主要是膨润土，有钙质土、天然钠质土和人工钠化的膨润土等。也有使用有机粘结剂和复合粘结剂的。膨润土含SiO2很高（6570）、Al2O31218，大量加入球团矿品位明显下降，选择优质膨润土是改善球团矿质量的重要措施之一。3、控制合适的加热制度和焙烧均匀化控制合适的加热制度和焙烧均匀化能够改善球团矿质量，以及往球团料中添加石灰石细粉和白云石细粉可改善球团矿的转鼓强度及还原粉化率。 五、审计中需要注意的问题1、球团矿矿耗：竖炉的原料相对简单，唐山建龙目前含铁原料为三种，消耗过高说明生产中存在问题，球团矿成品率下降，过低则可能盘库或者摊销上存在一些问题。球团矿耗是球团成本中最主要的部分。膨润土消耗过高说明原料质量（细度、水分）上存在问题。2、动力消耗：包括电耗、煤气消耗、新水消耗等。动力消耗受球团矿成品率、作业率的影响很大。如动力消耗过高，则说明生产不顺或成品率下降。3、品位加减价：同烧结一样，球团用铁粉和球团矿品位加减价均按规定标准每1%相应10元计算，统一纳入铁粉实际价格中。审计中应结合铁粉和球团矿品位来看待球团铁粉的实际价格。第三部分 烧结部分培训教材一、烧结工艺流程所谓烧结，是把粉状和细粒含铁物料制成具有良好冶金性能的人造块矿的过程，是粉状含铁物料的主要造块方法之一。 二、唐山建龙烧结矿原料结构烧结矿原料主要包括含铁原料、溶剂和燃料三部分，目前唐山建龙配入的含铁原料有铁粉、澳矿、印度矿、铁皮、高炉返矿、除尘灰、污泥。溶剂使用白灰、白云石和少量的石灰石。燃料主要使用高炉煤气、焦粉和白煤。铁粉是含铁贫矿经过细磨选矿处理，除去了一部分脉石和杂质使含铁量提高的极细的矿粉。在烧结生产过程中，除了精矿粉外，往往还要添加一些其他的含铁原料（如高炉返矿、铁皮和富矿粉等），这样做有两个目的，一是为了增加烧结混合料成球核心，改善混合料的透气性，提高烧结机利用系数，降低烧结矿成本。二是为了提高烧结矿的品位，为高炉顺产、高产创造条件。烧结生产过程中配加溶剂的目的主要有三个：一是将高炉冶炼时高炉所配加的一部分或大部分熔剂和高炉中大部分化学反应转移到烧结过程中来进行，从而有利于高炉进一步提高冶炼强度和降低焦比；二是碱性熔剂中的CaO和MgO与烧结矿中的铁氧化合物及酸性脉石SiO2及Al2O3等在高温作用下，生成低熔点的化合物，以改善烧结矿强度的冶金性和还原性；三是加入碱性熔剂，可提高烧结料的成球性和改善料层透气性，提高烧结矿质量和产量。 燃料的燃烧为烧结过程提供足够的热量，同时，由于燃料燃烧，局部产生还原性气氛，部分Fe3O4、Fe2O3被还原成FeO，因此，燃料在烧结中既起发热剂作用，又起还原剂作用。 三、烧结过程概述烧结用的各种含铁原料（富矿粉、精矿粉、返矿、瓦斯灰或混匀矿）、溶剂、燃料传送到各个料仓，按照一定的比例进行配料，皮带机将各种料一起送入混合机，在混合机里和水分一起混匀。烧结通常有两个混合机进行两次混合，一次加水80%主要起混匀作用，二次补加水主要起制粒作用，唐山建龙将二混改为球盘进行造球，即小球烧结。混合好的混合料经皮带送到梭式布料机，均匀布到混合料仓，在经布料圆辊和反射板（或多辊）均匀布到行走的烧结机台车上。 烧结机上方的点火器将混合料中的燃料点燃，燃料在抽风的作用下由上往下缓慢燃烧，台车同时向后移动，到机尾时混合料烧结完成，烧结好的烧结矿卸到单辊破碎机，破碎后进入热矿筛筛除小于5mm的热返矿，大于5mm的进入冷却机冷却，冷却后的烧结矿，再进行1-4次筛分，除去小于5mm的部分，最后大于5mm的成品烧结矿送往高炉。小于5mm的冷热烧结矿返回配料室料仓。 1、配料配料就是烧结用的各种原料按照一定的比例给出到上料皮带上。它的主要料仓、园盘给料器（可调转速）或给料皮带、调节闸门、电子皮带称等组成。2、混合和制粒混合和制粒就是把配好的烧结用的料，混合均匀和制成小粒，它由混合机来完成，一般有两个混合机，一混混匀，二混制粒。配好的料由皮带机给到混合机里，在加入适当的水。混合机是能够绕轴转动的圆筒。由的烧结厂配置有园盘造球机来加强制粒。3、布料布料是将混合料均匀地布到台车上由梭式布料器 混合料仓 圆筒给料机 反射板(多辊布料器)组成4、点火 烧结点火由点火器完成燃料主要是煤气 高炉煤气或高炉和焦炉混合煤气混合料中的燃料被点燃后在抽风负压的作用下由上至下缓慢进行燃烧,逐渐形成五带 最后全部形成烧结矿.烧结矿层、燃烧层（烧结层）、预热层、干燥层和过湿层 5、烧结矿的处理烧结最后形成烧结矿后由台车上卸下,经单辊破碎,热筛筛分, 小于5mm的返回配料室参加配料或直接加到配料皮带上参加下一次烧结,大于5mm的进入冷却机(带冷或环冷), 在经齿辊破碎或不破,再由冷筛进行筛分 整粒 大于5mm的送到高炉,小于5mm的返回配料参加配料6、烧结矿的种类烧结矿按碱度分为 酸性烧结矿、自熔性烧结矿和高碱度烧结矿。按烧结方法分为普通烧结矿和球团烧结矿。普通烧结矿是按常规原料、常规方法烧结的烧结矿。球团烧结矿是以精矿粉为主的含铁原料配部分燃料造球后在外滚燃料，用皮带直接布到烧结机台车上经烘干预热点火进行烧结的烧结矿。四、烧结矿质量和经济技术指标 产量：人造块矿月产量计算，唐山建龙以高炉槽下静态计量称计量。人造块矿月产量高炉入炉净矿入炉前筛下粉末量人造块矿外销量 矿槽及料场月初月末储存差额 上料称量误差。计算说明： 称量误差由计量部门定期校验，按校验情况求得； 入炉前筛下粉末量唐山建龙公司规定为6%；人造块矿外销量以计量部门实际过磅数量为准；矿槽及料场月初月末储存差额由月末或月初物料盘点确定人造块矿品位（不扣氧化钙、氧化镁）人造块矿含铁总量（吨）人造块矿产出量（吨）100%，计算说明：人造块矿产出量可以人造块矿毛矿量计算；人造块矿品位以质检部门现场取样化验得出的数值为准，并以各样品所代表的产出量求得含铁总量后计算得出。人造块矿品位稳定率（）检验总量中品位波动符合标准的重量（吨）检验总量（吨）100%,计算说明：品位波动波动范围，烧结矿、球团矿均按1%。人造块矿碱度（倍）人造块矿中氧化钙含量（吨）人造块矿中二氧化硅含量（吨），计算说明：人造块矿中氧化钙含量、二氧化硅含量由化验分析得出，并以各样品所代表的含量分别求得。人造块矿碱度稳定率（）检验总量中碱度波动符合标准的重量（吨）检验总量（吨）100%，计算说明：碱度波动范围，烧结矿按0.12%。 人造块矿含硫量（）各次检验的含硫量之和（吨）检验次数100%人造块矿氧化亚铁含量（）各次检验的氧化亚铁含量之和（吨）检验次数100% 烧结矿转鼓指数（）各次试样测检后粒度大于规定标准（6.3mm）的重量（千克）试样重量之和（千克）100% 烧结矿耐磨指数（）各次试样测检后粒度小于规定标准（0.5mm）的重量（吨）试样重量之和（吨）100% 人造块矿含铁原料消耗（千克/吨） 含铁原料总消耗量（吨）/人造块矿检验总量（吨） 1000 ，计算说明： 含铁原料包括铁精粉、铁富矿粉、外循环返矿粉、除尘灰、钢渣、污泥、轧钢皮等； 除计算综合含铁原料消耗指标外，还应分别计算各种含铁原料消耗指标； 含铁原料为干基，水分以质检部门提供的数字为准； 铁精粉是指铁矿石经过选矿工艺流程，加工富集后获得的含铁品位较高、杂质较少、符号质量要求的产品，铁富矿粉指在富矿（含铁品位45%以上）的开采过程中产生和在炼钢块矿、炼铁块矿的选矿和破过程中的粉料；各种消耗可以计量部门提供的数字为准，也可以按公式：某种含铁原料消耗 收入量+期初库存期末库存盘盈+盘亏。其中收入量应定期同计量部门核对，以计量部门数字为准。 人造块矿固体燃料消耗（千克/吨） 固体燃料消耗（吨）/人造块矿检验总量（吨）1000，计算说明：固体燃料包括焦粉、煤粉等，除计算综合消耗外，还应分品种分别计算消耗。人造块矿固体燃料消耗折标煤（千克/吨） 固体燃料折标煤消耗（吨）/人造块矿检验总量（吨）1000，计算说明：折算系数由能源管理部门确定。 人造块矿利用系数（吨/米2.台时）) 人造块矿检验总量（吨）/(有效面积实际作业台时)，计算说明：唐山建龙1#烧结机按24平方米、2#和3#烧结机各按52平方米计算。台时产量（吨/台时）人造块矿检验总量(吨)/各台烧结机实际作业时间之和（台时）。日历作业率（%）各台烧结机实际作业时间之和（台时）/各台烧结机日历时间之和（台时）-计划检修时间100%,计算说明：人造块矿设备日历作业率+设备外因停机率+设备内因停机率+设备计划大中修停机率=100%。五、影响烧结矿的质量因素1 原料的粒度主要对烧结过程的透气性有影响，不能太大，也不能过小。一般要求在5-8mm。 2 化学成分的变化主要影响烧结矿化学成分，从而影响烧结矿的品位和碱度，因此力求稳定。 3 矿石的物理性质不同的铁矿石的致密度、矿物结构、反应性、融化性都不一样，因此在烧结过程中的行为不一样，所以烧结矿的强度和其他性能也不一样，烧结的生产率也不一样。4 混合料制粒效果混合料粒度是烧结料层获得良好透气性的重要标志，混合料温度主要影响在烧结过程中混合料的透气性。混合料透气性是影响烧结生产率的重要因素，同时也影响烧结矿的矿物结构和强度。受到混合料水分、混合料的粒度、矿石的性能和混合机运动参数的影响。5 烧结矿的产量主要受到抽风风量的影响，同时也和混合料透气性有关。 烧结矿的矿物组成，受到烧结矿碱度，化学成分，矿石性质，透气性和配碳量的影响。烧结矿的矿物组成直接影响烧结矿的强度、还原性及冶金性能。 6 料层厚度和配碳量主要影响烧结燃料消耗和烧结矿氧化亚铁含量，强度等。 六、改善烧结矿质量的技术措施 1 添加生石灰在混合料中配加生石灰是强化烧结的措施之一，生石灰打水消化后发出热量可以提高料温，由于生石灰和水反应后粘性很高可以改善混合料制粒效果，还可以减少石灰石用量，减少配碳量。2 强化制粒加长混合机长度和降低混合机倾角都能延长混合料在混合机内的制粒时间，提高制粒效果，目前的混合机最大达到30米长。使用圆盘造球机制粒，已有很多厂增加了圆盘造球机。另外改进加水方式和磁化水也能改善制粒效果。3 预热混合料提高料温。提高烧结料的温度，使其达到露点以上，可以减轻或消除过湿层的不利影响。在有热矿筛的烧结厂都用热返矿加热混合料，但热返矿对混合料成球不利。没有热返矿的烧结厂一般用蒸汽在混合机内加热混合料，现在也有在混合料仓通蒸汽加热混合料的。4 提高料层厚度由于烧结料层在烧结过程中的自动蓄热作用，料层越厚蓄热作用就越强，燃料消耗就越低。由于厚料层又是低温、低硅烧结的基础。所以目前料层厚度已达到700mm到800mm。唐山建龙由于烧结机面积较小，目前料层厚度达到500mm-550mm。5 热风烧结为了回收带冷机冷却废气的热量改善表面烧结矿的质量，将300-400的废气引入烧结机台车，使上层烧结矿处于高温作用时间加长，大大减轻了因急冷造成的表面强度降低，提高了表面烧结矿强度。同时使上下部热量和温度的分布趋向与均匀，对提高全部料层的烧结矿强度有利。 6 偏析布料 由于烧结混合料是由不同粒级的颗粒组成的，大小颗粒所含的碳量不同，大颗粒的含碳少，小颗粒的含碳量多。另外由于烧结料层的自动蓄热作用，下部热量高于上部，所以我们要平衡热量，使其均匀，就需要使含碳多的小颗粒物料布到上面，大颗粒的物料依次布到下面，这就是偏析布料。偏析布料即可以均化烧结过程，改善烧结矿质量。还可以降低燃料消耗。7 混合料水分自动控制混合料水分对混合料制粒性能和透气性影响很大，采用水分自动控制，可以稳定混合料水分，改善透气性。现在主要应用的是红外线和中子水分自动检测和控制系统。8 提高烧结矿碱度由于高碱度烧结矿的粘结相主要是铁酸钙，烧结矿的强度好，粒度好，还原性及冶金性能都优于低见度碱度和自溶性烧结矿。所以目前几乎所有的烧结厂都生产高碱度烧结矿，并且碱度越来越高，最高达到2.2。七、审计中需要注意的问题1、烧结矿矿耗：烧结的原料种类复杂，综合矿耗（原料消耗+燃料消耗）是衡量烧结工序的重要指标。综合矿耗上升表明原料成分和碱度控制上存在问题；下降则可能盘库或者摊销上存在一些问题。综合矿耗是烧结成本中最主要的部分。2、动力消耗：包括电耗、煤气消耗、压缩空气、新水消耗等。动力消耗受烧结矿成品率、作业率的影响很大。如动力消耗过高，则说明生产不顺或成品率下降。3、品位加减价：烧结用铁粉和烧结矿品位加减价均按规定标准每1%相应10元计算，统一纳入铁粉实际价格中。审计中应结合铁粉和烧结矿品位来看待烧结铁粉的实际价格。第四部分 高炉炼铁基本知识第一章 高炉生产概述第一节 高炉工艺流程和产品一 高炉概述高炉是用于生产生铁的的炉子，它是圆柱和圆台型的结合体，是一种“瓶式”竖炉，他从上到下一共分为五个部分，有炉喉（圆柱）、炉身（圆台）、炉腰（圆柱）、炉腹（圆台）和炉缸（圆柱）,在炉缸开有数量不等的风口、渣口和铁口。 它的主产品是生铁，生铁是含有1.7%以上的碳(C),并且含有一定数量的硅(Si)、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）等元素的铁碳合金的统称。 生铁一般分为三大类：即供炼钢用的炼钢生铁，供铸造机件和工具用的铸造铁，以及特种生铁，如作合金用的高炉锰铁和硅铁等。唐山建龙主要生产炼钢生铁。炼钢生铁要求Si1.25%，S0.070%。它的副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘。高炉渣：矿石的脉石和熔剂、燃烧灰分等熔化后组成炉渣，其主要成份为CaO、MgO、SiO2、Al2O3及少量的MnO、FeO、S等。每吨生铁的炉渣量约为300-500Kg。液态炉渣用水急冷成水渣，可做水泥原料；液态炉渣还可以用高压蒸汽或高压空气吹成棉渣做绝热保温材料，或是用少量高压水冲到一个旋转的滚筒上急冷而成膨珠（膨胀渣），做保温材料或轻质混凝土骨料。唐山建龙的高炉渣为用水急冷成水渣，现在供给粉磨工序，经过进一步磨细后成为矿渣微粉（或超细粉）供建筑行业替代部分水泥使用。 高炉煤气一般含有20以上的一氧化碳、少量的氢和甲烷，发热值一般为29003800kj/m3，是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉外，还可供炼焦、加热炉和烧锅炉。唐山建龙的高炉煤气用户较多，如烧结、竖炉、喷煤车间、煤气发电、加热炉等。高炉炉尘是随高炉煤气带出炉外的细粒炉料，经除尘处理与分离。主要含铁和碳，可作烧结的原料。唐山建龙的炉尘有两种，一种是粗除尘产生的重力除尘灰，供烧结使用，另一种是精除尘产生的布袋除尘灰，因其细度过细，又含有一定量的K、Na、Zn等有害杂质，目前国家尚无对其再次利用的有效手段，被迫丢弃不用。二 高炉生产工艺流程高炉是炼铁工艺流程的主体，另外还有上料系统、装料系统、送风系统、煤气回收和除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统。上料系统：其任务是将高炉冶炼所需的原燃料通过上料设备装入到高炉内。送风系统：其任务是将燃料燃烧需要的冷风、经热风炉预热以后送进高炉。煤气除尘系统：其任务是将高炉冶炼所产生的煤气，经过一系列净化处理后作为气体燃料。渣铁处理系统：其任务是将炉内放出的渣、铁，按要求进行处理。其简单过程：高炉冶炼用的铁矿石和燃料、熔剂等就是由炉顶的装料设备装入炉内的，并向下运动；从下部鼓入的空气燃烧燃料，产生大量的高温还原性气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列化学物理过程，最终生成液态炉渣和生铁。三、 高炉生产的特点1、长期连续生产，高炉从开炉到大修（现在一代炉龄已达15年）停炉这一期间内一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（即休风）。2、规模大型化，目前已有5000m3的高炉，日产万吨生铁。我国已有4000m3高炉3座。 3、机械、自动化程度越来越高。4、生产的联合性，从高炉本身来说，从上料到出铁、出渣，从送风到煤气回收，各系统都必须有机的协调联合工作。在整个钢铁联合生产中，高炉也是重要的一环，它的事故或停产都会对整个生产造成严重影响。第二节 高炉炼铁的主要经济技术指标一 利用系数 利用系数一般指的是容积利用系数,即高炉一立方米容积每日生产的合格炼钢生铁产量（t/m3.d），是高炉一日的产量（P）与高炉容积（V）的比值。我国的利用系数按高炉有效容积计算，利用系数是衡量高炉生产强化程度的指标，利用系数越高，说明高炉生产率越高，每天所产生的铁越多。二 冶炼强度I 现分为焦炭冶炼强度和综合冶炼强度。焦炭冶炼强度是一日一立方米高炉容积消耗的焦炭量（t/m3.d），即高炉一日入炉的焦炭量（Qk）与高炉容积（V）的比值。一日一立方米高炉容积消耗的焦炭量和喷吹燃料的总和是综合冶炼强度（t/m3.d），即高炉一日入炉的焦炭量（Qk）与喷吹燃料量（Q喷）相加与高炉容积（V）的比值。三 焦炭负荷：是每批炉料中铁矿石总量（包括烧结矿、球团矿、天然块矿和锰矿等）（Q矿）与每批炉料中焦炭量（Q焦）的比值。四 休风率：休风率是高炉休风停产时间占规定日历作业时间的百分数。所谓规定日历作业时间是指日历时间减去计划大、中修时间和封炉时间。五 焦比 K：它是冶炼一吨生铁所需的干焦量（kg/t）。六 煤比 Y：煤比是冶炼一吨生铁所喷吹的煤粉量（kg/t）七 燃料比：是指冶炼一吨生铁所消耗的干焦量与煤粉之和。八 综合焦比：综合焦比即将冶炼一吨生铁所喷吹的煤粉量乘上置换比折算成干焦炭量，在与冶炼一吨生铁消耗的干焦量相加即为综合焦比。即燃料比= 焦比 K+煤比Y+（焦丁比）综合焦比=焦比K+煤比Y*折算系数+（焦丁比*折算系数）建龙集团在计算燃料比和综合焦比时均计入焦丁比，国有大型企业不计入综合焦比中。焦丁的折算系数取0.9。煤比的折算系数中，无烟煤取0.8，烟煤取0.68。九 工序能耗。是指某一段时间(月、季、年)内，高炉生产系统和辅助生产系统以及直接为炼铁生产服务的附属系统所消耗的各种能源的实物耗量。扣除回收利用的能源，并折算成标煤（29330kj/t）与该时段的内生铁产量之比值。十 高炉寿命。有两种表示方法：一是一代炉龄，从开炉到大修停炉的时间。一般8年以下为低寿命，812年为中等，12年以上为长寿。二是一代炉龄中每立方米有效容积产铁量。一般5000t/m3以下为低寿命，5000-8000t/m3为中等，8000t/m3以上为长寿。第三节 高炉用的矿石、熔剂和燃料一 高炉生产用的主要原料高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。铁矿石包括天然矿和人造块矿（烧结矿、球团矿等）。一般含铁量超过50的天然富矿，可以直接入炉；含铁量在3045的矿石直接入炉不经济，须经选矿和造块加工成人造富矿后入炉。铁矿石代用品主要有：高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色金属选矿的高铁尾矿等，这些原料一般均加烧结工序中。锰矿石一般只在高炉生产锰铁时才使用。唐山建龙通常在新建高炉开炉时使用锰矿，主要是铁水中含有Mn，能有效改善开炉初期铁水的流动性，便于开炉操作。二 高炉常用的铁矿石及其特点。各种含铁矿物按其矿物组成，主要可分为4大类：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）褐铁矿（Fe2O3nH2O）和菱铁矿（FeCO3）。由于它们的化学成分、结晶构造以及生成的地质条件不同，因此各种铁矿石具有不同的外部形态和物理特性。烧结矿是一种多种矿物组成地多孔集合体，气孔率在4050，它是把各种矿石和熔剂、燃料混合后人工烧结而成的，它的性质受到矿物组成、碱度、烧结过程的影响。球团矿是细精矿粉加少量的添加剂造球后经过干燥和高温氧化性气氛固结成的品位高、强度好、粒度均匀的球状原料。它的特点是品位高、微气孔、FeO含量低、主要矿物是Fe2O3还原性好、冷强度好、自然堆角小、含硫低。但有还原膨胀和软熔性差的特点。三 铁矿石的评价标准1、品位：矿石的含铁量是评价铁矿石质量最重要的标准，矿石含铁量愈高，其冶炼价值愈高。根据生产经验，矿石品位升高1%，焦比可降低2%，产量提高3%。2、脉石：脉石中SiO2、Al2O3等酸性氧化物愈多，矿石冶炼价值愈低，而CaO、MgO等碱性氧化物愈高，矿石冶炼价值愈高。这是因为酸性较高的矿石，为了得到一定碱度的炉渣，必须配入较多的熔剂，结果单位生铁的炉渣量增加。入炉矿SiO2含量每增加1，将使吨铁渣量增加35-40kg,使高炉焦比升高，产量降低。而含有较多碱性脉石的矿石，相当于矿石中已经配入了碱性熔剂，