重庆科技学院炼铁原料课件2炼铁炉料概述.ppt

第二章 炼铁炉料概述,一、 炼铁原料的种类,高炉炼铁 占总生铁量的90%以上 非高炉炼铁 直接还原法（生产海绵铁） 熔融还原法（生产液态生铁） 不同的炼铁方法所用的原料不尽相同,高炉炼铁的原料：,铁矿石（人造或天然） 熔剂?（在烧结、球团中添加） 燃料 风,高炉冶炼的产物：,生铁（炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁） 高炉渣 除尘灰 高炉煤气,原料质量直接影响高炉生产指标,七分原料、三分操作 四分原料、三分设备、三分操作,入炉含铁物料：,烧结矿：高碱度烧结矿 自熔性烧结矿 酸 性烧结矿 球团矿：自熔性球团矿 酸 性球团矿 富的、生的块矿,造块（烧结、球团）的目的:,改善入炉含铁物料的物理性能、化学性能 （提高入炉含铁物料的质量） 使高炉冶炼获得良好的技术经济指标,燃料的种类：,固体：木炭？ 焦炭 煤 液体：重油 气体：天然气,熔剂的种类：,酸性熔剂： 白石英石 主要用于光学、金属硅及硅铁生产 石英石 软石英石 水泥、钢铁工业的原料 耐火材料用石英石生产硅砖的原料、炼铁造渣剂 橄榄石 （MgFe）O2SiO2 蛇纹石 3MgO2SiO22H2O 均热炉渣 主要成分为2FeOSiO2 含酸性脉石的贫铁矿石 中性熔剂（高Al2O3质熔剂）： 铁矾土 粘土页岩 含Al2O3较高的铁矿石 碱性熔剂： 石灰石 白云石 消石灰 生石灰（生石灰活性度？） 菱镁石 MgCO3,二、 造块方法简介及在炼铁生产中的应用,满足高炉内各区域对原、燃料性能的要求要“精料” 精料是高炉操作稳定顺行的必要条件 熟熟料，最好没有“生料” 高品位高、碱度高、氧化度高、机械强度高 小降低粒度上限 匀提高粒度下限，缩小粒度范围，粒度均匀 净粉末少 好化学性能好 （冶金性能） 稳物理性能、化学性能稳定，波动小 （冶金性能）,铁矿石造块是基于采矿过程中产生的粉矿、破碎作业中产生的粉矿、选矿过 程中产生的精矿不能满足入炉冶炼要求，而采取的处理方法 高炉对入炉料性能的要求： 炉料粒度大小适宜、均匀，粉末少，机械强度高，软化性熔滴性好以保证炉内料柱透气性好 炉料品位高，有害杂质少，碱度适宜，还原性好 以降低炼铁焦比 上述要求可通过高温造块完全满足 含碳酸盐、结晶水较多的矿石、某些难还原的矿石、含有害成分的矿石均可通过高温造块富集有用成分、脱除大部分无用或有害成分 各种含铁尘、泥、渣也可通过造块返回再利用，并改善环境（配用钢渣可提高烧结矿强度、还原性） 粉料添加熔剂后通过烧结、球团不仅成块，还被火法预处理，完成造渣等许多过程 高炉使用烧结矿、球团矿，不再添加熔剂，冶炼过程只进行铁氧化物还原、分离，容易实现“高产、优质、低耗、长寿”的目的 造块方法：烧结法 球团法 压团法,焦化属于煤粉的造块 目的：提高固体燃料的冶金性能，以适应高炉生产,三、 烧结、球团的发展简史,1.烧结法 1897年，Hunting Ton 等申请了硫化铅矿焙烧专利 主要采用烧结锅，进行鼓风间断烧结 1905年，Savelsberg 首次将烧结锅用于铁矿粉鼓风烧结 1909年，Penbach 申请用连续环式烧结机烧结铅锌矿 1911年，Dwight 和 Lloyd 首次发明抽风连续带式烧结机用于铁矿粉烧结 （D-L型带式烧结机） 1914年，Greenawalt 发明抽风间断烧结盘用于铁矿粉烧结 带式烧结机因能连续生产、生产能力大而在铁矿粉烧结中广泛应用 带式烧结机面积也不断增大 600m2 台车宽 5m 设备大型化，生产能力增大，而设备投资相对降低，同时烧结生产经济效益增大，设备维修费和管理费却相对大大降低,建国初期，首钢烧结锅 本钢烧结盘 鞍钢50m2带式烧结机 1952年，从前苏联引进75m2烧结机 而后我国开始自行设计和制造 1970年起，我国设计并制造出90130m2烧结机 20世纪80年代初，宝钢引进日本450m2烧结机 20世纪90年代，我国自行设计和制造450m2规格烧结机,烧结技术的发展 加强烧结理论研究，提高烧结矿产质量 a.探索和掌握造块工艺规律，提高烧结机利用系数 b.研究新条件下的造块机理，为高炉冶炼提供优质烧结矿 高碱度烧结矿的生产 低温烧结 料层透气性与质量传递 烧结矿成矿机理 改进并寻找新的烧结工艺 改善原料中和，提高混匀效率 改善原料准备工艺（添加生石灰、消石灰，燃料分加，分层布料，强化制粒，小球烧结等） 改进烧结技术（厚料层、高负压、高碱度、低燃耗，混合料预热，富氧和热风烧结，偏析布料与保温） 加强烧结矿整粒，使烧结矿小而匀 强调环境保护和重视综合利用 采用高效率除尘设备 开发新工艺 如：烟气循环烧结 所以尘源点设置新型收尘设备 粉尘回收利用 对热源、噪声采用隔离和防护措施 烧结厂余热利用,提高设备自动化和监控水平 自动配料 混合料水分控制 料层透气性控制 料层厚度控制 点火温度控制 烧结终点控制 烧结矿FeO在线控制 烧结机大型化,2.球团法 1912年，瑞典 Andersson 发明了球团法 1913年，德国 Brackelsberg 也有同样发明 二战期间，美国针对梅萨比矿区铁隧岩贫矿经深度细选后的精矿制作球团矿进行 了详细研究，使球团技术获得重大突破 19501951年，美国在 Ashland 钢铁厂完成了第一批大规模竖炉球团生产试验。 随后里塞夫矿业公司在明尼苏达州的巴比特建成具有4座竖炉的工 业性球团厂 1951年，美国又开始研究带式焙烧机 1955年，美国在里塞夫厂建成用带式焙烧机生产球团矿 美国伊利竖炉球团厂投入生产 随后，美国又用加拿大北部的铁隧岩精矿制成生球，在原用于水泥生产的链篦机-回转窑设备上进行球团矿生产，获得成功,1958年，中南矿冶学院着手对球团法进行开发研究 1959年，中南矿冶学院在鞍钢隧道窑上进行了球团工业性试验 1968年，济钢开发出我国第一座8m2的竖炉 20世纪70年代，包钢从日本引进一台162m2带式焙烧机 后来， 南京钢铁厂从日本引进一套处理硫酸渣的链篦机-回转窑球团焙烧设备 也在承德、成都、沈阳自行设计和安装了类似设备并投产 20世纪80年代以后，本钢新建一台16m2大型竖炉 鞍钢引进一套320m2带式焙烧机 2006年，武钢年产500万吨的链篦机-回转窑投产 目前，我国已具备设计制造年产500万吨球团的带式焙烧机设备能力 在竖炉方面，我国创造出独特的炉型结构（炉内设置导风墙，炉顶设置干燥床） 采用低热值高炉煤气、低压力风机成功焙烧出高质量球团矿,提高球团矿产质量、降低生产成本、改善球团工艺的大致措施 研究新的添加剂 膨润土：在造球过程中控制水分 提高生球强度、爆裂温度 带入碱金属和其他杂质，引起还原膨胀 佩利多（Peridur）：荷兰恩卡公司生产 最佳用量0.450.73 kg / t混合料 高温焙烧时被烧掉，无残留物 开发其它新型粘结剂 改善球