企业培训_烧结、球团培训课件

烧结 球团培训课件 烧结厂配置 一 大型机械化料场拥有4台大型堆取料机 五个料条的一次料场 2台大型堆料机 8台取料机的两个堆料能力42万吨的混匀料场 二 13台现代化烧结机配备60 烧结机2台 75 烧结机1台 90 烧结机2台 180 烧结机6台 360 烧结机2台 13台烧结机可年产烧结矿2700万吨 其中180 360 烧结机配备烟气脱硫和余热发电 三 高效率球团生产线配备两条链篦机 回转窑生产线 年产120万吨优质球团矿 四 管理体系 三科一室 办公室 安环科 生产技术科 机动科 十二个车间 原料车间 一烧车间 二烧车间 三烧车间 四烧车间 五烧车间 球团车间 成品车间 供料车间 公辅一车间 公辅二车间 维修车间 烧结厂配置 烧结料场 420万吨 360平方米烧结机 烧结机预热发电 烟气脱硫 烧结工艺理论知识 烧结机示意图 烧结工艺流程 烧结的工艺流程图 第一章概论 学习目标了解烧结工艺的目的和意义 掌握烧结的流程和主要经济技术指标 知识要求烧结矿生产的目的及意义烧结工艺流程烧结主要经济技术指标烧结的基础理论知识 第一节烧结工艺概述 一 烧结的定义所谓烧结 就是将各种粉状含铁原料 按照要求配入一定数量的燃料和熔剂 均匀混合制粒后布道烧结设备上点火烧结 在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下 混合料中部分易熔物质发生软化 熔化 产生一定数量的液相 液相物质润湿其他未熔化的矿石颗粒 随着温度的降低 液相物质将矿粉颗粒粘结成块 这个过程称为烧结 所得的块矿叫烧结矿 关键词 粉状原料 指铁矿粉和粉状熔剂加工 通过配加适量焦粉等燃料 使部分铁矿粉和熔剂熔化 形成共熔体 作为黏结相将原料粘结在一起 形成人造块 冶金性能 含有合适的铁含量 品位 碱度 CaO SiO2 氧化亚铁等成份要求 具有一定的强度 粒度等物理指标 具有一定还原性 低温还原粉化率等热态指标 烧结生产工艺流程通常由下列几部分组成 含铁原料 燃料和熔剂的接受和贮存 原料 燃料和熔剂的破碎筛分 烧结料的配料 混合制粒 布料 点火和烧结 烧结矿的破碎 筛分 冷却和整粒 根据原料条件 工厂生产规律和对产品的要求不同 其流程繁简不一 第二节烧结工序流程简介 一 生产指标烧结矿产量定义 指由烧结机生产的全部烧结矿量 单位 吨 公式 有实物计量的烧结厂以出厂时的成品计量数据为准 其产量统计以计量磅单数据为准 无实物计量或计量误差较大的按下列公式理论计算 烧结矿月产量 高炉入炉净矿 入炉前筛下粉末量 x 烧结矿外销量 矿槽及料场月初月末储存差额 上料称量误差 单位 吨 说明 入炉净矿按实际计量数据 称量误差由计量部门定期校验 按校验情况调整 入炉前筛下粉末量以实际过磅计量数量为准 烧结矿外销量以实际过磅计量数量为准 筛下总返矿中烧结矿和球团矿的所占比率分别为x y 按实际构成权重确定固定比率 扣除外购矿的筛下因素 烧结矿生产中的内循环返矿不计入产量 第三节烧结工艺重要指标介绍 技术经济指标 1 烧结机有效面积利用系数定义 烧结机每平方米有效面积每小时产出的烧结矿量 单位 吨 平米 小时 公式 子项 烧结矿产出量 吨 母项 有效面积 实际作业台时2 烧结机台时产量定义 台时产量是一台烧结机平均一小时的烧结矿生产量 通常以总产量与运转的总台时之比值表示 公式子项 总产量 吨 母项 生产总时数 小时 说明 生产总时数 月历总时数 设备月历定修实际总时数 设备故障总时数 操作延误总时数此项指标体系烧结机生产能力的大小 它与烧结机有效面积的大小有关 技术经济指标 3 烧结矿合格率定义 检验合格烧结矿量占烧结矿检验总量的百分比 单位 公式 子项 烧结矿检验合格量 吨 100母项 烧结矿检验总量 吨 4 烧结矿一级品率定义 烧结矿一级品量占烧结矿检验合格量的百分比 单位 公式 子项 烧结矿一级品量 吨 100母项 烧结矿检验合格量 吨 5 吨烧结矿燃料消耗定义 生产每吨烧结矿所消耗某种燃料量 千克 吨 公式 子项 某种燃料消耗量 吨 1000母项 烧结矿产出量 吨 说明 燃料指煤粉或焦粉 技术经济指标 6 烧结矿含铁原料消耗定义 生产每吨烧结矿所消耗的含铁原料量 千克 吨 公式 子项 含铁原料总消耗量 千克 母项 烧结矿产量 吨 说明 含铁原料包括铁精粉 铁富矿粉 外循环返矿粉 进口矿粉 除尘灰 钢渣 污泥 氧化铁皮等 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 符合质量要求的产品 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 炼铁块矿的选矿好破碎过程中的粉料 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 技术经济指标 7 吨烧结矿熔剂消耗定义 生产一吨烧结矿所消耗的熔剂量 千克 吨 公式 子项 熔剂消耗总量 千克 母项 烧结矿产量 吨 说明 烧结矿熔剂包括石灰石 消石灰 生石灰 白云石粉 菱镁石粉等 8 烧结返矿率定义 烧结矿返矿量占烧结矿入炉量及烧结返矿量之和的百分比 单位 公式 子项 烧结矿返矿量 吨 100母项 烧结矿入炉量 烧结矿返矿量 吨 说明 数据统计以计量部门实际计数量为准 9 工序能耗定义 烧结工序能耗是指烧结生产所用全部能源折算成标煤量与烧结矿产量之比 说明 工序能耗越多 说明该工序的能源消费越大 质量指标 1 烧结矿品位定义 指烧结矿含铁率 单位 公式 子项 每个试样所代表的烧结矿产出量 吨 该试样化验含铁量 100 吨 母项 烧结矿产出量 吨 2 烧结矿碱度 R 定义 烧结矿中氧化钙含量与二氧化硅含量的比值 单位 倍 公式 子项 烧结矿中氧化钙含量 母项 烧结矿中二氧化硅含量 质量指标 3 烧结矿碱度稳定率定义 检验总量中碱度波动符合标准的量占检验总量的百分比 单位 公式 子项 检验总量中碱度波动符合标准的量 吨 100母项 检验总量 吨 4 烧结矿转鼓指数定义 试样检测后粒度大于规定标准的重量与总试样重量之比 单位 公式 子项 试样检测后粒度大于规定标准的重量 千克 100母项 试样总重量 千克 母项 试样总重量 千克 质量指标 5 烧结矿筛分指数定义 试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿占试样总重量的百分比 单位 公式 子项 试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿总重量 千克 1006 烧结矿氧化亚铁含量定义 烧结矿中氧化亚铁含量的百分比 公式 子项 烧结矿中含氧化亚铁量 吨 100母项 烧结矿产出总量 吨 质量指标 7 低温还原粉化指数 RDI 定义 还原粉化指数 RDI 表示铁矿石先还原再通过转鼓实验后的粉化程度 分别用转鼓实验后筛分得到的大于6 30毫米 大于3 15毫米和大于0 5毫米的物料质量与还原后试样总质量之比的百分数表示 并分别用 6 3毫米 RDI 1 6 3 3 15毫米 RDI 1 3 16 和 0 5毫米 RDI 1 0 6 三个代号加以表达 烧结矿质量标准 第二章原料知识 学习目标了解烧结主要原料的性质 掌握其作用以及对原料的要求 知识要求烧结的主要原料各种原料的性质对原料的要求烧结原料相关设备 第一节烧结原料的特性与要求 烧结原料主要由含铁原料 熔剂 燃料组成 下面我们分别对这三种原料进行介绍 一 烧结含铁原料 含铁原料的分类烧结含铁原料主要有铁矿粉 除尘灰 返矿 炼钢污泥等 而最主要的含铁原料是铁矿石 铁矿石分为磁铁矿 赤铁矿 褐铁矿 菱铁矿四大类 烧结所用的原料及特点 含铁原料主要有 铁矿石 高炉灰 转炉灰 钢渣粉 轧钢皮 硫酸渣等 1 铁矿石 按种类分可分为两种 天然富矿粉和精矿粉 见下图 磁铁矿 根据铁矿物组成的不同可分为 磁铁矿 赤铁矿 褐铁矿 菱铁矿 1 磁铁矿 主要含铁矿物为磁铁矿 化学式为Fe3O4 在自然界中 纯磁铁矿矿石很少见 在地球表面常受大气的氧化作用 根据其氧化程度不同来表示铁矿石的氧化程度 用TFe FeO 表示 TFe FeO 72 4 31 2 33为纯磁铁矿 TFe FeO 3 5为磁铁矿TFe FeO 3 5 7为半假象赤铁矿TFe FeO 7为假象赤铁矿磁铁矿石具有强磁性 颜色及条痕均为铁黑色 坚硬 致密 难于破碎和还原 一般含硫 磷较高 脉石主要为石英 硅酸盐和碳酸盐 磁铁矿样本 赤铁矿 褐铁矿 2 赤铁矿矿石主要含铁矿物为赤铁矿 化学式为Fe2O3 理论含铁量为70 含氧量30 颜色 结晶者为铁黑色至钢灰色 其它均为红色或暗红色 条痕均为樱红色 借此可与其它铁矿物相区别 赤铁矿仅有弱磁性 一般含硫 磷较低 与磁铁矿相比 结构较软 较易破碎和还原 脉石多为石英和硅酸盐 3 褐铁矿石主要含铁矿物为含结晶水的氧化铁 其化学成分mFe2O3 nH2O 理论含铁量为55 2 66 1 自然界中的褐铁矿绝大多数以2Fe2O3 3H2O形态存在 颜色 为黑色到褐色 土状者为黄褐色 条痕为黄褐色 无磁性 质地较松 密度小 含水量大 赤铁矿样本 褐铁矿样本 菱铁矿 4 菱铁矿石主要含铁成分是FeCO3 理论含铁量48 2 FeO为62 1 CO2为37 9 颜色 为灰色和黄褐色 风化后变为深褐色 条痕为灰色或带黄色 无磁性 通常菱铁矿含铁不高 为30 40 但经焙烧后 释放出CO2 其含铁量显著增加 矿石也变得疏松多孔 易破碎 还原性能好 硫 磷低 菱铁矿样本 高炉灰 2 高炉灰 高炉煤气除尘产生的灰尘 有两种形式 一种是尘泥 一种是粉尘 目前高炉大量使用布袋除尘器 尘泥已很少见了 主要是以粉尘形式出现 主要成份 Fe2O3 45 左右 C 20 30 转炉灰 3 转炉灰 炼钢转炉除尘产生的灰尘 主要以尘泥形式出现 主要成份 FeO 65 左右 CaO 10 左右 MgO 5 左右 钢渣粉 4 钢渣粉 炼钢钢渣经过加工 磁选后 含有较高铁分的钢渣 主要成份 FeO 45 左右 SiO2 10 CaO 30 MgO 5 轧钢皮 硫酸渣 5 轧钢皮 轧钢过程中剥落下来的氧化铁皮 主要成份为氧化铁 铁含量在70 左右 6 硫酸渣 化工厂用黄铁矿制硫酸的副产品 铁含量在40 55 硫含量较高 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 8mm 熔剂 二 烧结熔剂烧结熔剂的作用 熔剂是高炉冶炼过程中的造渣物质 有利于高炉进一步提高冶炼强度和降低焦比 改善烧结矿强度的冶金性和还原性 可以向高炉提供自熔性和高碱度烧结矿 熔剂与矿石中的高熔点脉石熔化生成熔能温度较低的易熔体 能够去除部分有害杂质 熔剂 烧结熔剂的类别主要有 石灰石 白云石 菱镁石 生石灰 轻烧白云石 轻烧镁粉 消石灰等 1 石灰类石灰石 CaCO3 CaO含量一般在50 左右 生石灰 CaO CaO含量一般在80 左右 消石灰 Ca OH 2 CaO含量一般在60 左右 2 白云石类白云石 CaCO3 MgCO3 CaO 30 左右 MgO 20 左右 轻烧白云石 CaO MgO CaO 50 左右 MgO 30 左右 3 镁矿类菱镁石 MgCO3 MgO 50 左右 轻烧镁粉 MgO MgO 70 左右 我厂入厂熔剂质量标准 燃料 三 烧结燃料燃料在烧结过程中主要起发热作用和还原作用 它对烧结过程及烧结矿质量 品质影响很大 烧结生产使用的燃料分点火燃料和烧结燃料两种 1 点火燃料点火燃料具有气体燃料 液体燃料 固体燃料 一般常采用焦炉煤气 15 与高炉煤气 85 的混合气体 其发热值5860KJ m3 而实际生产中不少厂只用高炉煤气点火 2 烧结燃料烧结燃料是指混入烧结料中的固体燃料 一般采用的固体燃料主要是碎焦粉和无烟煤粉 对烧结所用的固体燃料总的要求是 固体燃料碳含量高 挥发分 灰分 硫含量要低 固定碳含量高 固定炭是发热体 固定炭越高越好 焦粉 C 80 无烟煤粉 C固 75 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 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 水分小于10 烧结用固体燃料应满足以下要求 燃料 燃料粒度对烧结过程的影响 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 各种燃料简介 固体燃料主要有 碎焦粉 无烟煤 1 焦粉常见的成份 C 82 灰分 15 挥发分 3 2 无烟煤常见的成份 C 75 灰分 13 挥发分 10 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 cm3 具有发热值高37674 46046KJ 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 各种燃料简介 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 高炉煤气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 各种燃料简介 第三章烧结基础理论知识 第一节烧结的方法烧结方法的分类按照烧结设备和供风方式的不同可分为 鼓风烧结 烧结锅 平地吹 这是土法烧结 逐渐被淘汰 抽风烧结 连续式 带式或环式烧结机 间歇式 箱式移动烧结机 在烟气中烧结 第二节配料 1 配料以及配料的目的 配料是根据对烧结矿的质量指标要求和原料成分 将各种烧结料 铁原料 熔剂 燃料等 按一定的比例组成配合料的工序过程叫配料作业 配料的目的 就是依据高炉冶炼对烧结矿的要求 获得化学成分稳定 物理性能良好的烧结矿 同时要考虑到烧结生产对混合料要有一定透气性的要求 以保证烧结生产的优质 高产 低耗 并且要考虑矿物资源的综合利用和有利于有害杂质去除 三种配料方法 容积配料重量法检查 重量法配料 按成分配料 常用的为重量法配料 2 配料的要求 达到考核指标要求 如TFe 碱度的稳定 达到高炉对杂质的要求 如S P MgO Al2O3 SiO2Na2OK2O等 满足烧结的烧结性能和燃料的要求 如各种原料的搭配合理 煤粉的用量合适 根据供料情况合理利用资源 如印粗 杂矿 铁屑 转炉渣的配用等 皮带上料量混匀料 0 4Kg m 燃料和熔剂 0 1Kg m配料的总量 1Kg m 配料的要求 第三节混合制粒 混合制粒的造球过程造球的过程一般分为3各阶段 即第一阶段形成母球 第二阶段母球长大 第三阶段长大的母球 又称生球或准颗粒 进一步密实 上述3个阶段是靠加水润湿 水的状态主要分为结合水 毛细水 重力水 和用滚动的方法产生的机械作用 滚动 翻动 滑动 来实现的 在生产中减少3 0mm分 增加3 8mm分 尤其时增加3 5mm粒级的含量 第四节烧结 烧结基本原理抽风烧结是将准备好的含铁原料 燃料 熔剂经混匀制粒 通过布料器布到烧结台车上 随后点火器在料层点火 点火的同时开始抽风 以台车炉篦下形成一定负压 空气则自上而下通过烧结料层进入下面的风箱 随着料层表面燃料的燃烧 燃烧带逐渐向下移动 当燃烧带到达炉篦时 烧结过程即告终结 烧结过程是复杂的物理化学反应的综合过程 按照温度变化和烧结过程中所发生的物理化学反应 烧结料层可分为五个带 或五层 各带的特点见下页 第四节烧结 烧结矿带 这一带的温度在1100 C以下 主要反应是液相凝结 矿物结晶 预热空气 此带表层强度差 其原因是 烧结温度低 受空气剧冷作用表层矿物来不及析晶 玻璃质较多 内应力很大 所以性脆 在烧结机卸矿段被击碎而进入返矿 表层厚度一般为40 50mm 只有在烧结机点火器采取保温措施才能改善其表层强度 燃烧带 燃烧带是燃料着火开始 最高温度可达1100 1500 C 此外混合料软化 熔融及液相生成 该带厚度为15 50mm 此带队烧结矿产量和质量影响很大 该带过宽会影响料层透气性 导致产量低 过窄烧结温度低 液相量不足 烧结矿粘结不好 强度低 该层的宽度受燃料粒度 抽风量的影响 第四节烧结 预热带 在烧结过程中 预热带的厚度很窄 这一带的温度在150 700 C范围内 也就是说燃烧产物通过这一带时 将混合料加热到着火温度 由于温度不断的升高 化合水和部分碳酸盐 硫化物 高价锰氧化物逐步分解 在废气中氧的作用下 部分磁铁矿发生氧化 在预热带只有气相与固相或固相同固相之间的反应 没有液相的生成 干燥带 预热带的下层就是干燥带 它借助于来自上层的燃烧产物带进的热量 是这一层的混合料水分蒸发 混合料中强度较差的小球可能被破坏 过湿带 从干燥带下来的废气含有大量的水蒸汽 这些含水蒸汽的废气遇到冷料时温度突然下降 当这些含水蒸汽的废气温度下降到露点以下时 水蒸汽由气态变为液态 使下层混合料水分不断增加而性成过湿带 该带湿料层透气性变坏 破坏已造好的混合料小球 烧结过程的物理化学变化 混合料水分的蒸发和凝结 碳酸盐的分解 混合料中碳的燃烧 铁氧化物的还原与氧化 低熔点矿物的生成 熔化和固结 烧结黏结相 烧结液相的作用1 将未熔的固体颗粒粘结成块 保证烧结矿具有一定的粒度 2 润湿未熔的矿粒表面 产生一定的表面张力将矿粒拉紧 使其冷凝后具有强度 3 从液相中形成并析出烧结料中所没有的新的矿物 这种新矿物有利于改善烧结矿的强度和还原性等 影响液相生产的因素1 烧结温度温度越高 液相量越多2 烧结矿碱度液相随碱度的提高而增加 碱度是影响液相量和液相类型的主要因素3 烧结气氛还原性气氛越强 FeO增加 熔点下降 易生成液相4 化学成份主要是SiO2 Al2O3 MgO的影响 烧结黏结相 烧结过程的主要液相1 铁 氧体系 FeO Fe3O4 在烧结磁铁矿粉时 部分Fe3O4转变为FeO 二者形成固熔体 在烧结高品位铁矿时更为重要 2 硅酸铁 FeO SiO2 体系主要以铁橄榄石 2FeO SiO2 形式出现 是生产非熔剂性烧结矿的主要黏结相 需要较高的烧结温度和还原性气氛 且SiO2含量要高 3 硅酸钙 CaO SiO2 体系其存在形式较多 有硅灰石 CaO SiO2 硅钙石 3CaO 2SiO2 正硅酸钙 2CaO SiO2 硅酸三钙 3CaO SiO2 等 其中正硅酸钙在降温过程中会发生晶变 从 体向 体转变量体积增大10 导致烧结矿在冷却时自行粉碎 2CaO SiO21436 2CaO SiO2675 2CaO SiO2 烧结黏结相 烧结过程的主要液相4 铁酸钙体系 CaO Fe2O3 主要铁酸二钙 铁酸一钙 二铁酸钙等 其具有熔化温度低 生成速度快 液相强度高 还原性好 流动性好等特点 是生产碱性烧结矿的主要黏结相 也是生产高碱度烧结矿所追求的最理想的黏结相 5 钙铁橄榄石 CaO FeO SiO2 体系生产熔剂性烧结矿 当燃料配比较多 烧结温度较高 还原性气氛强时 可形成较多的此种液相 此体系的液相液相黏度较小 流动性好 有利于改善透气性 但烧结矿较脆 是我们生产低碱度烧结矿的主要液相 6 钙镁橄榄石 CaO MgO SiO2 体系生产含镁的烧结矿时会出现此类液相 适当的MgO可降低硅酸盐的熔化温度 减少玻璃质 阻止正硅酸钙的晶变 7 铁钙铝的硅酸盐 CaO SiO2 Al2O3 FeO 体系当矿粉中的Al2O3含量较高时 可形成含铁的硅酸盐矿物 适量的有利于降低熔化温度 降低黏度 促进铁酸钙的生成 有利于改善烧结矿强度 但过高后会引起液相强度降低 烧结矿粒度变差 理论上一般将烧结矿中的Al2O3与SiO2比例 铝硅比 控制在0 15 0 35倍之间为宜 不同碱度的烧结矿的矿物组成 1 非自熔性烧结矿的矿相组成 主要铁矿物 磁铁矿 赤铁矿 浮氏体 液相组成 铁橄榄石 玻璃体及部分游离的石英 SIO2 2 自熔性烧结矿 含铁矿物与上相同 液相组成 钙铁橄榄石 正硅酸钙 少量的铁酸钙 游离石英及玻璃体 3 高碱度烧结矿的矿相组成 含铁矿物与上相同 液相矿物 主要是铁酸钙 铁酸二钙 当碱度更高的时候还会形成铁酸三钙 少量的钙铁橄榄石及残余的CaO 烧结矿多孔组织的形成和宏观结构 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 烧结矿的微观结构 可以分为 海绵结构 溶蚀结构 骸晶结构 交织结构大粒状结构 斑状结构 骸晶结构 点状共晶结构 熔蚀结构 交织结构 1 烧结矿经过剪切式单齿辊破碎机进行破碎 2 冷却后的烧结矿经过鼓风式带式冷却机或鼓风式环式冷却机进行冷却处理 3 冷却后烧结矿进行整粒系统 控制烧结矿的上下限的粒级 以达到烧结矿质量要求的目的 第五节成品烧结矿的处理 可以使高炉的成品矿的粉末量降低到最低限度 5mm的含量于5 消除大块烧结矿 烧结矿的粒级含量趋于合理化 可以得到满意的铺底料 10 20 mm的部分 使烧结矿的强度提高 高炉获得显著的经济效益 烧结矿整粒的目的和意义 现代化烧结机的主要设备配置 机械化原料场一次料场 将烧结所用铁矿粉使用大型堆取料机进行堆放 取料供料 二次料场 将烧结用铁矿粉 高炉返矿及除尘灰等返回料按一定比例配料 然后在料场使用堆料机进行平铺 铺到一定程度后 用取料机直取供烧结使用 这种料名为混匀料或中和料 经过平铺直取工艺后 其成份均匀稳定 有利于提高烧结矿质量 燃料破碎和上料系统将烧结用焦粉 无烟煤等燃料用破碎机破碎到3mm以下 然后供到烧结配料矿槽 熔剂上料系统将烧结所用的石灰粉 白云石粉 镁粉等熔剂通过风力输送或皮带输送 供到烧结配料矿槽 现代化烧结机的主要设备配置 自动化配料系统使用计算机PLC系统 将各种原料的配比输入计算机后 实现自动化配料 混料系统将配好的原料送入圆筒混合机中 进行有效的混匀 并配加适量的水 保证烧结过程中合适的导热效果 使部分原料可造成球 烧结机系统将混好的原料布到烧结机台车上 然后进行表面点火和抽风烧结 从而形成烧结饼 烧结抽风系统主要是抽风机和大烟道 风箱等 为烧结生产提供抽风 保证烧结能够有效进行 现代化烧结机的主要设备配置 烧结矿破碎和冷却系统将烧结机生产出的烧结饼破碎到100mm以下 然后使用带式冷却机或环式冷却机对热烧结矿进行鼓风降温 烧结矿筛分系统将冷却后的烧结矿使用振动筛分级 将小于5mm的烧结矿粉末返回烧结配料室进行重新配料烧结 大于5mm的烧结矿供给高炉使用 配用铺底料的烧结系统还需要在成品矿中筛出10 20mm的部分烧结矿当作烧结铺底料 烧结矿供料系统配有烧结矿成品矿槽和皮带输送机 将成品烧结矿储存在成品矿槽内 并根据高炉需要将成品烧结矿供到高炉矿槽 现代化烧结机的主要设备配置 除尘系统机头电除尘系统 将烧结抽风机抽出的烟气中的粉尘进行收集和回收 达到粉尘达标排放 机尾电除尘系统 将烧结机存在系统 筛分系统等处产生的粉尘抽入电除尘器后收集利用 以保证现场无扬尘 其它除尘器 收集成品矿转运站 配料室等产生的粉尘并回收利用 烧结机脱硫系统将烧结生产过程中化学反应产生的SO2使用氨法 石灰石膏法等办法进行收集处理 以降低SO2排放到大气中后对自然界的影响 烧结余热发电系统利用冷却烧结矿时产生的高温废气生产高温蒸汽 然后带动汽轮机发电 以达到节能效果 球团部分 链篦机回转窑生产线 球团车间平面分布图 第一章概论 学习目标了解球团工艺的目的和意义 掌握球团的主要经济技术指标 知识要求球团矿生产的目的及意义球团主要经济技术指标 第一节球团工艺概述链篦机 回转窑工艺流程生产球团用的铁精粉和膨润土进厂储存于精粉料场和膨润土仓库 使用时 精粉由轮式装载机装入精粉矿仓 膨润土由人工加入膨润土矿仓 按合理配比配料 配合料经圆筒烘干机烘干混均后 由胶带机输送至润磨机进行混均和再磨 混均后的混合料再由胶带机输送至造球室缓冲料仓 皮带机给入圆盘造球机造球 生球经圆辊筛筛分 不合格的生球筛除 返回造球室混合料仓重新造球 合格生球均匀布至链篦机篦床上 经干燥 预热后 预热球经过铲料板 溜槽进入回转窑 氧化焙烧后的球团矿卸入环冷机鼓风冷却 冷却后的成品球经胶带机输送至成品仓 或者成品料场 由汽车运至高炉料场 第一章概论 球团工艺流程图 第二节原料产品技术标准 1 铁精粉 第一章概论 精粉 1 精矿粉 球团用原料主要是精矿粉 主要来自 巴西 智利 乌克兰 主要成份 TFe 65 左右 高炉灰 2 高炉灰 高炉煤气除尘产生的灰尘 有两种形式 一种是尘泥 一种是粉尘 目前高炉大量使用布袋除尘器 尘泥已很少见了 主要是以粉尘形式出现 主要成份 Fe2O3 45 左右 C 20 30 转炉灰 3 转炉灰 炼钢转炉除尘产生的灰尘 主要以尘泥形式出现 主要成份 FeO 65 左右 CaO 10 左右 MgO 5 左右 第一章概论 2 膨润土 第一章概论 3 成品球团矿 酸性球团矿质量标准 第二章球团工艺流程 学习目标了解球团工艺流程 掌握其球团科学技术的发展知识要球掌握球团工艺流程研究新的添加剂改善球团矿质量 降低球团矿生产成本 第一节备料 铁精粉入料场 分开放置 分仓放料 膨润土仓放料 成品膨润土入库 人工加料 1 工艺流程 第二章球团工艺流程 第二章球团工艺流程 2 工艺方法进厂铁精粉 按料种 分开放置 堆放在料场中 用汽车和铲车按料种分别装入各个原料仓 上料时 在受料精粉矿仓中心部位卸料 成品膨润土入库 卸到料场中 装入膨润土仓放料 第二章球团工艺流程 3 技术要求料场精粉禁止打水 入仓精料水分 9 各矿仓矿粉料位必须保持在矿仓高度 2 3 原料储备量必须保证在1天以上 第二章球团工艺流程 第二节配料和烘干混合 配料 烘干 润磨 混合料 生球筛余 1 工艺流程 第二章球团工艺流程 2 工艺方法通过螺旋给料机使膨润土料流均匀平铺于p 1皮带上 通过各皮带秤控制下料量 调整铁精粉 膨润土配比 p 1皮带配合料经p 2 p 3 p 4皮带通过烘干机将配合料烘干混合 水分 7 1 干料经R 1皮带送至润磨机再磨 经Q 1皮带送至造球室缓冲料仓 第二章球团工艺流程 3 技术要求工艺方法配料按下达的配料比进行 各给料机给料流量大小稳定 且符合配料比要求 配料铁精粉允许波动量 1 0 混料必须均匀 膨润土分布合理 便于充分发挥粘结剂功效 每班做三次配料比检查 取1米皮带铁精粉 膨润土 分别取样三次并称量 求其平均值 烘干混合料水分7 1 第二章球团工艺流程 造球 筛分 干燥预热 1 工艺流程 小于8mm 大于16mm 第三节造球 第二章球团工艺流程 2 工艺方法造球室混合料仓中的混合料 由皮带给料机给入圆盘造球机 经圆盘造球机旋转 混合料在盘内滚动经加水成球 下料量大小 按实际生产调整 盘内大块大球需人工破碎 根据成球效果 可调节水量 确保生球质量合格 圆盘造球机中合格生球通过离心力甩至接料板滚落至生球皮带 将生球运至大圆辊筛进行筛分 粒度大于16mm的生球被大辊筛筛除 进返料漏斗 粒度小于16mm的生球被筛下 给到宽皮带 由宽皮带给到小圆辊筛进行筛分 粒度小于8mm的生球被小辊筛筛除进返料漏斗 合格的生球布入链篦机篦床 粒度大于16mm和小于8mm的生球经返料漏斗被6 皮带运至混合料仓 第二章球团工艺流程 3 技术要求粒度10 16mm生球合格率 75 落下强度 4次 个球0 5m 合格率 80 水分8 11 表面光洁圆溜 保持下料量 加水量 稳定合理 生球 上层辊 宽皮带 下层辊筛 篦床 布料板 第四节筛分布料 1 工艺流程 第二章球团工艺流程 第二章球团工艺流程 生球由生球皮带送至双层辊筛筛分后 合格生球通过布料板均匀布在篦床上 生球随篦床进入链篦机炉膛内 2 工艺方法 第二章球团工艺流程 篦床上生球料面平整 两侧不露篦床 不断料不拉沟 厚度均匀 篦床上生球料层厚度一般为150 180mm 3 技术要求 烟囱 引风 除尘 布料 干 干 预热 除尘 环冷机热风 窑尾热风 第二章球团工艺流程 1 工艺流程 第五节链篦机干燥和预热 第二章球团工艺流程 布好的生球随篦床进入链篦机炉膛内 依次经过干燥 段 干燥 段 预热段 预热好的球团由链篦机头经铲料板 溜槽进入回转窑尾部 链篦机热源 回转窑窑尾热气流 950 1050 由溜槽罩进入链篦机预热段 热风由上而下穿过篦床料层后 分别经3 4 多管除尘器 3 4 耐热风机进入干燥 段篦床工作面上部 环冷机冷却风经热交换后形成的热风 500 左右 经过重力除尘器 送入链篦机干燥 段 干燥 段 段热风经过料层 篦床工作面 下部风管道 1 2 多管除尘器 1 2 主引风机 送入主烟囱 链篦机头铲料板处与回转窑之间的漏料 由斗式提升机返回窑尾 2 工艺方法 第二章球团工艺流程 链篦机启动前要检查链篦机冷却水 润滑系统是否正常 热工制度要合理 要相对稳定 干燥 段 100 350 干燥 段 400 600 预热段 800 1000 链篦机机头负压运行150 250pa 3 技术要求 1 工艺流程 第六节回转窑焙烧 第二章球团工艺流程 第二章球团工艺流程 预热好的球团进入旋转的回转窑内 经翻转焙烧后 经窑头卸料槽一次风冷 进入环冷机 通过操作助燃风与螺旋给料机控制煤粉与助燃风比例与流量 来控制窑内氧化气氛及窑尾热气流的温度 通过仪表显示值检查回转窑各段温度 检查窑转速 下料量是否稳定 根据窑况合理调节窑转速 温度 下料量 使之相互匹配 2 工艺方法 第二章球团工艺流程 回转窑的热工制度要求相对稳定合理 双色温度1050 1350 保持窑内氧化气氛 氧化过剩系数保持在4 6 3 技术要求 第七节成品系统 第二章球团工艺流程 1 工艺流程 第二章球团工艺流程 回转窑焙烧好的赤热球团矿 经窑头卸料槽进入环冷机台车内 球团矿温度在960 1050 左右 台车随摩擦动圈一起沿轨道运行 环冷机的3台鼓风机 鼓入的冷却风沿环冷机下部风道 经台车底捕风板 自下而上穿过赤热球团矿料层 发生热交换 冷却球团矿 环冷机一段热风经顶罩烟道进入回转窑 环冷机二段热风经风管 重力除尘器 进入链篦机干燥 段顶罩 环转的台车里的球团矿经卸料口时 将其卸入受料斗 然后由板式输送机和成品皮带输送至成品仓 2 工艺方法 第二章球团工艺流程 球团矿冷却时间不小于45min 环冷机风量稳定合理 台车内布料厚度700 760mm 且厚度均匀 不跑空车 环冷机排矿温度 150 3 技术要求 第八节除尘 1 工艺流程 第二章球团工艺流程 第二章球团工艺流程 环冷机除尘由重力除尘器完成 回转窑 链篦机 除尘由1 2 3 4 多管除尘器及链篦机沉降灰斗完成 环冷机热风经5 重力除尘器进入链篦机干燥 室 回转窑热气流进入链篦机预热段 穿过料层及篦床工作面经双侧抽风分别进入1 2 多管除尘器 1 2 耐热风机进入链篦机干燥 段 经3 4 多管除尘器 经3 4 主引风机由烟囱排出 各除尘器及链篦机沉降灰斗收集的除尘灰经加湿机加湿后由各排灰阀排出 链篦机沉降灰由皮带送至储灰场 2 工艺方法 第二章球团工艺流程 运行时 油压 0 1Mpa 则水压应低于油压0 01Mpa 轴瓦 轴承温度T T0 65 除尘器储尘斗内积尘平面不准超过料斗上料口 烟囱排出烟气粉尘浓度应 150mg Nm3 3 技术要求 1 工艺流程 第二章球团工艺流程 第九节水冷却系统 第二章球团工艺流程 链篦机冷却水水源为自备储水池 补给水为工业新水 自备储水池水温 靠自然冷却及补给水调节 泵房配有两台离心式清水泵 其中一台备用 凉水池中清水被泵输送到链篦机水梁 主托轴及各上托轴 经回水管道流入热水池中 再经沉淀溢流 以清水形式进入凉水池 2 工艺方法 第二章球团工艺流程 凉水池中水质 硬度应 300mg L 水温 30 补给水应及时补给凉水池中 确保凉水池中水位始终保持在凉水池池容2 3水位线 定期处理热水池中沉积泥 水泵启动后 水泵不上水 空转不得超过三分钟 若在用一路因故障停水应马上启动备用路供水 正常生产时 链篦机严禁断水 根据回水温度 调节给水量 3 技术要求 现代化链篦机 回转窑生产线主要设备配置 自动化配料系统使用先进的计算机PLC控制系统 将各种原料的配比输入计算机后 通过圆皮带秤自动检测瞬时流量 反馈PLC控制系统 调整圆盘给料机转速 增加或减少下料量 实现自动化配料 烘干系统将配好的原料送入圆筒烘干机中 物料在筒体内螺旋翻转 从入料端向出料端运动 出料端的燃烧室产生的高温烟气逆着物料运动方向 由出料端向入料端运动 在物料和高温烟气运动过程中 进入烘干机的物料由常温加热到40 70 高温烟气逐渐冷却 并将物料加热后产生的蒸汽带走 现代化链篦机 回转窑生产线主要设备配置 润磨系统将干燥好的原料送入圆筒润磨机中 润磨机内填充有直径40mm 80mm的钢球 物料进入润磨机后 筒体在运转过程中带着物料和钢球翻转 物料被钢球冲击 挤压 进一步磨细 便于造球盘造球 造球系统润磨机磨好的物料进入造球机后 在造球盘内随球盘旋转滚动 通过滴水和雾化水 控制物料在球盘内的成球速度和密实性 待造好的生球粒度达到要求后 通过球盘旋转产生的离心力 甩出球盘 现代化链篦机 回转窑生产线主要设备配置 布料系统将造球机造好的生球进行筛分 本系统共有2道辊筛 上层为大辊筛 起作用是将粒度大于18mm的大球筛除 粒度小于18mm的生球进入小球筛 小球筛是将粒度小于6mm的小球筛除 粒度大于6mm的进入链篦机 经过大小辊筛后 进入链篦机的生球粒度在6mm 18mm之间 链篦机系统链篦机是将布料筛分好的生球 从顶部鼓高温烟气 底部抽风 进行干燥和预热 使其在进入回转窑焙烧前 具有一定的温度和强度 减少窑内焙烧时热量的损失和破碎 现代化链篦机 回转窑生产线主要设备配置 回转窑系统回转窑是通过窑头煤气及煤粉燃烧产生的热量来焙烧从链篦机进入窑内的球团矿 物料从窑尾向窑头运动 高温烟气从窑头向窑尾运动 冷却系统环冷机将回转窑落入环冷机内焙烧合格的球团矿 由外置风机从环冷机底部风箱鼓风 进行强制冷却 冷却后的球团矿温度低于150 风系统链篦机 回转窑球团矿生产线的风系统由高温风机和主抽风机构成 高温风机的作用是将链篦机预热段产生的高温废烟气抽出后鼓入链篦机干燥一段 进行生球干燥 主抽风机是将链篦机干燥二段 一段生球干燥过程中产生的低温废烟气抽出外排 现代化链篦机 回转窑生产线主要设备配置 除尘系统高温多管除尘器是将高温风机抽出的高温废烟气在进入风机前进行除尘 防止烟气中粉尘含量过高 影响风机正常运转 电除尘器是将主抽风机抽出的低温废烟气在进入风机前进行除尘 一是防止粉尘含量过高 影响风机正常运转 二是将烟气中的粉尘进行收集和回收 达到烟气达标排放 日钢烧结的几项专有技术介绍 第一项技术 低成本配矿 配矿思路编制烧结 炼铁配矿优化模型 将烧结配料计算 高炉配料计算 烧结矿成本预测和铁水成本预测四个部分的运算有机地结合 测算铁矿石使用的经济性 对生产和采购进行有效指导 编制铁矿石炼铁测算模型 能够方便非专业人员使用 及时准确地指导其采购工作 低成本配矿技术 低成本配矿技术 应用效果 运用本模型对铁矿石进行测算和对比 从中选择低成本的矿粉购买 从而从源头上控制好成本 实现日钢 先算后干 的经营理念 由于炼铁测算模型整个计算过程实现了自动计算 非常方便矿石采购等非专业人员使用 从而将铁矿石采购 炼铁生产和铁前成本更有效地结合起来 第二项技术 褐铁矿烧结 褐铁矿是含结晶水高的氧化铁矿石 与高品质矿石的含铁品位和市场价格的比较 两类铁矿石价差从400元 吨到200元 吨 而且脱水后与高品质矿石的含铁品位相差不大 因此 如果能利用好这种含水氧化铁矿石 可能是一种很好的经济型炼铁原