铁前工艺培训教材

铁前工艺培训教材,作 者：,主讲人：,球团工艺简介烧结工艺简介炼铁工艺简介,球团工艺简介,前言球团生产工艺的发展生产工艺的主要内容工艺流程图造球主要设备参数球团的焙烧固结,前言,球团生产工艺是一种提炼球团矿的生产工艺，球团与烧结是钢铁冶炼行业中作为提炼铁矿石的两种常用工艺。球团矿就是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。,球团矿与烧结矿的对比,球团生产工艺的发展,由于天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用；而铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高；过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量；细磨精矿粉易于造球，粒度越细，成球率越高，球团矿强度也越高。综上所述原因，球团生产工艺在进入21世纪后得到全面发展与推广。,如今球团工艺的发展从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料，生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展，技术经济指标显著提高。球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。球团矿具有良好的冶金性能：粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高，有利于强化高炉冶炼。,球团生产工艺的主要内容,球团矿是细磨铁精矿或其它含铁粉料造块的又一方法。它是将精矿粉、熔剂（有时还有粘结剂和燃料）的混合物，在造球机中滚成直径815mm（用于炼钢则要大些）的生球，然后干燥、焙烧，固结成型，成为具有良好冶金性质的优良含铁原料，供给钢铁冶炼需要。,球团法生产的主要工序包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序。,造球,球团矿生产的原料主要是精矿粉和若干添加剂，如果用固体燃料焙烧则还有煤粉或焦粉。这些原料进厂后都要经过准备处理，它包括：,1）所有原料的混匀； 2）将添加物磨碎到足够的细度； 3）将精矿粉（或富矿粉）磨碎到-200网目大于70，上限不超过0.2mm； 4）将固体燃料破碎到小于0.5mm； 5）精矿粉中的水分过多时要进行干燥处理。 6）经过筛分粒度过大的还要重新进行破碎、磨碎处理。,经过上述准备处理的原料，在配料皮带上进行配料；将配料后的混合料与经过磨碎的返矿一起，装入圆筒混合机内加水混合。混合好的料再加到圆盘造球机上造球，造球时还要加适量的水。生球焙烧前要进行筛分，筛出的粉末返回造球盘上重新造球。用固体燃料焙烧时，生球加到焙烧机以前，其表面滚附一层固体燃料。这样制成的生球用给料机加到焙烧设备上进行焙烧。焙烧好的球团要进行冷却，冷却后的球团矿经筛分分成成品矿（10mm）、垫底料（510mm）、返矿（5mm），垫底料直接加到焙烧机上，返矿经过磨碎（至0.5mm）后再参加混料和造球。,目前主要的几种球团焙烧方法：竖炉焙烧球团、带式焙烧机焙烧球团、链箅机一回转窑焙烧球团。竖炉焙烧法采用最早，但由于这种方法本身固有的缺点而发展缓慢。目前采用最多的是带式焙烧机法，60以上的球团矿是用带式焙烧机法焙烧的。链箅机一回转窑法出现较晚，但由于它具有一系列的优点，所以发展较快，今后很可能成为主要的球团矿焙烧法。,以竖炉焙烧球团为例，焙烧后被冷却下来的球团矿中会有一部分粘连的大块，需要通过下部的辊式破碎机破碎后排出炉外，然后经过破碎筛分取得成品球团矿，筛下产物则成为垫底料返回重新焙烧。,球团焙烧固结,工艺流程简图,主要设备规格型号技术参数,新区竖炉大型高压设备技术参数见下表,新区竖炉低压设备技术参数见下表,烧结工艺简介,前言什么是烧结烧结五带及特征烧结系统简介烧结工艺图,前言,传统的钢铁工业生产系统是由采矿、选矿、烧结（球团）、炼铁、炼钢、轧钢这六大工序组成的，烧结在钢铁企业中占有相当重要的地位。,什么是烧结,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。烧结料通常由选矿厂出产的铁矿粉和对天然富矿进行破碎、筛分时产生的小于8mm的富矿粉，烧结过程中产生的小于8mm的返矿粉以及其它冶金厂的若干含铁废弃物（如高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣等）组成。,把这些烧结料按一定比例混合后，再根据烧结过程的热量需要和碱度要求配加适量的燃料（焦粉或无烟煤）和熔剂（石灰石、生石灰或消石灰），混匀后放入烧结设备中点火烧结。由于燃料燃烧时产生的高温作用，料层内产生一定数量的液相（但不允许烧结料全部熔化），将那些尚未熔化的粉料粘结成块，这就是烧结矿。由此可见，烧结是一种粉状含铁物料的造块工艺，它主要是靠烧结料中产生的液相把粉料固结成块。烧结配料,烧结五带及特征,将昔日的铁矿入炉改为现代的烧结入炉是炼铁工艺的一大进步，它保证了烧结矿化学成份和物理性能的稳定，达到烧结层有良好的透气性，以获得在冶炼冶炼过程中有良好的生产效果。近代烧结生产是一种抽风烧结过程，将矿粉、燃料、熔剂等配以适量的水分，铺在烧结机的炉篦上，点火后用一定负压抽风，使烧结过程自上而下进行。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，分别为烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带。,1、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。,（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。,烧结系统简介,截止2011年5月底，烧结系统有生产单位7个，即：一铁厂10m3矩形竖炉、新区14 m3矩形竖炉2、磨白灰车间、一铁180m2带烧、二铁平烧50 m22、新区180 m22带烧、新区265 m2带烧。公司对烧结按产品纲目分级管理，即将烧结矿产品组列一个分厂，球团及磨白灰车间组列一个分厂。厂长、工段长、科室等行政管理机构均按分厂设置。烧结厂下辖一铁厂180m2带烧、二铁50m2平烧2、新区180m22、和265m2带烧四个生产车间。各个烧结机主要设备情况。,烧结工艺图,炼铁工艺简介,炼铁工艺图高炉冶炼目的高炉冶炼原理本公司高炉炼铁现状有关技术指标的概念冶炼工艺设备简介,工艺图,高炉冶炼目的,高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等,高炉冶炼原理简介,一、 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（10001300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。,装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。,我公司高炉炼铁现状,1-4#均为420m3高炉5号高炉为600m3高炉6-8#高炉均为1050m3高炉装机容量为5430 m3，年产生铁能力为600万吨的大型炼铁厂,有关技术指标的概念,1、高炉利用系数 每立方米高炉有效容积一昼夜生产生铁的吨数,是衡量高炉生产效率的指标。比如1000米高炉，日产2000吨生铁，则利用系数为 2吨/(米日)。2、焦比 每炼一吨生铁所消耗的焦炭量,用公斤/吨生铁表示。高炉焦比在 80年代初一般为450550公斤/吨生铁，先进的为 380400公斤/吨生铁。焦炭价格昂贵，降低焦比可降低生铁成本。,3、燃料比 高炉采用喷吹煤粉、重油或天然气后，折合每炼一吨生铁所消耗的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量分别称为煤比和油比。此时燃料比等于焦比加煤比加油比。根据喷吹的煤和油置换比的不同，分别折合成焦炭（公斤），再和焦比相加称为综合焦比。燃料比和综合焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料消耗量的一个重要指标。4、冶炼强度 每昼夜高炉燃烧的焦炭量与高炉容积的比值，是表示高炉强化程度的指标，单位为吨/（米日）。,5、休风率 休风时间占全年日历时间的百分数。降低休风率是高炉增产的重要途径一般高炉休风率低于2。6、生铁合格率 化学成分符合规定要求的生铁量占全部生铁产量的百分数，是评价高炉优质生产的主要指标。7、生铁成本 是从经济方面衡量高炉作业的指标。,高炉冶炼工艺-炉前操作,炉前操作的任务：1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。,高炉冶炼工艺-高炉基本操作,高炉炉况稳定顺行：一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀，炉温稳定充沛，生铁合格，高产低耗。 操作制度：根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。 高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。 高炉布料操作,高炉冶炼主要工艺设备简介,高炉设备高炉 横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生