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 Mg Fe O2 SiO2蛇纹石3MgO 2SiO2 2H2O均热炉渣主要成分为2FeO SiO2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 HuntingTon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90 130m2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1950 1951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 45 0 73kg 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 改善球团矿