烧结工艺及布局简介PPT学习教案

1、会计学1 烧结工艺及布局简介烧结工艺及布局简介 铁矿粉造块方法，目前主要有烧结和球团两种铁矿粉造块方法，目前主要有烧结和球团两种 。经过造块而得到的烧结矿和球团矿冶金性能大为。经过造块而得到的烧结矿和球团矿冶金性能大为 改善，给高炉生产带来巨大的经济效益，为钢铁工改善，给高炉生产带来巨大的经济效益，为钢铁工 业的发展奠定了坚实的物质基础。球团矿生产需要业的发展奠定了坚实的物质基础。球团矿生产需要 粒度很细的粉矿或精矿，并需用气体或液体燃料进粒度很细的粉矿或精矿，并需用气体或液体燃料进 行焙烧，原料条件要求比较高。烧结法对原料的适行焙烧，原料条件要求比较高。烧结法对原料的适 应性很强，不仅可以用

2、粒度较粗的富矿粉和精矿生应性很强，不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿生 产烧结矿，同时还可以处理工业含铁废弃物。产烧结矿，同时还可以处理工业含铁废弃物。 第1页/共106页 烧结就是将铁矿粉、溶剂和燃料并添加适宜的烧结就是将铁矿粉、溶剂和燃料并添加适宜的 水分后进行均匀混合，借助燃料产生的高温，使烧水分后进行均匀混合，借助燃料产生的高温，使烧 结料中的组成成分熔化或软化，发生化学物理反应结料中的组成成分熔化或软化，发生化学物理反应 和生成一定量的液相，冷却后互相粘结成块的过程和生成一定量的液相，冷却后互相粘结成块的过程 。 烧结过程所得的多孔块状产品叫烧结矿。烧结过程所得的多孔块状产品叫烧结矿。

3、 第2页/共106页 现代烧结生产的特点在连续作业，大体上分为现代烧结生产的特点在连续作业，大体上分为 原料准备和烧结两个部分。烧结主作业线是从配料原料准备和烧结两个部分。烧结主作业线是从配料 开始，包括配料、混料、烧结、冷却及成品烧结矿开始，包括配料、混料、烧结、冷却及成品烧结矿 整粒几个主要环节，作业线长达数百米。在烧结机整粒几个主要环节，作业线长达数百米。在烧结机 上进行的烧结过程持续时间不长，在几十分钟内完上进行的烧结过程持续时间不长，在几十分钟内完 成点火、燃料燃烧、传热和各种液相生成及冷却和成点火、燃料燃烧、传热和各种液相生成及冷却和 再结晶过程。烧结机大型化有利于提高生产率和降再

4、结晶过程。烧结机大型化有利于提高生产率和降 低单位成本。低单位成本。 第3页/共106页 第4页/共106页 配料矿槽所储存的粉矿、熔剂、焦粉、返矿等配料矿槽所储存的粉矿、熔剂、焦粉、返矿等 烧结原料按照一定的比例，由定量给料机定量排出烧结原料按照一定的比例，由定量给料机定量排出 ，必要时还添加蛇纹石、硅砂等。按种种比例派出，必要时还添加蛇纹石、硅砂等。按种种比例派出 的各种原料，有集料皮带运输机送到一次混合机加的各种原料，有集料皮带运输机送到一次混合机加 水混合，然后送往二次混合机加足水，再次进行混水混合，然后送往二次混合机加足水，再次进行混 合同时造球。混合造球后的烧结送料混合料槽，经合同

5、时造球。混合造球后的烧结送料混合料槽，经 槽下园辊给料机（布料器）铺到烧结机台车上，台槽下园辊给料机（布料器）铺到烧结机台车上，台 车底部为篦条。为车底部为篦条。为 第5页/共106页 了防止篦条间隙漏料和保护篦条不被烧结矿粘结以了防止篦条间隙漏料和保护篦条不被烧结矿粘结以 及及 延长篦条使用寿命，在篦条上面铺一层一定粒度的延长篦条使用寿命，在篦条上面铺一层一定粒度的 成品烧结矿作为铺底料。布好混合料的台车在轨道成品烧结矿作为铺底料。布好混合料的台车在轨道 上移动，经过点火炉使料层表面燃料点燃，同时下上移动，经过点火炉使料层表面燃料点燃，同时下 部风箱强制抽风，使烧结过程继续向下进行。随着部风

6、箱强制抽风，使烧结过程继续向下进行。随着 台车的运行进行烧结反应。台车到达烧结机尾部时台车的运行进行烧结反应。台车到达烧结机尾部时 ，燃烧层达到料层底部，混合料变成烧结饼，由链，燃烧层达到料层底部，混合料变成烧结饼，由链 轮和导轨进行大倾翻，卸落烧结饼。烧结饼经机尾轮和导轨进行大倾翻，卸落烧结饼。烧结饼经机尾 单辊破碎机（一次破碎）破碎后，直接进入冷却机单辊破碎机（一次破碎）破碎后，直接进入冷却机 。冷却后的烧结矿。冷却后的烧结矿 第6页/共106页 经二次破碎机破碎和数次筛分后，按粒级分成成品经二次破碎机破碎和数次筛分后，按粒级分成成品 矿、矿、 铺底料和返矿。成品矿送往高炉，铺底料和返矿则

7、铺底料和返矿。成品矿送往高炉，铺底料和返矿则 分分 别送往铺底料槽和返矿槽，再度在上述系统中循环别送往铺底料槽和返矿槽，再度在上述系统中循环 。同时，烧结过程中产生的废气由主排风机通过下。同时，烧结过程中产生的废气由主排风机通过下 部风箱吸往主排气管，在通过除尘器时进行除尘，部风箱吸往主排气管，在通过除尘器时进行除尘， 然后从烟囱排出。然后从烟囱排出。 第7页/共106页 从前述烧结生产工艺流程可以看出，烧结工艺从前述烧结生产工艺流程可以看出，烧结工艺 操作主要由原燃料准备、配料、混合和造球、铺底操作主要由原燃料准备、配料、混合和造球、铺底 料和布料、点火烧结、烧结矿冷却和整粒等。这些料和布料

8、、点火烧结、烧结矿冷却和整粒等。这些 环节的正确操作和控制，对充分发挥系统设备能力环节的正确操作和控制，对充分发挥系统设备能力 ，生产优质烧结矿，降低烧结工序能耗有重要意义，生产优质烧结矿，降低烧结工序能耗有重要意义 。 第8页/共106页 烧结用料主要有三部分组成：烧结用料主要有三部分组成： （1 1）、含铁料（包括铁矿石及工业副产品）、含铁料（包括铁矿石及工业副产品） ； （2 2）、燃料（煤粉和焦粉）；）、燃料（煤粉和焦粉）； （3 3）、熔剂（包括碱性、酸性熔剂）。）、熔剂（包括碱性、酸性熔剂）。 第9页/共106页 1 1、对铁矿石的质量要求、对铁矿石的质量要求 （1 1）、含铁量高

9、、脉石成分适宜、有害杂质少：）、含铁量高、脉石成分适宜、有害杂质少： 原料含铁量越低，脉石数量就越多，高炉冶炼原料含铁量越低，脉石数量就越多，高炉冶炼 就多用熔剂和焦炭、生产率也要下降。而且渣量增就多用熔剂和焦炭、生产率也要下降。而且渣量增 加的倍率要大于铁分降低的倍率。过贫的矿石直接加的倍率要大于铁分降低的倍率。过贫的矿石直接 入炉在经济上是不合算的，同时在操作上也又较多入炉在经济上是不合算的，同时在操作上也又较多 困难。困难。 脉石中的脉石中的SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3叫酸性脉石，叫酸性脉石，CaOCaO、 MgOMgO叫碱性脉石，矿石中的（叫碱性脉石，矿石中的（CaO

10、+MgOCaO+MgO）/ /（ AlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2）或）或CaO/SiOCaO/SiO2 2的比值叫碱度，碱的比值叫碱度，碱 第10页/共106页 量超过量超过8 8，渣难熔而不易流动。因此矿石中，渣难熔而不易流动。因此矿石中AlAl2 2OO3 3 要加以控制。一般矿石中要加以控制。一般矿石中SiOSiO2 2/ Al/ Al2 2O O3 3比不宜大于比不宜大于2 2 3 3。 铁矿石中常见的有害杂质时硫、磷、砷以及铜铁矿石中常见的有害杂质时硫、磷、砷以及铜 、锌、钾、钠等。这些有害杂质要少。、锌、钾、钠等。这些有害杂质要少。 硫在钢铁中以硫在钢铁中以FeSFe

11、S形态存在招致形态存在招致“热脆热脆”。 磷和铁结合生成化合物磷和铁结合生成化合物Fe3P,Fe3P,此化合物和铁形成此化合物和铁形成 二元共晶二元共晶Fe3PFe3PFeFe，导致钢材，导致钢材“冷脆冷脆”。 第11页/共106页 铅在高炉内还原成金属铅，对炉底起破坏作用。铅在高炉内还原成金属铅，对炉底起破坏作用。 锌在高炉中易还原、易挥发。在高炉上部温度锌在高炉中易还原、易挥发。在高炉上部温度 较低的地方冷凝下来，破坏炉衬并引起结瘤，甚至较低的地方冷凝下来，破坏炉衬并引起结瘤，甚至 堵堵塞烟道。塞烟道。 钾和钠碱金属含量，过高碱金属在高炉内循环富集钾和钠碱金属含量，过高碱金属在高炉内循环富

12、集 ，引起高炉结瘤、悬料、破坏炉衬，甚至堵塞管道，引起高炉结瘤、悬料、破坏炉衬，甚至堵塞管道 。 第12页/共106页 （2 2）、铁矿石化学成分稳定性好：）、铁矿石化学成分稳定性好： 烧结用铁矿石化学成分的波动会引起烧结矿含烧结用铁矿石化学成分的波动会引起烧结矿含 铁量和碱度的波动，从而导致高炉炉温、炉渣碱度铁量和碱度的波动，从而导致高炉炉温、炉渣碱度 和生铁质量的波动，造成炉况不顺，并使焦比升高和生铁质量的波动，造成炉况不顺，并使焦比升高 ，产量下降。，产量下降。 第13页/共106页 （3 3）、有良好的烧结性能（粒度组成、亲水性和成）、有良好的烧结性能（粒度组成、亲水性和成 球性、软化

13、熔融特性等）：球性、软化熔融特性等）： 矿石粒度越均匀，高炉料柱的透气性就越好，矿石粒度越均匀，高炉料柱的透气性就越好， 因此，天然富矿入炉前往往要经过严格的破碎、筛因此，天然富矿入炉前往往要经过严格的破碎、筛 分，使其粒度在分，使其粒度在8 825mm25mm或或101050mm50mm范围之内范围之内 。烧结矿经过整粒可达到理想的冶炼粒度。烧结矿经过整粒可达到理想的冶炼粒度。 矿石强度差、粉末多，料柱透气性不好，炉尘矿石强度差、粉末多，料柱透气性不好，炉尘 吹损量大。吹损量大。 第14页/共106页 高炉使用易还原的矿石，产量高，焦比低。烧结高炉使用易还原的矿石，产量高，焦比低。烧结矿矿

14、比天然块矿有较好的还原性。比天然块矿有较好的还原性。 天然块矿还原次序为：天然块矿还原次序为： 磁铁矿磁铁矿 赤铁矿赤铁矿 褐铁矿褐铁矿 操作及生产过程的监控操作及生产过程的监控 全厂各系统均在中央控制室通过CRT画面（OS站）进行 集中监视和控制。 设备的运转方式设备的运转方式 设备的运转方式有：中央联动、单机手动、机旁手动， 主要运转方式为中央联动，凡可中央联动及单机远动 运转的设备均能在中央控制室操作。 运转准备及联动检查运转准备及联动检查 运转准备前计算机应对设备状态及运行条件进行检查， 如不具备条件对应画面闪烁或有故障及状态记录。 系统选择系统选择 在各系统的操作监视画面上，通过画面

15、进行运转方式选 择（顺序起、停；一齐起、停）和流程选择。 第89页/共106页 顺序起动顺序起动 前述的运转准备、系统选择、联动检查做完后即可进 行系统起动，除配混系统有顺序起动和一齐起动两 种方式外，其他系统均为顺序起动，且逆流程顺序 连锁起动，故对配混系统起动前需选择起动方式。 一齐起动一齐起动 配混系统除了选择逆流程顺序起动外，为了保持配比 的稳定可选择“一齐起动”方式，“一齐起动”指 从配料槽下给料设备开始到一次混合机前设备一齐 起动，其余设备仍为顺序起动。 正常情况下不选择“一齐起动”，当上次停车为“一 齐停止”时，下次起动必须选择“一齐起动”。 第90页/共106页 顺序停止顺序停

16、止 系统的停止一般均为顺料流顺序停止，首先停止给料设备 （烧冷系统除外），然后顺流程延时停止各设备。 一齐停止一齐停止 配混系统除了选择顺序停止方式，还可选择“一齐停止” 的停机方式，从配料槽下给料设备开始到一次混合机 止内设备一齐停止，一混后其他设备仍为顺序延时停 机。 事故停止事故停止 当设备发生事故或现场人员拉事故开关，事故设备及其上 游设备一齐停止，下游设备继续运转。 紧急停止紧急停止 在每个系统画面上均设计有“紧急停止”按键，当有重大 故障时才进行“紧急停止”操作。紧急停止均为全系 统内设备一齐停止。 第91页/共106页 3.3.工艺控制工艺控制 配料控制； 混合料添加水份控制；

17、混合料槽料位控制； 点火燃烧控制； 烧结机料层厚度控制； 烧结机烧透点控制； 第92页/共106页 3.1 3.1 配料系统配料系统 为保证配料准确，所有原燃料集中在配料室， 采用重量法配料。共设有圆盘给料装置, 根据电 子皮带称的物流量检测，调节给料速度，控制给 料量。对烧结用的原料（粉焦、返矿、生石灰、 石灰石、均矿等）按照所要求的比例进行定量自 动控制。 按照高炉的要求以及烧结矿的成分，经计算求 出的最佳配合比送到操作站，在操作站上由操作 人员进行确认，或者手动设定。被采用的配合比， 再按照相关公式求出配合系数，依据混合料槽料 位的需要，确定综合输送量，求出每个圆盘切出 量的设定值。 第

18、93页/共106页 由于储矿槽空间位置的不同，因此，设定值必须 经过延时处理，使各种原料能及时配合。在切出 控制过程中，可以进行PV（测量值）与设定值 （SV）的偏差累积。 配料系统的自动控制由配合系数处理、槽变更处 理、切出量设定值处理、累积偏差处理组成。切 出量设定值，切出量，水分重量以及综合输送量。 其主要检测控制项目有： 定量配料 圆盘的启停（顺序，一齐） 系统运行中的换槽（槽变更） 配料槽的料位，品名，水份率 第94页/共106页 3.2 3.2 混合料加水控制混合料加水控制 经过配料的物料用皮带机直接送入混合机。混合 分二段进行，其中一段主要使物料混匀并加水湿 润。二段主要使混合料

19、成球。经二次混合后的物 料由皮带机送入烧结机上部的混合料槽。混合设 备采用园筒式混合机。 为使进入混合料槽的原料水分率接近工艺要求的 目标水分率，在原料输送过程中需要对一次混合 机、二次混合机的添加水量进行控制。添加水之 前的水分重量、原料重量数据由原料输送跟踪处 理得到。 第95页/共106页 二次混合机添加水控制除了跟踪原料重量和水分跟 踪值进行前馈控制外，还可根据混合机后水分计 检测出的水分率信号选择是否进行反馈控制修正。 添加水控制分为自动控制和定量设置两种方式，自 动控制方式根据原料重量和水分跟踪值求出水分 重量的数据，经过演算和修正处理，分别计算出 一、二次混合机的添加水量的设定值

20、。 流量计测得的水量测量值与设定值比较，进行PI演 算后控制调节阀，并进行水分控制反馈修正。定 量设置方式是有流量计测得的实际值与人工输入 设定值比较，进行PI演算后控制调节阀。 第96页/共106页 对混合机添加水的控制，需要进行干、湿料量计算 和原料含水量计算。 主要检测控制项目有： 一，二次加水量 物料及水分值数据跟踪 第97页/共106页 3.33.3混合料槽槽位控制混合料槽槽位控制 混合料槽是原料进入烧结机前的缓冲槽。其容积 有限，正常生产时从满槽状态至空槽切出时间约 6-7分钟。因此，混合料槽料位控制的精度对烧 结生产作业的稳定有着重大影响，应将混合料槽 料位控制在3070之间。

21、混合料槽料位的控制包括： 混合料槽入槽量的计算 混合料槽出槽量的计算 第98页/共106页 按一定周期进行收支偏差的演算处理，当算出的偏 差超过一定范围时，进行综合输送量的更新演算。 由综合输送量设定值的变化改变各圆盘切出量， 最终调整混合料槽入槽量，平衡混合料槽料位。 修正系数补正演算 在以上的处理中，实际情况和计算的混合料槽出槽 量会有偏差，当偏差大于一定值时，将对计算式 中的修正系数进行自动修正。 综合输送量设定值处理 当混合料槽收支偏差大于一定的数值时，进行综合 输送量设定值演算处理，并进行单位换算。 综合输送量设定值受信处理 第99页/共106页 3.43.4层厚控制层厚控制 将料层

22、厚度控制分为将料层厚度控制分为:园辊给料机转速控制、闸门园辊给料机转速控制、闸门 开度控制。开度控制。 园辊给料机转速控制主要用以调节台车纵向层厚，园辊给料机转速控制主要用以调节台车纵向层厚， 用八点层厚的平均设定值和平均层厚测量值之差用八点层厚的平均设定值和平均层厚测量值之差 对园辊速度进行分段控制。对园辊速度进行分段控制。 闸门开度控制，根据台车速度，园辊给料机转速闸门开度控制，根据台车速度，园辊给料机转速 等综合计算进行控制。闸门开度控制，用以保持等综合计算进行控制。闸门开度控制，用以保持 台车横向层厚的均匀性。各辅助闸门相应的层厚台车横向层厚的均匀性。各辅助闸门相应的层厚 测量值信号与设定值进行比较输出操作信号去驱测量值信号与设定值进行比较输出操作信号去驱 动辅助闸门油缸，改变闸门开度调节下料量。动辅助闸门油缸，改变闸门开度调节下料量。 第100页/共106页 层厚控制包括平均层厚设定处理、平均层