炼铁原料复习资料

1、炼铁的原料：       、       、      。各种原料的用途？  设备：       炼铁的主要反应原理：在   条件下，用    从含铁的矿石中将铁还原出来， 常见的铁矿石有（填主要成分）：赤铁矿    ，磁铁矿&#

2、160;     ，菱铁矿      等。2.还原反应：化学上把      中的      被夺去的反应叫做还原反应。3.某炼铁厂要炼铁1000t，需氧化铁多少吨？ 计算题1.某生铁中含铁96%，多少吨生铁中含1000吨铁？2.400克含80Fe2O3的赤铁矿石中铁的质量是多少？与多少克含70Fe3O4的磁铁矿石含铁量相同?3.赤铁矿能用于炼铁的主要成分是F

3、e2O3其余都是杂质，某地生产赤铁矿含杂质35%，问500t矿石中含杂质多少t？能用于炼铁的Fe2O3成分占多少t？第二章 炼铁炉料概述高炉炼铁的原料：含铁炉料（人造或天然） 熔剂?（在烧结、球团中添加） 燃料 鼓风高炉冶炼的产物：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

4、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5.烧结矿铁矿粉烧结理论烧结工艺

5、流程1.原料的接受、贮存、混匀、中和2.熔剂、燃料的粒度准备 3.配料 4.混合 5.布铺底料、布混合料6.点火、抽风烧结 7.热破碎、（热筛分） 8.冷却 9.整粒 分出： 成 品（50 5mm）铺底料（2515mm） 返 矿（ 5 0mm）烧结矿带 燃烧带 预热带 干燥带 过湿带 原始料带 铺底料层五层的变化过程？.5.4 水分在烧结过程中的行为（1）烧结料中水分的主要来源空气中带入的水 矿石、熔剂、燃料带入的水 制粒时添加的水燃料中碳氢化合物燃烧时产生的水 料中含结晶水的矿物分解产生的水（2）水分在烧结过程中的作用制粒作用在滚动过程中，被润湿的颗粒互相接触、聚集、重排，形成球核继续在机械

6、力作用下靠拢、紧密，使过剩的毛细水被挤到球核表面上来而裹住球核继续滚动，球核就粘上一层润湿程度较低的物料，使核长大，在毛细力作用下制成小球以改善料层的透气性导热作用水分改善了物料的导热性，料层中热交换条件十分良好有利于使燃烧带限制在较窄的范围内减少了烧结过程中料层的阻力保证了在燃料消耗较少的情况下获得必要的高温润滑作用水分子覆盖在矿粉颗粒表面降低表面粗糙度减少气流阻力起类似润滑剂的作用助燃作用 不同的烧结料，适宜水分含量是不同的粒度越细，比表面积越大，适宜水分越高表面松散多孔的褐铁矿，烧结时含水量可达20%致密的磁铁矿，烧结适宜水量为69%烧结料最适宜水分的评判标准：混合料达到最高的成球率 或

7、：混合料达到最大的料层透气性水分蒸发条件：气相中水汽的实际分压 P'H2O该温度下水的饱和蒸汽压 PH2O减轻或消除过湿现象的途径：（1）热返矿预热混合料（2）蒸汽预热混合料（在二混机、混合料矿槽进行）（3）生石灰预热混合料提高烧结混合料的湿容量 方法：使用生石灰料层透气性指数主要取决于料层孔隙度及料粒比表面积 S料粒提高料层透气性的途径(1提高料层孔隙度加强烧结原料准备 强化制粒 配入粉矿、钢渣 预热混合料 采用铺底料强化烧结操作(2降低料层物料的比表面积避免物料过粉碎 配入粉矿 增加返矿 加强造球 增大料粒的平均直径固相反应的意义？6. 烧结生产工艺及设备强化混匀与制粒的措施延长混

8、合造球时间寻求高效混合机控制加水量，改进加水方式 预先制粒法添加粘结剂采用磁化水润湿混合料布料要求与方法布铺底料设备：铺底料矿槽（下口带闸门） 摆动漏斗要求： 满足厚度沿台车宽度均匀布混合料设备：梭式布料器 混合料矿槽 圆辊给料机 多辊布料器 松料器要求:满足厚度要求料面平整沿料层高度，混合料产生有益的成分、粒度偏析： 碳的分布自上而下逐渐减少料的粒度自上而下逐渐变粗料层的水平层，混合料粒度、水分、成分沿台车宽度均匀分布保证料层具有一定的松散度和均一的良好的透气性(2点火要求足够高的点火温度一定的点火时间适宜的点火负压点火烟气中氧含量充足沿台车宽度，点火要均匀(3点火燃料气体：焦炉煤气高炉煤气

9、与焦炉煤气的混合气体天然气液体：重油 固体：煤(4点火温度 1100±50 (5点火时间：1min±为宜 保温时间12min点火装置 点火炉 点火保温炉 预热点火炉火焰 呈 蓝色 空气不足 火焰 呈 黄白亮色 空气合适 火焰 呈 暗红色 空气过多 烧结矿冷却的目的和要求冷却目的 ：(1便于进一步整粒；(2通过整粒可分出合适粒度的铺底料；(3冷矿可直接用皮带输送机从烧结厂输送至炼铁厂，取消机车、运输车辆，免建铁路线，减小占地面积，节省大量设备和投资，且厂区布置紧凑，改善总图运输；(4高炉上料可用皮带输送机输送，易于实现自动化，增大输送能力，更能适应高炉大型化的要求；(5高炉使

10、用冷烧结矿：炉顶温度降低，有利于炉顶设备维护，延长炉顶设备使用寿命；吹损减少；可提高炉顶煤气压力，实现高压操作。冷却要求：冷却至150以下保证烧结矿强度，尽可能减少粉化尽可能加快冷却速度，提高生产率节省设备投资冷却方法： 强制通风冷却 自然通风冷却 打水冷却冷却方式： 鼓风冷却 抽风冷却 冷却设备： 烧结机 带式冷却机 环式冷却机7. 球团矿生产球团矿生产工艺原则流程1）原料接受、贮存、准备 2）配料3）混合、干燥 4）润磨 5）造球、筛分 6）布料7）干燥、预热、焙烧、均热、冷却8）筛分+5mm成品部分815mm铺底料5mm返回再磨或送往烧结或1）原料接受、贮存、准备 2）磨矿、干燥 3）配

11、料4）混合 5）造球、筛分6）布料 7）干燥、预热、焙烧、均热、冷却8）筛分+5mm成品部分815mm铺底料5mm返回再磨或送往烧结铁精矿球团：将准备好的原料（细磨铁精矿或其它细磨粉状物料、粘结剂、或熔剂、或添加剂、或固体燃料等）按一定的比例配料、混匀，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥、焙烧或其它方法使其发生一系列的物理、化学变化而硬化固结，成为具有一定物理、化学性能的球团矿 细磨物料的表面特性：分散度大比表面积大 15001900cm2/g比表面能大、表面分子受力不均衡、在表面的空间形成电场、表面吸附其他分子而荷电晶格缺陷严重 根据水分在细磨物料中的形态，分为：吸附水 薄膜

12、水 毛细水 重力水）吸附水作用：若物料层中仅有吸附水，则成球没有开始。只有达到最大吸附水后转入薄膜水，成球才开始。吸附水主要润湿矿粒表面，为薄膜水、毛细水发展创造条件吸附水靠静电引力和分子间的范德华力形成薄膜水的形成：固体颗粒表面达到最大吸附水层后，还有未被平衡掉的范德华力（即颗粒表面的电场引力、吸附水内层的分子引力），再进一步润湿颗粒时，在吸附水周围就形成薄膜水颗粒间距越小，薄膜水的粘滞性就越大，颗粒就越不易相对移动，生球强度就越高。分子结合水定义：最大吸附水薄膜水分子结合水作用：细磨物料含水达到最大分子结合水后，就能在外力作用下表现出塑性性能，成球过程才明显开始毛细水的作用造球过程中，毛细

13、水产生的毛细力起主导作用当物料润湿到毛细水阶段，物料的成球过程才获得应有的发展因为毛细水将水滴周围的颗粒拉向水滴中心，而形成了小球毛细水形成原因：当含水超过最大分子结合水时，靠水的表面张力（即毛细压力）在颗粒形成的毛细管中保持的一种水分毛细水在毛细压力和能引起毛细管形状、尺寸改变的外力作用下发生迁移 毛细水的分类：触点态毛细水 蜂窝态毛细水 饱和态毛细水重力水的形成 当料层中含水超过最大毛细水之后，多余的水分不能被毛细管所持有，受重力支配，水分沿矿粒间隙向下移动，这部分水就是重力水重力水的作用：重力水在成球过程中是有害的，使生球粘结、变形，强度降低细磨物料的成球过程：1）成核阶段2）球核长大阶

14、段3）生球紧密阶段每个阶段具有决定意义的作用是： 成核阶段润湿长大阶段机械作用和润湿紧密阶段机械作用常见矿物亲水性： 褐铁矿赤铁矿磁铁矿消石灰可以增加生球的塑性，但消石灰用量过多，使成球速度降低加水加料方法：加水遵循“滴水成球、雾水长大，无水紧密”的原则加料遵循“球核形成区少加，球核长大区多加，生球紧密区不加”的原则生球的干燥和焙烧固结生球干燥的目的：使球团能安全承受预热段的温度应力球层透气性焙烧速度 设备生产率 成品球质量 成品球质量的均匀性成品球还原性成品球强度成品球含硫量热耗破裂温度生球干燥时结构遭破坏时的初始温度裂纹温度生球干燥时表面开始产生裂纹的初始温度爆裂温度生球干燥时炸裂散开时的

15、初始温度生球结构破坏形式有两种：表面出现裂纹 整个生球炸裂散开生球干燥破裂的原因：干燥过程中，生球表里产生湿度差，引起表里收缩不均收缩不超过一定的限度，不均匀收缩过大水分不断减少，生球表、里湿度差减少生球内部只剩下与颗粒结合力非常强的薄膜水、吸附水若供热过多，球内产生的蒸汽就越多。球产生爆裂：蒸发面越靠近球中心，蒸汽向外扩散的阻力就越大，过剩蒸汽压就越多，球爆裂的可能性就越大大球团矿的焙烧固结目的：提高干球抗压强度以满足运输和高炉冶炼要求（2500N/个）和还原性提高球团矿的强度有许多方法，95%通过焙烧固结，5%通过低温固结球团矿焙烧过程：干燥过程 预热过程 焙烧过程 均热过程 冷却过程A.

16、 磁铁矿球团固结形式：Fe2O3微晶键连接Fe2O3再结晶连接（是铁精矿氧化球团矿固相固结的主要形式，是Fe2O3微晶键固结形式的发展）Fe3O4再结晶渣键连接固结方式的比较：Fe2O3再结晶最理想，球团矿强度高、还原性好 影响球团焙烧过程的因素精矿粒度 球： 生球含碳 生球含硫 生球尺寸气氛性质 加热速度气 ： 焙烧温度 高温呆时 冷却制度 球团法与烧结法相比的特点：1）对原料要求严格，品种单一原料适宜比表面积15001900cm2/g（-0.074mm85%以上）水分低于适宜的造球水分Fe品位高（60%以上），低SiO2 2）生球结构致密，在高温焙烧前应干燥、预热，以防热爆裂3）球团矿形状

17、一致，粒度均匀，料层透气性好，宜选用低负压风机（带式焙烧机或链篦机回转窑）4）大多数球团原料中不含固体燃料，所需热量由液体或气体燃料燃烧提供，且可循环使用 焙烧设备：竖炉法 带式焙烧机法 链箅机回转窑冷却机法1）竖炉法最早发展起来的的球团生产法优点：设备简单，投资低热效率高操作、维修方便缺点：单机能力小（2000 t/d）受热不均匀，产品质量不均匀只适合焙烧Fe3O4 、磁铁混合精矿适合于中、小型企业2）带式焙烧机法优点：单机生产能力大（60006500 t/d） 热效率高产品质量均匀操作、维护方便适应焙烧各种原料缺点：材质要求高，需耐热合金钢投资大适合大型企业生产。3）链箅机回转窑球团法优点：设备较简单生产能力大（650012000 t/d）适应各种原料缺点：干燥、预热、焙烧、冷却分别在三台设备上进行设备环节多，不便管理回转