烧结球团生产操作与控制课件汇总全套ppt完整版课件最全教学教程整套课件全书电子教案

1、学习情境1 烧结原料的准备处理任 务任务1-1、走进烧结任务1-2、烧结原料的识别与选用任务1-3、烧结原料的接收、验收、储存于中和任务1-4、熔剂的加工任务1-5、燃料的加工任务1-1 走进烧结（1）了解烧结的目的（2）掌握烧结的概念（3）了解烧结工艺的发展历程（4）掌握烧结生产工艺流程（5）掌握烧结机生产能力、烧结机利用系数、 烧结矿成本的概念学习目标1.1.1 烧结的目的和意义【相关知识】 生产实践证明，高炉使用烧结矿、球团矿之后，使高炉冶炼达到高产、优质、低耗、长寿的目的。烧结：就是将各种粉状含铁原料，配入一定数量 的燃料和熔剂，均匀混合制粒，然后放到烧结设备上点火烧结。【相关知识】1

2、.1.2烧结工艺的发展历程 烧结生产的历史已有一个世纪的时间，它起源于英国和德国。 1892年美国出现了烧结锅。世界钢铁工业第一台带式烧结机于1910年在美国投入生产。它的出现引起了烧结生产的重大变革，从此带式烧结机得到了广泛的应用。 建国后，我国烧结工业有了很大的发展，1952年鞍钢从前苏联引进第一台75m2烧结设备和技术。随着我国钢铁工业的不断发展，烧结设备向大型化发展，出现了13m2、18m2、24m2、36m2、50m2、75m2、90m2、130m2、182m2、265m2、450m2、500m2、660m2等规格的带式烧结机。【相关知识】1.1.3烧结生产的工艺流程【相关知识】1.

3、1.4烧结生产技术经济指标烧结机的台时产量烧结机利用系数成本指标烧结设备作业率任务1-2烧结原料的识别与选用（1）掌握烧结原料的组成（2）掌握天然铁矿的特点与烧结特性（3）掌握烧结生产对精矿粉的要求（4）了解烧结过程中加入熔剂与燃料的作用，掌握烧 结用熔剂与燃料的类型（5）掌握烧结生产对燃料的要求（6）会识别与选用含铁原料、熔剂与燃料学习目标【相关知识】1.2.1含铁原料的识别与选用 含铁原料包括铁精矿粉、富矿粉、冶金循环料及返矿。 自然界中含铁矿物很多，但能利用的只有20余种，其中主要是磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四种类型。【相关知识】烧结生产对铁矿石的要求品位脉石成分及含量有害杂质含量粒

4、度水分软化性高温特性各项指标稳定性【相关知识】1.2.2熔剂的识别与选用烧结生产过程中为什么要配加熔剂？熔剂按其性质可分为哪几类？碱性、酸性和中性1、提高高炉冶炼强度和降低焦比；2、改善烧结矿强度、冶金性和还原性；3、提高烧结矿质量和产量。【相关知识】1.2.2熔剂的识别与选用烧结常用的碱性熔剂有：石灰石、白云石、消石灰及生石灰等。烧结生产对碱性熔剂的质量要求：（1）有效熔剂性高（2）有害杂质P、S要低（3）粒度和水分任务1-3 烧结原料的接收、验收、储存与中和（1）了解原料接收设备的名称和验收的主要内容（2）了解原料场的作用（3）掌握原料中和的方法（4）会制定烧结原料接收、储存与中和的简单方

5、案学习目标【相关知识】1.3.1原料的接收原料的接收方式：四种原料的接收设备常用的卸料设备包括翻车机、 桥式抓斗、螺旋卸车机等。KFJ一2A型翻车机构造简图l、转子(两个转子由4个圆盘用连接梁连接)；2、站台车(由8组滚轮和32个托架组成)；3、摇臂机构；4、靠帮及托梁；5、传动装置；6、缓冲装置；7、拖轮（8组，16个）【相关知识】1.3.2原料的验收 原料的验收工作是造块厂提高产品质量、降低成本的关键环节。它主要包括原燃料的质量检查、数量验收工作。【相关知识】1.3.3原料的储存、中和1.3.3.1 原料的储存原料储存的目的1.是储备原料；2. 是为了满足生产工艺的要求而进行多种原料的搭配

6、、中和，减少其化学成分的波动。1.3.3.2 原料的中和分堆存放、平铺直取。混匀铺料方法任务1-4 熔剂的加工（1）掌握烧结生产对熔剂的粒度要求（2）掌握熔剂破碎、筛分常用设备的名称，能够标注其组成（3）了解熔剂破碎、筛分常用设备的原理（4）会根据不同情况，选择合适的熔剂破碎筛分工艺流程学习目标 【相关知识】1.4.1熔剂加工的技术操作标准 技术操作指标：0-3mm粒级的含量大于88%，不混料，MgO含量不小于17%。适宜的熔剂粒度是保证烧结优质、高产、低耗的重要因素，通常进入烧结厂的石灰石、白云石的粒度为0-40mm，有的达到100mm。因此，在配料前必须将熔剂破碎至所要求的粒度，而后转运到

7、烧结配料矿槽，生产时配料槽位要求在1/3-2/3之间。 【相关知识】1.4.2熔剂的破碎、筛分流程 1.4.3熔剂的破碎设备 目前烧结厂熔剂破碎广泛使用锤式破碎机，其最大给矿粒度可达80mm，破碎比1015之间，小于80mm的石灰石、白云石可以直接破碎至3mm以下。图1-4-1 可逆式锤式破碎机锤式破碎机由镶有衬板的机罩、迎料板、篦条和转子等部分组成。 1.4.3熔剂的破碎设备可逆式锤式破碎机优点：破碎比大，生产效率高，单位产品耗电量小，结构简单紧凑和操作维护容易。缺点：工作部分易磨损，篦条易堵塞（特别是水分含量较高时），破碎过程粉尘大和噪音大等。 锤式破碎机常见故障原因、排除方法及预防措施常

8、见故障原 因消 除 方 法预 防 措 施轴承过热1、油量不足或过多2、轴承间隙不合要求3、轴承内有杂物1、检查油量2、打开压盖检查3、清洗检查滚珠粒是否损坏1、注意每次清洗加油量2、检修时严格控制间隙、按图施工。3、检修，安装时保持滚珠轴承和油质清洁。转子振动大1、电机轴与转于轴不同心2、转子轴弯3、转子偏重、掉锤头4、物料堵塞s、地基螺栓不牢1、重新找正 2、检查转子轴换新3、衬齐锤头，更换锤头4、畅通堵料5、检查、紧固1、检查、安装完毕，电机轴与转子轴一定要找正、同心2、安装前应检查转于轴3、生产前应检查锤头是否齐全，新换锤头重量应一致4、随时注意给料水分5、经常检查，及时紧固、更换破碎效

9、率差1、锤头磨损严重2、篦筛损坏或磨损严重3、衬板磨损严重间隙大l、换锤头2、换篦筛3、换衬板1、生产前检查锤头磨损情况2、生产前检查篦筛是否完好，生产中应注意产品情况3、生产前应作详细检查衬板、调整间隙。 1.4.4熔剂的筛分设备 通过单层或多层筛面，将颗粒大小不同的混合料分成若干个不同粒度级别的过程，称为筛分。目前常用的多为自定中心振动筛。 故障故障原因排除方法筛分质量不佳1、筛网的筛孔堵塞2、入筛的碎块增多3、入筛物料水分增加4、给料不均匀5、料层过厚6、筛网拉的不紧1、减轻振动筛负荷，清理筛网2、改变筛框做斜角度3、同上4、调整给料5、减少给料6、拉紧筛网正常工作的振动筛转运过慢传动皮

10、带松拉紧传动皮带轴承发热1、轴承缺乏润滑油2、轴承堵塞3、轴承磨损1、往轴承注入润滑油2：清洗轴承，检查更换密封圈3、更换轴承振动过剧安装不良，或飞轮上的配重脱落重新配重，平衡振动筛筛框横向振动偏心距的大小不同调整飞轮突然停止多槽密封套被卡住停车检查，调整及更换在工作中发生不正常的声音1、轴承磨损2、筛网拄的不紧3、轴承固定螺丝松4、弹簧损坏1、更换轴承2、拉紧筛网3、拧紧螺丝4、更换弹簧运转时摆动大悬挂架和钢绳受力不均调整钢绳达到受力均匀自定中心振动筛的常见散障及排除措施任务1-5 燃料的加工（1）掌握烧结生产对燃料的粒度要求（2）掌握燃料用破碎机的种类、能够标注燃料破碎机的组成（3）了解燃

11、料破碎机的工作原理（4）会根据不同条件选择合适的燃料破碎筛分流程学习目标【相关知识】1.5.1燃料加工的技术标准 燃料入厂粒度一般小于25-40 mm，在烧结厂进行破碎。破碎后粒度控制在小于3mm，且小于3mm粒度的燃料比应大于80%，生产时配料槽位要求在1/3-2/3之间，燃料的粒度对于烧结的生产率及烧结矿的质量有重大的影响。【相关知识】1.5.2燃料加工流程 当粒度小于25mm，可采用一段四辊破碎机开路破碎流程（见图a） 当粒度大于25mm，应考虑两段开路破碎流程（见图b） 【相关知识】1.5.3燃料的破碎设备目前国内烧结厂用于固体燃料破碎的设备主要有对辊破碎机、四辊破碎机、反击式破碎机等

12、。1.5.3.1 对辊破碎机二段破碎流程中常见的用于燃料粗破碎的设备。【相关知识】对辊破碎机结构简图1、电动机；2、张紧螺钉；3、胶带；4、机座；5、活动轴承；6、切削刀架；7、活动滚子；8、调整垫片；9、罩子；10、固定轴承；1l、带轮；12、固定辊子；13、刮板；14、弹簧；15、调整螺母；16、拉杆【相关知识】常见故障故障原因排出方法活动或固定滚子卡工作中被杂物卡住可开反车使卡物脱开三角带与带轮打滑三角胶带疲劳或磨损严重可调整张紧或更换轴承发烧(1)失油(2)轴承内油质含杂物(3)轴承磨损或损坏清洗补油清洗加油更换剧烈振动(1)轴承破损 (2)辊皮螺杆松动(3)辊子表面凸凹不平检查再换检

13、查各部螺杆并调整紧固利用车削确保平调光滑电动机温升高电流电压过高或过低及超负荷立即通知电工处理 对辊破碎机常见故障及排出方法【相关知识】1.5.3.2 四辊破碎机 四辊破碎机广泛用于烧结厂破碎燃料。在燃料粒度小于25mm时，能一次破碎到小于3mm的粒度，不需筛分，破碎系统简单。图1-15 四辊破碎机简图1、传动轮；2、弹簧；3、车辊刀架；4、观察孔；5、机架：6、基础：7、破碎辊，8、传动带【相关知识】现 象原 因排 除 方 法轴承发烧振动油量或油品不适轴承损坏辊子安装不合妻求检查适量加油更换检查重新装配四辊破碎机的常见故障及排除方法1.5.3.2 四辊破碎机【相关知识】1.5.3.3 反击式

14、破碎机反击式破碎机是一种高效破碎设备。破碎机由机壳、转子和反击板组成。其工作原理是物料被转子的板锤冲击，在转子和反击板之间反复碰撞（包括物料间的碰撞）而破碎。【相关知识】规格/mmmm破碎原料给料粒度/mm排料粒度/mm产量/th-1转速/rmin-1电动机总质量(包括电机)/t型号功率/KW500400石灰石、煤、焦炭100020410960JO252-67.51.46500400石灰石、煤、焦炭2500301530680JO86-6406.11000700石灰石、煤、焦炭2500504080475JR125-89514.812501000石灰石、煤、焦炭5000308120228456JR

15、128-815527.3815001660石灰石、煤、焦炭40003020120450710JSQ148-82404013301150电石或其他物料5003025710防爆鼠笼型11030反击式破碎机的技术参数【相关知识】现象原 因消 除 方 法振动1、非破碎物进入机内2、转子不平衡1、停止进料2、检查更换板锤 轴承发热1、油不够或太多2、油不清洁3、轴承损坏1、适当加油2、清洗3、更换打滑三角带磨损或长度不适调整或更换反击式破碎机常见故障及消除方法学习情境2 配料和混料操作任 务任务2-1、配料操作任务2-2、混合与制粒操作任务2-1 配料操作（1）了解配料目的；（2）掌握现场配料计算和调整

16、方法；（3）掌握圆盘给料机、电子秤、螺旋给料机的组成与作用；（4）当碱度发生变化、原料条件发生变化时，会进行配料调整计算；（5）了解影响配料精度的因素。学习目标2.1.1 烧结配料的目的与方法【相关知识】【什么是配料】 根据高炉对烧结矿的质量要求及原料的化学性质，将各种含铁原料、熔剂、燃料以及高炉炉尘、返矿等按一定比例进行配加的工序。2.1.1 烧结配料的目的与方法【相关知识】【配料的要求】 准确 （1）配料准确，达到烧结矿考核指标（如TFe、碱度）要求。 （2）达到高炉对杂质和化合物的要求，如S、P、MgO、Al2O3、SiO2等； （3）满足烧结料的烧结性能和燃料要求，如各种原料搭配合理，

17、煤粉的用量适当； （4）根据供料情况合理利用资源。如澳矿粉限量，杂料配用。2.1.1 烧结配料的目的与方法【相关知识】【配料的目的】 根据烧结过程的要求，将各种不同的含铁原料、熔剂和燃料进行准确的配料，以获得较高的生产率和理化性能稳定的优质烧结矿，符合高炉冶炼的要求。物理性能（粒度组成、筛分指数、转鼓指数、抗磨指数）化学性能（TFe、R、FeO、S）【相关知识】2.1.1 烧结配料的目的与方法（1）容积配料法 （已淘汰） 依据：假定堆比重一定，质量与体积成正比；控制：调节圆盘给料机闸门开度不变或者圆盘转速不变。优点：设备简单、操作方便，可由人工直接控制；缺点：误差较大，因为堆比重受物料水分、成

18、分、粒度影响；2.1.1 烧结配料的目的与方法【相关知识】（2）质量（重量）配料法依据：按照所计算出的原料质量来配料；控制：借助电子皮带秤和定量给料自动调节系统实现自动配料的；优点：精确性高、灵敏度高、便于自动化管理；2.1.1 烧结配料的目的与方法【相关知识】（3）化学成分配料法： 借助于连续X荧光光谱分析仪，分析配合料中的化学成分，并通过电子计算机来控制配合料中成分的波动。2.1.2 配料设备【相关知识】b.特点：给料粒度范围大（050mm），给料均匀准确、运转平稳可靠，便于调节和维修方便。（1）圆盘给料机：适用于精矿、粉矿、熔剂a.组成：传动机构、圆盘、套筒和调节给料量的闸门及刮刀。2.

19、1.2 配料设备【相关知识】c.工作原理： 将套筒内物料通过圆盘旋转被带出套筒的闸门口，然后经刮刀刮下落入皮带电子秤上。【相关知识】b.特点：结构简单、制造成本低、密封性能好、操作安全方便。c.工作原理：用螺旋的旋转，将物料沿着固定的机壳槽内推移前进，通过排料口把物料排出槽外来达到给料的目的。（2）螺旋给料机： 适用于干燥的粘度小的粉状料a.组成：槽体、螺旋、进料口、出料口和传动装置。螺旋给料机构造示意图 1进料口；2槽体；3螺旋；4排料口2.1.2 配料设备【相关知识】（3）皮带电子秤： 给料和计量2.1.3 影响配料精度的因素【相关知识】（1）原料条件：稳定性、粒度和水分（2）设备状况a.

20、圆盘中心与料仓中心不吻合;b.盘面不水平；c.皮带电子秤的精度；d.配料皮带的速度。（3）操作因素 操作不当和失职同样会影响配料作业2.1.4 现场配料计算【相关知识】1、反推计算法进行烧结配料计算的步骤：（1）给定配料比。根据烧结矿技术条件的要求及原料供应计划、化学成分、生产经验来确定各种原料的配比。（2）计算干料配比=湿料配比（100-水分），% 总干料量=各种干料量之和（3）残存量=干料配比（100-烧损），%物料残存量即为物料经过烧结、排除水分和烧损后的百分数。 总残存量=各种物料残存量之和（4）焦粉残存量=焦粉干料配比（100-烧损）=焦粉干料配比灰分，% 2.1.4 现场配料计算【

21、相关知识】1、反推计算法进行烧结配料计算的步骤：（5）烧结残存率=（总残存总干料）100%（6）进入配合料中的各种组分 进入配合料中TFe=该原料含铁量该原料干料配比，% 进入配合料中SiO2=该原料SiO2含量该原料干料配比，% 进入配合料中CaO =该原料CaO含量该原料干料配比，% （7）烧结矿碱度R的工业计算： 式中，矿石量、灰石量该物料的干料量，kg或； （CaO）矿、（SiO2）灰该物料的化学成分，；2.1.4 现场配料计算【相关知识】1、反推计算法进行烧结配料计算的步骤：（8）配合料及烧结矿的化学成分。 2.1.4 现场配料计算：反推计算法【相关知识】2、给料量的计算（1）配料皮

22、带料批的运算：（H-h）L =60 G式中： H烧结机的实际料层厚度，m； h烧结机铺底料厚度，m； L烧结机台车的有效宽度，m； 烧结机台车的运行速度，m/min； 混合料密度，kg/m3； G料批，kg/s。 2.1.5 配料计算【相关知识】（2）各种原料下料量的计算 已知配料皮带料批和各种原料配比，就可以确定各种原料的给料量，公式为： 某种原料每秒下料量（kg/s）=料批（kg/m）配料比（%）皮带速度（m/s） 某种原料每班消耗量（t）=当班上料时间（h）各种物料每小时下料量（t） 2.1.5 配料计算【相关知识】 例题：烧结机有效宽度为3m，料层厚度为700mm，铺底料为30mm，烧

23、结机机速为1.5m/min，配料皮带速度为1m/s，自循环返矿为20kg/m，试确定配料皮带料批M（kg/m）。解： （0.7-0.03）31.51.6103=60G G=80.4kg/s由于皮带速度为1m/s，所以皮带料批M为80.4kg/m。假设石灰的配比为5.7%，则石灰的下料量=80.45.7%1m/s=4.58（kg/s） 任务2-2 混合与制粒操作（1）掌握混料的目的与方式（2）了解混合制粒的过程（3）掌握混料设备的结构、工作原理、操作工艺参数等内容（4）掌握影响混合制粒的因素及强化制粒的措施（5）能够判断和测定混合料的水分，并进行调整。学习目标2.2.1 混料的目的与方式【相关知

24、识】【什么是混料】 各种原料经过配料室，按一定比例组成配合料，在点火烧结前，还必须要进行充分混匀并制粒。2.2.1 混料的目的与方式【相关知识】大中型烧结厂均采用两段混合流程：一次混合主要是为了混匀和加水润湿；二次混合主要是为了制粒或造球，造球是为了改善混合料的透气性，强化烧结过程，提高烧结矿的产量和质量。2.2.2 混料设备及操作 圆筒混料机【相关知识】（1）组成：1一装料漏斗；2一齿环；3一箍；4一卸料漏斗5一定向轮；6一电动机；7一圆筒；8一托辊2.2.2 混料设备及操作 【相关知识】 (2)圆筒混料机倾角:一次混料机不大于 4，二次混料机不大于230 。2.2.2 混料设备及操作 【相

25、关知识】圆筒混料机2.2.2 混料设备及操作 【相关知识】圆筒混料机2.2.2 混料设备及操作 【相关知识】（3）工作原理： 筒体旋转离心力配合料带到一定的高度向下滚动有利于造球； 筒体倾斜物料落下成一角度，沿筒体轴线方向向前翻动对混匀有利；滑动对造球、混匀都不起作用； 物料在多次这样的运动中混合均匀；在混合过程加入适量的水，由于水表面的张力及物料与筒壁之间，物料与物料之间互相摩擦、在筒体内不断的翻动、滚动来达到混匀的目的。2.2.2 混料设备及操作 【相关知识】（4）生产能力： 圆筒混料机生产能力主要受转速，充填率和停留时间的影响，通常按下式计算：式中V单位时间内处理的原料，m3/min；

26、t停留的时间，min； 充填率即圆筒混料机内物料占圆筒体积的百分数，%； L圆筒长度，m； A圆筒断面积，m2。2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】1、影响混匀和制粒的因素(1)原料性质的影响a.物料的密度：混合料中各组分之间比重相差太大，是不利于混匀和制粒的。b.物料的黏结性：黏结性大的物料易于制粒，不利于混匀。c.物料的粒度和粒度组成：粒度差别大，易产生偏析，对于混匀不利，也不易制粒。在粒度相同的情况下，多棱角和形状不规则的物料比圆滑的物料易于制粒，且制粒小球强度高。 2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】1、影响混匀和制粒的因素(2)加水量和加水方式a.加水量：适量的水有利

27、于制粒； 水分过大影响混匀，不利于制粒； 通常最适宜的制粒水分与烧结料的适宜水分较为接近。 b.加水方式 一次混合的目的在于混匀，应在沿混合机长度方向均匀加水，加水量占总水量的8090。二次混合的主要作用是强化制粒，加水量仅为1020。 2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】1、影响混匀和制粒的因素(3)混合制粒时间 为保证烧结料混匀与制粒效果，需要有足够的混合时间。 通常，当混合时间增长时，不仅混匀效果提高，制粒的效果也越好。这是因为混合料被水浸润后，水分在料中均匀分布需要一定时间，而小球从形成到长大也需要一定时间。但时间过长，料的粒度组成中粒径过大的数量增加，反而对烧结生产不利。2.

28、2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】1、影响混匀和制粒的因素(3)混合制粒时间（一次混合达1.52min，二次混合达2.53min） 烧结混合制粒时间可按下式计算：L 圆筒混合机长度R 圆筒混合机半径n 圆筒混合机转速，r/min圆筒混合机倾角 2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】1、影响混匀和制粒的因素(4)添加物 生产实践表明，往烧结料中添加生石灰、消石灰、皂土等，能有效地提高烧结混合料的制粒效果，改善料层透气性。 此外，近期国内外研究有机添加物应用于强化烧结混合料制粒也取得了明显地效果，包括腐殖酸类，聚丙烯酸酯类、甲基纤维素类等。2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】1

29、、影响混匀和制粒的因素(5)返矿质量 返矿质量主要表现在粒度、含碳量和温度几方面。 返矿粒度大，对混合料的混匀造球不利，成品率相应下降；返矿粒度过小，返矿碳高，大部分为未烧好的夹生料，使混合料粒度组成波动，透气性变差，生产率下降。 返矿(热返矿)温度高，有利于混合料预热，但影响细粒混合料成球，所以，以细铁精矿为原料的烧结厂，适当加水冷却返矿，使混合料的预热和成球得以兼顾是极其重要的工艺环节。2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】2、影响一次加水量的因素 （1）物料的原始水分影响矿的种类含水量峨口精矿粉8尖山精粉8.5进口矿4综合矿粉62.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】(2)配料

30、室料批增减的影响 料批增加，一次混合补加水量必然减少，若调整不及时就会造成水分波动。（3）热返矿的影响 热返矿不含水，需要加水达到规定要求，当其发生变动时，一次混合补加水量也要发生变动。 热返矿温度高达400，配入时必然引起物料水分蒸发，其蒸发水量占原始水分的12，有时还会更高。2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】（4）物料性质的影响 物料的粒度大，比表面积小，需加水分少，如富矿粉。 物料的粒度细，比表面积大，如精矿粉，需加水大；物料的亲水性强，表面松散多孔的需加水分大，组织致密的需加水分少。赤铁矿，磁铁矿比较致密，亲水性差，褐铁矿结构比较松散，亲水性好。（5）季节不同加水量也不同 夏

31、季水分蒸发快，加水多一些，冬季水分蒸发慢，加水稍少一些，春秋季节加水要适中。（6）经常检查除尘灰的水分，排放是否均匀。2.2.3 强化混合制粒的措施 【相关知识】3、强化混合制粒的措施 (1）添加黏结剂（2）采用磁化水润湿混合料（3）预先制粒法（4）加长混料机长度或适当减小其倾角2.2.4 混合料水分的判断、测定与调整 【相关知识】（1）混合料水分的判断a.手抓料判断b.通过烧结料的烧结情况判断A、水分适宜的烧结料，台车料面平整，点火火焰喷射声响有力，微向内抽，机尾烧结矿断面解理整齐。B、水分过高时，下料不畅，布料器下的料面出现鱼鳞片状，台车料面不平整，火焰呈蓝色，外喷，出点火器后料面点火不好

32、，总管负压升高，有时急剧升高，总管废气温度急剧下降，机尾断面松散，有窝料“花脸”，出现潮湿层。2.2.4 混合料水分的判断、测定与调整 【相关知识】（1）混合料水分的判断C、水分过小时，点火火焰呈黄色，向外喷火星，出点火器后的料面有浮灰，烧结过程下移缓慢，总管负压升高，废气温度下降，机尾呈“花脸”，即各部很不均匀，粉尘飞扬。D、水分不均时，点火不匀，机尾有“花脸”。 2.2.4 混合料水分的判断、测定与调整 【相关知识】（2）混合料水分的测定a.烘干法测定混合料水分 将500g混合料放于电烘干箱内加温至110恒温直至烘干，然后再称量料的质量，并按下式计算混合料的水分：例：混合料样重500克，烘

33、干后480克，则其水份为( )%2.2.4 混合料水分的判断、测定与调整 【相关知识】（2）混合料水分的测定b.中子法测水c.电阻法测水d.红外线测水 2.2.4 混合料水分的判断、测定与调整 【相关知识】（3）混合料水分的调整a.粒度细、亲水性好的原料要求水分高些；b.粒度粗、疏水性的原料，适宜的水分低些。 发现烧结料水分异常，烧结工要及时与二次混合联系，调整混合料的水分至正常范围，并相应调整机速以保证烧好。一般水分偏大时减轻压料，适当提高或降低机速，只有在万不得已的情况下，才允许减薄料层厚度。 学习情境3 烧结作业操作任 务任务3-1、烧结布料操作任务3-2、点火烧结操作任务3-3、烧结除

34、尘及节能减排任务3-1 烧结布料操作（1）了解铺底料的作用（2）明确烧结对布料作业的要求（3）掌握烧结布混合料的方式，并能比较优劣（4）了解布料设备的结构与工作过程（5）会判断布料操作是否合理（6）能够运用所学知识，分析烧结布料可能出现的异常现象，并分析其产生的原因。学习目标定义：布料作业是指将铺底料及混合料铺在烧结机台车上的操作。它是通过设在机头上的布料器来完成，包括布铺底料与布混合料两个环节。【相关知识】【相关知识】3.1.1 铺底料定义：在铺混合料之前，首先往烧结机台车的箅条上，铺一层420mm厚，粒度约1025mm的冷烧结矿（或较粗的基本不含燃料的烧结料），称为铺底料。【相关知识】作用

35、是：1）将混合料与箅条分开，保证烧好烧透，保护箅条延长其使用寿命，提高作业率；2）铺底料组成过滤层，可防止粉料从炉箅缝隙抽走，延长了抽风机转子的使用寿命；3）防止细粒料或烧结矿堵塞与粘结箅条，保持炉箅的有效抽风面积不变；4）改善烧结机操作条件，便于实现烧结过程的自动控制，改善劳动条件。【相关知识】3.1.2 布混合料3.1.2.1布料方式布混合料紧接在铺完底料之后进行。布料要求：布料应连续供给，防止中断，保持料层厚度一定。按规定的料层厚度，使混合料的粒度、化学成分及水分等沿台车长度和宽度方向均匀分布最理想的布料应是：自上而下粒度逐渐变粗，含碳量逐渐减少，从而有利于增加料层透气性和利于上下部烧结

36、矿质量的均匀。保证布到台车上的料具有一定的松散性，防止产生堆积和压紧。 图3-1 烧结机的两种布料方式a 圆辊给料机+反射板布料方式 b 圆辊给料机+辊式布料方式【相关知识】图3-2 圆辊布料机示意图1-小矿槽 2-闸门 3-圆辊 4-台车【相关知识】图3-3 梭式布料器+圆辊给料机+反射板联合布料示意图l小漏斗；2梭式布料机；3小矿槽；4圆辊布料机；5台车；6闸门；7反射板【相关知识】 图3-5 辊式布料器的结构示意图1-轴承箱 2-布料辊 3-齿轮箱 4-润滑孔 5-减速机 6-电机 7-变频调速器【相关知识】3.1.1.3 松料与压料图3-8 安装透气棒的布料装置【相关知识】 布料的均匀

37、合理性，既受混合料缓冲料槽内料位高度、料的分布状态、混合料水分、粒度组成和各组分堆积密度差异的影响，又与布料方式密切相关（1）缓冲料槽内料面、料位高度的影响（2）混合料水分、粒度组成的影响3.1.3 影响布料均匀的因素【相关知识】任务3-2 点火烧结操作学习目标（1）掌握烧结过程的基本理论中的抽风烧结过程、燃料的燃烧与热交换、烧结料层中的气流运动、烧结过程中金属氧化物的分解、还原与氧化、固相之间的反应、液相生成与冷却结晶；（2）熟悉烧结过程的基本理论中的水分的蒸发、分解与冷凝，碳酸盐分解及氧化钙的矿化作用，烧结矿的矿物组成、结构及其对品质的影响，烧结过程中某些有害元素的脱除；（3）掌握烧结点火

38、所用的燃料、影响点火过程的因素；（4）熟悉点火装置，了解其操作程序；（5）掌握带式烧结机的组成、结构；（6）会判断、调整点火温度；会判断、调整烧结终点。【相关知识】3.2.1 烧结过程的基本理论3.2.1.1抽风烧结过程概述抽风烧结是将准备好的含铁原料、燃料、熔剂，经混匀制粒，布到烧结台车上，台车沿着烧结机的轨道向排料端移动，台车移动的同时用点火器在烧结料面点火并开始抽风，于是烧结反应便开始。点火时和点火后，由于下部风箱强制抽风，通过料层的空气和烧结料中焦炭燃烧所产生的热量，使烧结混合料经受物理和化学的变化，生成烧结矿。达到排料端时，烧结料层中进行的烧结反应即告终结。 图3-10 烧结过程各层

39、反应示意图【相关知识】【相关知识】 烧结料层划分1、烧结矿层：T100 发生反应：水分蒸发 分解反应 5、过湿层： T当分解压力 等于外界气相的总压时，则开始化学沸腾（即激烈分解） T P 实际烧结时，石灰石的分解温度为750，化学沸腾温度为900 ，主要在燃烧带进行，其它的碳酸盐开始分解的温度较低，有可能在预热带开始分解。【相关知识】（2）、影响石灰石分解速度的因素a、温度 温度越高，分解速度越快b、粒度 粒度越小，分解速度越快 生产中要求：石灰石粒度3mm，同时适当增加燃料用量。【相关知识】2、氧化钙的矿化作用（1）、定义 烧结过程中，CaCO3的分解产物CaO与烧结料中其它矿物（如：Si

40、O2、Fe2O3、Al2O3等）发生反应，生成新的化合物，这就是矿化作用。（2）、氧化钙的矿化作用对烧结矿质量的影响 要求： CaCO3能完全分解为CaO，且CaO完全矿化 原因： CaO+H2O=Ca(OH)2 结果：烧结矿因体积膨胀而粉碎【相关知识】（3）、影响氧化钙矿化程度的因素 CaO矿化程度与烧结温度、石灰石粒度及矿石粒度都有关系。 T越高，石灰石和矿石粒度越小，矿化程度越高。【相关知识】3.2.1.5 烧结过程中金属氧化物（铁、锰）的分解、还原与氧化发生反应的原因：高温、氧化性或还原性气氛（整体是氧化性气氛，局部有还原性气氛）发生反应的时间：烧结料软熔之前发生反应的影响：液相成分、

41、矿物组成强度、冶金性能【相关知识】一、铁氧化物的分解金属氧化物的分解： 2 MeO=Me+O2分解条件： 在空气中， =0.21atm 铁的氧化物有三种状态：FeO、Fe3O4 、 Fe2O3【相关知识】一、铁氧化物的分解随着T的升高，铁锰氧化物的分解压增高；同种金属，高价氧化物比低价氧化物的分解压高（即容易分解）；Fe2O3的分解压较高， FeO和Fe3O4的分解压较小。【相关知识】一、铁氧化物的分解烧结料层中，气相中氧的分压和温度的条件烧结矿层 = 0.180.19atm T565 时FeS2=FeS+S2FeS2+7/2O2=Fe2O3+2SO23FeS+5O2=Fe3O4+3SO2S+

42、O2=SO2 当T1350 时，以生成Fe3O4为主【相关知识】1、黄铁矿（FeS2）中硫的去除 在有催化剂（如Fe2O3）存在的条件下，SO2可能被进一步氧化成SO3，反应式为： SO2+1/2O2=SO3T=5001383 FeS2+16Fe2O3=11Fe3O4+2SO2 FeS+10Fe2O3=7Fe3O4+SO2 FeS+3Fe3O4=10FeO+SO2 在有氧化铁存在时，200300 下，FeS2可被气相中的水蒸气氧化，反应为： 3FeS2+2H2O=3FeS+2H2S+SO2 FeS+H2O=FeO+2H2S【相关知识】2、有机硫的去除S有机+O2=SO2 3、硫酸盐的去除 T9

43、75 时 CaSO4=CaO+SO2+1/2O2 T1185 时 BaSO4=BaO+SO2+1/2O2 在有Fe2O3或SiO2存在时，可使硫酸盐分解产物的活度降低，热力学条件得到改善，去硫变得容易一些 CaSO4+Fe2O3=CaOFe2O3+SO2+1/2O2 BaSO4+Fe2O3=BaOFe2O3+SO2+1/2O2 BaSO4+SiO2=BaOSiO2+SO2+1/2O2硫酸盐的分解要吸收大量的热，其必要条件是高温【相关知识】从以上分析可知：黄铁矿和有机硫的去除，主要是氧化放热反应；硫酸盐中的硫主要是高温分解，是吸热反应。4、沿料层高度硫的再分布 烧结过程中，在燃烧层、预热层或烧结

44、矿层中氧化、分解产生的SO2、 SO3和S进入废气中，当废气经过预热层和过湿层时，这些气态硫将有一部分再次转入烧结料中，这种现象称为硫的再分布。原因：在较低温度下硫蒸汽沉积； SO2、 SO3溶于水；以及石灰、消石灰、铁酸钙与废气中的SO2发生硫酸化反应。【相关知识】5、影响去硫的因素（1）烧结温度 T 脱硫率 但温度过高，恶化了O2、SO2的扩散条件，脱硫率适宜的烧结温度，取决于不同温度条件下的最佳配碳量。eg：使用高硫铁矿石烧结时，因硫化物的氧化是放热反应，应减少配碳量，一般经验是每增加1%的硫，相应减少0.5%的碳。 【相关知识】（2）矿粉的粒度及性质 矿粉粒度主要影响料层透气性，从而影

45、响O2及SO2等的扩散条件，还影响去硫反应的表面积。 矿粉性质主要指品位、脉石含量、硫含量与存在状态。 铁矿粉种类也有影响。赤铁矿粉烧结时，Fe2O3可直接氧化FeS2，对去硫有利。所以烧结高硫矿粉时，加入赤铁矿粉时有助于去硫。【相关知识】（3）烧结矿碱度和添加物的性质R 脱硫效果原因：a、添加熔剂，生产低熔点物质，熔化温度 ，液相数量 ，扩散条件 ； b、相同的燃料配比下，烧结温度 ，不利于去硫反应； c、高温下，CaO及CaCO3都有较强的吸硫能力添加物： 消石灰和生石灰粒度细、比表面积大，吸收S、SO2、SO3的能力强； 石灰石和白云石粒度粗、比表面积小，在预热带分解放出CO2，阻碍了

46、对气体中硫的吸收 ； MgO提高烧结矿的软化温度，有利于脱硫。 铸铁铁屑 BaSO4+4Fe=BaO+FeS+3FeO 【相关知识】（4）燃料用量和性质燃料用量 烧结温度水平、气氛性质 原料中的硫以硫化物为主，则T不宜过高，氧化性气氛应很强，适宜的燃料配比就低； 若以硫酸盐为主，则应有高的烧结T和中性或弱还原性气氛，适宜的燃料配比相应较高； 燃料中的硫以有机硫的形式存在，其分解在高温下进行。【相关知识】（5）返矿的数量相互矛盾的影响：一方面，改善料层的透气性，促使硫的去除；另一方面，液相更多更快的生成，以至于使大量的硫转入烧结矿中。（6）操作因素 良好的烧结操作制度是提高烧结去硫率的保证条件。

47、主要考虑布料平整，厚度适宜，使透气性均匀；控制好机速，保证烧好烧透，不留生料。【相关知识】（6）脱硫率的计算在生产上，脱硫率的计算常用下式：式中：K脱硫率，% S矿烧结矿中硫的含量，% TFe混混合料中全铁的含量，% S混混合料中硫的含量，% TFe矿烧结矿中全铁的含量，%【相关知识】例：设某厂在烧结生产中，烧结矿的含硫量为0.08%，TFe为53.2%，混合料的硫为0.32%， TFe为47%，求脱硫率【相关知识】二、氟的去除危害：使用含氟铁精矿烧结，易产生以枪晶石为主的液相，其强度只有钙铁橄榄石的1/3，生产的烧结矿薄壁多孔，强度差；使用含氟铁矿石和烧结矿炼铁时，是高炉易产生炉瘤，风口、渣

48、口、铁口难于维护，容易破损，出铁厂空气污染严重，高炉产量降低。【相关知识】氟在矿石中主要以氟化钙形态存在，烧结过程中的去氟反应为：2CaF2+SiO2=2CaO+SiF42CaF2+3SiO2=2CaSiO3+SiF4SiF4+2H2O=4HF +SiO2CaF2+H2O(g)=CaO+HF 由以上反应可见：生产熔剂性烧结矿，加入CaO对去氟不利；而增加SiO2是有利于去氟的。往烧结料中通入一定的蒸汽，生成挥发性的HF，可提高去氟效果。【相关知识】三、钾、钠的去除危害：碱金属在高炉内循环积累、数量增加，使高炉结瘤、炉墙侵蚀、焦炭强度下降。 要求：每吨生铁的碱负荷 1000时 4FeAsO4=2

49、Fe2O3+2As2O3+2O2T=600左右时 4FeAsO4+4CO=2Fe2O3+2As2O3+4CO2 2FeAsO4+2C=Fe2O3+As2O3+2CO生产熔剂性烧结矿时：CaO+As2O3+2O2=CaOAs2O5（对去砷不利）有SiO2存在时： CaOAs2O5+ SiO2= CaO SiO2+ As2O5【相关知识】五、铅、锌的去除危害：烧结过程中不能去铅，高炉冶炼中能侵蚀炉底，使高炉易结瘤； 烧结过程中去锌不易，高炉冶炼中易挥发、破坏炉衬、导致结瘤。 为了去除矿石中的铅、锌，用还原法和氯化焙烧法可以达到比较好的效果。试验表明，用2%-3%CaCl2在不降低烧结机生产率的情况

50、下，脱铅率达90%，脱锌率达70%。【相关知识】【相关知识】3.2.1.7 烧结料层中的气流运动 我们通常说的透气性就是指在料层中气流运动是畅通还是受阻。【相关知识】 一、透气性概念 可以用两种方法来表示：1、G：在一定的负压条件下，透气性按单位时间内通过单位面积烧结料层中的气体量来表示2、P ：气体通过料层的压力降（真空度）来表示，即负压 烧结料的透气性对烧结生产的影响，主要取决于烧结过程的透气性二、透气性的变化 要改善料层透气性，降低燃烧层、干燥预热层和过湿层的阻力，是重要环节。三、透气性与烧结矿产量的关系料层的透气性 烧结机产量（烧结机生产率： ）【相关知识】四、改善烧结料层透气性的主要

51、措施 1、加强烧结料准备 配加富矿粉、返矿（适量） 2、强化制粒 3、使用小球烧结 4、强化烧结操作【相关知识】3.2.1.8 固相之间的反应固相反应：烧结混合料矿物成分之间在液相生成之前以固体状态进行的反应。固相反应低熔点化合物产生液相粘结成块【相关知识】1、固相反应机理固相反应的机理是离子扩散式中：K反应速度常数； C比例常数； r颗粒半径。可见：r K【相关知识】2、固相反应的条件和特点固相反应是反应物旧晶格破坏和新相晶格形成过程 固相反应的特点（1）开始进行固相反应的温度远低于反应物的熔点或它们的低共熔点。但这一温度与反应物的熔点间存在着一定的关系： 金属：T始=（0.30.4）T熔化

52、 盐类： T始=0.57T熔化 硅酸盐：T始=（0.80.9）T熔化通常把T始称为临界温度T临，它是指反应物之一开始呈现显著扩散的温度，即固体质点开始位移的温度T移；T熔化为物质熔点的绝对温度。【相关知识】（2）固相反应是放热的化学反应 当反应物加热到固相反应开始的温度，并且周围也达到相同的温度时，反应放出热量，由于不能向外扩散，而使其本身的温度升高，这就加快了固相反应的速度。因此，固相反应一旦开始，它们的反应速度就会加快，直到由于反应物的形成，反应物的扩散速度控制反应速度为止。（3）两种物质间反应的最初产物，无论其反应物的分子数之比如何，只能是一种化合物，而且是结晶构造最简单的化合物，即生成

53、物的组成常不与反应物的浓度相一致。【相关知识】影响固相反应的主要因素为：（1）固相反应速度随着原始物料分散度的提高而加快（2）升高温度和延长时间均有助于固相反应速度的增加（3）添加活性物质，促进固相反应（4）增大接触面积有助于固相反应速度的提高【相关知识】3、烧结料中常见的固相反应及反应产物烧结料的主要含铁矿物： 赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）烧结料的主要脉石成分：SiO2（1）烧结非熔剂性赤铁矿与熔剂性赤铁矿（2）烧结非熔剂性磁铁矿与熔剂性磁铁矿【相关知识】【相关知识】3.2.1.9 液相生成与冷凝固结1、混合料 低熔点物质 熔融成液态 生成液相2、在烧结过程中的作用：液相生成是

54、烧结料固结的基础高温一、液相生成及其在烧结过程中的作用液相 未熔化的物料 浸润、熔解 粘结烧结矿冷凝液相数量 烧结矿强度 过多不利于烧结矿的还原根据原料及操作条件来确定合适的液相量 3、影响因素（1）烧结温度（2）烧结矿碱度（3）FeO含量（4）SiO2含量（5）配碳量【相关知识】二、烧结过程的主要液相1、铁氧体系（FeOFe3O4）低熔点化合物：45%FeO+55%Fe3O4熔化温度：11501220形成条件：配碳量很高时2、硅酸盐体系低熔点化合物：铁橄榄石（2FeOSiO2）熔化温度：11751205形成条件：要有足够的FeO及SiO2（还原性气氛、碱度低）【相关知识】二、烧结过程的主要液

55、相3、硅酸钙体系（CaOSiO2）低熔点化合物：硅灰石（CS）、硅钙石（C3S2）、正硅酸钙（C2S）、硅酸三钙（C3S）熔化温度：145015404、铁酸钙体系（强度高、还原性好）低熔点化合物：铁酸二钙（2CaO Fe2O3）、铁酸一钙（CaO Fe2O3）、铁酸半钙（CaO2 Fe2O3）熔化温度：12051449形成条件：高碱度、氧化性气氛、低温“铁酸钙理论”（低温烧结理论）【相关知识】二、烧结过程的主要液相5、钙铁橄榄石体系（CaOFeOSiO2）低熔点化合物：铁钙方柱石（ 2CaO FeO SiO2 ）、钙铁橄榄石（ CaO FeO SiO2 ）、钙铁辉石（ CaO FeO 2SiO

56、2 ）熔化温度：10731217形成条件：配碳量很高时（容易生成薄壁大孔的烧结矿，影响强度）6、钙镁橄榄石体系（CaOMgOSiO2）【相关知识】三、液相的冷凝与结晶1、冷却（1）烧结过程是短暂的，冷凝的时间更短（2）冷却速度是影响冷却过程的主要因素，料层中不同部位的冷却速度差别很大（3）冷却速度过快 a.液相来不及冷凝结晶，产生脆性玻璃质；b.结晶不完全，造成很大内应力，致使烧结矿强度降低。影响因素：料层透气性、抽风量2、凝固与结晶【相关知识】四、烧结成矿过程T点火、燃料的燃烧 T临 固相反应 低熔点化合物 T熔 产生液相 粘结未熔化颗粒成块 冷凝 结晶 多孔质的烧结矿T抽风气流冷却收缩【相

57、关知识】3.2.1.10 烧结矿的矿物组成、结构及其对品质的影响 烧结矿是烧结过程的最终产物。在烧结料层中，随着燃料燃烧结束，温度逐渐降低，液相开始冷凝，各种化合物陆续从液相熔融物中析出晶体即内部质点呈规则排列的固体。 烧结矿的矿物组成和结构，在很多方面决定着烧结矿的冶金性能 【相关知识】在烧结过程中：烧结矿的构造是不均匀的烧结矿的结晶过程是不平衡的研究烧结矿矿物及其结构的方法用显微镜观察 【相关知识】一、烧结矿的矿物组成 烧结矿的矿物组成，因烧结原料的矿物成分和操作条件 二、影响烧结矿矿物组成的因素 1、烧结原料的含铁量与脉石成分对烧结矿矿物组成的影响 【相关知识】2、燃料用量3、碱度4、添

58、加物5、烧结操作制度 三、烧结矿的结构 （1）烧结矿的宏观结构 【相关知识】宏观结构：指肉眼看见的孔隙大小、孔隙的分布状态和孔壁的厚薄等。烧结矿的宏观结构可分以下三种：疏松多孔、薄壁结构中孔、厚壁结构大孔、厚壁 【相关知识】（2）微观结构微观结构：指借助于显微镜、看矿物结晶情况，含铁矿物与液相矿物数量和分布情况、微气孔的种类，数量及分布情况，单个相的界面种类和大小等。 【相关知识】3.2.2 烧结点火 点火目的：a、将表层烧结料中的燃料点燃，并在抽风作用下继续向下燃烧产生高温；b、向烧结料层表面补充一定热量，产生液相粘结成具有一定强度的烧结矿。 【相关知识】烧结点火应满足如下要求：有足够高的点

59、火温度，有一定的高温保持时间，适宜的点火真空度，点火废气的含氧量应充足，并且沿台车宽度点火要均匀 【相关知识】3.2.2.1 点火装置 图3-38 顶燃式点火保温炉的典型结构1-点火段 2-保温段 3-结构 4-间隔墙 5-点火段烧嘴 6-保温段烧嘴 【相关知识】 图3-39预热式点火炉（一）1-预热段 2-点火段 3-钢结构 4-炉子内衬 5-中间隔墙 6-点火段烧嘴 7-预热段烧嘴 8-预热器 【相关知识】 图3-40预热式点火炉（二）1-预热段 2-点火段 3-预热段烧嘴 4-点火段烧嘴 5-钢结构 【相关知识】图3-41多缝式烧嘴结构示意图 图3-42线性多孔式烧嘴结构示意图 【相关知

60、识】图3-43 新日铁面燃烧室烧嘴 【相关知识】3.2.2.3 点火参数的控制 1、点火温度 点火温度：10501250 点火燃料：混合煤气（焦炉煤气15%+高炉煤气85%）点火正常的特征：料层表面呈亮黑色，成品层表面已熔结成坚实的烧结矿。 点火温度主要取决于煤气热值和煤气、空气 比例是否适当。 【相关知识】3、点火强度 单位料层表面所获得的点火热量q来表示 q=J*t（J为点火器的供热强度，t为点火时间）4、点火深度 通常为3040mm5、点火真空度6、点火废气含氧量 取决于使用的固体燃料量和点火煤气的发热值。2、点火时间，一般为1min左右 【相关知识】3.2.3 抽风烧结 一、抽风机 离