烧结知识问答

烧结知识问答烧结知识问答烧结知识问答xxx公司烧结知识问答文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度烧结高级1.简述铁矿粉烧结的意义和作用。答：铁矿粉烧结具有如下重要意义和作用：⑴通过烧结，可为高炉提供化学成分稳定、粒度均匀、还原性好、冶金性能高的优质烧结矿，为高炉优质、高产、低耗、长寿创造良好的条件；⑵可去除硫、锌等有害杂质；⑶可利用工业生产的废弃物，如高炉炉尘、炼钢炉尘、轧钢皮、硫酸渣、钢渣等；⑷可回收有色金属和稀有、稀土金属。2.烧结矿质量对高炉冶炼有哪些方面影响答：⑴烧结矿品位每升高1%，高炉焦比降低2%、产量提高3%；⑵烧结矿FeO变动，影响高炉焦比和产量，同时影响烧结矿的还原性和软容性能；⑶烧结矿碱度稳定是稳定高炉炉况的重要条件之一；⑷烧结矿强度对高炉冶炼有较大影响。入炉矿含粉率升高，将导致高炉焦比升高、产量降低；⑸烧结矿还原性对高炉的影响，主要体现在烧结矿FeO含量，FeO高低影响着高炉冶炼的直接还原度（rd）。直接还原度增加，焦比升高、产量降低；⑹烧结矿的低温还原粉化率（RDI）升高，高炉产量下降、焦比升高；⑺烧结矿荷重软化温度升高，高炉的透气性改善，产量提高；⑻熔滴性能直接影响高炉内熔滴带的位置和厚度，影响Si、Mn等元素的直接还原，从而影响生铁的成分和高炉技术经济指标。3.简述烧结方法的分类。答：按照烧结设备和供风方式的不同，烧结方法可分为：⑴鼓风烧结：烧结锅、平地吹。属于小型厂的土法烧结，逐渐被淘汰。⑵抽风烧结：①连续式：带式烧结机和环式烧结机等；②间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机。⑶在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。目前普遍采用的是带式烧结机。4.烧结生产工艺流程包括那几大系统各系统的主要作用是什么答：⑴原料准备系统：包括含铁原料的中和混匀、燃料破碎和熔剂破碎等；⑵配料系统：将匀料。燃料、熔剂、循环返矿等按一定比例进行配合；⑶混匀制粒系统：将配合后的物料进行混匀并造球，保证成分均匀并具备一定的粒度组成，满足烧结过程和烧结矿质量的需要；⑷烧结系统：将准备好的烧结料铺在烧结台车上，点火、抽风烧结。烧结料铺料前先铺上一层铺底料。⑸成品处理系统：主要包括热矿破碎、冷却和整粒等工序。①热矿破碎：将烧结后的大块烧结矿破碎到150㎜以下，方便冷却、运输及高炉冶炼；②热矿筛分：为减轻冷却机及其以后工序设备的负荷，在进入冷却机前，将烧结饼中小于5㎜的小颗粒料筛除，热返矿用于预热混合料。所用设备热矿振动筛是烧结系统故障率最高的设备之一，目前大型烧结机设计中基本上都取消了该工序。③冷却：将热矿冷却到100℃～150℃以下，方便运输和高炉强化冶炼；④整粒：将冷却后的烧结矿进行分级筛分，筛除返矿，筛出铺底料。⑹辅助系统：主要包括抽风系统、除尘系统、动力系统等。5.烧结厂的主要经济技术指标有哪些答：主要包括烧结机利用系数、设备作业率、质量及质量合格率、烧结工序能耗、原燃料消耗、成本（或加工费）等。6.简述烧结机利用系数的含义及表示方法。答：烧结机每平方米有效烧结面积每小时的产量，叫烧结机的利用系数。产量（t）利用系数（t/㎡h）=生产台时（h）×有效烧结面积（㎡）7.简述烧结矿出矿率的含义答：成品烧结矿产量占所消耗的烧结料量（干基）的百分比，就叫烧结矿出矿率。8.简述设备设备作业率和扣外作业率的含义。答：设备作业率用设备运转时间占日历时间的百分数来表示，又称日历作业率。烧结机运转时间（h）设备作业率（％）=×100%日历台时（h）扣外作业率是指扣除外部影响因素以后的设备作业率。烧结机运转时间（h）扣外作业率（％）=×100%日历台时（h）－外部影响台时（h）9.原冶金部颁布的烧结矿质量标准YB/T421-92中，针对高碱度烧结矿质量的判定标准主要内容是什么答：化学成分％物理性能冶金性能TFeRFeOS转鼓指数＋㎜％筛分指数－5㎜％抗磨指数－㎜％低温还原粉化指数（RDI）＋㎜％还原度指数（RI）％允许波动范围不大于R=~一级品±±≥＜＜≥60≥65二级品±±≥＜＜≥58≥6210．简述烧结矿ISO转鼓的检验方法。答：取成品烧结矿100㎏,用40㎜、25㎜、16㎜、10㎜、5㎜的套筛进行分级，将40～25㎜、25～16㎜、16～10㎜三个粒级的烧结矿按其所占比例共取转鼓试样15㎏,装入标准转鼓机内，按每分钟25转的速度转动8分钟（共200转），然后用×㎜的筛子将转后试样进行筛分，筛上物重量占原试样（15㎏）的百分比，即为转鼓指数。11．烧结过程的物理化学变化主要有哪些答：主要包括：⑴燃料的燃烧和热交换；⑵水分的蒸发和冷凝；⑶碳酸盐的分解及矿化；⑷铁矿物的氧化、还原和分解；⑸硫化物的氧化和去除；⑹固相间的反应及液相生成；⑺液相的冷却凝结和烧结矿的再氧化等。12.简述烧结过程分层（带）情况及其特点。答：烧结料点火后，烧结过程自上而下进行，根据料层的变化可将烧结过程沿料层的高度大致分为五个带：⑴烧结矿带：成矿带的透气性较好。该层的主要变化是：高温熔融物固结成烧结矿，伴随着结晶和析出新矿物。⑵燃烧带：又称高温带，是烧结过程中温度最高的区域。这里除碳的燃烧、部分烧结料熔化外，还伴随着碳酸盐分解、硫酸盐分解、硫化物和磁铁矿的氧化、部分赤铁矿的分解和还原等。该区域的透气性最差。⑶预热带：该区域温度一般为400～800℃。预热带的主要反应有结晶水分解、部分碳酸盐和硫酸盐开始分解、磁铁矿局部氧化、组分间固相反应等。⑷干燥带：由于水分激烈蒸发，强度较差的小球团容易遭破坏，使整个料层透气性变差。⑸过湿带：当下部物料温度低于“露点”温度时，水分冷凝，出现料层过湿现象，使料层透气性大大恶化。13.烧结矿的碱度有几种表示方法一般使用哪一种答：烧结矿中碱性氧化物含量和酸性氧化物含量的比值称为烧结矿碱度。有三种表示方法：CaO/SiO2为二元碱度；（CaO＋MgO）/SiO2为三元碱度；（CaO＋MgO）/（SiO2＋Al2O3）为四元碱度。一般使用二元碱度。14.烧结生产中的三碳指的是什么它们一般含碳在什么范围答：三碳是指烧结混合料固定碳、烧结矿残碳和返矿残碳。烧结混合料固定碳一般在3%左右；烧结矿残碳要小于％；返矿残碳要求小于1％。15.烧结过程中为什么要加入熔剂答：烧结料中加入碱性熔剂，可使烧结矿熔剂化，把炼铁过程中必须加入的部分熔剂及其在高炉中进行的化学反应移到烧结过程中进行，有利于高炉强化冶炼；同时，烧结过程加入碱性熔剂，能够改善烧结料烧结性能，强化烧结过程，提高烧结矿产、质量，降低能耗。16.简述除尘器的分类及特点。答：习惯上分为四类：⑴机械除尘器：主要包括重力除尘器和旋风除尘器。结构简单，造价低、维护方便，但除尘效率不高，往往作为多级除尘系统中的预除尘。⑵过滤式除尘器：包括布袋除尘器和颗粒层除尘器。其特点是过滤除尘，根据选用的虑料和设计参数不同，其除尘效率有所不同。布袋除尘器的效率可高达％。⑶湿式除尘器：主要用水作为除尘介质的除尘器。特点是除尘效率高，缺点是所消耗的能量较高、产生污水。⑷电除尘器：以电力捕捉粉尘。特点是除尘效率高、动力消耗少；主要缺点是耗材多、投资大。17.设备润滑的作用有哪些答：⑴降低摩擦系数，减少设备运行阻力，降低功率消耗；⑵减少磨损；⑶降低温度：循环润滑系统可以起到降温冷却的作用；⑷防止腐蚀，保护金属表面；⑸清洁作用：利用润滑油的流动性，可以把摩擦表面的微粒带走；⑹密封作用：在烧结机台车滑道处，润滑油在起到润滑作用的同时，还起到增强密封的效果。18.简述铁矿石的分类及各自主要特性。答：按照矿物不同存在形态，铁矿石可分为四大类：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。磁铁矿的主要成分是Fe3O4,结构较致密坚硬，具有磁性，表面颜色由钢灰色到黑色，难还原。赤铁矿的主要成分是Fe2O3,其结晶组织多种多样，，有致密的也有松软的，表面颜色多为红色，易还原。褐铁矿是一种带有结晶水的Fe2O3。易还原。菱铁矿的化学式是FeCO3，自然界中常见的是一种坚硬致密的菱铁矿，颜色为灰色和黄褐色，易还原。19.烧结生产对熔剂有什么要求答：烧结常用的碱性熔剂是生石灰，对生石灰质量主要有以下几方面要求：⑴有效CaO高：即扣除生石灰自身酸性氧化物所消耗的CaO后的有效的CaO含量要高；⑵含硫等有害杂质要少；⑶生过烧含量要低；⑷粒度适中：要求粒度在0～3㎜之间。⑸不含水。20.烧结生产对固体燃料有什么要求答：⑴固定碳含量高；⑵灰分含量低；⑶挥发分低；⑷含硫等有害杂质要少；⑸含水量低；⑹粒度适宜：要求粒度在0～3㎜之间，且0～㎜的粒级越少越好。21.什么叫配料作业烧结配料的意义是什么答：根据高炉对烧结矿质量的要求和原料成分，将各种物料（包括铁料、燃料和熔剂）按一定的比例进行配合，这个工序叫配料作业。烧结配料的意义主要体现在以下几方面：⑴保证烧结矿的化学成分及其稳定性满足高炉冶炼需要；⑵优化烧结原料结构，满足烧结对烧结料烧结性能及粒度组成等方面的要求，强化烧结过程；⑶可有效利用冶金废弃物，变废为宝，保护环境。22.依据烧结矿碱度的高低，对烧结矿的分类有几种说法各是怎么分类的答：关于烧结矿按碱度分类，目前有三种说法：第一种说法是，碱度（CaO/SiO2）小于1的称为非自熔性烧结矿，碱度为1～的称为自熔性烧结矿，碱度为～的称为高碱度烧结矿，碱度大于的称为超高碱度烧结矿。第二种说法是，对高炉造渣碱度而言，高炉冶炼不需要再添加熔剂的烧结矿称为熔剂性烧结矿，高炉冶炼还需要再添加熔剂的烧结矿称为非熔剂性烧结矿。第三种说法是，碱度小于1的称为酸性烧结矿，碱度大于1的称为碱性烧结矿。23.简述烧结配料方法及特点。答：常用的配料方法有两种：容积配料法和重量配料法。容积配料法是基于物料具有一定的堆比重，借助对给料容积的控制，以达到混合料所要求的添加比例的一种方法。是一种简易的配料方法，往往辅以重量检查，即“过盘”操作，以保证其配料精度。重量配料法是按物料的重量进行配料的一种方法。借助于定量给料装置、电子皮带秤和自动调节控制系统，可实现自动配料。配料精度高于容积配料法，是目前被广泛采用的一种配料方法。24.简述配料计算的步骤。答：烧结生产常用的配料计算方法是验算法。步骤如下：⑴设定各种物料的配比；⑵计算各种物料的干料量。干料量＝配料比×（100－物理水）％⑶计算各种物料的烧成量。烧成量＝干料量×（100－烧损）％总烧成量Σ烧成量＝各种物料的烧成量之和。⑷计算各种原料带入烧结矿的Fe、SiO2、CaO、MgO等量某物料带入烧结矿的铁量＝该物料干料量×该物料含铁量％；某物料带入烧结矿的SiO2量＝该物料干料量×该物料SiO2含量％；某物料带入烧结矿的CaO量＝该物料干料量×该物料CaO含量％；同理可计算出其它成分带入量。⑸计算带入烧结矿的Fe、SiO2、CaO、MgO等元素的总量带入烧结矿的总铁量ΣFe＝各种物料带入烧结矿的铁量之和；带入烧结矿的总SiO2量ΣSiO2＝各种物料带入烧结矿的SiO2量之和；带入烧结矿的总CaO量ΣCaO＝各种物料带入烧结矿的CaO量之和；同理可计算出其它成分带入量总和。⑹计算烧结矿各成分含量TFe＝ΣFe/Σ烧成量×100%;SiO2=ΣSiO2/Σ烧成量×100%;CaO=ΣCaO/Σ烧成量×100%;碱度R＝CaO/SiO2⑺计算出的TFe、R等与高炉要求的相应指标比较，若不合适，调整所设定的配比，重新验算，直到合适为止。25.物料在圆筒混合机中有几种运动状态，各种运动状态对混匀造球起什么作用答：物料在圆筒混合机内有三种运动状态：翻动、滚动和滑动。翻动对混匀有利，滚动对造球有利，滑动对混匀和造球都不起作用。26.在混合造球过程中水分有哪三种状态，它们对造球有何意义答：水分的三种状态是：分子结合水（包括吸附水和薄膜水）、毛细水、重力水。分子结合水是靠电分子力形成的分子膜把颗粒紧密地粘在一起，对物料球的强度起决定意义。毛细水是依靠表面张力将粉状颗粒拢到一起。物料的成球速度决定于毛细水迁移速度，毛细水在成球过程中起主导作用。重力水是处于矿粒本身的吸附力作用影响之外、在重力和压差的作用下发生移动的自由水，它对矿粒具有浮力作用，对造球不利。27.简述“稳定水碳”的重要意义。答：“稳定水碳”是指烧结料的水分、固定碳含量符合烧结生产的要求，且波动小。烧结料的适宜水分是保证造球、改善料层透气性的重要条件。烧结料中的固定碳是烧结过程的主要热源。减少烧结料水碳的波动就是为烧结生产的稳定创造了条件。因此“稳定水碳”是稳定烧结生产的关键性措施。28.影响混合料混匀制粒的因素有哪些答：⑴物料的性质。①物料的密度：混合料中各组分密度相差太大，则不利于混匀和制粒；②物料的粘结性：粘结性大的物料容易制粒，但对混匀不利；③物料的粒度和粒度组成：粒度差别大，容易产生偏析，对混匀不利，也不易制粒。⑵加水润湿方法和地点：物料良好润湿，即有利于混匀也有利于制粒，因此加水地点应主要集中在一次混合及其之前，比如返矿提前润湿；加水方式上，一混要在长度方向上均匀加水，二混采用分段加水，即给料端“滴水”、成球段“雾水”、出料端“无水”。⑶混匀制粒时间：为了保证混匀制粒效果，需要有足够的混匀制粒时间。一般情况下混匀制粒时间应保证6～8分钟。⑷混合机的充填率：充填率过小，物料间的作用小；充填率过大，物料运动受到限制和破坏。两者对混匀制粒都不利。一般认为一混合适的充填率应在15%左右，而二混填充率要比一混低些。⑸添加物的影响：添加生石灰等，能有效提高混合料的制粒效果。29.小球烧结工艺区别于传统烧结工艺的特点是什么答：小球烧结法是吸取了“烧结”和“球团”两种生产工艺的优点而形成的一种新的烧结工艺。它的核心内容是，在传统的烧结工艺基础上增加了“强化制粒”和“燃料分加”。其特点是，通过强化制粒，极大改善了烧结料层透气性，为实施厚料层烧结创造了条件；同时，外加燃料，改善了燃料的燃烧条件，降低燃料消耗，改善烧结气氛，促进烧结矿理化性能的改善。30.简述烧结矿粒度组成和筛分指数的含义。答：烧结矿中各种粒级所占的比例称为烧结矿的粒度组成。一般采用＜5㎜、5～10㎜、10～16㎜、16～25㎜、25～40㎜、＞40㎜等粒级。筛分指数是指成品烧结矿中＜5㎜粒级的含量。测定方法是：取成品试样100㎏，用5×5㎜的摇筛往复摇动10次，小于5㎜的量占总试样的百分比即为筛分指数。31.简述影响烧结矿低温还原粉化的因素和防止低温还原粉化的措施。答：烧结矿在高炉炉身上部大约500～600℃的低温区，由于热冲击及矿石中Fe2O3还原(Fe2O3→Fe3O4→其影响因素主要有：⑴原料条件：以赤铁矿(Fe2O3)为主要原料生产的烧结矿，Fe2O3含量高，因此低温还原粉化严重；⑵工艺操作：厚料、低碳、低FeO以及机上冷却等操作制度下，易生成Fe2O3，低温还原粉化率要高些；⑶高碱度烧结矿及高MgO烧结矿，由于Fe2O3与MgO结合，减少了游离的Fe2O3，可以减轻粉化；⑷精矿中TiO2、K2O、Na20等可促进反应进行，增加粉化。防止低温还原粉化的措施：⑴生产高碱度烧结矿及高MgO烧结矿；⑵减少烧结原料中TiO2、K2O、Na20的含量；⑶不要过分降低烧结矿FeO含量；⑷在烧结矿表面喷洒氯化钙或氯化镁溶液，利用氯离子将Na、K等元素挥发出去。是低价铁，但为什么烧结矿FeO含量高却难还原答：游离的FeO容易还原，但烧结矿中FeO不以游离状态存在，而是与SiO2、CaO、Fe3O4等生成化合物或固溶体，如铁橄榄石、富氏体等。这些物质还原性差，因此FeO高，生成这些物质就多，烧结矿还原性能就差。33.如何目测判断烧结矿FeO含量高低答：烧结矿FeO含量可以从烧结矿熔化的程度来判断，正常的烧结矿很象小气孔发达的海绵。而烧熔的烧结矿中，其组织为熔化的大气孔，随着熔化程度的加剧，FeO含量升高。从颜色判断，有金属光泽的烧结矿FeO含量低，呈瓦灰色的FeO含量高。从强度来看，FeO含量适中，强度好；FeO含量过高，质脆，强度差。34.什么叫低温烧结法答：所谓低温烧结法，就是以较低的烧结温度（1150～1250℃），使烧结料中部分矿粉发生反应，生成一种强度好、还原性好的理想矿物――35.低温烧结应具备哪些技术条件答：⑴采用高品位。低硅含铁原料；⑵物料应充分混匀，以减少波动、稳定成分；⑶熔剂、燃料粒度要细；⑷烧结矿碱度要在～范围内；⑸采用低温低负压点火，点火负压应控制在5000～6000Pa；⑹混合料透气性要好；⑺混合料中Al2O3/SiO2应控制在～范围内，SiO2/MgO应控制在～范围内；⑻防止烧结矿急冷。36.富氧点火对强化烧结过程有什么意义答：富氧点火可使点火区表层烧结料中的固体燃料充分燃烧，减少固体燃料消耗，并增加炉膛内的氧化气氛，有利于烧结过程的氧化反应，改善烧结矿机械强度，提高生产率，进而到达节能和改善质量的目的。37.低硅烧结技术的意义和生产低硅烧结矿的主要难点是什么答：意义：低硅烧结能大幅度提高烧结矿品位；改善烧结矿冶金性能；减少高炉冶炼过程的造渣量；减薄软熔层；提高熔滴带的透气性，因而有利于炉况顺行和增产节焦。难点：烧结矿SiO2含量过低时（一般认为低于5％时），会引起烧结生产率降低、冷强度和低温还原分化指标变差、能耗升高等。因此低温烧结技术是目前烧结界研究的热点之一。38.什么叫烧结过程的自动蓄热作用答：抽入烧结料层中的空气，在经过热烧结矿层被预热到较高的温度后，参加燃烧带燃烧，燃烧后的废气又将下层的烧结料预热，因而料层越往下，热量积蓄得越多，以至于达到很高的温度，这种现象被称为自动蓄热作用。39.主抽风机和机头电除尘器对废气温度有何要求为什么要在大烟道上设置冷风阀答：烧结机头烟气温度在正常生产情况下小于150℃，机头电除尘器和主抽风机的正常工作温度也按小于150但是由于烧结生产过程是波动的，因而主管废气的温度也是波动的。为了保护机头电除尘器和主抽风机，使之在正常的温度下工作，在大烟道上设置冷风阀，并采取自动控制，当废气温度高于180℃自动打开，当温度降到150℃时，阀门自动关闭。40.烧结负压对烧结生产有什么影响答：烧结负压是抽风机运转作用下形成的。当烧结混合料粒度、温度及料层厚度一定时，负压高低与烧结生产率成正比例关系。但是负压增大必然增加能量消耗，在负压提高到一定水平后，生产率的升高，弥补不了能量的消耗。所以，不能单纯依靠提高负压的方法来提高生产率。烧结负压提高后，最严重的问题是导致烧结有害漏风增加，不仅浪费了电能，也影响烧结的产质量。因此最积极而有效的方法是减少系统有害漏风，增加通过料层的有效风量。41.烧结余热回收有什么意义回收利用有哪些形式答：强制通风冷却烧结矿所排出的废气含有大量的显热。对其进行回收利用，是一项有利于节能、环保，发展循环经济极其有意义的工作。目前烧结余热回收利用主要有以下几种形式：⑴热废气引出作为点火炉助燃空气，以降低煤气消耗；⑵热废气引出对混合料进行预热，以降低固体燃耗；⑶用热废气生产蒸汽，用于生产和生活；⑷废热发电。42.试述烧结矿FeO含量与烧结矿冶金性能的关系。答：烧结矿冶金性能指标主要有两个，即还原度指数和低温还原粉化指数。烧结矿FeO与还原度呈负相关关系。烧结矿FeO愈低，其还原度指数愈高，烧结矿的还原性愈好。从这个意义上说，为了改善烧结矿的还原性能，烧结矿的FeO控制应愈低愈好；烧结矿的FeO降低就意味着烧结矿中的Fe2O3含量升高，又会在一定程度上导致烧结矿低温还原粉化率上升，低温还原粉化指数降低。从这个意义上说，为了改善烧结矿低温还原粉化指数，烧结矿FeO控制应尽量高一些好。实际生产过程中，烧结矿FeO控制应综合考虑还原度指数和低温还原粉化指数两方面的因素。一般情况下，烧结矿FeO控制水平不应低于5％。43.如何改善低硅烧结矿的强度答：低硅烧结矿SiO2较低，烧结料的液相生产能力不足，因而烧结矿强度较差。为了改善烧结矿强度，一是要提高烧结矿的液相，二是要提高其液相的利用率。具体措施有以下几个方面：