烧结厂工艺培训

烧结培训教材王立华技术处工艺室2021年11月第一章概论学习目的了解烧结工艺的目的和意义，掌握烧结的主要经济技术目的。知识要求烧结矿消费的目的及意义烧结工艺流程烧结主要经济技术目的第一章概论第一节烧结工艺概述一、烧结的定义所谓烧结，就是将各种粉状含铁原料，按照要求配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒后布道烧结设备上点火烧结；在燃料熄灭产生高温暖一系列物理化学反响的作用下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，液相物质润湿其他未熔化的矿石颗粒；随着温度的降低，液相物质将矿粉颗粒粘结成块。这个过程称为烧结，所得的块矿叫烧结矿。第二节烧结工序流程简介烧结消费工艺流程通常由以下几部分组成：含铁原料、燃料和熔剂的接受和储存；原料、燃料和熔剂的破碎筛分；烧结料的配料、混合制粒、布料、点火和烧结；烧结矿的破碎、筛分、冷却和整粒。根据原料条件、工厂消费规律和对产品的要求不同，其流程繁简不一。第一章概论唐山建龙烧结厂烧结作业区共分5个组，分别为配料组、造球组、看火组、废品组、运转组。消费工艺流程及平面布置图如下：第一章概论第三节烧结工艺重要目的引见一、消费目的烧结矿产量定义：指由烧结机消费的全部烧结矿量(单位：吨)。公式：有实物计量的烧结厂以出厂时的废品计量数据为准，其产量统计以计量磅单数据为准；无实物计量或计量误差较大的按以下公式实际计算：烧结矿月产量＝高炉入炉净矿＋入炉前筛下粉末量*x%＋烧结矿外销量±矿槽及料场月初月末储存差额±上料称量误差(单位：吨)。阐明：入炉净矿按实践计量数据；称量误差由计量部门定期校验，按校验情况调整；入炉前筛下粉末量以实践过磅计量数量为准；烧结矿外销量以实践过磅计量数量为准；筛下总返矿中烧结矿和球团矿的所占比率分别为x%,y%,按实践构成权重确定固定比率(扣除外购矿的筛下要素〕；烧结矿消费中的内循环返矿不计入产量。第一章概论二、技术经济目的1〕、烧结机有效面积利用系数定义：烧结机每平方米有效面积每小时产出的烧结矿量〔单位：吨/平米.小时〕公式：子项：烧结矿产出量〔吨〕母项：有效面积×实践作业台时2〕、烧结机台时产量定义：台时产量是一台烧结机平均一小时的烧结矿消费量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。公式：子项：总产量〔吨〕母项：消费总时数〔小时〕阐明：消费总时数=月历总时数-设备月历定修实践总时数-设备缺点总时数-操作延误总时数此项目的体系烧结机消费才干的大小，它与烧结机有效面积的大小有关。第一章概论3〕、烧结矿合格率

定义：检验合格烧结矿量占烧结矿检验总量的百分比〔单位：%〕公式：子项：烧结矿检验合格量〔吨〕×100母项：烧结矿检验总量〔吨〕4〕、烧结矿一级品率定义：烧结矿一级品量占烧结矿检验合格量的百分比〔单位：%〕公式：子项：烧结矿一级品量〔吨〕×100母项：烧结矿检验合格量〔吨〕5〕、吨烧结矿燃料耗费定义：消费每吨合格烧结矿所耗费某种燃料量〔千克/吨〕公式：子项：某种燃料耗费量〔吨〕×1000母项：烧结矿产出量〔吨〕阐明：燃料指煤粉或焦粉。第一章概论6〕、烧结矿含铁原料耗费定义：消费每吨烧结矿所耗费的含铁原料量〔千克/吨〕公式：子项：含铁原料总耗费量〔千克〕母项：烧结矿产量〔吨〕阐明：含铁原料包括铁精粉、铁富矿粉、外循环返矿粉、进口矿粉、除尘灰、钢渣、污泥、氧化铁皮等；含铁原料为干基，水分以质检部门提供的数字为准；铁精粉是指铁矿石经过选矿工艺流程，加工富集后获得的含铁档次较高。杂质较少、符合质量要求的产品，铁富矿粉指在富矿〔含铁档次45%以上〕的开采过程中产生和在炼钢块矿、炼铁块矿的选矿好破碎过程中的粉料；各种耗费可以计量部门提供的数字为准，也可以按公式：某种含铁原料耗费=收入量+期初库存–期末库存。第一章概论7〕、吨烧结矿熔剂耗费定义：消费一吨烧结矿所耗费的熔剂量〔千克/吨〕公式：子项：熔剂耗费总量〔千克〕母项：烧结矿产量〔吨〕阐明：烧结矿熔剂包括石灰石、消石灰、生石灰、白云石粉、菱镁石粉等。8〕、烧结返矿率定义：烧结矿返矿量占烧结矿入炉量及烧结返矿量之和的百分比〔单位：%〕公式：子项：烧结矿返矿量〔吨〕×100母项：烧结矿入炉量+烧结矿返矿量〔吨〕阐明：数据统计以计量部门实践计数量为准。9〕、工序能耗定义：烧结工序能耗是指烧结消费所用全部能源折算成标煤量与烧结矿产量之比.

阐明：工序能耗越多，阐明该工序的能源消费越大。第一章概论为了降低工序能耗，我们可以采取以下措施：①加强能源管理；

②实行低碳厚料层操作；

③堵好漏风

④改革工艺；

⑤提高设备作业率；

⑥搞好余热回收利用。第一章概论三、质量目的1〕、烧结矿档次定义：指烧结矿含铁率(单位：％)。公式：子项：[∑每个试样所代表的烧结矿产出量〔吨〕×该试样化验含铁量〔%〕]×100(吨)母项：∑烧结矿产出量〔吨〕2〕、烧结矿档次稳定率定义：检验总量中档次动摇符合规范的量占检验总量的百分比〔单位：%〕。公式：子项：检验总量中档次动摇符合规范的量〔吨〕×100母项：检验总量〔吨〕3〕、烧结矿碱度〔R〕定义：烧结矿中氧化钙含量与二氧化硅含量的比值〔单位：倍〕。公式：子项：烧结矿中氧化钙含量〔%〕母项：烧结矿中二氧化硅含量〔%第一章概论4〕、烧结矿碱度稳定率定义：检验总量中碱度动摇符合规范的量占检验总量的百分比〔单位：%〕。公式：子项：检验总量中碱度动摇符合规范的量〔吨〕×100母项：检验总量〔吨〕5〕、烧结矿转鼓指数定义：试样检测后粒度大于规定规范的分量与总试样分量之比(单位：%)。公式：子项：试样检测后粒度大于规定规范的分量〔千克〕×10母项：试样总分量〔千克〕6〕、烧结矿筛分指数定义：试样筛分后小于规范规定粒度的烧结矿占试样总分量的百分比(单位：%)。公式：子项：试样筛分后小于规范规定粒度的烧结矿总分量〔千克〕×100母项：试样总分量〔千克〕第一章概论7〕、烧结矿氧化亚铁含量定义：烧结矿中氧化亚铁含量的百分比〔%〕。公式：子项：烧结矿中含氧化亚铁量〔吨〕×100母项：烧结矿产出总量〔吨〕8〕、低温复原粉化指数〔RDI〕定义：复原粉化指数〔RDI〕表示铁矿石先复原再经过转鼓实验后的粉化程度。分别用转鼓实验后筛分得到的大于6.30毫米、大于3.15毫米和大于0.5毫米的物料质量与复原后试样总质量之比的百分数表示，并分别用+6.3毫米〔RDI-1+6.3〕、-3.15毫米〔RDI-1-3.16〕和-0.5毫米〔RDI-1-0.6〕三个代号加以表达。第一章概论第二章原料知识学习目的了解烧结主要原料的性质，掌握其作用以及对原料的要求。知识要求烧结的主要原料各种原料的性质对原料的要求烧结原料相关设备第二章原料知识第一节烧结原料的特性与要求烧结原料主要由含铁原料、熔剂、燃料组成。下面我们分别对这三种原料进展引见。一、烧结含铁原料：含铁原料的分类烧结含铁原料主要有铁矿粉、除尘灰、返矿、炼钢污泥等。而最主要的含铁原料是铁矿石，铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。第二章原料知识2、铁矿石的性质磁铁矿：磁铁矿的主要存在形状是Fe3O4。FeO越高，磁性率越大。此外，有的磁铁矿含钛和钒，叫做钛磁铁矿和钒磁铁矿。赤铁矿：赤铁矿的矿物成分是不含结晶水的三氧化二铁〔Fe2O3〕，密度为4.8~5.3，硬度不一，结晶完好的赤铁矿硬度为5.5~6，实际含铁量为70%。赤铁矿的条痕为红色。第二章原料知识褐铁矿：褐铁矿是一种含结晶水的三氧化二铁，可以用mFe2O3·3H2O来表示。菱铁矿：菱铁矿是一种含铁的碳酸盐，化学式FeCO3，实际含铁量为48.2%。它在空气中的氧和水的作用下，易变成褐铁矿，这种褐铁矿普通覆盖在菱铁矿的表层。第二章原料知识磁铁矿样本第二章原料知识赤铁矿样本第二章原料知识褐铁矿样本第二章原料知识菱铁矿样本第二章原料知识3、烧结消费对铁精粉的要求铁精粉是选矿厂的最终产品，在烧结消费中要求如下：1〕、铁量愈高愈好。含铁量是衡量铁精粉质量的主要目的。含铁量愈高，消费出的烧结矿含铁量也愈高。如今普通企业要求入厂档次到达66%以上。脉石及有害杂质要少。2〕、酸性氧化物〔SiO2、Al2O3〕含量要低，而CaO和MgO含量高一点，经济价值也增高。有害杂质S、P等要少。3〕、铁精矿粉的粒度精矿粉粒度很细，小于200目的占60%以上，精矿粒度粗细与矿石的晶粒大小有关，与磨矿工艺有关。精矿粒度除用网目表示外，还经常用比外表积表示。所谓比外表积是指单位质量或单位体积精矿粉所具有的外表积，单位为cm2/g或cm2/cm3。对于烧结消费来说，精矿粉不宜太细。要求富矿粉粒度普通<8mm。：如何目测判别精矿粉档次？从精矿粉的粒度和颜色来进展判别：

⑴精矿粉的粒度越细其档次越高，判别精矿粉粒度的精细，可以用手拇指和食指捏住一小撮矿粉反复搓捏，靠手感来判别粒度粗细。

⑵目测颜色来判别精矿粉档次的高低，普通来说颜色越深其档次越高第二章原料知识第二章原料知识4、其他含铁原料1〕、富矿粉化学成分符合高炉冶炼要求的天然富矿，在入炉前要经过多段破碎和筛分，使其粒度下限到达8-10mm，也就产生了小于8-10mm的粉矿。这些矿粉，在烧结消费时参与配料，即可提高料层透气性又可合理利用富矿粉。下面简单引见几种进口矿性质。CVRD〔卡拉加斯〕：主要成分是赤铁矿，高铁低铝，透气性普通。烧结性能较好，含部分Mn，水分高不利于卸船。〔目前建龙运用的巴西粉〕MBR：主要成分是镜铁矿，高铁低铝，粒度细、透气性普通。烧结性能较好，但超越15%以后对RDI不利，主要用于调理混匀矿成分、粒度。〔建龙曾用过的巴西粉〕纽曼山：主要成分是赤铁矿，成分可，且稳定，粒度好，但AL2O3较高。烧结成球性好，有利于改善烧结性能，但添加配比后效果不明显。第二章原料知识杨迪：典型粗粒褐铁矿，AL2O3较低。烧结性能可，多配影响消费率，但可降低配矿本钱。罗布河：典型粗粒褐铁矿，与杨迪比，档次低铝高。烧结性能不如杨迪〔热爆裂性能差〕，配比大于8%是对RDI影响显著，但可降低本钱。果阿：主要成分是赤铁矿，成分普通，AL2O32.2%左右且动摇较大，属于致密型矿，烧结性能不良，可降低本钱。白蓝蒂拉：主要成分是赤铁矿，高铁低硅，AL2O31.75%，属于印度比较好的一种矿石，但成分有动摇。烧结性能较好，可替代部分巴西矿。南非依斯科尔：主要成分是赤铁矿，高铁，硅、AL2O3介于巴西和澳矿之间，矿石较硬，K2O高〔0.127%〕。烧结性能尚可，但K、Na高，须限量运用。第二章原料知识2〕、高炉炉尘高炉炉尘是从高炉煤气系统中回收的高炉瓦斯灰，它主要由矿粉、焦粉及少量石灰石粉组成。含铁30%-55%，含C8%-20%。目前高炉每炼1t生铁炉尘量为30-50kg。炉尘可作烧结原料，能节约熔剂和焦炭耗费，降低消费本钱。高炉尘亲水性较差，但对黏性大，水分高的烧结料，添加部分高炉尘能降低烧结料水分并提高透气性。3〕、轧钢皮〔氧化铁皮〕轧钢皮是轧钢过程中剥落下来的氧化铁皮。轧钢皮普通占总钢材的2%-3%，含铁60%-75%，并且有害杂质少、密度大，是很好的烧结原料。第二章原料知识4〕、硫酸渣硫酸渣是化工厂黄铁矿制硫酸的副产品。硫酸渣有两种，一种是红色的，粒度粗〔3-0.1cm〕，含铁低〔＜35%〕，主要是赤铁矿；另一种是黑色的粒度细〔＜0.1mm〕、含铁高〔50%左右〕，主要是磁铁矿。5〕、氧化转炉炉尘氧化转炉炉尘是从氧化转炉的炉气中经除尘器回收的含铁原料，含铁量为60%-70%，并含有钢渣和石灰粉末，粒度小于0.1mm。每炼1t钢炉尘量达20-50kg。此外唐山建龙还用竖炉返矿、竖炉除尘灰和布袋除尘灰、炼钢污泥等含铁原料。第二章原料知识二、熔剂1、熔剂的作用①熔剂是高炉冶炼过程中的造渣物质。

②有利于高炉进一步提高冶炼强度和降低焦比。

③改善烧结矿强度的冶金性和复原性。

④可以向高炉提供自熔性和高碱度烧结矿。

⑤熔剂与矿石中的高熔点脉石熔化生成熔能温度较低的易熔体，可以去除部分有害杂质。第二章原料知识〔1〕、石灰石主要化学成份是CaCO3,实际含CaO量为56%。〔2〕、白云石和菱镁石白云石的主要化学成份是CaCO·MgCO3,实际含CaO量为30.4%,MgO量是21.7%。第二章原料知识烧结消费加白云石粉的目的：烧结消费中加白云石粉的目的是提高烧结MgO含量，所起的作用如下：一是使炉渣中含适量的MgO能改善炉渣的流动性和提高稳定性，普通以为炉渣中坚持10%左右的MgO有利于高炉冶炼操作。二是烧结料中添加一定数量的白云石，MgO的存在可以妨碍2CaO·SiO2的构成并抑制其晶形转变，这不仅对提高烧结矿强度有良好的作用，而且由于MgO的参与生成钙镁橄榄石，而妨碍了难复原的铁橄榄石的方式，使烧结矿的复原性得到提高。三是根据当地资源成分的不同，普通要求烧结矿中含MgO在2.0—3.5之间。第二章原料知识〔3〕、生石灰是石灰石经过高温煅烧后的产品，主要成份是CaO。利用生石灰替代部分石灰石作为烧结熔剂，可强化烧结过程。这是由于生石灰遇水后，发生消化反响生成消石灰，并放出热量可以提高料温，减少烧结过程的过湿景象。第二章原料知识我厂入厂熔剂质量规范项目化学成份(%)生烧率+过烧率s粒度（mm）CaOCaO+MgOSiO2MgO质量标准白灰≥75≤2.5≤10%≤0.2≤3,≥90%白云石≥50≤2.5≥19≤3,≥90%第二章原料知识三、燃料燃料在烧结过程中主要起发热作用和复原作用，它对烧结过程及烧结矿质量、质量影响很大。烧结消费运用的燃料分点火燃料和烧结燃料两种。1、点火燃料点火燃料具有气体燃料、液体燃料、固体燃料。普通常采用焦炉煤气〔15%〕与高炉煤气〔85%〕的混合气体，其发热值5860KJ/m3。而实践消费中不少厂只用高炉煤气点火。2、烧结燃料烧结燃料是指混入烧结料中的固体燃料。普通采用的固体燃料主要是碎焦粉和无烟煤粉。对烧结所用的固体燃料总的要求是：固体燃料碳含量高，挥发分、灰分、硫含量要低。第二章原料知识烧结用固体燃料应满足以下要求：固定碳含量高；固定炭是发热体，固定炭越高越好。焦粉：C>80%;无烟煤粉：C固>75%;挥发分、灰分、硫含量要低，灰分的添加将降低烧结矿的档次。焦粉和煤粉均<15%。挥发分的添加将恶化烧结料层透气性，降低烧结矿产量。同时粘附在风机转子上，降低风机寿命。而且影响除尘效果。挥发分普通小于5%；粒度坚持在3mm以下部分占95%以上，但小于0.5%极细粒级不要过多；对于煤粉为防止过粉碎，可以适当放宽上限。水分小于10%；第二章原料知识燃料粒度对烧结过程的影响：1.燃料粒度过大时，将会带来以下不利影响。①燃料在料层中分布不均，以致于大颗粒燃料周围熔化得很厉害，而离燃料颗粒较远的物料那么不能很好地烧结。②熄灭带变宽，从而使烧结料层透气性变坏。③粗粒燃料周围，复原气氛较强，而无燃料处空气得不到利用。④布料时，容易产生偏析景象，大颗粒集中在下部，使烧结料层上下部温差较大，呵斥上部烧结矿强度差，下层过熔、粘车、FeO含量添加。2.燃料粒度也不能过小。由于粒度过小，使熄灭速度过快，难以到达所需的烧结温度，同时降低料层透气性，而且过小粒度的燃料有能够被气流带走。所以，通常要求燃料粒度为0-3mm。第二章原料知识3、各种燃料简介1〕、固体燃料〔1〕、无烟煤：一切煤中固定碳最高，挥发分最少的煤。它是很好的烧结燃料。挥发分高的煤不宜做烧结燃料，由于它能使抽风系统挂泥结垢。一些烧结厂常用的无烟煤理化性质见表2-5。〔2〕、碎焦粉：具有固定碳高、挥发分少、含硫低等优点，发热值在33488KJ/kg。焦炭硬度比无烟煤大，破碎困难，但运用前必需破碎到3mm以下。2〕液体燃料液体燃料发热量比固体燃料高，可完全熄灭，几乎无残渣，便于运输。石油是天然的液体燃料，也称原油，它根本上是由C、H、N、O、S等元素组成。烧结厂常用的液体燃料是重油。重油是石油加热分馏后的残留物，呈黑褐色的黏稠液体，密度0.9-0.96g/cm3，具有发热值高37674-46046KJ/kg，黏性大等特点。重油在烧结消费中常用作点火燃料。重油的黏度对油泵、喷油嘴的任务效率和耗油量都有影响。黏度太大，那么油泵、喷油嘴的效率低，喷出的油速度慢，雾化不好烧不完全，影响喷油嘴的运用寿命，添加耗油量。3〕气体燃料气体燃料是几种简单气体的混合物，可燃成分为H2、CO、CH4〔及各种碳氢化合物〕等，非可燃成分为CO2、N2等。气体燃料包括天然气及人造煤气：天然气天然气是由地下开采出来的可燃气体，发热值高，主要成分甲烷〔CH4〕含90%左右，发热值33488-376774KJ/m3便于远间隔运输。第二章原料知识高炉煤气高炉煤气是高炉炼铁过程中的副产品，具有毒性；煤气中含有灰尘需经洗涤除尘后方可运用，否那么极易堵塞煤气管道和烧嘴。焦炉煤气焦炉煤气是炼焦过程的副产品，可燃成分主要是H2、CH4等，热值远高于高炉煤气。混合煤气混合煤气普通由焦炉煤气和高炉煤气混合而成，它的发热值大小取决于高炉、焦炉煤气的混合比例。第二章原料知识烧结原料常用设备图例第二章原料知识第三章烧结根底实际知识第一节烧结过程的根本原理一、烧结五带1、烧结的五带经过大量的实验对正在烧结过程的台车进展断面分析，发现沿料层高度由上向下有五个带，分别为烧结矿带、熄灭带、预热带、枯燥带和过湿带。下面我们引见一下烧结五带的特征：1〕、烧结矿带在点燃后的烧结料中燃料熄灭放出大量热量的作用下，混合料熔融成液相，随着高负压抽风作用和熄灭层的下移，导致冷空气从烧结矿带经过，物料温度逐渐降低，熔融的液相被冷却凝固成网孔状的固体，这就是烧结矿带。此带主要反响是液相凝结、矿物析晶、预热空气，此带表层强度较差，普通是返矿的主要来源。2〕、熄灭带该带温度可达0~1600度，此处混合料软化、熔融及液相生成，发生异常复杂的物理化学变化。该层厚度为15~50mm。此带对烧结产量及质量影响很大。该带过宽会影响料层透气性，导致产量低。该带过窄，烧结温度低，液相量缺乏，烧结矿粘结不好，导致烧结矿强度低。熄灭带宽窄主要受物料特性、燃料粒度及抽风量的影响。第三章烧结根底实际知识3〕、预热带该带主要使下部料层加热到燃料的着火温度。普通温度为400~800度。该带主要反响是烧结料中的结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿进展复原以及组分间的固相反响等。4〕、枯燥带烧结料的热废气从预热带进入下层，迅速将烧结料加热到100℃以上，因此该带主要是水分的猛烈蒸发。5〕、过湿带从烧结料点火开场，物料中的水分就开场转移到气流中去。含有水蒸气的废气经过料层冷却后，废气被冷却到露点温度，致使其中水蒸气冷凝，这部分烧结料中的水分含量超越了物料的原始水分，出现了过湿景象，这一区域成为过湿带。该带严重影响了烧结料的透气性，破坏已造好混合料小球，最好的处理方法就是预热混合料。第三章烧结根底实际知识第二节改善透气性的方法1、加强烧结原料预备加强原料、燃料、溶剂预备、减少烧结料层各带的气流阻力；改良烧结设备减少漏风和提高抽风机才干等是改善烧结料层透气性的主要措施。1〕、改良原料粒度和粒度组成。随着矿石粒度的添加，透气性显著改善，而且这种改善随抽风才干添加而加强。因此，选用适当粗粒度矿石烧结，以添加物料间的孔隙率，是改善透气性的重要措施。2〕、加强二次混合机的制粒作用，提高烧结混合料粒度，改善烧结混合料粒度组成。混合料粒度0-3毫米粒度添加，垂直烧结速度降低，烧结消费率降低、烧结矿强度也下降。研讨阐明：烧结料粒度组成，应是0-3毫米粒级含量小于15%，3-5毫米含量小于40%-50%，5-10毫米含量小于30%，大于10毫米的不超越10%。总之，较好的粒度组成，应尽量减少0-3毫米粒级，及大于10毫米粒级的颗粒，添加3-10毫米粒级的含量。第三章烧结根底实际知识3〕、配加富矿粉、返矿。在实践消费中，常采用往精矿中配加部分富矿粉和适当增多返矿参与量，以改善料层透气性。返矿是筛分烧结矿的筛下物〔粒度小于5毫米〕，它是由小颗粒的烧结矿和少部分未烧透的夹生料所组成。由于返矿粒度较粗，且具有疏松多孔的构造，其颗粒成湿混合料造粒时的中心。此外，返矿中已含有烧结的低熔点物质，有助于熔融物生成，增多了烧结液相。所以添加返矿可提高烧结的产量和质量。第三章烧结根底实际知识4〕、适宜的混合料水份。水分对烧结料层透气性的影响主要取决于原料的成球性、水对气流经