燒結(jié)工藝基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講座

1、燒結(jié)工藝基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)燒結(jié)工藝基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) 20122012年3 3月 第一部分第一部分 燒結(jié)的定義與意義燒結(jié)的定義與意義 燒結(jié)工藝的產(chǎn)生 燒結(jié)方法在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，起初是為了處理礦 山、冶金、化工廠的廢棄物（如富礦粉、高爐除塵、 軋鋼皮、均熱爐渣、硫酸渣等）以便回收利用。 隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，礦石開采量和礦粉的生成量 增加，另由于長(zhǎng)期開采和消耗造成能冶煉的富礦越 來越少，貧礦（含鐵2530%)直接入爐冶煉很不 經(jīng)濟(jì)，且我國(guó)貧礦資源約占80%以上，因此對(duì)貧礦 進(jìn)行磁選處理產(chǎn)生鐵精粉，但粉狀物料不適合直接 冶煉。 燒結(jié)工藝的定義 廣義的燒結(jié)是一定溫度下靠固體聯(lián)結(jié)力將散狀 粉料固結(jié)成塊狀的過程。

2、煉鐵領(lǐng)域內(nèi)的燒結(jié)是指把鐵礦粉（富礦粉）和 其他含鐵物料（鐵精粉、氧化皮等）通過熔化 物固結(jié)成具有良好冶金性能的人造塊礦的過程， 它的產(chǎn)物就是燒結(jié)礦。 （熔化物形成的條件 燒結(jié)工藝的發(fā)展 起源于資本主義發(fā)展較早的英國(guó)、瑞典和德國(guó)。 土燒（平地吹）-箱式燒結(jié)機(jī)-環(huán)式燒結(jié)機(jī) -帶式燒結(jié)機(jī) 1910年第一臺(tái)帶式燒結(jié)機(jī)在美國(guó)投產(chǎn) 1949年以前，鞍山建有10臺(tái)燒結(jié)機(jī)，總面積 330，但工藝設(shè)備落后，生產(chǎn)能力低，最高產(chǎn) 量?jī)H十幾萬噸。 截止2009年，全國(guó)鋼鐵企業(yè)擁有燒結(jié)機(jī)210臺(tái)， 總面積3690，年產(chǎn)燒結(jié)礦1.5億噸。 當(dāng)前世界最大的燒結(jié)機(jī)為648(前蘇聯(lián)）。 燒結(jié)方法的分類

3、 按照設(shè)備和供風(fēng)方法的不同可分為以下幾種 1、鼓風(fēng)燒結(jié)：平地吹（土燒結(jié)） 2、抽風(fēng)燒結(jié)： （1）連續(xù)式：帶式燒結(jié)機(jī)和環(huán)式燒結(jié)機(jī) （2）間歇式：盤式燒結(jié)機(jī) 3、在煙氣中燒結(jié)：回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)和懸浮燒結(jié)。 燒結(jié)的意義 1.富礦粉和貧礦富選后得到的精礦粉都不能直接入爐冶煉， 必須將其重新造塊，燒結(jié)是最重要最基本的造塊方法之一。 2.通過燒結(jié)得到的燒結(jié)礦具有許多優(yōu)于天然富礦的冶煉性能， 如高溫強(qiáng)度高，還原性好，含有一定的CaO、MgO，具有 足夠的堿度，而且已事先造渣，高爐可不加或少加石灰石。 3.通過燒結(jié)可除去礦石中的S、Zn、Pb、As、K、Na等有 害雜質(zhì)，減少其對(duì)高爐的危害。高爐使用冶煉性能優(yōu)越的燒

4、 結(jié)礦后，基本上解除了天然礦冶煉中常出現(xiàn)的結(jié)瘤故障；同 時(shí)極大地改善了高爐冶煉效果。 4.燒結(jié)中可廣泛利用各種含鐵粉塵和廢料，擴(kuò)大了礦石資源， 又改善了環(huán)境。因此自上世紀(jì)50年代以來，燒結(jié)生產(chǎn)獲得 了迅速發(fā)展。 燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程 燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程，無混合料場(chǎng)時(shí)，一般包括： 原燃料接受，儲(chǔ)存及溶劑、燃料的準(zhǔn)備，配料， 布料，點(diǎn)火燒結(jié)，熱礦破碎，熱礦篩分及冷卻， 冷礦篩分及冷料破碎，鋪底料，成品燒結(jié)礦的儲(chǔ) 存和運(yùn)輸?shù)裙に嚟h(huán)節(jié)。 原料進(jìn)廠-按質(zhì)接受驗(yàn)收（破碎）-配料- 混合-布料-燒結(jié)-破碎-冷卻-篩分- -高爐 第二部分第二部分 燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介 燒結(jié)工藝流程圖 燒結(jié)生產(chǎn)

5、所用原料燒結(jié)生產(chǎn)所用原料 含鐵原料：富礦粉（紅礦、鑫特礦沫、鴻源礦）、鐵精粉 （磁選和浮選之后的精粉）、工業(yè)副產(chǎn)品（除塵灰、氧化 皮） 對(duì)含鐵原料的要求：由于含鐵原料物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)燒結(jié)礦 質(zhì)量影響最大，所以要求含鐵原料品位高、成分穩(wěn)定、雜 質(zhì)少、脈石成分適宜造渣，粒度適宜。精粉粒度-200目量 80%。 富礦粉粒度要求：8mm粒級(jí)85%。工業(yè)副產(chǎn)品要求無 雜物，含鐵品位高。 SiO2含量對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)有一定的影響。高硅燒結(jié)礦 熔劑的配加量增加，使得燒結(jié)混合料制粒性能得到改善， 燒結(jié)速度增加，同時(shí)燒結(jié)的粘結(jié)相數(shù)量提高，因此燒結(jié)礦 成品率有所提高，燒結(jié)利用系數(shù)提高。 粘結(jié)相數(shù)量的提高有利于燒結(jié)

6、礦強(qiáng)度的改善，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓 指數(shù)增加。 熔劑： 按其性質(zhì)分為酸性、中性、堿性三類。由于我國(guó)鐵礦石 脈石成分多為SiO2為主，所以通常采用含有CaO和MgO 的堿性熔劑，常用的堿性熔劑由石灰石（CaCO3)、生石 灰（CaO）、白云石（Ca.Mg(CO3)2）等 冶金石灰活性度、生燒和過燒 活性度是指冶金石灰水化的反應(yīng)速度，即石灰水化后用 4NHCL中和的毫升數(shù)。 生燒是指未分解的石灰石，其主要成分是CaCO3，不能 被水化。 過燒是指石灰石在焙燒過程中，由于局部溫度過高，而 與硅酸鹽互相熔融生成的硬塊和消化很慢的石灰，不能 再指定的時(shí)間內(nèi)被水化。 對(duì)溶劑質(zhì)量的要求：有效成分高，酸性氧化物和硫、磷

7、 等有害雜質(zhì)少，粒度和水分適宜。 溶劑粒度：3mm粒級(jí)85% 燃料 燒結(jié)生產(chǎn)過程中使用的燃料分為點(diǎn)火燃料和燒結(jié)燃料。 點(diǎn)火燃料主要為氣體燃料（高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣），燒 結(jié)燃料是指在料層中燃燒的固體燃料，常用的由碎焦 （焦粉）和無煙煤等。某些燒結(jié)原料中所含的C、S和 FeO等物質(zhì)，在燒結(jié)過程中也會(huì)氧化放熱，成為輔助熱 源。對(duì)燒結(jié)固體燃料的要求是：固定碳高、灰分、揮發(fā) 分、硫低。 燃料粒度：3mm粒級(jí)85% 燒結(jié)生產(chǎn)過程 燒結(jié)生產(chǎn)，首先按照煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量要求，將各種原料按 化學(xué)成分進(jìn)行配料計(jì)算，然后在配料實(shí)準(zhǔn)備配料。 配料方式是往運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶上分層連續(xù)布料：分層的各種 原料經(jīng)兩次加水（內(nèi)加水與外加水）

8、混合后，布在燒結(jié) 機(jī)臺(tái)車上；經(jīng)抽風(fēng)、點(diǎn)火，燃料燃燒開始進(jìn)行燒結(jié)，在 臺(tái)車上完成全部燒結(jié)過程；燒結(jié)礦在機(jī)尾排出，經(jīng)破碎、 冷卻、篩分，獲得成品燒結(jié)礦。返礦返回混合料皮帶參 加二次燒結(jié)過程。 帶式燒結(jié)是連續(xù)的生產(chǎn)過程，生產(chǎn)效率高，目前，最高 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到50.81t/h。 配料 配料就是指根據(jù)燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)要求和原料成分，將各種 燒結(jié)料（含鐵原料、溶劑、燃料）按一定比例進(jìn)行組合。 配料的作用和意義： （1）提高燒結(jié)礦成分的穩(wěn)定性對(duì)高爐順行、對(duì)增鐵節(jié)焦具 有重大意義。實(shí)踐證明，燒結(jié)礦成分的波動(dòng)將破壞高爐順 行。例如，燒結(jié)礦含鐵突然升高或者降低（及時(shí)波動(dòng) 1%2%）都會(huì)引起高爐爐溫急劇下降或者升高。爐

9、溫波 動(dòng)過大，會(huì)引起爐況失常并造成生鐵成分不合格。 （2）精心配料是獲的優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的前提。適宜的原料配比 可以生產(chǎn)出足夠的性能良好的液相，適宜的燃料用量可以 獲得強(qiáng)度高、還原性能良好的燒結(jié)礦，適宜的燒結(jié)料透氣 性可以提高燒結(jié)礦產(chǎn)量。 配料過程中使用的化學(xué)元素和化合物名稱 TFe（鐵品位)、SiO2（二氧化硅）、CaO（氧化鈣）、 MgO（氧化鎂）、R（堿度）、Al2O3（三氧化二鋁）、 FeO(氧化亞鐵）、S（硫）R=CaO/SiO2（二元堿度，冶 金企業(yè)通常都是二元堿度）、R=（CaO+MgO）/ （SiO2+Al2O3）（四元堿度）常用的配料設(shè)備：圓盤給 料機(jī)和電子皮帶秤。 常用的配料方法

10、：容積配料法（基于物料具有一定的堆密度， 借助給料設(shè)備對(duì)添加料的容積進(jìn)行控制）、重量配料法（按 原料的重量進(jìn)行配料的一種方法，借助于電子皮帶秤和定量 給料自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料。化學(xué)成分配料（借助于 X射線熒光儀分析混合料化學(xué)組成，通過電子計(jì)算機(jī)控制混 合料化學(xué)成分波動(dòng)） 影響配料作業(yè)的因素 1、物料水分的影響。 2、物理、化學(xué)性能的影響。 3、礦槽存料量的影響。 4、設(shè)備性能的影響。 5、操作不當(dāng)帶來的影響。 6、取樣制樣代表性的影響。 混合 混合與造球的目的： 混合的主要目的是將配合好的 料各組分仔細(xì)混勻，并適當(dāng)?shù)募铀疂?rùn)濕，已得到水分、 粒度及各種成分均勻分布的燒結(jié)料。造球是為了改善燒

11、 結(jié)料的粒度組成，增加透氣性，強(qiáng)化燒結(jié)過程，提高燒 結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。 混合料加水的目的：混合料加水的目的是為了潤(rùn)濕混勻 混合料，為制粒提供必要的條件，同時(shí)改善熱交換條件 導(dǎo)熱性能（傳遞熱量、氧量和溶質(zhì)的作用）。 混合料的造球過程： 形成母球-母球長(zhǎng)大-長(zhǎng)大了的母球進(jìn)一步緊密 抽風(fēng)燒結(jié)過程 抽風(fēng)燒結(jié)過程是將鐵礦粉、熔劑和燃料經(jīng)適當(dāng)處理， 按一定比例加水混合，鋪在燒結(jié)機(jī)上，然后從上部 點(diǎn)火，下部抽風(fēng)，自上而下進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦。 取一臺(tái)車剖面分析，抽風(fēng)燒結(jié)過程大致可分為五層， 即燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層、干燥層和過濕層。 這五層并不是截然分開的。點(diǎn)火燒結(jié)開始，各層依 次出現(xiàn)，一定時(shí)間后，各層又

12、依次消失，而最終剩 下燒結(jié)礦層。 燒結(jié)礦層 該層溫度在1100 以下，在燃料 燃燒放出大量熱量的作用下，混合 料中的脈石和部分鐵礦物熔化造渣， 因而出現(xiàn)熔融液相。隨著燃燒層的 下移及冷空氣的通過，物料溫度逐 漸下降，熔融液相被冷卻凝固成多 孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)礦。高溫熔體在凝固 過程中進(jìn)行結(jié)晶，析出新礦物。同 時(shí)，抽入的冷空氣被預(yù)熱，燒結(jié)礦 被冷卻，與空氣接觸的低價(jià)氧化物 可能被再氧化。 該層提供燃燒層需要全部熱量的 40%左右。同時(shí)由于抽入的空氣溫 度低，風(fēng)速較快，燒結(jié)礦氣孔壁變 薄，則熱交換條件越好，冷卻速度 越快，不利于液相的結(jié)晶，并增大 了熱應(yīng)力，使燒結(jié)礦強(qiáng)度變壞。 燃燒層 燃料被預(yù)熱空氣燃燒

13、，產(chǎn)生13001500的 高溫，使燒結(jié)料局部熔化、造渣并進(jìn)行還原、 氧化，石灰石及硫化物的分解反應(yīng)。從燃料著 火開始到燃燒完畢，需要一定時(shí)間。故燃燒層 有一定厚度，約1580mm。燃燒層沿著高度 下移的速度稱為垂直燒結(jié)速度，一般為 1040mm/min。這一速度決定著燒結(jié)機(jī)的生 產(chǎn)率。其厚度主要取決于燒結(jié)料的物理化學(xué)特性，由 于熔融物相對(duì)于空氣阻力很大，所以，為強(qiáng)化燒結(jié)過程， 人們總是設(shè)法減薄該層厚度。 預(yù)熱層 空氣通過燃燒層參加反應(yīng)后即攜帶一部分熱量進(jìn)入下 部料層，使下部料層加熱到燃料的著火溫度（700 ），這一區(qū)域稱為預(yù)熱帶。這一帶的溫度大約為 150-700 ，也就是說燃燒產(chǎn)物通過這一帶

14、時(shí)，將混 合料加熱到燃料的著火溫度。由于溫度的不斷升高，化 合水和部分碳酸鹽、硫化物、高價(jià)錳氧化物逐步分解。 在廢棄中氧的作用下，部分磁鐵礦可發(fā)生氧化反應(yīng)。在 預(yù)熱帶只有氣相與固相或固相之間的反應(yīng)，沒有液相的 生成。 干燥層 它借助于來自上層的燃燒產(chǎn)物帶進(jìn)的熱量，使這一層 的混合料水分蒸發(fā)。這一帶的溫度大約為70-150 。 由于水分劇烈的蒸發(fā)，在混合料中沒有配加粘結(jié)劑時(shí)， 混合料中強(qiáng)度差的小球就有可能遭到破壞。 過濕層： 從點(diǎn)火開始，燒結(jié)料中所含水分就開始蒸發(fā)轉(zhuǎn)移到廢 氣中，含水蒸汽的廢氣經(jīng)過料層中的冷卻部分，被冷卻 到低于露點(diǎn)，其中部分水汽發(fā)生冷凝，使這部分燒結(jié)料 過濕，即超過原始水分。由

15、預(yù)熱帶帶來的熱廢氣在干燥 帶引起水分激烈蒸發(fā)，因此廢氣損失大部分顯熱。這層 有嚴(yán)重的過濕現(xiàn)象，這是由于在強(qiáng)大的氣流和重力作用 下，而燒結(jié)料水分比較高，燒結(jié)料的原始結(jié)構(gòu)被破壞和 料層中的水分向下機(jī)械轉(zhuǎn)移，特別是那些濕容量較小的 物料容易發(fā)生這種現(xiàn)象。過濕層的形成將使料層透氣性 變壞。為克服過濕作用對(duì)生產(chǎn)的影響，可采取提高混合 料溫度至露點(diǎn)溫度以上的辦法來解決。 水分在燒結(jié)過程中的行為和作用 燒結(jié)料中的水分主要來源于礦石、熔劑、燃料帶入的水、 混合料混勻制粒時(shí)添加的水、空氣中帶入的水、燃料中碳 氫化合物燃燒時(shí)產(chǎn)生的水以及混合料中礦物分解的化合水。 一、水分的蒸發(fā)過程 水分在燒結(jié)過程中的蒸發(fā)可以分為

16、以下幾個(gè)階段： 預(yù)熱階段 當(dāng)熱氣體與濕料接觸時(shí)，在一段很短時(shí)間內(nèi)，蒸發(fā)過程進(jìn) 行得較為緩慢，物料含水量沒有多大變化，但物料溫度卻 有了明顯的升高，在這段期間內(nèi)，熱量主要消耗于預(yù)熱混 合料，直至傳給物料的熱量與用于汽化的熱量之間達(dá)到平 衡為止，這段時(shí)期通常稱為“預(yù)熱階段”。 等速干燥階段 物料達(dá)到蒸發(fā)平衡的溫度時(shí)，物料中的水分直線規(guī)律發(fā)生 變化，水分以等速進(jìn)行蒸發(fā)，這段時(shí)期通常稱為“等速干 燥階段”，其特征在于物料表面上的蒸汽壓可以認(rèn)為等于 純液面上的蒸汽壓，而與物料的濕度無關(guān)。這個(gè)階段持續(xù) 到物料達(dá)到所謂“臨界濕度”為止。 水分在燒結(jié)過程中的作用 燒結(jié)料中含有一定的水分是保證燒結(jié)過程順利進(jìn)行，

17、提高 燒結(jié)礦質(zhì)量必不可少的條件之一，水分在燒結(jié)過程中的作 用可歸結(jié)為以下幾方面： 制粒作用 燒結(jié)混合料加入適當(dāng)?shù)乃?，由于水在混合料粒子間產(chǎn) 生毛細(xì)力，在混合料的滾動(dòng)過程中互相接觸而靠緊，制 成小球粒，以改善料層的透氣性。 導(dǎo)熱作用 燒結(jié)料中的水分能夠改善燒結(jié)料的導(dǎo)熱性（水的導(dǎo)熱系 數(shù)為130-400kJ/m2.h.c，而礦石的導(dǎo)熱系數(shù)為0.6 kJ/m2.h.c），料層中的熱交換條件十分良好，這就有利 于使燃燒帶限制在狹窄的范圍內(nèi)，減少了燒結(jié)過程中料 層的阻力，同時(shí)保證了在燃料消耗較少的情況下獲得必 要的高溫。 潤(rùn)滑作用 水分子覆蓋在礦粉顆粒表面，起類似潤(rùn)滑劑的作用，降低 表面粗糙度，減少氣

18、流阻力。 助燃作用 固體燃料在完全干燥的混合料中燃燒緩慢，因?yàn)楦鶕?jù)CO 和C的鏈?zhǔn)饺紵龣C(jī)理，要求火焰中有一定含量的OH-和H+ 根，所以混合料中適當(dāng)加濕在一切情況下都是必要的。 不同燒結(jié)料的適宜水分含量也不同。一般來說，物料粒度 越細(xì)，比表面積越大，所需適宜水分越高。此外，適宜的水 分與原料類型關(guān)系很大，表面松散多孔的褐鐵礦燒結(jié)時(shí)所需 水量可達(dá)10-20%，而致密的磁鐵礦燒結(jié)時(shí)適宜的水量為5- 10%。 燒結(jié)料最適宜的水分，是使混合料達(dá)到最高的成球率或最 大料層透氣性來評(píng)定的。最適宜的水分范圍較小，超過 0.5%時(shí)，對(duì)混合料的成球性即產(chǎn)生顯著的影響。 水分在燒結(jié)過程中的弊端 消耗熱量 從熱平衡

19、的觀點(diǎn)看，1kg無煙煤的燃燒熱值為27000kJ， 而1kgH2O從液體轉(zhuǎn)化為水蒸汽需要耗熱2500kJ，兩者近 乎10：1的比例，也就是說，當(dāng)混合料水分超過適宜水分 1%時(shí)，固體燃料配比理論上要增加0.1%。 對(duì)透氣性的影響 過濕層現(xiàn)象是影響透氣性的最大因素，在燒結(jié)過程中水分 由于受熱開始蒸發(fā)，轉(zhuǎn)移到廢氣中，熱廢氣在穿過下層冷 料時(shí)，由于存在著溫度差，廢氣將大部分熱量傳給冷料， 而自身溫度不斷下降，這樣使得廢氣中的水蒸汽就開始在 冷料表面冷凝，開始冷凝的溫度就叫“露點(diǎn)”溫度。水蒸 汽冷凝的結(jié)果使下層料的含水量增加。當(dāng)物料含水量超過 物料原始水量時(shí)就稱為過濕。 燒結(jié)過程中主要物理和化學(xué)變化過程

20、 燃燒和傳熱； 蒸發(fā)和冷凝； 氧化和還原； 分解和吸附； 熔化和結(jié)晶； 礦(渣)化和氣體動(dòng)力學(xué)等。 在某一層中可能同時(shí)進(jìn)行幾種反應(yīng)，而一種反應(yīng)又可能在幾層中進(jìn)行。 碳酸鹽分解及礦化作用 燒結(jié)料中的碳酸鹽有CaCO3、MgCO3，如果用菱鐵礦 和菱錳礦燒結(jié)，則還有FeCO3和MnCO3。 生產(chǎn)熔劑性 或高堿度燒結(jié)礦時(shí)，需加入大量CaCO3和一定的 MgCO3。它們的分解條件所示。CaCO3的分解溫度較 其他碳酸鹽高。其分解反應(yīng)為: 燃料燃燒與傳熱 燒結(jié)料中固體碳的燃燒為形成粘結(jié)所必須的液相和進(jìn)行各種 反應(yīng)提供了必要的條件(溫度、氣氛)。燒結(jié)過程所需要的熱 量的8090%為燃料燃燒供給。然而燃料在

21、燒結(jié)混合料中 所占比例很小，按重量計(jì)僅58%，按體積計(jì)約10%。在碳 量少，分布稀疏的條件下，要使燃料迅速而充分地燃燒，必 須供給過量的空氣，空氣過剩系數(shù)達(dá)1.41.5或更高。 氧化、還原反應(yīng)及有害雜質(zhì)的去除 鐵氧化物的分解還原和氧化 燒結(jié)過程宏觀上是氧化性氣氛，但在燃燒顆粒表面附近或 燃料集中處，CO濃度極高，故也有局部還原性氣氛。即微 觀來看，在料層中既有氧化區(qū)也有還原區(qū)，因此對(duì)鐵礦物同 時(shí)存在著氧化、還原、分解等反應(yīng)。 有害雜質(zhì)的去除 燒結(jié)過程可以部分去除礦石中硫、鉛、鋅、砷、氟、鉀、 鈉等對(duì)高爐有害的物質(zhì)，以改善燒結(jié)礦的質(zhì)量和高爐冶 煉過程。這是鐵礦燒結(jié)的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)。 (1)燒結(jié)去硫

22、。燒結(jié)可以去除大部分的硫。以硫化物形 態(tài)存在的硫可以去除90%以上，而硫酸鹽的去硫率也可 達(dá)8085%。高爐要求入爐天然礦石(一極品)含 S0.06%。國(guó)家頒布標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定入爐一級(jí)燒結(jié)礦含 S0.08%。燒結(jié)是處理高硫鐵礦的一個(gè)有效途徑。 鐵礦石中的硫常以硫化物形態(tài)(FeS2)和硫酸鹽(CaSO4、 BaSO4等)的形式存在存在。 在低于1350時(shí)，以生成Fe2O3為主， 在高于1350時(shí)，主要生成Fe3O4。 礦粉粒度大，擴(kuò)散阻力增加，不利于去硫；但若粒度過細(xì)， 料層透氣性不好，容易引起燒結(jié)過程不均，產(chǎn)生燒不透的 生料，降低去硫率。最佳去硫率的適宜礦粉粒度為 06mm。 燒結(jié)去砷率一般可達(dá)50%

23、以上。若加入少量CaCl2可使去砷 率達(dá)6070%，燒結(jié)去氟率一般只有1015%，有時(shí)可達(dá) 40%，若在燒結(jié)料層中通入水氣可使其生成HF，大大提高 去氟率。 硫、砷、氟、以其有毒氣體SO2、As2O3、HF等隨廢氣排 除，嚴(yán)重污染空氣，危害生物和人體健康。故一般燒結(jié)廠 都建有高大的煙囪，以便將有害氣體實(shí)行高空排放。為根 本解決問題，在排入煙囪之前，最好先進(jìn)行化學(xué)處理和回 收。 對(duì)一些含有堿金屬鉀、鈉和鉛、鋅的礦石，可在燒結(jié)料中 加入CaCl2，使其在燒結(jié)過程中相應(yīng)生成易揮發(fā)的氯化物而 去除和回收。如加入23% CaCl2，可除去鉛90%，去鋅 65%，加0.7%CaCl2去除鉀、鈉的脫堿率可達(dá)

24、70%。它們 的去除都應(yīng)妥善解決環(huán)境保護(hù)和廉價(jià)的氯化劑問題。 燒結(jié)礦宏觀結(jié)構(gòu)可分為三種 微孔海綿狀：燒結(jié)溫度適宜，粘度較大時(shí)，形成微孔 海綿狀結(jié)構(gòu)，還原性好，強(qiáng)度高； 粗孔蜂窩狀(大孔薄壁）：燃料配比多，燒結(jié)溫度高， 液相生成多且粘度小時(shí)，形成粗孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)，還原性 與強(qiáng)度都差； 塊狀結(jié)構(gòu)：燃料配比更多，燒結(jié)溫度過高時(shí)，產(chǎn)生過熔 現(xiàn)象，結(jié)果形成板狀結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度尚好，還原性差。 影響燒結(jié)礦還原性的因素 燒結(jié)礦堿度： 隨著堿度的增加，燒結(jié)混合料中熔劑的配加量增加，燒 結(jié)混合料的制粒性能改善，混合料透氣性得到提高，垂 直燒結(jié)速度增加，燒結(jié)利用系數(shù)增加。 隨著燒結(jié)礦堿度的增加，燒結(jié)礦成品率提高，強(qiáng)度改善

25、 主要是燒結(jié)礦的礦物組成和礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，生 成所希望的鐵酸鈣礦物的粘結(jié)相，鐵酸鈣具有良好的強(qiáng) 度，所以燒結(jié)礦質(zhì)量得到明顯的改善 燒結(jié)燃料配加量 燃料增加，燒結(jié)熱量充分，有利于燒結(jié)的固結(jié)，使得燒結(jié)礦 成品率增加，利用系數(shù)提高；但繼續(xù)增加燃料，燒結(jié)溫度過 高，燒結(jié)速度下降，燒結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，使得燒結(jié)利用系數(shù)下降。 隨著配碳量的增加，燒結(jié)熱量充足，燒結(jié)時(shí)液相增多，是燒 結(jié)礦粘結(jié)牢固的原因。 燃料增加，燒結(jié)礦FeO增加，不利于燒結(jié)礦還原性的改善。 燃料比的變化導(dǎo)致了燒結(jié)礦的礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)的變化， 導(dǎo)致燒結(jié)礦的還原性也在變化。 較低燃料比有利于提高燒結(jié)礦的還原性，而較高的燃料比可 能會(huì)降低燒結(jié)礦

26、的還原性。 冷卻燒結(jié)礦的方法 l）在礦車中冷卻：在礦車中借空氣的自然抽力冷卻 燒結(jié)礦，這種方法比較簡(jiǎn)單，但冷卻效率低，冷卻時(shí)間 長(zhǎng)，從850冷卻到100需要 3d以上時(shí)間。因此需 要大量礦車和很長(zhǎng)的停放線，礦車燒壞量也比較大。 2）露天堆放、自然冷卻：這種方法冷卻時(shí)間更長(zhǎng)， 一個(gè)1800t的礦堆冷卻150需要6d時(shí)間；另外占地 面積大，經(jīng)多次裝卸和運(yùn)輸，破碎較嚴(yán)重。 3）在料倉中冷卻：在底部有百葉窗式通風(fēng)孔的特制 料倉中通過自然通風(fēng)冷卻，冷卻效果比前兩種方法好一 些。據(jù)國(guó)外試驗(yàn)，一個(gè) 3800 t的大料倉，由 600冷 卻到100，只需1015h。 4）帶式冷卻機(jī)冷卻：燒結(jié)礦在礦車中通過鼓風(fēng)機(jī)

27、吹 風(fēng)冷卻，由 800冷卻到100，只需1525分鐘。 燒結(jié)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 1、利用系數(shù)和臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 利用系數(shù)（t/(m 2 .h)）=臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（t/h）/有效抽風(fēng)面積 （m 2） 利用系數(shù)（t/(m2.h)）=總產(chǎn)量（t）/（總生產(chǎn)臺(tái)時(shí)（h） *總有效抽風(fēng)面積（m 2 ） 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量是一臺(tái)燒結(jié)機(jī)一小時(shí)生產(chǎn)燒結(jié)礦產(chǎn)量 利用系數(shù)是指一臺(tái)燒結(jié)機(jī)每平方米有效抽風(fēng)面積每小時(shí) 的生產(chǎn)產(chǎn)量 ，是衡量燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)效率的指標(biāo)，與燒結(jié) 機(jī)有效面積大小無關(guān) 。 2、燒結(jié)礦日產(chǎn)量和燒結(jié)礦出礦率表示方法 燒結(jié)礦日產(chǎn)量=當(dāng)日原料配料總量（干基）（t） *該配料比的出礦率（%） 燒結(jié)礦出礦率（%）=成品燒結(jié)礦產(chǎn)量（t）/原

28、料配料總量（干基）（t） 3、燒結(jié)機(jī)作業(yè)率 設(shè)備作業(yè)率（%）=燒結(jié)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)/日歷臺(tái)時(shí) *100% 日歷臺(tái)時(shí)=臺(tái)數(shù)*24*天數(shù) 4、燒結(jié)礦質(zhì)量 燒結(jié)礦質(zhì)量對(duì)高爐冶煉效果具有重大影響。改善其質(zhì)量是 “精料”的主要內(nèi)容之一。 對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的要求是：品位高，強(qiáng)度好，成分穩(wěn)定，還 原性好，粒度均勻，粉末少，堿度適宜，有害雜質(zhì)少。 一般要求與天然礦相同，僅討論幾個(gè)特殊問題: 1）強(qiáng)度和粒度 燒結(jié)礦強(qiáng)度好，粒度均勻，可減少轉(zhuǎn)運(yùn)過程中和爐內(nèi)產(chǎn)生 的粉末，改善高爐料柱透氣性，保證爐況順行，從而導(dǎo)致 焦比降低，產(chǎn)量提高。燒結(jié)礦強(qiáng)度提高意味著燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量 (成品率)增加，同時(shí)大大減少了粉塵，改善燒結(jié)和煉鐵廠 的環(huán)境

29、，改善設(shè)備工作條件，延長(zhǎng)設(shè)備壽命 2）還原性 燒結(jié)礦還原性好，有利于強(qiáng)化冶煉并相應(yīng)減少還原劑消耗， 從而降低焦比。還原性的測(cè)定和表示方法亦未標(biāo)準(zhǔn)化。目前 還原性的測(cè)定方法較多，尚未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。而還原計(jì)算幾乎都 是依據(jù)還原過程中失去的氧量與試樣在試驗(yàn)前的總氧量的比 值來表示。生產(chǎn)中多以還原過程中試驗(yàn)失重的方法來計(jì)算還 原度。還原過程中失去的氧越多，說明該燒結(jié)礦還原性越好。 由于試驗(yàn)的條件不同，所得還原度大小也不一樣。生產(chǎn)中習(xí) 慣用燒結(jié)礦中的FeO含量表示還原性。一般認(rèn)為FeO升高， 表明燒結(jié)礦中難還原的硅酸鐵2FeOSiO2(還有鈣鐵橄欖石) 多，燒結(jié)礦過熔而使結(jié)構(gòu)致密，氣孔率低，故還原性差。反

30、之，若FeO降低，則還原性好。一般要求FeO應(yīng)低于10%。 國(guó)外有低于5%的。鞍鋼新燒結(jié)廠燒結(jié)礦標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定FeO含量 8.51.5為合格品。 3）堿度 燒結(jié)礦堿度一般用CaO/SiO2表示。按照堿度的不同，燒 結(jié)礦可分為三類：凡燒結(jié)礦堿度(如0.9)低于爐渣堿度的 稱為酸性(或普通)燒結(jié)礦。高爐使用這種燒結(jié)礦，尚須加 入相當(dāng)數(shù)量的石灰石才能達(dá)到預(yù)定爐渣堿度要求，通常高 爐渣的堿度(CaO/SiO2)在1.0左右。凡燒結(jié)礦堿度 (1.01.4)等于或接近爐渣堿度的稱為自熔性燒結(jié)礦。高爐 使用自熔性燒結(jié)礦一般可不加或少加石灰石。燒結(jié)礦堿度 (1.4)明顯高于爐渣堿度的稱為熔劑性燒結(jié)礦或高堿度 (2.

31、03.0)、超高堿度(3.04.0)燒結(jié)礦。高爐使用這種燒 結(jié)礦無須加石灰石。由于它含CaO高，可起熔劑作用，因 此往往要與酸性礦配合冶煉，以達(dá)到合適的爐渣堿度。 為了改善爐渣的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，燒結(jié)礦中常含有一定量 的MgO(如23%或更高)，使渣中MgO含量達(dá)到78%或 更高，促進(jìn)高爐順行。在此情況下，燒結(jié)礦和爐渣的堿度 應(yīng)按CaO+MgO)/SiO2(三元堿度）來考慮。 4）燒結(jié)礦品位： 指其含鐵量的高低，提高燒結(jié)礦含鐵量是高爐精料的 基本要求。在評(píng)論燒結(jié)礦品位時(shí)，應(yīng)考慮燒結(jié)礦所含堿性 氧化物的數(shù)量，因?yàn)檫@關(guān)系到高爐冶煉時(shí)熔劑的用量。所 以為了便于比較，往往用扣除燒結(jié)礦中堿性氧化物的含量

32、來計(jì)算燒結(jié)礦的含鐵量。（實(shí)踐表明，品味增加1%，焦比 降低2%，產(chǎn)量提升3%） 5）燒結(jié)礦含硫及其他有害雜質(zhì)愈低愈好 6）篩分指數(shù) 篩分指數(shù)表明燒結(jié)礦粉末含量的多少，此值愈小愈好， 目前多數(shù)燒結(jié)廠尚未對(duì)該項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行考核，燒結(jié)礦的落下 強(qiáng)度是表示燒結(jié)礦抗沖擊能力的強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)燒結(jié)礦的粒 度，要求均勻和盡可能將小于5mm的粉末篩盡。燒結(jié)礦 粒度的下限取決于高爐氣體力學(xué)條件的改善；而上限決定 于還原過程改善的要求。目前下限取為5mm，但有增大 到8-10mm的趨勢(shì)；上限約50mm，但有縮小到30- 40mm的趨勢(shì)。燒結(jié)礦的孔隙率影響其還原性和機(jī)械強(qiáng)度， 希望燒結(jié)礦微孔多而封閉氣孔少。 第三部分第三部

33、分 燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù) 熱風(fēng)燒結(jié)熱風(fēng)燒結(jié) 由于抽入熱風(fēng)，料層受高溫作用的時(shí)間較長(zhǎng)和冷卻速度 緩慢，有利于液相的生成和液相數(shù)量的增加，有利于晶 體的析出和長(zhǎng)大，各種礦物結(jié)晶較完全；減少急冷而引 起的內(nèi)應(yīng)力，燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)均勻，從而燒結(jié)礦的強(qiáng)度提高。 熱風(fēng)燒結(jié)時(shí)，由于抽入的是熱風(fēng)，降低了空氣密度，增 加了抽風(fēng)負(fù)荷，氣流的含氧量也相對(duì)降低，使燒結(jié)速度 受到一定影響，為此需采取改善混合料的透氣性、適當(dāng) 增加真空度等措施加以彌補(bǔ)，以保持較高的生產(chǎn)率。 小球燒結(jié)小球燒結(jié) 小球燒結(jié)是近年來提出的一種強(qiáng)化燒結(jié)過程的措施，是 把混合料全部制成上限為 68 mm、下限為 1.5 2.0mm的小球進(jìn)行燒結(jié)的方法。

34、與一般燒結(jié)的不同點(diǎn)在 于基本上消滅了混合料中01.5mm的粉料，全部制成 小球；試驗(yàn)研究表明，小球燒結(jié)可以提高產(chǎn)量1050。 這主要是因?yàn)樾∏蛄狭６染鶆?，?xì)粒部分少，強(qiáng)度好， 料層內(nèi)的通氣孔較大而均勻，且不易被破壞，這不僅使 原始料層的透氣性好(較一般料高2735)，而且使燒 結(jié)過程中也能保持良好的透氣性，有利于強(qiáng)化燒結(jié)過程。 厚料層燒結(jié) 厚料層對(duì)垂直燒結(jié)速度的影響垂直燒結(jié)速度直接影響到燒 結(jié)產(chǎn)量。而影響垂直燒結(jié)速度的主要因素就是料層的透氣性 和通過料層的有效風(fēng)量。料層透氣性包括點(diǎn)火前和燒結(jié)過程 中的透氣性。前者與原料的特性、制粒效果、水分和粒度組 成；后者關(guān)鍵是最高溫度水平及熔融層的厚度和過

35、濕層的形 成。 隨著料層厚度的提高，通過料層的有效風(fēng)量的阻力增 加，原因有四：空氣通過料層的路徑延長(zhǎng)，壓損增大；由于 重力作用，下部料被壓緊，阻力增加；由于過濕層影響，導(dǎo) 致透氣性惡化；料層提高后的高溫熔融層厚度相對(duì)增加，也 將造成阻力增加。料層提高后漏風(fēng)率也增加。基于上述原因， 垂直燒結(jié)速度雖料層厚度提高而降低。 厚料層與成品率的關(guān)系 料層提高后，表層未燒好的及強(qiáng)度較差的燒結(jié)礦相對(duì)減 少。另外，由于料層增加，機(jī)速有所降低，點(diǎn)火時(shí)間相 應(yīng)延長(zhǎng)，使上部料層供熱充足，表層強(qiáng)度得到改善。同 時(shí)，由于整個(gè)燒結(jié)過程熱交換充分，自動(dòng)蓄熱量增加， 高溫保持時(shí)間較長(zhǎng)，整個(gè)燒結(jié)礦強(qiáng)度得到提高，因此， 燒結(jié)礦強(qiáng)度

36、得到提高。 厚料層與產(chǎn)量的關(guān)系 提高料層后，垂直燒結(jié)速度降低，而成品率提高，因此 必須綜合二者的作用。 厚料層與其他指標(biāo)的關(guān)系 料層厚度提高10mm后- 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高0.25%； FeO降低0.15%； 固體燃料消耗0.5-3kg/t，料層越厚，燃料消耗降低幅度越 小 厚料層燒結(jié)應(yīng)采取的強(qiáng)化措施 強(qiáng)化制粒，改善料層透氣性：爭(zhēng)取多用粒度粗且均勻的富礦 粉；延長(zhǎng)混合時(shí)間，改變加水方式；嚴(yán)格控制混合料水分； 提高料溫；嚴(yán)格控制燃料粒度及其配比，適當(dāng)降低燒結(jié)過程 中的高溫水平和熔融層厚度；控制好點(diǎn)火溫度，調(diào)整好機(jī)速。 加強(qiáng)漏風(fēng)治理 熱風(fēng)燒結(jié) 雙層布料燒結(jié) 有效風(fēng)量的使用有效風(fēng)量的使用 抽風(fēng)機(jī)抽入的空氣

37、中，通過燒結(jié)機(jī)有效面積上的料層的 空氣，即除了從機(jī)頭機(jī)尾和兩側(cè)密封滑行道等處漏進(jìn)去 的風(fēng)以外，實(shí)際通過料層的風(fēng)叫做燒結(jié)機(jī)有效風(fēng)量。目 前國(guó)內(nèi)一般燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率達(dá)5060，造成很大的浪 費(fèi)，這是應(yīng)該足夠重視和盡快研究解決的問題。為了增 加抽過料層的有效風(fēng)量，可采取以下幾方面的措施： 1) 改善燒結(jié)料層的透氣性 2) 采用大風(fēng)量風(fēng)機(jī) 3) 減少有害漏鳳 培訓(xùn)結(jié)束 請(qǐng)大家批評(píng)指正 謝謝！謝謝！ 燒結(jié)生產(chǎn)過程 燒結(jié)生產(chǎn)，首先按照煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量要求，將各種原料按 化學(xué)成分進(jìn)行配料計(jì)算，然后在配料實(shí)準(zhǔn)備配料。 配料方式是往運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶上分層連續(xù)布料：分層的各種 原料經(jīng)兩次加水（內(nèi)加水與外加水）混合后，布在燒結(jié)

38、 機(jī)臺(tái)車上；經(jīng)抽風(fēng)、點(diǎn)火，燃料燃燒開始進(jìn)行燒結(jié)，在 臺(tái)車上完成全部燒結(jié)過程；燒結(jié)礦在機(jī)尾排出，經(jīng)破碎、 冷卻、篩分，獲得成品燒結(jié)礦。返礦返回混合料皮帶參 加二次燒結(jié)過程。 帶式燒結(jié)是連續(xù)的生產(chǎn)過程，生產(chǎn)效率高，目前，最高 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到50.81t/h。 配料 配料就是指根據(jù)燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)要求和原料成分，將各種 燒結(jié)料（含鐵原料、溶劑、燃料）按一定比例進(jìn)行組合。 配料的作用和意義： （1）提高燒結(jié)礦成分的穩(wěn)定性對(duì)高爐順行、對(duì)增鐵節(jié)焦具 有重大意義。實(shí)踐證明，燒結(jié)礦成分的波動(dòng)將破壞高爐順 行。例如，燒結(jié)礦含鐵突然升高或者降低（及時(shí)波動(dòng) 1%2%）都會(huì)引起高爐爐溫急劇下降或者升高。爐溫波 動(dòng)過大，會(huì)引起爐況失常并造成生