原料和原理資料課件

1、主講人 張淑會(huì) 教授鐵礦粉燒結(jié)培訓(xùn)講義 華北理工大學(xué)2015.12第1章 高爐煉鐵精料技術(shù)的內(nèi)涵 煉鐵系統(tǒng)工序能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗的70%，精料是高爐煉鐵的基礎(chǔ)。國內(nèi)外煉鐵生產(chǎn)實(shí)踐表明，高爐煉鐵技術(shù)水平如何，精料技術(shù)的影響占70%，其它因素占30%。隨著高爐大型化、自動(dòng)化以及要求最大限度地降低燃料比，高爐爐料的質(zhì)量越來越受到重視，特別是大型鋼鐵企業(yè)，把提高生鐵產(chǎn)量和質(zhì)量著眼點(diǎn)放在“鐵前”工作上，對(duì)入爐原料的質(zhì)量提出了更高要求。高爐煉鐵的精料技術(shù)水平可以用“高、熟、凈、小、均、穩(wěn)、少、好”共八個(gè)方面來描述。1.1 概 述“高”是指入爐礦石含鐵品位要高，焦炭、燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的強(qiáng)度要高，燒結(jié)礦的堿度

2、要高。1）入爐礦石品位高；2）高強(qiáng)度；3）高堿度燒結(jié)礦1.2.1 入爐礦石品位高1.2 “高”的含義入爐礦石品位提高1%，焦比下降1.5%，生鐵產(chǎn)量增長2.5%，渣量減少30kg/t，允許多噴吹煤粉15kg/t。高堿度燒結(jié)礦一般品位在58%左右，通過多配加高品位的塊礦和球團(tuán)礦可以有效地提高煉鐵入爐礦品位。焦炭：灰分 12.5，S 0.65，K2O+Na2O含量3.0kg/t；燒結(jié)礦：TFe 58%（最好TFe 60%），SiO2 5.5%，F(xiàn)eO 5%；球團(tuán)礦：TFe 65%，SiO23.5%。1.2.2 高強(qiáng)度噴煤比在160kg/t以上大高爐的爐料機(jī)械強(qiáng)度要求：焦炭：M40 80以上，M10

3、 7。球團(tuán)礦：抗壓強(qiáng)度2500 N/個(gè)球，耐磨指數(shù)3.5%，膨脹指數(shù) 10%。生產(chǎn)實(shí)踐表明：燒結(jié)、球團(tuán)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)每升高1%，高爐產(chǎn)量提高1.9%；焦炭的M40提高1%，高爐利用系數(shù)提高4%，燃料比下降5.6kg/t。1.2.3 高堿度燒結(jié)礦 與溶劑性燒結(jié)礦相比，高堿度燒結(jié)礦具有強(qiáng)度好、含F(xiàn)eO低、還原性好、軟化溫度高和還原粉化率低等優(yōu)點(diǎn)。高堿度，一般是指堿度在1.82.0。 目前，國內(nèi)外煉鐵企業(yè)均在調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，以取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。而合理的爐料結(jié)構(gòu)，要根據(jù)各廠具體情況而定，如酸性礦供應(yīng)不足則受到限制。1.3 “熟”的含義 “熟”是指高爐入爐原料中熟料（指燒結(jié)礦和球團(tuán)礦）比例要高。通常熟料的還原

4、性優(yōu)于生礦，實(shí)踐表明，使用熟料的高爐可以大幅度提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 隨著高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些企業(yè)已不再追求高熟料比，如寶鋼高爐的熟料比在84%左右。爐料中天然塊礦比例最好不要超過20%，過高對(duì)煉鐵能耗會(huì)有一定負(fù)作用。1.4 “凈”的含義 “凈”是指入爐原料中小于5mm的粉末要篩除。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，入爐料的粉末降低1%，可使高爐利用系數(shù)提高0.4%1.0%，入爐焦比下降0.5%。 要求：爐料中5mm以下的爐料占全部爐料的比例不能超過5%。爐料中510mm的顆粒要少于總爐料的30%。1.5 “勻”的含義 “均”是指入爐原燃料的粒度應(yīng)當(dāng)均勻。對(duì)于不同粒度的爐料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行篩分，按粒度組成不同進(jìn)行

5、分級(jí)入爐，不但可以減少爐料的填充作用（提高爐料透氣性），而且還會(huì)產(chǎn)生節(jié)省焦炭提高產(chǎn)量的作用。 粒度范圍：燒結(jié)礦：2540mm，焦炭：2040mm，一般認(rèn)為焦炭粒度上限應(yīng)為礦石平均粒度的35倍）； 天然塊礦：易還原的赤鐵礦和褐鐵礦為820mm；對(duì)于中小高爐的原燃料粒度還允許再小一點(diǎn)。1.6 “小”的含義 “小”是指入爐料的粒度要小、均勻，上限所規(guī)定的范圍要窄，控制住爐料中的大塊。 最佳粒度：燒結(jié)礦為1025mm，球團(tuán)礦為1014mm，大高爐塊礦在1020mm，小高爐塊礦為612mm。 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，鐵礦石塊礦入爐粒度從1040mm降到830mm時(shí)，高爐產(chǎn)量可增加9.6%，焦比下降3.1%。1.7

6、 “穩(wěn)”的含義 “穩(wěn)”是指入爐料的化學(xué)成分和物理性能要穩(wěn)定，波動(dòng)范圍要小。 生產(chǎn)要求：燒結(jié)礦含鐵品位波動(dòng)0.5%，堿度波動(dòng)0.05%； 寶鋼通過原料場(chǎng)混勻和自動(dòng)化配料之后，燒結(jié)礦的標(biāo)準(zhǔn)偏差值為：品位波動(dòng)0.256%，SiO2波動(dòng)為0.087%，堿度波動(dòng)為0.029，這已是國際先進(jìn)水平。1.8 “少”的含義 “少”是指鐵礦石和焦炭、煤粉中有害雜質(zhì)要少，這也是冶煉優(yōu)質(zhì)生鐵和純凈鋼冶煉的必要條件。 高爐煉鐵對(duì)鐵礦石中有害雜質(zhì)的極限含量：S0.3%；對(duì)堿性轉(zhuǎn)爐用生鐵：P0.2%1.2%，對(duì)酸性轉(zhuǎn)爐用生鐵：P0.3%，對(duì)普通鑄造生鐵：P0.05%0.15%，對(duì)高磷鑄造生鐵：P0.15%0.6%；Zn0.

7、1%0.2%，Pb0.1%，Cu0.2%，As0.07%，Ti(TiO2)15%16%；K、Na、F也是有害元素。 焦炭的水分 5.0，灰分 12.0，S 0.60，K2O+Na2O含量3.0kg/t。1.9 “好”的含義 “好”是指焦炭和鐵礦石的冶金性能要好：鐵礦石的冶金性能包括：還原性、低溫還原粉化性、荷重還原軟化性、熔滴性、塊礦的熱爆裂性、球團(tuán)礦的還原膨脹性能等。 焦炭的冶金性能主要是反應(yīng)性（CRI）和反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR），焦炭反應(yīng)性提高1%，則CO的利用率下降0.5%左右，高爐燃料比升高0.6kg/t左右。一般要求，熱反應(yīng)性CRI60。還原性低溫還原粉化性能荷重軟化性能熔滴性能 燒結(jié)礦

8、、球團(tuán)礦、塊礦的還原性要高，低溫還原粉化率要低，荷重軟化溫度要高，軟熔溫度要高，軟熔溫度區(qū)間要窄；滴熔溫度要高，滴熔溫度區(qū)間要窄。RI60%的礦石屬于還原性能好的鐵礦石，生產(chǎn)實(shí)踐表明：還原性改善10%，焦比可降低8%9%。國家清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求，RDI+3.1585%，生產(chǎn)實(shí)踐表明：RDI+3.15每降低5%（噴灑CaCl2溶液），高爐產(chǎn)量會(huì)下降1.5%，焦比升高2%。鐵礦石在弱還原性氣氛，一定荷重條件下收縮率在10%40%時(shí)的溫度。一般認(rèn)為兩者差值140較好，主要影響因素是生成礦物的熔點(diǎn)、FeO含量、爐渣的組成和數(shù)量。希望鐵礦石的在還原過程中熔滴溫度（Ts、Td）要高、區(qū)間要窄（T140 )、

9、流動(dòng)性能好（Pmax，S要?。Ｈ廴诘牡V石很容易穿透焦炭層進(jìn)入爐缸，即不粘附在焦炭上，也不造成渣鐵不分離，使高爐煤氣通暢，便于操作。塊礦的熱爆裂性球團(tuán)礦還原膨脹性能是指塊礦在高爐內(nèi)受熱發(fā)生爆裂的程度，其測(cè)定方法是將一定粒度的礦石，從常溫升到500、恒溫40min，以其產(chǎn)生的5mm 礦石所占比例來表示，一般要求小于20%。 球團(tuán)礦在高爐內(nèi)還原過程中其體積膨脹。球團(tuán)礦的膨脹會(huì)對(duì)高爐順行產(chǎn)生不利影響。由于球團(tuán)礦的膨脹會(huì)使?fàn)t料的間隙變小，造成爐料下降不順暢，煤氣流上升受阻，導(dǎo)致高爐冶煉不正常。另一方面，由于球團(tuán)礦膨脹，造成抗壓強(qiáng)度降低，易產(chǎn)生粉末，也使?fàn)t料空隙被堵塞，所以有些企業(yè)是限制高配比球團(tuán)礦入爐

10、。 日本外購球團(tuán)礦的技術(shù)要求為：還原膨脹率20%，還原后抗壓強(qiáng)度250N/個(gè)球。德國、巴西、俄羅斯要求球團(tuán)礦還原膨脹率20%，中國一般要求15%。國產(chǎn)酸性球團(tuán)礦一般還原膨脹率較低。第2章 燒結(jié)礦的質(zhì)量指標(biāo)及影響因素 改善燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的質(zhì)量是“精料”的主要內(nèi)容。對(duì)燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的質(zhì)量要求和檢驗(yàn)項(xiàng)目:化學(xué)成分、粒度組成和常溫機(jī)械強(qiáng)度; 高溫冶金性能，如低溫還原粉化率、中溫還原性、高溫軟化熔滴性等。檢測(cè)目的：一方面為高爐操作提供較全面的原料性能參數(shù)，以便采取相應(yīng)對(duì)策；另一方面，給燒結(jié)、球團(tuán)生產(chǎn)反饋信息，不斷改進(jìn)工藝和操作，促進(jìn)技術(shù)水平提高，生產(chǎn)更好地滿足高爐需要的優(yōu)質(zhì)原料。概論2.1 燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)

11、量指標(biāo)與檢驗(yàn) 普通燒結(jié)礦技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目名稱化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）物理性能冶金性能堿度品級(jí)TFe/%CaO/SiO2FeO/%S/%轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(+6.3mm)/%篩分指數(shù)(-5mm)/%落下強(qiáng)度(-0.5mm)/%低溫還原粉化率(RDI+3.15)/%還原性(RI)/%允許波動(dòng)范圍不大于1.502.00一級(jí)0.500.0811.000.06068.007.007.0072.0078.00二級(jí)1.000.1012.000.08065.009.008.0070.0075.001.001.50一級(jí)0.500.0512.000.04064.009.008.0074.0074.00二級(jí)1.000.1013.00

12、0.06061.0011.009.0072.0072.00項(xiàng)目名稱化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）物理性能冶金性能允許波動(dòng)范圍TFe/%CaO/SiO2FeO/%S/%轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(+6.3mm)/%篩分指數(shù)(-5mm)/%落下強(qiáng)度(-0.5mm)/%低溫還原粉化率(RDI+3.15)/%還原性(RI)/%0.400.050.50指標(biāo)57.001.709.000.03072.006.007.0072.0078.00優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦技術(shù)指標(biāo)實(shí)踐證明：入爐料含鐵品位每提高1%，焦比可降低2%，出鐵量可增加3%；鐵品位波動(dòng)范圍從1.0%降到0.5%，高爐焦比可降低1.7%，產(chǎn)量可增加1.8%左右；堿度波動(dòng)范圍從0.10%

13、降到0.05%，高爐焦比可降低0.8%，產(chǎn)量可增加1.1%；燒結(jié)礦的FeO波動(dòng)1%，影響高爐焦比1%1.5%、產(chǎn)量1%1.5%，同時(shí)FeO影響燒結(jié)礦的還原性和軟熔性能。2.1.1 化學(xué)成分及其穩(wěn)定性 化學(xué)成分：TFe，F(xiàn)eO，CaO，SiO2，MgO，Al2O3，MnO，TiO2，S，P等，要求燒結(jié)礦的有效成份高，脈石含量低，有害雜質(zhì)（P、S等）少。 根據(jù)我國優(yōu)質(zhì)鐵燒結(jié)礦的技術(shù)指標(biāo)（YB/T421-2005），TFe57%，允許波動(dòng)0.4%；FeO9%，允許波動(dòng)0.5%；堿度（CaO/SiO2）1.7，允許波動(dòng)0.05；S0.04%。提高燒結(jié)礦品位的措施： 一：優(yōu)化選礦技術(shù)，提高礦粉品位，但由

14、于受礦粉品質(zhì)及生產(chǎn)成本的影響，礦粉品位提高幅度不大， 二：配加部分國外高品位礦粉來改善燒結(jié)礦品位。2.1.2 粒度組成與篩分指數(shù)檢測(cè)方法：取100kg試樣，等分為5份，用篩孔為5mm5mm的搖篩，往復(fù)搖動(dòng)10次，以Fe3O4CaOFe2O3 Fe2O3 CaOxFeO2_x2SiO2(x=0.25) 2FeOSiO2 2CaOFe2O3玻璃質(zhì)。還原性次序?yàn)椋篎e2O3CaOFe2O32CaOFe2O3Fe3O4 CaOxFeO2_x2SiO2(x=0.25、0.5)玻璃質(zhì)2FeOSiO2，其還原率的大小與自身晶粒大小和存在的狀態(tài)有關(guān)。2.2.2 燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu) 燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu)可分為宏觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)

15、構(gòu)，主要與燒結(jié)過程生成液相量及其性質(zhì)有關(guān)。 燒結(jié)礦是一個(gè)具有一定裂紋度和多孔的人造礦，在配碳量較低或正常的條件下，燒結(jié)礦可視為許多物質(zhì)凝塊在空間上相互接觸的集合物。這些凝塊的結(jié)構(gòu)，無論其大小，都是相同的。這種凝塊叫做單元燒結(jié)體(以后簡(jiǎn)稱燒結(jié)體)。這種燒結(jié)體之間相互接觸點(diǎn)不多，相互間被大而不規(guī)則的氣孔所分開，而燒結(jié)體內(nèi)則為圓形或橢圓形的小氣孔。 每個(gè)燒結(jié)體具有同心層結(jié)構(gòu)。上圖為一個(gè)具有代表性的燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)。下圖為單元燒結(jié)體形成示意圖。1）宏觀結(jié)構(gòu)堿度為1.1的燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)（八個(gè)單元燒結(jié)體）(a)在燒結(jié)料中的燃料顆粒；(b)燃燒開始；(c)(d)燃料燃燒形成的液滴和產(chǎn)生收縮；(e)燃燒體邊緣開始結(jié)晶；

16、(f)中心區(qū)結(jié)晶后的燒結(jié)體。單元燒結(jié)體形成示意圖 用肉眼來判斷燒結(jié)礦孔隙的大小，孔隙分布及孔壁的厚薄?？煞譃椋海?）粗孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)。（2）微孔海綿狀結(jié)構(gòu)。（3）松散狀結(jié)構(gòu)。燃料用量低、液相數(shù)量少，燒結(jié)料顆粒僅點(diǎn)接觸粘結(jié)，故燒結(jié)礦強(qiáng)度低。 依燒結(jié)條件主要是燒結(jié)溫度的不同，宏觀上可以產(chǎn)生出兩種形態(tài)的燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)。均質(zhì)結(jié)構(gòu)就是肉眼看上去燒結(jié)礦的外觀均勻，這是在較高溫度下(如1300以上)燒結(jié)而成的，而在較低的燒結(jié)溫度下，則生成非均質(zhì)結(jié)構(gòu)。2）微觀結(jié)構(gòu)（1）粒狀結(jié)構(gòu)（2）斑狀結(jié)構(gòu)（3）骸晶結(jié)構(gòu)（4）共晶結(jié)構(gòu)（5）熔蝕結(jié)構(gòu)：常在高堿度燒結(jié)礦中出現(xiàn)，是高堿度燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。它是晶粒細(xì)小、多為渾圓形狀的磁鐵

17、礦熔蝕殘余他形晶與鐵酸鈣粘結(jié)形成的。（6）交織結(jié)構(gòu)：含鐵礦物與粘結(jié)相礦物彼此發(fā)展或者交織構(gòu)成，此種結(jié)構(gòu)的燒結(jié)礦強(qiáng)度最好2.2.3 礦物組成及顯微結(jié)構(gòu)對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響 燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)中磁鐵礦和赤鐵礦的顆粒大小、粘結(jié)相礦物組成、顯微結(jié)構(gòu)的均勻性都影響著燒結(jié)礦的質(zhì)量。 晶粒細(xì)小的磁鐵礦和赤鐵礦與大顆粒的磁鐵礦和赤鐵礦相比具有更好的還原性能。 燒結(jié)礦的礦物與粘結(jié)相的礦物組成越簡(jiǎn)單，顯微結(jié)構(gòu)越均勻燒結(jié)礦的質(zhì)量越好。 燒結(jié)礦的礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)與粘結(jié)相的發(fā)展程度、結(jié)晶條件、粘結(jié)相礦物的強(qiáng)度和還原性等有關(guān)。1) 對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的影響 非熔劑型燒結(jié)礦：斑狀或共晶結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度好。 熔劑型燒結(jié)礦：斑狀結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度較差。

18、 高堿度燒結(jié)礦：熔蝕或共晶結(jié)構(gòu)，磁鐵礦與鐵酸鈣一起固結(jié)，具有良好的強(qiáng)度。 各因素對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響如下：（1）原料的粒度 粒度過大，在燒結(jié)過程中未能熔融或被礦化，特別是CaO殘余物的存在，遇水后形成Ca(OH)2，造成燒結(jié)礦破裂（2）燒結(jié)礦礦物組成中礦物的強(qiáng)度 磁鐵礦、赤鐵礦、鐵酸一鈣及鈣鐵橄欖石強(qiáng)度較高；其次為鐵橄欖石及鐵酸二鈣；玻璃質(zhì)的強(qiáng)度最低，分布在鈣鐵橄欖石及鐵橄欖石結(jié)晶體中間的整體及單一玻璃質(zhì)影響強(qiáng)度最嚴(yán)重。 要使燒結(jié)礦強(qiáng)度增加，就要從結(jié)構(gòu)上消除這些玻璃質(zhì)以及盡可能使它轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶體。（3）礦物組成和結(jié)構(gòu)形成過程中伴隨產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。原因：燒結(jié)礦塊表面與中心溫差的存在而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，各相

19、不同的熱膨脹系數(shù)而引起的礦相之間的應(yīng)力和正硅酸鈣的多晶轉(zhuǎn)變引起的相應(yīng)力。 正硅酸鈣的多晶轉(zhuǎn)變： -C2S轉(zhuǎn)變?yōu)?C2S時(shí)，體積膨脹12%；當(dāng)-C2S轉(zhuǎn)變?yōu)?C2S時(shí)，體積膨脹10%，在燒結(jié)礦內(nèi)部產(chǎn)生很大的應(yīng)力，導(dǎo)致燒結(jié)礦的粉化。 抑制方法： 加入P2O5、B2O3 阻止-C2S-C2S的轉(zhuǎn)變。 研究表明，在超高堿度燒結(jié)礦中（堿度34）有20%25%的2CaOSiO2未粉化，主要就是由于鐵酸鈣粘結(jié)相機(jī)械阻止的緣故；還可以在8501430的溫度范圍內(nèi)對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行淬火，在高速冷卻下，使正硅酸鈣在常溫下保持住-C2S穩(wěn)定晶形。 各種礦物的機(jī)械強(qiáng)度：磁鐵礦、赤鐵礦、鐵酸一鈣、鐵橄欖石、鐵黃長石有較高的抗

20、壓強(qiáng)度；其次則為鈣鐵橄欖石、鈣鎂橄欖石及鐵酸二鈣。 研究表明：鐵酸鈣的抗壓強(qiáng)度為363N/cm2，玻璃相僅為46N/cm2。因此在燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu)中應(yīng)盡量減少玻璃相的形成，這有利于提高燒結(jié)礦的強(qiáng)度。2) 對(duì)還原性的影響 礦物還原性：赤鐵礦、磁鐵礦、鐵酸半鈣、鐵酸一鈣容易還原，鐵酸二鈣、鐵鋁酸四鈣還原性稍低，而玻璃相、鈣鐵橄欖石、特別是鐵橄欖石是難還原的礦物。 隨著燒結(jié)礦的堿度提高，氣孔率增加，鐵橄欖石被鈣鐵橄欖石和鐵酸鈣所代替，它強(qiáng)度及還原性都好。但燒結(jié)礦在堿度2.02.5以上時(shí)，還原性由于鐵酸二鈣出現(xiàn)而變壞。 還原性好壞與礦物晶體大小、分布情況、粘結(jié)相的多少及氣孔率有關(guān)。3) 對(duì)低溫還原粉化率的

21、影響 根本原因是：燒結(jié)礦中的再生Fe2O3在低溫(450550)時(shí)，由-Fe2O3還原成- Fe2O3時(shí)，由于前者為三方晶系六方晶格，而后者為等軸晶系立方晶格，晶格轉(zhuǎn)變?cè)斐山Y(jié)構(gòu)扭曲，產(chǎn)生極大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致在機(jī)械作用下嚴(yán)重的破裂。 還原過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力主要是由燒結(jié)礦中赤鐵礦逐級(jí)還原時(shí)體積膨脹引起的。1000時(shí)，赤鐵礦在被CO-CO2混合氣體還原過程中體積變化如下： Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe相對(duì)體積 % 100 125 132 127 燒結(jié)礦的冶金性能主要決定于礦物組成和結(jié)構(gòu)在高溫還原條件下的穩(wěn)定性。 日本和澳大利亞等國在鐵酸鈣理論研究的基礎(chǔ)上指出，對(duì)于赤鐵礦粉燒結(jié)，理想的燒結(jié)礦礦物

22、組成和結(jié)構(gòu)應(yīng)有部分未反應(yīng)的殘留赤鐵礦(約40)，和以硅鋁鐵酸鈣(SFCA)針狀結(jié)晶作為主要粘結(jié)相(約40)非均相結(jié)構(gòu)。這種燒結(jié)礦具有高還原性、良好的低溫粉化性及高的冷強(qiáng)度。2.3 焦炭冶金性能及測(cè)試方法2.3.1常溫轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度測(cè)試方法： 將足量的樣品全部用五級(jí)振動(dòng)篩，計(jì)算出80mm，8060mm，6040mm，4025mm和25mm五個(gè)粒度等級(jí)的焦炭所占期總量的百分?jǐn)?shù)，按其比例取樣50kg。（80年的標(biāo)準(zhǔn)：將50公斤粒度大于60毫米焦炭的焦炭試樣）裝入1m轉(zhuǎn)鼓中，以50轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)100轉(zhuǎn)（4分鐘）后，用孔徑是40毫米（或25毫米）的篩子篩分，測(cè)量大于40毫米（或25毫米）的焦炭重量，占入鼓

23、焦炭總重量的百分比，記作M40( 或M25）。2.3.2焦炭反應(yīng)性CRI和反應(yīng)后強(qiáng)度CSR 焦炭反應(yīng)性：以損失的焦炭質(zhì)量占反應(yīng)前焦樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。 反應(yīng)后強(qiáng)度：以轉(zhuǎn)鼓后大于10mm粒級(jí)焦炭占反應(yīng)后殘余焦炭的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。CRI(%)=(m-m1)m100%CSR(%)=m2m1100% 式中：m焦炭試樣質(zhì)量，g； m1反應(yīng)后殘余焦炭質(zhì)量，g。 m2轉(zhuǎn)鼓后大于10mm粒級(jí)焦炭質(zhì)量，g。測(cè)試方法：1）制樣：按GB/T1997規(guī)定的取樣方法，按比例取大于25mm焦炭20Kg，棄去泡焦和爐頭焦。用顎式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分出10kg，再用25mm、23mm圓孔篩篩分，大于25mm的焦塊再破碎、

24、篩分。取23mm篩上物，去掉薄片狀焦和細(xì)條狀焦，保留較厚片狀焦和較粗條狀焦，并將較厚片狀焦和較粗條狀焦用手工修整成顆粒狀焦塊，用23mm圓孔篩篩分后與未經(jīng)過修整的顆粒狀焦塊混勻。縮分得焦塊2kg，分兩次(每次1kg)置于I型轉(zhuǎn)鼓中，以20rmin的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用23mm圓孔篩篩分，將篩上物縮分出900g作為試樣，用四分法將試樣分成四份，每份不少于220g。將制好的試樣放入干燥箱，在170180溫度下烘干2h，取出焦炭冷卻至室溫，稱取200g0.5g待用。2）設(shè)備及步驟： 1 高鋁外絲管；2電阻絲；3和4 輕質(zhì)高鋁磚；5 爐殼；6 腳輪；7 爐蓋；8絕緣子 第一步：裝料 反應(yīng)器底部鋪

25、高鋁球，當(dāng)使用高鋁質(zhì)反應(yīng)器時(shí)，裝入已備好的200 g0.5g焦炭試樣約一半的顆粒，然后插入熱電偶套管，再裝入另一半焦炭，將熱電偶套管穿過反應(yīng)器蓋子上的中心孔，蓋上反應(yīng)器蓋子。四周圍上保溫棉 ，減少散熱。第二步: 升溫 當(dāng)料層中心溫度達(dá)到400時(shí)，以0.8L/min的流量通氮?dú)獗Ｗo(hù)；當(dāng)中心溫度達(dá)到1050時(shí)，接通帶預(yù)熱裝置的二氧化碳減壓表的電源插頭，預(yù)熱二氧化碳?xì)馄砍隹谔?，保證二氧化碳?xì)怏w穩(wěn)定流出。當(dāng)料層中心溫度達(dá)到1100時(shí)，切斷氮?dú)?，改通二氧化碳，流量?Lmin，反應(yīng)2h。通二氧化碳后料層溫度應(yīng)在5minl0min內(nèi)恢復(fù)到11005。 反應(yīng)2h，停止加熱。切斷二氧化碳?xì)饴?，改通氮?dú)猓髁靠?/p>

26、制在2Lmin。焦炭冷卻到100以下，停止通氮?dú)?。取出，稱量、記錄。第三步：轉(zhuǎn)鼓 將反應(yīng)后的焦炭全部裝入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，以20rmin的轉(zhuǎn)速共轉(zhuǎn)30 min。總轉(zhuǎn)數(shù)為600r。然后取出用10mm圓孔篩篩分、稱量篩上物質(zhì)量、記錄。 鼓體：用外徑140mm，厚5mm6mm的無縫鋼管加工而成。鼓內(nèi)凈長度700mm，直徑130mm，鼓蓋厚5 6mm。1 鼓體；2 馬達(dá)；3 減速機(jī)；4 機(jī)架第3章 鐵礦粉燒結(jié)工藝基本理論 1、燒結(jié)的作用利用貧礦和粉礦 改善鐵礦石的冶金性能 利用鋼鐵廠的廢棄物 可去除有害物質(zhì)富礦粉和貧礦富選的鐵精粉高爐爐塵、轉(zhuǎn)爐爐塵、加工鐵屑、軋鋼皮人造富礦冶金性能好，粒度合適高爐可少加石灰，降

27、低熱量3.1 抽風(fēng)燒結(jié)過程圖1 帶式燒結(jié)機(jī)燒結(jié)過程2、抽風(fēng)燒結(jié)過程圖2 燒結(jié)過程的燒結(jié)礦層分布示意圖特點(diǎn)：燒結(jié)礦層 燃燒層 干燥預(yù)熱層 過濕層 混合料層和鋪底料 表層，小于1100，厚度逐漸增加，燒結(jié)完成時(shí)則全部都是。主要反應(yīng)：空氣預(yù)熱；燒結(jié)礦冷卻；液相結(jié)晶固結(jié)。 7001350或1500，厚度為15-80mm。溫度最高，透氣性最差。主要反應(yīng)：燃料燃燒；軟熔；氧化；還原；分解等。 露點(diǎn)700，升溫速度快。主要反應(yīng)：水分蒸發(fā)；燃料加熱；固相反應(yīng)；結(jié)晶水分解；部分碳酸鹽分解。 露點(diǎn)以下至露點(diǎn)。水汽重新凝結(jié)于混合料中，產(chǎn)生過濕，透氣性差。1、水分的作用2、蒸發(fā)和凝結(jié)的條件蒸發(fā)：實(shí)際PH2OPH2O

28、（飽和蒸汽壓）有利于混合料造球；水膜使料表面變光滑；改善換熱條件。 3.2 水分的蒸發(fā)、分解和凝結(jié)3、蒸發(fā)100時(shí)：PH2O=0.1013MPa(1atm)實(shí)際上：燒結(jié)料層中PH2O0.9atm 4、凝結(jié) 燒結(jié)過程中汽化在120125完成的原因： 1）燒結(jié)過程傳熱速度快，燒結(jié)混合料快速加熱。 2）分子水與固體顆粒之間的結(jié)合力大，不易去除。實(shí)際為水分的再分布，溫度是露點(diǎn)：PH2O=PH2O燒結(jié)過程中露點(diǎn)一般為5060，消除水分凝結(jié)的措施是將混合料溫提高到露點(diǎn)以上。（過濕現(xiàn)象對(duì)料層的透氣性不利）現(xiàn)場(chǎng)消除過濕的措施：1）預(yù)熱混合料2）提高燒結(jié)混合料的濕熱容量3）低水分燒結(jié)加入消石灰 5、結(jié)晶水分解

29、分解吸熱，增加燃料消耗。 褐鐵礦：250300分解。高嶺土（Al2O3SiO22H2O）：400開始分解，500600大量分解，完成去除結(jié)晶水要到1000左右。使用結(jié)晶水物料，應(yīng)適當(dāng)增加燃料用量1、分解規(guī)律 CaCO3=CaO+CO2 MgCO3=MgO+CO2影響碳酸鹽分解的因素： 燒結(jié)溫度高，有利于分解。石灰石粒度小，有利于分解（要求小于3mm）。雜質(zhì)（Al2O3、SiO2、Fe2O3）少，有利于分解?；钚愿撸欣诜纸猓ㄊ褂眯缕扑椋?。3.3 碳酸鹽分解及礦化作用2) 礦化作用定義：CaO與燒結(jié)料中的其他礦物（Al2O3、SiO2、Fe2O3）發(fā)生反應(yīng)，生成新化合物的過程。 實(shí)質(zhì)：固化反應(yīng)

30、，形成CaOSiO2、CaOFe2O3等；白點(diǎn)的危害： 燒結(jié)礦儲(chǔ)存過程易產(chǎn)生消化反應(yīng) CaO+ H2O= Ca(OH)2 體積膨脹而粉化。 在高爐槽下篩除，影響燒結(jié)礦的堿度。影響礦化作用的因素： 燒結(jié)溫度高，有利于礦化石灰石粒度?。ㄒ笮∮?mm） ，有利于礦化；礦粉粒度小，有利于礦化；活性高，有利于分解（使用新破碎）1、 特征 1）C少而均勻，與空氣接觸困難。重量比3%5%，體積比10%左右。2）傳熱條件好。抽風(fēng)過程且燃燒集中在溫度最高的燃燒層。3）具有一定量的空氣過剩系數(shù)：=實(shí)際耗氧/理論耗氧3.4 固體碳的燃燒2、 燃燒過程 完全燃燒與不完全燃燒同時(shí)存在 xC+yO2=nCO+mCO2

31、t 978 CO穩(wěn)定； t =12001300 CO/ CO2 =1，一級(jí)反應(yīng) t =15001600 CO/ CO2 =2，零級(jí)反應(yīng)燒結(jié)廢氣成分：CO、CO2、N2、H2、O23、空氣過剩系數(shù)（） ： 定義=實(shí)際耗氧/理論耗氧 計(jì)算：= N2/（N2-3.762O2）根據(jù)空氣過剩系數(shù)可以計(jì)算燒結(jié)漏風(fēng)率：=（2-1）/2100%漏風(fēng)率一般為4060%，降低漏風(fēng)率是發(fā)揮現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)增產(chǎn)能力的重要途徑4、燒結(jié)料層的氣氛條件(根據(jù)廢氣成分確定)燒結(jié)過程中：自由氧為2%6%，是氧化性或弱氧化性氣氛，但在固體燃料表面附近，則是還原性氣氛。燒結(jié)過程宏觀上氧化性氣氛；微觀上有還原性氣氛固體燃料數(shù)量越多、粒度越

32、細(xì)還原氣氛越強(qiáng)，要求固體燃料粒度小于3mm70%。5、固體碳燃燒速度： 處于擴(kuò)散速度范圍內(nèi)固體燃料粒度降低，氣流速度提高，氣流中含氧增加增加燃燒反應(yīng)的速度。增加風(fēng)量強(qiáng)化燃燒過程和增加燒結(jié)速度3.5 燒結(jié)料層中的熱交換1、燒結(jié)過程的溫度分布自動(dòng)蓄熱作用：熱燒結(jié)礦將熱量傳給氣體，氣體溫度上升，然后氣體將熱量帶給下層燒結(jié)料，這種現(xiàn)象稱為自動(dòng)蓄熱作用。影響：自動(dòng)蓄熱作用對(duì)燃燒帶的溫度影響很大，可以提供燃燒帶全部熱量的38%40%以上。料層越厚，自動(dòng)蓄熱作用越強(qiáng)。廢氣溫度變化：廢氣溫度在預(yù)熱層和干燥層迅速降低 ；過濕層廢氣和混合料溫度變化不大 。2、高溫區(qū)對(duì)燒結(jié)過程的影響垂直燒結(jié)速度：燃燒帶（高溫區(qū)）向

33、下移動(dòng)的速度（本質(zhì)，但實(shí)際上沒有該速度，只有臺(tái)車運(yùn)行速度）。與料層內(nèi)的風(fēng)量（料層透氣性）成正比；是決定燒結(jié)礦產(chǎn)量的重要因素。垂直燒結(jié)速度、高溫區(qū)的溫度水平、高溫區(qū)的厚度對(duì)燒結(jié)過程影響很大垂直燒結(jié)速度產(chǎn)量的決定因素。 高溫度的溫度對(duì)燒結(jié)礦的機(jī)械強(qiáng)度影響很大。 3、影響垂直燒結(jié)速度的因素1）凡能增加風(fēng)速的因素即可增加垂直燒結(jié)速度2）燒結(jié)料性質(zhì) 3）工藝因素?zé)Y(jié)料的熱容量大、導(dǎo)熱性好、粒度小、吸熱反應(yīng)發(fā)展增加燒結(jié)料吸收熱量的能力高溫區(qū)的移動(dòng)速度變慢 增加水分和石灰石用量增加了吸熱反應(yīng)，但改善了透氣性，風(fēng)速增大，其風(fēng)速增加超過吸熱影響垂直燒結(jié)速度增大。 4、高溫區(qū)溫度和厚度1）高溫區(qū)的溫度水平：決定于

34、高溫區(qū)的熱平衡和氣流與物料間的傳熱條件。Q1：空氣顯熱，kJ。Q2：燒結(jié)過程中燃料燃燒放熱以及所發(fā)生的各種反應(yīng)的熱效應(yīng)總和，kJQ3：從燒結(jié)上層下來的廢氣中吸收的熱量，kJ。Q4：廢氣帶走的熱量，kJ。Q5：高溫區(qū)熱損失，kJm ：高溫區(qū)物料重量，kg。C ：燒結(jié)料比熱，kJ/kg. 。2）高溫區(qū)的厚度：高溫區(qū)是料層透氣性最差的一層，高度在15 80mm范圍內(nèi)。3）影響因素配碳量增加，兩者均增加。 返礦用量增加，提高高溫區(qū)溫度。 石灰石用量 增加，Q2下降，T降低燃料粒度 ：增大，降低燃燒速度，改善透氣性，T降低，但厚度增大。 燃燒速度與傳熱速度的配合：燒結(jié)過程合理的加熱制度：保證料層上、下部

35、具有合理而均勻的溫度和保證燒結(jié)礦層具有較慢的冷卻速度。1、表示方法 在料層高度和抽風(fēng)量不變的條件下，透氣性可用氣體通過料層的壓力差P表示。 P大，透氣性差；P小，透氣性好。 即：氣體流動(dòng)阻力 P=f (、w、d、H), 、w、d、H：分別為孔隙度、氣體流速、物料直徑、料層高度。3.6 燒結(jié)料層中的氣體流動(dòng)2、透氣性的變化規(guī)律：先增大，后平穩(wěn)，再降低的過程 3）改善透氣性的主要措施改善燒結(jié)料粒度和成球效果 控制混合料水分 添加劑的使用增加有效風(fēng)量 適當(dāng)?shù)拇至６?，可增加孔隙率，改善透氣性?shí)際生產(chǎn)：精礦粉+富礦粉+返礦；返礦的作用？采用大風(fēng)量、高負(fù)壓、厚料層操作1、Fe2O3：熱分解和還原3Fe2O

36、3=2Fe3O4+1/2O2 熱分解，1300以上發(fā)生3Fe2O3+CO/H2=2Fe3O4+CO2 /H2O 還原，CO的平衡濃度很低。 若保留原狀不動(dòng)，則要求低溫并沒有還原氣氛；若固相反應(yīng)形成CaOFe2O3系列化合物，則難還原，含量低。 3.7 燒結(jié)過程中的氧化和還原反應(yīng)2、Fe3O42Fe3O4+3SiO2=3(2FeOSiO2)+O2 Fe3O4+CO=FeO+CO2 900,平衡CO/CO2=3.47氧化成Fe2O3條件：料層透氣性好，配碳量比較低，氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。3、FeO在燒結(jié)過程中還原比較困難，只有在配碳量特別高時(shí)才有可能。在燒結(jié)過程中可以被氧化成Fe3O4，條件是料層透

37、氣性好，配碳量比較低，供氧充足。既不氧化也不還原；更有可能形成2FeO SiO24、錳氧化物 MnO2和Mn2O3易進(jìn)行熱分解，比Fe2O3容易 Mn3O4不易進(jìn)行熱分解，但可還原成MnO； MnO不易還原，且比FeO還困難 注：燒結(jié)礦中錳一般認(rèn)為以MnO和Mn3O4形式存在，但Mn3O4含量低，處理起來認(rèn)為是MnO。5、降低FeO的條件目的：降低燒結(jié)礦中的鐵橄欖石（2FeOSiO2）的含量，提高礦石的還原性； 原因： 高爐內(nèi)高價(jià)鐵氧化物與還原氣體發(fā)生間接還原，可以降低焦比；降低FeO的措施 ： 降低配碳量；熱風(fēng)燒結(jié)；提高料層厚度；降低燃料粒度，改善料層透氣性；降低SiO2含量；提高CaO含量

38、。6、提高燒結(jié)礦強(qiáng)度的措施1）優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)2）提高堿度3）控制MgO含量4）適當(dāng)提高FeO含量5）改善熔劑質(zhì)量1、固相反應(yīng)的特點(diǎn)和條件 固相反應(yīng)是反應(yīng)物舊晶格被破壞和新相晶格的形成過程。條件：溫度、晶格的不完整特點(diǎn)： 1）放熱反應(yīng) 2）相對(duì)位置保持不變3.8 固相反應(yīng)和液相生成 3）抽風(fēng)過程，反應(yīng)時(shí)間極短； 4）非熔劑型燒結(jié)固相反應(yīng)的特點(diǎn)； 5）熔劑型燒結(jié)固相反應(yīng)的特點(diǎn)； 6）固相反應(yīng)產(chǎn)物不等于最終礦相產(chǎn)物。最終產(chǎn)物：在燃料一定時(shí)，主要決定于堿度；當(dāng)燃料低，液相少時(shí)，固相反應(yīng)的產(chǎn)物才直接轉(zhuǎn)入成品 。2、影響固相反應(yīng)的因素礦粉粒度：顆粒細(xì)，易固相反應(yīng)，接觸面積大；粗不宜固相反應(yīng)；混勻程度：越均勻

39、越有利于發(fā)生固相反應(yīng)；燃料用量：主要是固體燃料，意味著產(chǎn)生的氣氛有變化。3、常見的固相反應(yīng)及產(chǎn)物赤鐵礦非熔劑性3、常見的固相反應(yīng)及產(chǎn)物赤鐵礦熔劑性3、常見的固相反應(yīng)及產(chǎn)物磁鐵礦非熔劑性3、常見的固相反應(yīng)及產(chǎn)物磁鐵礦熔劑性4、影響液相生成量的主要因素?zé)Y(jié)溫度高，液相量大；堿度高，液相量大；FeO含量：配碳量大，還原性氣氛多，F(xiàn)eO多，熔點(diǎn)下降，液相量大；SiO2含量高，液相量大； （生產(chǎn)中SiO2含量如小于5%，液相不足）。5、幾種液相體系特點(diǎn) 鐵氧（Fe-O）體系FeO-SiO2體系CaO-SiO2體系CaO-Fe2O3體系 CaO-FeO- SiO2體系1）鐵氧（Fe-O）體系高品位燒結(jié)礦的

40、主要粘結(jié)相，脈石成分比較小。高品位燒結(jié)礦的主要缺點(diǎn)是強(qiáng)度差，主要因?yàn)檎辰Y(jié)相少。2）FeO-SiO2體系：酸性燒結(jié)礦的主要粘結(jié)相 特點(diǎn)：燒結(jié)礦強(qiáng)度比較高；但還原性比較差。生成條件：比較低的堿度（高堿度不易形成2FeOSiO2），有SiO2，要求比較高的溫度；還原性氣氛。特點(diǎn)是燃料用量高。3）CaO-SiO2體系：熔劑型燒結(jié)礦的主要粘結(jié)相 特點(diǎn)：強(qiáng)度比較低，原因是2CaOSiO2有相變問題 830850： -2CaOSiO2 -2CaOSiO2 體積膨脹12% 675： -2CaOSiO2 -2CaOSiO2 體積膨脹10% 應(yīng)控制或減少2CaOSiO2的生成量和晶體轉(zhuǎn)變。生成條件：比較高的堿度；

41、高溫4）CaO-Fe2O3體系：熔劑型燒結(jié)礦的主要粘結(jié)相 特點(diǎn)：強(qiáng)度較高；還原性較好，是最好的粘結(jié)相。 生成條件： 1）高堿度 2）低溫 3）氧化性氣氛，固體燃料配量比較低 4）SiO2含量比較低CaOFe2O3的數(shù)量和質(zhì)量要求：希望生成針狀鐵酸鈣，比片狀和柱狀鐵酸鈣的強(qiáng)度高，還原性好。5）CaO-FeO- SiO2體系：（實(shí)際為橄欖石體系）熔劑型燒結(jié)礦的主要粘結(jié)相 典型礦物：黃長石：2CaOFeOSiO2 鈣鐵輝石：CaOFeO2SiO2特點(diǎn)：強(qiáng)度比較高；還原性比較差。生成條件：高堿度；高溫；還原性氣氛。6）CaO-SiO2-TiO2體系：釩鈦磁鐵燒結(jié)礦的主要粘結(jié)相。 2CaOTiO2,特點(diǎn)

42、：硬而脆，粉末比較多。生成條件：釩鈦磁鐵礦。7）CaO-MgO-SiO2體系 特點(diǎn)：加入一定量MgO可降低硅酸鹽的熔化溫度，增加液相數(shù)量，同時(shí)MgO具有阻止2CaOSiO2生成的能力，可提高還原性和強(qiáng)度，并有利于高爐造渣。8）CaO-SiO2-Al2O3-FeO體系 特點(diǎn)：礦粉中Al2O3含量高時(shí)，易形成鋁黃長石2CaOAl2O3 SiO2作用：降低熔化溫度，增加液相；減少-2CaOSiO2 的生成，提高C2S開始出現(xiàn)的堿度；降低黏度，促進(jìn)O2-擴(kuò)散，利于氧化，利于SCFA生成。小結(jié)：液相成分復(fù)雜，生產(chǎn)中積極創(chuàng)造條件，促使有利成分生成，采取抑制措施，減少有損質(zhì)量的液相生成。6、液相冷卻結(jié)晶(1

43、)冷卻 對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響：過快，結(jié)晶來不及發(fā)展，玻璃質(zhì)多，導(dǎo)致表層燒結(jié)礦強(qiáng)度低；太慢，降低產(chǎn)量，燒結(jié)礦卸下溫度太高，給運(yùn)輸膠帶帶來困難。冷卻速度的影響因素：料層透氣性、抽風(fēng)速度、抽風(fēng)量的影響；解決冷卻速度和燒結(jié)礦強(qiáng)度矛盾的有效途徑：既要改善燒料層透氣性，又要增加料層厚度。（2）結(jié)晶晶體的形狀是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境所決定。結(jié)晶順序：根據(jù)礦物的熔點(diǎn)由高到低依次析出，來不及結(jié)晶的成為玻璃質(zhì)。溫度：同種物質(zhì)的晶體在不同溫度下生長，由于結(jié)晶速度不同，其形態(tài)差別很大；析出晶體和雜質(zhì)的干擾：自形晶、半自形晶、他形晶；結(jié)晶速度：結(jié)晶速度大的物質(zhì)，結(jié)晶晶芽增多，初生晶體較細(xì)小，很快生長成針狀、棒狀、樹枝狀的

44、自形晶；結(jié)晶速度小的物質(zhì)多數(shù)成為粗大的粒狀半自形晶或他形晶；結(jié)晶速度極小的物質(zhì)，因冷卻速度相對(duì)較大而來不及結(jié)晶，易凝結(jié)成玻璃相。液相粘度：液相粘度大時(shí)，晶面生長所需質(zhì)點(diǎn)供應(yīng)不足，晶體的棱角生長較快，形成棱角突出、中心凹陷的“骸狀晶”。3）冷卻過程對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響 影響礦物成分 ； 影響晶體結(jié)構(gòu) ； 冷卻過急產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 。下層燒結(jié)礦質(zhì)量好的原因：下層料層冷卻緩慢， 結(jié)晶較完整。上層：120130/min；下層： 4050/minS的去除 脫F去As Pb和Zn的去除P在燒結(jié)過程中不能去除。 3.9 燒結(jié)過程中有害雜質(zhì)的去除一、S的去除1、S的存在狀態(tài)有機(jī)S 硫化物 硫酸鹽 FeS2、FeS（比

45、較易去除） FeSO4、CaSO4（硬石膏）、BaSO4 最難去除 脫硫率的高低和硫的存在形式有關(guān) 2、硫化物脫硫的主要反應(yīng)280650 以下 ： 4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2 3FeS2+8O2 = Fe3O4+6SO2 650 以上： 2FeS2 = 2FeS+S2 S+O2= SO2 4FeS+7O2 = 2Fe2O3+4SO2 3FeS+5O2 = Fe3O4+3SO22、硫化物脫硫的主要反應(yīng)硫酸鹽 CaSO4+ Fe2O3= CaOFe2O3+ SO2 +1/2O2 BaSO4+ SiO2 = CaOSiO2+ SO2 +1/2O2 有機(jī)硫：氧化為主 硫化物去除率

46、90%以上，有機(jī)硫94% ，硫酸鹽7080%3) 影響燒結(jié)過程脫硫的因素 礦粉粒度： 礦石品位： 燒結(jié)礦堿度和熔劑性質(zhì)： 燃料用量： 返礦用量： 操作因素： 二、F的去除2CaF2+SiO2=2CaO+SiF4 （SiF4極易揮發(fā)，部分被下部料層吸收） 影響因素：CaO不利于去F , SiO2有利于去F , H2有利于去F。 危害：F 對(duì)人體有害、腐蝕設(shè)備。 三、As的去除存在形式：砷黃鐵礦FeAsS（毒砂）、斜方砷鐵FeAsS2、含水砷酸鐵FeAsO42H2O反應(yīng)：430500，氧化去As， 2FeAsS+5O2=Fe2O3+As2O3+2SO2 1000以上，F(xiàn)eAsO4分解，生成As2O

47、3危害：As有毒。廢氣含砷量不大于0.3mg/m3四、Pb、Zn和P的去除存在形式：方鉛礦PbS、閃鋅礦ZnS主要發(fā)生氧化反應(yīng)，還原法和氯化法可去除Zn，Pb。P在燒結(jié)過程中不能去除，應(yīng)限制鋼渣的用量。3.10 SFCA理論 鐵酸鈣是高堿度燒結(jié)礦主要礦物之一，復(fù)合鐵酸鈣被認(rèn)為是燒結(jié)礦中質(zhì)量最佳的粘結(jié)相，傳統(tǒng)上對(duì)其認(rèn)識(shí)包含：它的強(qiáng)度和還原性等均優(yōu)良； 關(guān)于鐵酸鈣的成分與結(jié)構(gòu)，最早認(rèn)為是二元系鐵酸鈣，其成分為CaOFe2O3、2CaOFe2O3、CaO2Fe2O3。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)燒結(jié)礦中鐵酸鈣主要是三元系、四元系及其固溶體，這是由于原料中存在的SiO2及Al2O3在燒結(jié)過程中溶入鐵酸鈣。 因

48、此，人們稱其為復(fù)合鐵酸鈣或硅鋁鐵酸鈣，簡(jiǎn)稱SFCA（S代表SiO2，F(xiàn)代表Fe2O3，C代表CaO，A代表Al2O3）。 道森(Dawson)等人認(rèn)為SFCA的形成是以下幾個(gè)反應(yīng)的結(jié)果： CaOFe2O3形成(10501150)；Al2O3與CaO反應(yīng)生成鋁酸鈣(11001150)；鋁酸鈣熔于CaOFe2O3中(11001150)，形成鐵鋁酸一鈣；鐵鋁酸一鈣熔化并與Fe2O3反應(yīng)生成鐵鋁酸半鈣(12001250)；隨后與SiO2反應(yīng)形成SFCA(12001250)。 根據(jù)SFCA特性分析可知，SFCA只能在相對(duì)較低的燒結(jié)溫度(1 2501 280)下獲得，其形態(tài)隨溫度變化而變化等；低溫?zé)Y(jié)的理論基礎(chǔ)就是SFCA理論，溫度過高不僅不利于SFCA的生成，反而會(huì)使鐵酸鈣的形態(tài)發(fā)生變化，甚至發(fā)生分解而減少。 一般來說，鐵礦粉類型不