鐵礦粉燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程

1、鐵礦粉燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程燒結(jié)的概念將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經(jīng)混合和造球后在燒結(jié)設(shè)備上使物料發(fā) 生一系列物理化學(xué)變化，將礦粉顆粒黏結(jié)成塊的過程。燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程 目前生產(chǎn)上廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機生產(chǎn)燒結(jié)礦。燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程如圖24所示。主要包括燒結(jié)料 的準(zhǔn)備，配料與混合，燒結(jié)和產(chǎn)品處理等工序。精曠、甫礦椅有灰石.白云而碎瓶、無姻煤高爐變、乳副皮圖2-4抽風(fēng)燒結(jié)工藝流程燒結(jié)原料的準(zhǔn)備含鐵原料 含鐵量較高、粒度5mm的礦粉，鐵精礦，高爐爐塵，軋鋼皮，鋼渣等。一般要求含鐵原料品位高，成分穩(wěn)定，雜質(zhì)少。熔劑要求熔劑中有效CaO含量高，雜質(zhì)少，成分穩(wěn)定，含水3%左右，粒度

2、小于3mm的占90%以上。在燒結(jié)料中加入一定量的白云石，使燒結(jié)礦含有適當(dāng)?shù)腗gO,對燒結(jié)過程有良好的作用，可以提高燒結(jié) 礦的質(zhì)量。燃料主要為焦粉和無煙煤。對燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，揮發(fā)分低，含硫低，成分穩(wěn)定，含水小于10%，粒度小于3mm 的占95%以上。對入廠燒結(jié)原料的一般要求見表22。表2-2入廠燒結(jié)原料一般要求宅 稱商 &粒配的水舟其 他清 甲取遺F1iF12M r ftTFw逐目燈盼 .技100.-5T均勻御規(guī)笑入廠a夔CaO如罵.SiQ：3*波動范明壯l.S%如T2粒度聊-Ormn適南于中山蛭靖廠貌槎Sfl-Onim近聞平!fc型燒站廠3頊15生石貌10其中5、L占H5%樺

3、 焦55-C 19商廈值匣始-姑核一既盛邯寺 庶的 拒為面踢段辟，蚓帆藏碑ER的 容許始點枝度決皇京停V 15岫.捍度25-0 1暢 t；ia其他株揖勁.逾窿都應(yīng)小于】如時配料與混合配料配料目的：獲得化學(xué)成分和物理性質(zhì)穩(wěn)定的燒結(jié)礦，滿足高爐冶煉的要求。常用的配料方法：容積配料法和質(zhì)量配料法。容積配料法是基于物料堆積密度不變，原料的質(zhì)量與體積成比例這一條件進行的。準(zhǔn)確性較差。質(zhì)量配料法是按原料的質(zhì)量配料。比容積法準(zhǔn)確，便于實現(xiàn)自動化?；旌匣旌夏康模菏篃Y(jié)料的成分均勻，水分合適，易于造球，從而獲得粒度組成良好的燒結(jié)混合料，以保證 燒結(jié)礦的質(zhì)量和提高產(chǎn)量?；旌献鳂I(yè)：加水潤濕、混勻和造球。根據(jù)原料性質(zhì)

4、不同，可采用一次混合或二次混合兩種流程。一次混合的目的：潤濕與混勻，當(dāng)加熱返礦時還可使物料預(yù)熱。二次混合的目的：繼續(xù)混勻，造球，以改善燒結(jié)料層透氣性。用粒度10Omm的富礦粉燒結(jié)時，因其粒度已經(jīng)達到造球需要，采用一次混合，混合時間約50s。使用細磨精礦粉燒結(jié)時，因粒度過細，料層透氣性差，為改善透氣性，必須在混合過程中造球，所以采 用二次混合，混合時間一般不少于2. 53min。我國燒結(jié)廠大多采用二次混合。燒結(jié)生產(chǎn)燒結(jié)作業(yè)是燒結(jié)生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)，它包括布料、點火、燒結(jié)等主要工序。布料將鋪底料、混合料鋪在燒結(jié)機臺車上的作業(yè)。當(dāng)采用鋪底料工藝時，在布混合料之前，先鋪一層粒度為1025mm，厚度為202

5、5mm的小塊燒 結(jié)礦作為鋪底料，其目的是保護爐箅，降低除塵負荷，延長風(fēng)機轉(zhuǎn)子壽命，減少或消除爐箅粘料。鋪完底料后，隨之進行布料。布料時要求混合料的粒度和化學(xué)成分等沿臺車縱橫方向均勻分布，并且有 一定的松散性，表面平整。目前采用較多的是圓輥布料機布料。點火點火操作是對臺車上的料層表面進行點燃，并使之燃燒。點火要求有足夠的點火溫度，適宜的高溫保持時間，沿臺車寬度點火均勻。點火溫度取決于燒結(jié)生成物的熔化溫度。?？刂圃?25050C。點火時間通常4060s。點火真空度46kPa。點火深度為1020mm。燒結(jié)準(zhǔn)確控制燒結(jié)的風(fēng)量、真空度、料層厚度、機速和燒結(jié)終點。燒結(jié)風(fēng)量：平均每噸燒結(jié)礦需風(fēng)量為3200m

6、3，按燒結(jié)面積計算為(7090)m3/ (cm2, min)。真空度：決定于風(fēng)機能力、抽風(fēng)系統(tǒng)阻力、料層透氣性和漏風(fēng)損失情況。料層厚度：合適的料層厚度應(yīng)將高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)結(jié)合起來考慮。國內(nèi)一般采用料層厚度為250500mm。機速：合適的機速應(yīng)保證燒結(jié)料在預(yù)定的燒結(jié)終點燒透燒好。實際生產(chǎn)中，機速一般控制在1.5 4m / min 為宜。燒結(jié)終點的判斷與控制：控制燒結(jié)終點，即控制燒結(jié)過程全部完成時臺車所處的位置。中小型燒 結(jié)機終點一般控制在倒數(shù)第二個風(fēng)箱處，大型燒結(jié)機控制在倒數(shù)第三個風(fēng)箱處。帶式燒結(jié)機抽風(fēng)燒結(jié)過程是自上而下進行的，沿其料層高度溫度變化的情況一般可分為5層，各 層中的反應(yīng)變化情況如圖25所

7、示。點火開始以后，依次出現(xiàn)燒結(jié)礦層，燃燒層，預(yù)熱層，干燥層和過 濕層。然后后四層又相繼消失，最終只剩燒結(jié)礦層。圖2-5燒結(jié)過程各層反應(yīng)示意圖燒結(jié)礦層 經(jīng)高溫點火后，燒結(jié)料中燃料燃燒放出大量熱量，使料層中礦物產(chǎn)生熔融，隨著燃燒層下移和冷空氣的 通過，生成的熔融液相被冷卻而再結(jié)晶(10001100C)凝固成網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)礦。這層的主要變化是熔融物的凝固，伴隨著結(jié)晶和析出新礦物，還有吸入的冷空氣被預(yù)熱，同時燒結(jié)礦被 冷卻，和空氣接觸時低價氧化物可能被再氧化。燃燒層燃料在該層燃燒，溫度高達13501600C，使礦物軟化熔融黏結(jié)成塊。該層除燃燒反應(yīng)外，還發(fā)生固體物料的熔化、還原、氧化以及石灰石和硫化物的

8、分解等反應(yīng)。預(yù)熱層由燃燒層下來的高溫廢氣，把下部混合料很快預(yù)熱到著火溫度，一般為400800C。此層內(nèi)開始進行固相反應(yīng)，結(jié)晶水及部分碳酸鹽、硫酸鹽分解，磁鐵礦局部被氧化。干燥層干燥層受預(yù)熱層下來的廢氣加熱，溫度很快上升到100C以上，混合料中的游離水大量蒸發(fā)，此層厚度 一般為1030mm。實際上干燥層與預(yù)熱層難以截然分開，可以統(tǒng)稱為干燥預(yù)熱層。該層中料球被急劇加熱，迅速干燥，易被破壞，惡化料層透氣性。過濕層從干燥層下來的熱廢氣含有大量水分，料溫低于水蒸氣的露點溫度時，廢氣中的水蒸氣會重新凝結(jié)，使 混合料中水分大量增加而形成過濕層。此層水分過多，使料層透氣性變壞，降低燒結(jié)速度。燒結(jié)過程中的基本化

9、學(xué)反應(yīng)固體碳的燃燒反應(yīng)固體碳燃燒反應(yīng)為：2C* 6 和 C+Q 二 CC%反應(yīng)后生成C0和C02,還有部分剩余氧氣，為其他反應(yīng)提供了氧化還原氣體和熱量。燃燒產(chǎn)生的廢氣成分取決于燒結(jié)的原料條件、燃料用量、還原和氧化反應(yīng)的發(fā)展程度、以及抽過燃燒層 的氣體成分等因素。碳酸鹽的分解和礦化作用燒結(jié)料中的碳酸鹽有CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等，其中以CaC03為主。在燒結(jié)條件下，CaC03在720C 左右開始分解，880C時開始化學(xué)沸騰，其他碳酸鹽相應(yīng)的分解溫度較低些。碳酸鈣分解產(chǎn)物Ca0能與燒結(jié)料中的其他礦物發(fā)生反應(yīng)，生成新的化合物，這就是礦化作用。反應(yīng)式為：CaCO3+SiO2=Ca

10、SiO3+CO2CaCO3+Fe2O3=CaO Fe2O3+ CO2如果礦化作用不完全，將有殘留的自由Ca0存在，在存放過程中，它將同大氣中的水分進行消化作用：CaO+H2O=Ca(OH)2使燒結(jié)礦的體積膨脹而粉化。鐵和錳氧化物的分解、還原和氧化鐵的氧化物在燒結(jié)條件下，溫度高于1300C時，F(xiàn)e203可以分解：SFaQ = 2處招4 +Fe304在燒結(jié)條件下分解壓很小，但在有Si02存在、溫度大于1300C時，也可能分解：2Fe3O4 + 3Si0 = 3 (2FeO SR) + Q燒結(jié)礦的冷卻與整粒一、燒結(jié)礦冷卻的目的和意義燒結(jié)礦在燒結(jié)機上燒成后從機尾卸下時其溫度大約在6001000C，對這

11、樣的赤熱燒結(jié)礦，在現(xiàn)代 化得燒結(jié)廠中，一般卻要將其冷卻到150C以下，這是因為以下幾個原因：1、保護運輸設(shè)備，使廠區(qū)配置緊湊。如果燒結(jié)礦不冷卻，運送赤熱得燒結(jié)礦就需要使用較多得專用 礦車來裝載，當(dāng)燒結(jié)配比不當(dāng)、殘?zhí)驾^多時，燒結(jié)礦還會在專用得礦車中繼續(xù)燃燒，致使礦車燒壞變形， 而且使用礦車時還要有較長的鐵路運輸線，會使燒結(jié)廠與煉鐵廠在配置上不得不拉得很遠。若將燒結(jié)礦 冷卻就可采用膠帶機運輸，使廠區(qū)配置緊湊，少占農(nóng)田用地。2、保護高爐爐頂設(shè)備及高爐礦槽。燒結(jié)礦如不冷卻貯存在高爐礦槽之中，會很快損壞高爐礦槽，致 使有時要停止生產(chǎn)修補礦槽，影響作業(yè)率，降低產(chǎn)量。使用不經(jīng)過冷卻得燒結(jié)礦，高爐爐頂溫度高，

12、為 了保護爐頂設(shè)備，一般爐頂壓力不敢提高。而使用冷燒結(jié)礦，可以提高爐頂壓力，對強化高爐冶煉、提 高產(chǎn)質(zhì)量有利，高爐的上料系統(tǒng)及爐頂設(shè)備不易損壞，使用壽命也大大提高了。3、改善高爐、燒結(jié)廠的勞動條件。由于燒結(jié)礦冷卻后可以篩除粉末，冷燒結(jié)礦在由燒結(jié)廠到高爐礦 槽以及高爐上料系統(tǒng)的一系列裝卸運輸運轉(zhuǎn)過程所產(chǎn)生的污染環(huán)境的灰塵比熱燒結(jié)礦大大減少，從而改 善了勞動條件和環(huán)境衛(wèi)生。4、為燒結(jié)礦的整粒及分出鋪底料創(chuàng)造了條件。燒結(jié)礦不經(jīng)過冷卻，由于溫度高，很難進行較徹底的 破碎篩分以及分出燒結(jié)廠需要的鋪底料。燒結(jié)礦冷卻到150C以下，就可使用在常溫下工作的破碎機， 篩子及膠帶運輸機進行冷破碎，以及多次的篩分運

13、輸作業(yè)，較徹底地篩除粉末(50mm)，分出鋪底料(1020mm)。5、為實現(xiàn)高爐生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)代化創(chuàng)造條件。現(xiàn)代化的高爐生產(chǎn)技術(shù)已發(fā)展到超高壓爐頂操作，無料鐘 爐頂，膠帶機爐頂上料，外燃式熱風(fēng)爐，爐內(nèi)料位控制等等，所有這些都必須建立在燒結(jié)礦冷卻及整粒 分級的基礎(chǔ)上，因而燒結(jié)礦如不冷卻也無法實現(xiàn)高爐技術(shù)現(xiàn)代化。二、燒結(jié)礦的冷卻方法燒結(jié)礦的冷卻方法很多，從方法上來分，有自然冷卻和強制通風(fēng)冷卻兩類；從冷卻的地點和設(shè)備來 分，有燒結(jié)機外冷卻和燒結(jié)機上冷卻兩種。1、燒結(jié)機外冷卻，即燒結(jié)礦在燒結(jié)機上燒成之后卸出來，另外進行冷卻，其方法有以下幾種：在空氣中自然冷卻。由于效率低、時間長、不能連續(xù)作業(yè)、環(huán)境條件差等

14、原因，現(xiàn)在已不再采 用。強制通風(fēng)冷卻。熱燒結(jié)礦在卸離燒結(jié)機后，經(jīng)過篩分，除去粉末，然后在特制的冷卻機中強制 通風(fēng)的辦法使其冷卻下來。強制通風(fēng)的方法有兩種：一種是抽風(fēng)冷卻，另一種是鼓風(fēng)冷卻。采用強制通 風(fēng)的冷卻機的種類很多，主要有鼓風(fēng)或抽風(fēng)帶式冷卻機、鼓風(fēng)或抽風(fēng)環(huán)式冷卻機、盤式冷卻機、格式冷 卻機、塔式振動冷卻機、水平式振動冷卻機等，使用效果較好的有鼓風(fēng)或抽風(fēng)帶式冷卻機、鼓風(fēng)或抽風(fēng) 環(huán)式冷卻機。2、機上冷卻。機上冷卻的方法是將燒結(jié)機延長，將燒結(jié)機的前段作為燒結(jié)段，后段作為冷卻段，當(dāng) 臺車上的混合料在燒結(jié)段已燒成為燒結(jié)礦后，臺車?yán)^續(xù)前進，進入冷卻段，通過抽風(fēng)將熱燒結(jié)礦冷卻下 來，冷卻的空氣是通過燒

15、結(jié)餅的裂縫、孔隙以及冷卻過程中因收縮而新產(chǎn)生的裂隙將燒結(jié)礦冷卻下來， 一般情況下燒結(jié)段與冷卻段備有專用的風(fēng)機。三、燒結(jié)礦整粒的目的和意義燒結(jié)礦的整粒，就是對燒結(jié)礦進行破碎、篩分、控制燒結(jié)礦上、下限粒度，并按需要進行粒度分級， 以達到提高燒結(jié)礦質(zhì)量的目的。燒結(jié)機的鋪底料也在篩分過程中分出。經(jīng)過整粒后的燒結(jié)礦粒度均勻、 粉末少、強度高，對改善高爐冶煉指標(biāo)有很大作用。一般情況下，燒結(jié)礦整粒后保持在505mm(或60 5mm，對于小型高爐可保持在355mm)范圍內(nèi)，其中經(jīng)整粒后的粉末含量(50mm)，不超過5%。燒結(jié)礦整粒可以達到以下目的：1、使供給高爐的成品燒結(jié)礦粉末量降到最低限度。在整粒過程中燒結(jié)

16、礦要經(jīng)過多次篩分，小于5mm 粒級的粉末得到較徹底的篩除，一般情況下整粒后出廠的燒結(jié)礦小于5mm粒級含量小于5%，且由于經(jīng)過 破碎，沒有大塊，在運轉(zhuǎn)過程中新生的小于5mm粒級不再增加。小于5mm的粉末減少大大有利于高爐料 柱透氣性的改善，有利于高爐的順行，從而使高爐節(jié)焦增產(chǎn)。2、消除大塊燒結(jié)礦，燒結(jié)礦各級含量趨于合理。一般整粒流程中首先將燒結(jié)礦進行一次冷破碎，控 制燒結(jié)礦的上限不大于50mm （或60mm），這樣就消除了燒結(jié)礦中的過大塊（100150mm粒級），使成 品燒結(jié)礦各級粒度趨于合理。過大塊燒結(jié)礦的存在使高爐布料產(chǎn)生偏析，不利于料柱透氣性的均勻分布。3、可得到滿意的鋪底料。鋪底料能起到

17、保護爐箅子，使燒結(jié)料燒好燒透的作用。4、使燒結(jié)礦強度提高。整粒后大塊燒結(jié)礦經(jīng)破碎篩分及多次落差轉(zhuǎn)運，已磨掉和篩除了大塊中未粘 結(jié)好的顆粒，因而出廠燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度、篩分指數(shù)都有所提高。燒結(jié)機的生產(chǎn)操作燒結(jié)機的生產(chǎn)操作內(nèi)容包括：生產(chǎn)的工藝聯(lián)系，設(shè)備的開停管理，點火溫度的控制，混合料的水分、 碳量的控制，料層厚度的選擇和燒結(jié)機速度的控制，真空制度和燒結(jié)終點的控制。這里著重介紹后三點 的操作。一、燒結(jié)機機速與料層高度燒結(jié)機機速與料層高度對燒結(jié)過程和產(chǎn)質(zhì)量有著直接的影響。燒結(jié)機速度只允許在較窄的范圍內(nèi)調(diào) 整。它主要根據(jù)料層的垂直燒結(jié)速度來決定，目的在于保證燒結(jié)終點能在預(yù)定的地區(qū)完結(jié)。所謂料層的 垂直燒

18、結(jié)速度就是在燒結(jié)過程中，混合料料層自上而下燒結(jié)，燃燒層厚度方向的移動速度，以毫米/分來 表示。料層厚度對燒結(jié)過程熱利用及燒結(jié)礦成品率的影響是突出的。料層太厚，料層阻力加大，水汽冷凝 現(xiàn)象加劇，容易導(dǎo)致料層透氣性變壞，從而降低垂直燒結(jié)速度。薄料層燒結(jié)是可以提高燒結(jié)速度和機速。 但是因為強度差的表層燒結(jié)礦相對增加，成品率必然下降。因此，適宜的料層高度應(yīng)該根據(jù)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn) 的原則統(tǒng)一考慮。比如，原料條件，設(shè)備能力等。當(dāng)料層透氣性好，抽風(fēng)能力較強，可以考慮適當(dāng)提高 料層厚度或加快機速來提高燒結(jié)機的產(chǎn)量。在實際生產(chǎn)操作上，一般不提倡用調(diào)整料層厚度的方法來控制燒結(jié)終點，而應(yīng)采用改變機速的方法 來控制燒結(jié)過程

19、的進行。只是在料層透氣性發(fā)生較大的變化時，改變機速不能滿足要求的情況下才采取 改變料層厚度的方法。而且為了穩(wěn)定燒結(jié)操作，防止忽快忽慢的大幅度調(diào)整，要求調(diào)整間隔時間不能低 于10分鐘，每次機速調(diào)整的范圍不能高于土 0.5米/分鐘。二、混合料水、碳含量的控制燒結(jié)混合料的水、碳含量對燒結(jié)過程的變化起著非常重要的作用。燒結(jié)過程是許多物理化學(xué)反應(yīng)的綜合過程。影響混合料水、碳變化的因素很多，因而必須從生產(chǎn)過 程中反映出來的現(xiàn)象進行分析判斷。混合料的水分大小與粒度組成、化學(xué)成分、親水性以及季節(jié)氣候條 件有關(guān)，同時還與原料的配比，特別是生石灰、消石灰配比，混合料溫度以及混合料的貯存時間等因素 有著密切關(guān)系。在

20、混合料含水量相同的情況下，宏觀現(xiàn)象是粒度大的表面看起來水分偏大，粒度小的則 水分偏小。親水性強的物料，看起來水分不大，而實際上卻水分較大，而親水性差的物料看起來水分偏 大，而實際水分不一定大。混合料水分的變化除可以從機頭直接取混合料觀察外，機頭機尾的儀表也都有反映。一般水分過大 時，圓輥布料機下料不暢，料層會自動減薄，布料機后面出現(xiàn)鱗片狀，點火器火焰向外噴，點火料面有 黑點，負壓略有升高，機尾燒結(jié)礦層斷面紅火層變暗，強度變差。若水分過小時，點火器火焰外噴，料 面有浮灰，總管負壓升高，機尾出現(xiàn)“花臉”、燒不透的現(xiàn)象，燒結(jié)礦孔小且發(fā)松疏散。燃料用量的判斷，可以直接從機尾料層斷面來進行判斷。當(dāng)燃料適

21、宜時，斷面正常，不發(fā)散，不溜 臺車，紅、黑層分明沒有火苗。燃料多時，紅層厚且發(fā)亮，有火苗，燒結(jié)礦成大孔薄壁結(jié)構(gòu)，同時返礦 量減少，粘臺車嚴(yán)重。燃料少時，紅層薄而且斷面紅火層發(fā)暗，斷面松散孔小，灰塵大，返礦量增多。 燃料粒度大時，局部過熔白亮，冒火苗，局部發(fā)黑松散，且粘臺車。從點火器來看：燃料多時料面紅的 延續(xù)長，點火溫度正常時，料面發(fā)亮過熔。燃料少時，臺車出點火器后料面發(fā)暗，很快變黑。點火溫度 正常時，雖然表面有部分熔化，但上層燒不成塊，一捅即碎。從儀表來看：燃料多時，總管負壓升高， 總管廢氣溫度升高，機尾風(fēng)箱溫度也將上升。燃料少時，溫度下降，總管負壓變化不大或略高。總括來講，經(jīng)驗表明，當(dāng)水、

22、碳適宜時，生產(chǎn)穩(wěn)定，其表現(xiàn)為：1、點火器的火焰均勻順利地抽入料層，臺車離開點火器后，料面紅至45號風(fēng)箱。機尾斷面整齊， 氣孔均勻，無夾生料，赤紅部分占斷面的1/2。2、臺車在機尾翻轉(zhuǎn)時，燒結(jié)礦順利卸下，不粘料。3、機尾落下的燒結(jié)礦塊度均勻，粉末少。4、在不變動料層厚度的條件下，垂直燒結(jié)速度，大煙道及風(fēng)箱的廢氣溫度，真空度只在很窄的范圍 內(nèi)波動，燒結(jié)終點穩(wěn)定。當(dāng)水、碳的添加量不適宜時，燒結(jié)機看火工應(yīng)該及時與混合機看水工或者配料室聯(lián)系加減水或燃料， 同時應(yīng)該考慮到調(diào)整水或燃料的滯后過程，相應(yīng)的采用增減料層，提、降點火溫度，加、減機速進行調(diào) 整。三、燒結(jié)終點的控制燒結(jié)終點表示燒結(jié)過程的結(jié)束，所以正確

23、控制燒結(jié)終點是生產(chǎn)操作的重要環(huán)節(jié)。一般判斷終點的主 要依據(jù)有：1、儀表所反映的主管廢氣溫度、負壓，機尾末端三個風(fēng)箱的溫度、負壓差。2、機尾斷面黑、紅、厚、薄。3、成品燒結(jié)礦和返礦的殘?zhí)剂?。生產(chǎn)穩(wěn)定時，燒結(jié)終點基本不變。如果記器儀表反映主管負壓升高，廢氣溫度下降，這意味著終點 后移。反之，如負壓下降，溫度上升，意味著終點提前。在燒結(jié)過程到達終點的風(fēng)箱上時，料層的燃燒反應(yīng)基本完畢，故該風(fēng)箱廢氣溫度最高，一般可達280300C以上。它比前后相鄰的風(fēng)箱的廢氣溫度要高2540C。終點以后的風(fēng)箱，由于上部臺車的物 料全部變成燒結(jié)礦層，透氣性良好，再加上燒結(jié)機端部漏風(fēng)的影響，故負壓隨之下降，與前一個風(fēng)箱的

24、差值在100毫米水柱左右。主管廢氣溫度不能太低。否則，由于終點控制不當(dāng)，會使燒結(jié)礦質(zhì)量下降， 同時也會使廢氣中蒸汽冷凝，導(dǎo)致風(fēng)機葉片掛泥及廢氣中的SO2生成亞硫酸，腐蝕風(fēng)機葉片，縮短了風(fēng) 機轉(zhuǎn)子的使用壽命。因而，一般規(guī)定主管廢氣溫度為110150C。燒結(jié)機布料與點火制度1、燒結(jié)機布料對布料的要求首先，布料應(yīng)該使混合料在粒度、化學(xué)成分及水分等沿臺車寬度均勻分布，保證混合料具有均一的 透氣性。其次，應(yīng)該保證料面平整，并有一定的松散性，防止產(chǎn)生堆積或壓料現(xiàn)象。但對于松散、堆比重小 的燒結(jié)料，應(yīng)該適當(dāng)?shù)膲毫?。再次，最理想的布料方法，?yīng)該使混合料沿料層高度的分布，是由上而下粒度變粗，含碳量逐漸減 少，這

25、樣的布料有利于熱的利用，并有利于改善料層的透氣性和提高燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量(提高上部料層強 度并使下層不致過熔)。布料方法目前我國采用的布料方式有兩種：一種是圓輥給料機、反射板布料。這種布料方法的優(yōu)點是工藝流程簡單，設(shè)備運轉(zhuǎn)可靠，缺點是反 射板經(jīng)常粘料，引起布料偏析，不均勻。目前新建廠都采用圓輥給料機與多輥布料器的工藝流程，用多 輥布料器代替反射板，這樣消除了粘料問題。使用精礦粉燒結(jié)時要求較大的水分，反射板的粘結(jié)問題更 為突出。生產(chǎn)實踐證明，多輥布料效果較好。第二種是梭式布料器與圓輥給料機聯(lián)合布料。這種方法布料均勻，有利于強化燒結(jié)過程，提高燒結(jié) 礦產(chǎn)質(zhì)量。對臺車上混合料粒度的分布及碳素的分布檢查表明

26、：當(dāng)梭式布料器運轉(zhuǎn)時，沿?zé)Y(jié)機臺車寬 度方向上混合料粒度的分布比較均勻，效果較好；當(dāng)梭式布料器固定時，混合料粒度有較大的偏析，大 礦槽布料效果最差。布料操作一般燒結(jié)生產(chǎn)時，首先要在燒結(jié)機的臺車爐篦上鋪上一層較粗粒級的(1025毫米)的燒結(jié)料。這 部分料被稱做鋪底料。鋪底料的作用：、減少篦條燒壞的比率。在一般的情況下，篦條的消耗為每噸燒結(jié)礦0.030.1千克。篦條的消 耗對于燒結(jié)礦成本有一定的影響。、維持固定的有效抽風(fēng)面積。沒有鋪底料時，燒結(jié)料可能粘在篦條上從而減少抽風(fēng)面積，被粘結(jié) 部分的燒結(jié)料也燒不好，從而降低燒結(jié)機的產(chǎn)量并增加其返礦率。有的廠為避免粘篦條，采取不燒透的 辦法，但這會影響燒結(jié)礦

27、的產(chǎn)質(zhì)量。、延長抽風(fēng)機轉(zhuǎn)子壽命，減輕除塵器負荷，提高燒結(jié)機的作業(yè)率。在抽風(fēng)燒結(jié)過程中，細小的礦 粒隨廢氣抽入風(fēng)箱，經(jīng)過大煙道，進入抽風(fēng)機，加速轉(zhuǎn)子葉片的磨損。當(dāng)使用全部精礦粉燒結(jié)時這種情 況更為嚴(yán)重，有些廠不到幾個星期抽風(fēng)機就磨壞了。鋪底料后，部分細礦粉受阻，廢氣攜帶出的礦粉量 大大減少，從而延長抽風(fēng)機的壽命，相應(yīng)地提高燒結(jié)機的作業(yè)率。、改善燒結(jié)操作條件，便于燒結(jié)自動控制。生產(chǎn)實踐證明：不使用鋪底料時，燒結(jié)機臺車回車道 下撒料多，要設(shè)專門清料裝置。采用鋪底料后，臺車篦條粘料基本消除，無需專門設(shè)清料裝置，便于實 現(xiàn)燒結(jié)機自動控制。鋪底料之后，緊接著就進行燒結(jié)混合料的布料。布料時，應(yīng)使混合料在粒度

28、、化學(xué)成分及水分等沿 臺車寬度均勻分布，并且具有一定的松散性。往燒結(jié)機上布料均勻與否，直接影響燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量，是 燒結(jié)生產(chǎn)的基本要求。2、點火制度燒結(jié)過程是以在混合料表層的燃料點火開始的。為了使混合料內(nèi)燃料進行燃燒和使表層燒結(jié)料粘結(jié) 成塊，燒結(jié)料的點火必須滿足：a、有足夠高的點火溫度和點火強度。b、適宜的高溫保持時間。c、沿臺 車方向點火均勻。所以，點火操作也是燒結(jié)過程的基礎(chǔ)，點火的好壞將直接影響燒結(jié)過程能否順利進行 以及表層燒結(jié)礦的強度。點火溫度過低，點火強度不足或者點火時間不夠，將會促使料層表面欠熔，降低燒結(jié)礦的強度并產(chǎn) 生大量返礦。而點火溫度過高或點火時間過長又會造成燒結(jié)料表面過熔形成硬

29、殼影響空氣通過，降低了 料層的透氣性，減慢料層垂直燒結(jié)速度，以致降低生產(chǎn)率。所以必須根據(jù)原料條件確定混合料中水、碳 含量，選擇適當(dāng)?shù)狞c火設(shè)備和熱工制度，以保證混合料的點火既有足夠的熱量又不使料面過熔。例如， 對液相生成溫度較高的混合料，需較高的點火溫度。當(dāng)混合料中水分少時，點火溫度可以低些，水分大 時，應(yīng)提高點火溫度。而當(dāng)含碳量高時，點火溫度掌握下限，當(dāng)煤氣不足，點火溫度不夠，或者混合料 水分過高，過低時，必須減慢機速，以延長點火時間。點火時間一般為60秒。點火溫度，對于鐵礦石燒結(jié)，一般介于11501300C。點火溫度是由燃料 發(fā)熱值、燃料用量和過剩空氣系數(shù)等因素所決定。點火時的真空度應(yīng)能調(diào)整

30、。過高的點火真空度，會使冷空氣以點火器下部大量滲入而降低點火溫度 和料面點火不均勻，同時又會使料層壓緊，降低料層透氣性。但是真空度過低，抽力不足，點火器的燃 燒產(chǎn)物向外噴火不能全部抽入料層，造成熱量損失，并降低臺車使用壽命。為了提高燒結(jié)礦質(zhì)量，強化燒結(jié)過程，國內(nèi)許多燒結(jié)廠延長了點火器，并增加保溫爐，從而使料面 點火更趨均勻，加強料層外部加熱，使料層表面溫度較高，熱量比較充足。因此提高了燒結(jié)礦表層的強 度，改善了燒結(jié)礦粘結(jié)液相結(jié)晶過程。混合與制粒一、混合制粒的目的與方法混合制粒的目的有三：第一，將配料配好的各種物料以及后來加入的返礦進行混勻，得到質(zhì)量比較 均一的燒結(jié)料；第二，在混合過程中加入燒結(jié)

31、料所必須的水分，使燒結(jié)料為水所潤濕；第三，進行燒結(jié) 料的造球，提高燒結(jié)料的透氣性?？傊?，通過混合得到化學(xué)成分均勻、粒度適宜、透氣性良好的燒結(jié)料。為了達到上述目的，將原料進行兩次混合。一次混合主要是將燒結(jié)料混勻，并起預(yù)熱燒結(jié)料的作用。 二次混合主要是對已潤濕混勻的燒結(jié)料進行造球并補加水分。我國燒結(jié)廠一般都采用兩次混合工藝。二、影響物料混合及造球的因素物料在混合機混勻程度和造球的質(zhì)量與燒結(jié)料本身的性質(zhì)、加水潤濕的方法、混合制粒時間、混合 機的充填率及添加物有關(guān)。原料性質(zhì)的影響。物料的密度：混合料中各組分之間比重相差太大，是不利于混勻和制粒的。物料的粘結(jié)性：粘結(jié)性大的物料易于制粒。一般來說，鐵礦石中

32、赤鐵礦、褐鐵礦比磁鐵礦易于制粒。 但對于混勻的影響卻恰好相反。物料的粒度和粒度組成：粒度差別大，易產(chǎn)生偏析，對于混勻不利，也不易制粒。因此，對于細精 礦燒結(jié)，配加一定數(shù)量的返礦作為制粒核心。返礦的粒度上限最好控制在56mm，這對于混勻和制粒都 有利。如果是富礦粉燒結(jié)，國外對作為核心顆粒、粘附顆粒和介于上述兩者之間的中間顆粒的比例亦有 一定要求，以保證最佳制粒效果。另外，在粒度相同的情況下，多棱角和形狀不規(guī)則的物料比圓滑的物 料易于制粒，且制粒小球強度高。加水潤濕方法及地點?；旌狭系乃謱Y(jié)過程有重要的影響。a、通過水的表面張力，使混 合料小顆粒成球，從而改善料柱透氣性；b、被潤濕的礦石表面對

33、空氣摩擦阻力較小，也有利于提高透氣 性。隨著水分的增加，混合料的透氣性增大，從而提高生產(chǎn)率。一般達到最佳值后又下降，直到泥漿界 限，致使空氣不能再通過混合料。加水方式是提高制粒效果的重要措施之一。一次混合的目的在于混勻，應(yīng)在沿混合機長度方向均勻 加水，加水量占總水量的80%90%。二次混合的主要作用是強化制粒，加水量僅為10%20%。分段加水 法能有效提高二次混合作業(yè)的制粒效果，通常在給料端用噴射流使料形成球核，繼而用高壓霧狀水，加 速小球長大，距排料端1m左右停止加水，小球粒緊密堅固?；旌现屏r間。為了保證燒結(jié)料的混勻核制粒效果，混合過程應(yīng)有足夠的時間?；旌蠒r間與混 合機的長度、轉(zhuǎn)速和傾角有

34、關(guān)。增加混合機長度，可以延長混合制粒時間，有利于混勻和制粒?；旌蠙C 的轉(zhuǎn)速決定著物料在圓筒內(nèi)的運動狀態(tài)。轉(zhuǎn)速太小，筒體所產(chǎn)生的離心力作用較小，物料難以達到一定 高度，形成堆積狀態(tài)，所以混合制粒效果都低但轉(zhuǎn)速過大，則筒體產(chǎn)生的離心力作用過大，使物料緊貼 于筒壁上，致使物料完全失去混勻和制粒作用。混合機的傾角決定物料在機內(nèi)停留時間，傾角越大，物 料混合時間越短，故其混勻和制粒效果越差。圓筒混合機用于一次混合時，其傾角應(yīng)小于2.0，用于 二次混合時，其傾角不小于1.5?；旌蠙C的充填率。充填率是以混合料在圓筒中所占體積來表示的。充填率過小時，產(chǎn)量低，且 物料相互間作用力小，對混合制粒不利，充填率過大，

35、在混合時間不變時，能提高產(chǎn)量，但由于料層增 厚，物料運動受到限制和破壞，對混勻制粒不利。一般認(rèn)為一次混合機的充填率為15%左右，而二次混 合比一次混合的充填率要低些。（5）添加物。生產(chǎn)實踐表明，往燒結(jié)料中添加生石灰、消石灰、皂土等，能有效地提高燒結(jié)混合料 的制粒效果，改善料層透氣性。三、混合料水分的測量方法混合料水分的測量方法通常是在混合機的出口處以人工檢查或采用自動測水裝置測量燒結(jié)料最后的 水分。人工檢查采用烘干法及觀察法。烘干法將燒結(jié)料取出，稱500克，放在烘箱內(nèi)加熱到110C烘干， 再稱其料量，失去的量即水分?jǐn)?shù)量。水分=500克一烘干后量（克）/500克X 100%觀察法是憑經(jīng)驗用眼睛檢

36、驗料的外部特征，水分適當(dāng)時有以下現(xiàn)象：1、手緊握料后能保持團狀，輕微攪動就能散開；2、手握料后感到柔和，有少數(shù)粉料粘在手上；3、有13mm的小球；4、料面無特殊光澤。水分不足時，手握不能成球，無小球。水分過大時，料有光澤，手握成團后，攪動后不易散開，有 泥粘在手上。自動測水裝置主要有中子測水和紅外線測水等水分測量裝置，這里就不一一介紹了。配料工藝及計算配料是高爐優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的先決條件，是獲得優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的前提，燒結(jié)礦使用的原料種類多， 物理化學(xué)性質(zhì)各不相同。為了合理綜合利用國家資源，生產(chǎn)出符合高爐冶煉要求而且成分相對穩(wěn)定的燒 結(jié)礦，同時還要兼顧生產(chǎn)過程的要求，燒結(jié)廠必須根據(jù)本廠原料的供應(yīng)情況

37、及物理化學(xué)性質(zhì)選擇合適的 原料，通過計算確定配料比，并嚴(yán)格按配比確定每條電子稱皮下料量，經(jīng)常進行重量檢查（跑盤）及時 調(diào)整。所謂配料就是根據(jù)高爐對燒結(jié)礦的產(chǎn)品質(zhì)量要求及原料的化學(xué)性質(zhì)，將各種原料、溶劑、燃料、代 用品及時返礦等按一定比例進行配加的工序。配料的目的是根據(jù)燒結(jié)過程的要求，將各種不同的含鐵原 料、溶劑和燃料進行準(zhǔn)確的配料，以獲得較高的生產(chǎn)率和理化性能穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦，符合高爐冶煉在 要求。目前國內(nèi)常用的配料方法有兩種，即容積配料法和重量配料法。容積配料法是利用物料的堆比重，通過給料設(shè)備對物料容積進行控制，達到配加料所要求的添加比 例的一種方法。此法優(yōu)點是設(shè)備簡單，操作方便。其缺點是物

38、料的堆比重受物料水分、成分、粒度等影 響。所以，盡管閘門開口大小不變，若上述性質(zhì)改變時，其給料量往往不同，造成配料誤差。重量配料法是按照物料重量進行配料的一種方法，該法是借助于電子皮帶稱和定量給料自動調(diào)節(jié)系 統(tǒng)實現(xiàn)自動配料的。優(yōu)點是：重量配料比容積配料更加精確，特別是對添加數(shù)量較少的原料，這一點更明顯。除這兩種配料法外，化學(xué)成分配料是一種目前最為理想的配料方法，它采用先進的在線檢測技術(shù)， 隨時測出原料混合料成分并輸入微機進行分析、判斷、調(diào)整，使燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)固在高水平。國外對這種 方法也處于開發(fā)階段，我國的寶鋼、首鋼已具備開發(fā)這種水平的條件。一、原燃料性質(zhì)及其對燒結(jié)過程和質(zhì)量的影響1、含鐵原料精

39、礦粉是含鐵貧礦經(jīng)過細磨選礦處理，除去了一部分脈石和雜質(zhì)使含鐵量提高的極細的礦粉。在燒 結(jié)生產(chǎn)過程中，除了精礦粉外，往往還添加一些其它的含鐵原料（如高爐返礦、鐵皮和富礦粉等），這 樣做有兩個目的，一是為了增加燒結(jié)混合料成球核心，改善混合料的透氣性，提高燒結(jié)機利用系數(shù)，降 低燒結(jié)礦成本。二是為了提高燒結(jié)礦的品位，為高爐順產(chǎn)、高產(chǎn)創(chuàng)造條件。返礦具有多孔的結(jié)構(gòu)，含低熔點化合物，有利于燒結(jié)過程液相的生成，提高燒結(jié)礦的強度，有利于 燒結(jié)料粒度的組成，改善透氣性，提高燒結(jié)礦質(zhì)量。因此，返礦的配加量、返礦質(zhì)量的好壞，直接影響 燒結(jié)生產(chǎn)過程的進行。2、熔劑（1）熔劑的分類熔劑可分為堿性熔劑、酸性熔劑和中性熔劑三

40、類。多國鐵礦的脈石多以SiO2為主，所以普遍使用堿 性熔劑。堿性熔劑即含CaO和MgO高的熔劑。常用的熔劑有：石灰石（CaCO3）生石灰（CaO）、消石灰 （Ca（OH）2）和白云石（主要是CaCO3和MgCO3）。（2）燒結(jié)對熔劑的要求堿性氧化物含量要高；S、P雜質(zhì)要少；酸性氧化物含量（SiO2+Al2O3）越低越好，；粒度和水分適 宜。（3）配加熔劑的目的燒結(jié)生產(chǎn)過程中配加熔劑的目的主要有三個；一是將高爐冶煉時高爐所配加的一部分或大部分熔劑 和高爐中大部分化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)移到燒結(jié)過程中來進行，從而有利于高爐進一步提高冶煉強度和降低焦比； 二是堿性熔劑中的CaO和MgO與燒結(jié)料中的氧化物及酸性脈石

41、SiO2、Al2O3等在高溫作用下，生成低熔 點的化合物，以改善燒結(jié)礦強度、冶金性和還原性；三是加入堿性熔劑，可提高燒結(jié)料的成球性和改善 料層透氣性，提高燒結(jié)礦質(zhì)量和產(chǎn)量。白灰也稱生石灰，主要成分是CaO,其遇水即消化成消石灰（Ca（OH）2）后，在燒結(jié)料中起粘結(jié)劑的 作用，增加了料的成球性，并提高了混合料成球后的強度，改善了燒結(jié)料的粒度組成，得高了料層的透 氣性。其次，由于消石灰粒度極細，比表面積比消化前增大100倍左右，因此與混合料中其它成分能更 好的接觸，加快固液相反應(yīng)，不僅加速燒結(jié)過程，而且防止游離CaO存在，而且它還可以均勻分布在燒 結(jié)料中，有利于燒結(jié)過程化學(xué)反應(yīng)的進行。再次，白灰消

42、化放出的熱量，可以提高混合料料溫。從另一個方面來看，生石灰用量也不宜過多；a、生石灰用量過多，燒結(jié)料會過分疏松，混合料堆密度下降，生球強度反而會變壞。由于燒結(jié)速度 過快，返礦率增加，產(chǎn)量降低。另外，生石灰量過多，燒結(jié)料水分不易控制。b、燒結(jié)前必須使生石灰全部消化，使用生石灰時必須相應(yīng)增加混合前打水量，保證必要消化時間， 使生石灰顆粒一般在一次混合機內(nèi)松散開，絕大多數(shù)消化，生石灰粒度一般要小于3mm。c、生石灰在配料前的運輸和儲運中，盡量避免受潮，以防止事先消化去CaO的作用。d、生石灰不宜長途運輸和皮帶轉(zhuǎn)運，極易產(chǎn)生粉塵，惡化勞動條件。（4）、燒結(jié)料中加入石灰石對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響a、CaO成分

43、增加，其軟化區(qū)間縮小，燃燒層厚度減薄，改善料層透氣性。b、石灰石的細粉比精礦粘結(jié)性好，有利于混合料成球，而較粗的部分本身就具有良好的透氣性，可 以改善燒結(jié)料透氣性。c、燒結(jié)過程中石灰石分解，放出CO2,起疏松料層作用，大大改善料層透氣性。通過石灰石的加入， 使垂直燃燒速度增加，產(chǎn)量提高。d、石灰石的加入量也不宜過多，如石灰石量過多成球條件變壞，由于透氣性變好，機速加快，礦物 結(jié)晶不完全。另外，CaO過多易形成正硅酸鈣體系液相，導(dǎo)致冷卻時風(fēng)化碎裂，使燒結(jié)礦強度降低。（5）、用消石灰來代替石灰石的好處a、消石灰粒度很細，親水性強，而且有粘性，大大改善燒結(jié)料透氣性，提高小球強度。b、消石灰比表面積大

44、，增加混合料最大濕容量，可使燒結(jié)料過濕層有較好的透氣性。c、粒度細微的消石灰顆粒比粒度較粗的石灰石顆粒更易產(chǎn)生低熔點化合物，液相流動好，凝結(jié)成塊， 從而降低燃料用量和燃燒帶阻力。但消石灰用量也不宜過多，過多的消石灰使燒結(jié)料過于松散，燒結(jié)礦 脆性大，強度下降，成品率下降。3、燒結(jié)礦堿度（1）堿度的分類堿度是燒結(jié)礦的堿性氧化物與酸性氧化物百分比含量比值。二元堿度 R=Cao/SiO2;三元堿度 R=（CaO+MgO）/SiO2;四元堿度 R=（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3 ）燒結(jié)礦按R分為三種；普通燒結(jié)礦、自熔性燒結(jié)礦，高堿性燒結(jié)礦。普通燒結(jié)礦又叫酸性燒結(jié)礦。即燒結(jié)礦的堿度低于高爐爐渣

45、的堿度，一般都有小于1.0，這種燒結(jié) 礦在入爐冶煉時需加入一定數(shù)量的熔劑。自熔性燒結(jié)的堿度等于或稍高于高爐爐渣的堿度，一般為1.2-1.5左右，其燒結(jié)礦在入爐冶煉時不 需另加熔劑。高堿度燒結(jié)礦又叫熔劑性燒結(jié)礦，其堿度高于高爐爐渣的堿度，一般都大于1.5。其燒結(jié)礦在入爐 冶煉時，可以代替部分或全部熔劑，可常與富礦或酸性燒結(jié)礦、酸性球團礦配合使用。（2）高堿度燒結(jié)礦的特點因現(xiàn)在普遍生產(chǎn)的是高堿度燒結(jié)礦，就其特點做一概述；a、高堿度燒結(jié)礦強度高，穩(wěn)定性好，粒度均勻，粉末少。b、高堿度燒結(jié)礦具有良好的還原性，這是因為高堿度燒結(jié)礦是以易還原的鐵酸鈣為主要液相；隨堿 度提高，燒結(jié)礦中FeO降低，還原性得到

46、改善；高堿度燒結(jié)礦處于還原性最好的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。其中的磁鐵 礦晶粒細小且密集，并被鐵酸鈣包裹或溶蝕。c、高堿度的燒結(jié)礦軟化開始溫度和軟化終了溫度均有所下降。d、高堿度燒結(jié)礦含硫量有所提高，這是因為燒結(jié)料中的CaO有吸硫作用，形成CaS留于燒結(jié)礦中。（3）燒結(jié)中配加白云石的目的燒結(jié)料中加入白云石主要是為了提高燒結(jié)礦MgO含量從而提高燒結(jié)礦的質(zhì)量（強度），并改善高爐 爐渣的流動性。4、影響燒結(jié)礦TFe高低和堿度高低的原因（1）含鐵原料品位不穩(wěn)定當(dāng)品位高時，燒結(jié)礦的TFe升高，SiO2下降，CaO正常，R上升。當(dāng)品位低時，燒結(jié)礦的TFe降低，SiO2升高，CaO正常，R下降。（2）熔劑下料量不穩(wěn)定下料量

47、大，相當(dāng)于配比高，SiO2稍低，燒結(jié)礦TFe下降，CaO上升，R上升。下料量小，相當(dāng)于配比代，SiO2稍高，燒結(jié)礦TFe上升，CaO下降，R下降。（3）含鐵原料下料不穩(wěn)定下料量大，鐵上升，SiO2稍高，CaO下降，R下降。下料量小，鐵下降，SiO2稍低，CaO上升，R上升。（4）熔劑中CaO不穩(wěn)定CaO高時，SiO2變動不大，R上升。CaO低時，SiO2變動不大，R下降。（5）熔劑水分變化，相當(dāng)于配比或下料量變化水分大，SiO2稍高，鐵上升，CaO下降，R下降。水分小，SiO2稍低，鐵下降，CaO上升，R上升。燒結(jié)原料的準(zhǔn)備及加工處理一、燒結(jié)原料及其特性燒結(jié)用的原料有鐵礦石、錳礦石、溶劑、燃料

48、及工業(yè)廢棄物。1、鐵礦石在地殼中含鐵礦物種類很多，凡能在現(xiàn)代技術(shù)條件下較為經(jīng)濟地提出含鐵礦物的巖石稱之為鐵礦石。 根據(jù)鐵礦石的主要含鐵礦物可以把鐵礦石分為磁鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石和菱鐵礦石等四種類型。、磁鐵礦石磁鐵礦石主要的化學(xué)成分為Fe3O4,理論含鐵量為72.4%。磁鐵礦也可看作FeO Fe2O3，磁鐵礦的 晶體多成八面體，它的組成結(jié)構(gòu)比較致密堅硬，一般成塊狀或粒狀。它的外表顏色為鋼灰色和黑灰色， 條痕色為黑色。磁鐵礦的密度為4.95.2克/厘米3，硬度為5.56.5，它具有金屬光澤但較暗，并有磁性，因此 比其它類型鐵礦石易于分選。磁鐵礦的脈石主要為石英，各種硅酸鹽(如綠泥石等)于碳酸

49、鹽，有時還含有少量粘土。此外由于 礦石中含有黃鐵礦及磷灰石，有時有閃鋅礦黃銅礦，所以一般磁鐵礦含硫、磷均高，并且含有鋅和銅。含鈦和釩較多的磁鐵礦叫鈦磁鐵礦和釩鈦磁鐵礦。地表層的磁鐵礦由于氧化作用部分被氧化成赤鐵礦，但仍保持磁鐵礦的結(jié)晶形態(tài)，這種礦石叫假象 赤鐵礦或半假象赤鐵礦。根據(jù)磁鐵礦和假象赤鐵礦在礦石中含量不同，一般用磁性率，即FeO/TFe的百 分率來分類：磁性率=FeO/TFeX 100%式中：FeO礦石中全鐵含量，%； TFe礦石中氧化鐵含量，。磁性率=42.8%為純磁鐵礦；磁性率28.6%為磁鐵礦；磁性率=28.6%14.3%為半假象赤鐵礦；磁性率 14.3%為假象赤鐵礦。硅酸鐵礦

50、及碳酸鐵礦中含有FeO,但這部分鐵不具有磁性，。所以菱鐵礦(磁性率為1.4)、黃鐵礦、 磁黃鐵礦(磁性率3.5)、褐鐵礦及鏡鐵礦都不能用磁性率來衡量。磁鐵礦結(jié)晶結(jié)構(gòu)很致密，所以它的還原性比其它鐵礦差。、赤鐵礦石主要的含鐵礦物為赤鐵礦，化學(xué)式為Fe2O3,含鐵70%，含氧30%。它的結(jié)晶外形為片狀和板狀集合 體，片狀表面有金屬光澤，明亮如鏡的叫鏡鐵礦；細小片狀的叫云母狀赤鐵礦；紅土狀赤鐵礦(鐵赭石) 系紅色粉末，沒有光澤。此外還有膠體沉積形成的鮞狀、豆?fàn)詈湍I狀等集合體。結(jié)晶的赤鐵礦外表顏色 為鋼灰色和鐵黑色，其它為暗紅色，但條痕色均為暗紅色。赤鐵礦的物理組織結(jié)構(gòu)相差很懸殊，由非常致密的結(jié)晶到很松

51、散的粉末。結(jié)晶的赤鐵礦硬度達到 5.56，土狀及粉狀則硬度很低，赤鐵礦的比重為4.85.3。在赤鐵礦中往往含有18%的殘余磁鐵礦以及部分風(fēng)化而生成的褐鐵礦，脈石常常為石英質(zhì)。一般 含硫、磷低，因此可用來冶煉低磷貝氏鐵。赤鐵礦還原性好。、褐鐵礦石主要含鐵礦物為含水的Fe2O3，它的化學(xué)組成可用mFe2O3 - nH2O來表示。根據(jù)含結(jié)晶水的不同， 褐鐵礦可分為以下五種類型：水赤鐵礦(2Fe2O3H2O):含5.23%的結(jié)晶水，66.1%鐵；針鐵礦(Fe2O3H2O):含10.11%的結(jié)晶水，62.9%鐵；褐鐵礦(2Fe2O33H2O):含14.39%的結(jié)晶水，60.0%鐵；黃針鐵礦(Fe2O32

52、H2O):含18.37%的結(jié)晶水，57.2%鐵；黃赭石(2Fe2O33H2O):含25.23%的結(jié)晶水，52.2%鐵。自然界的褐鐵礦大部分以2Fe2O33H2 O形態(tài)存在。褐鐵礦的密度為3.04.2克/厘米3,硬度14。 由于褐鐵礦是其它鐵礦風(fēng)化后生成的，所以質(zhì)地松軟、密度小、含水大。因此不宜直接入爐，必須經(jīng)過 焙燒或造塊。自然界中褐鐵礦的富礦很少，一般含鐵3755%。由于褐鐵礦多存在于水成巖中，所以脈石多為可 溶性的碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等鹽類溶解后留下的礦物，或者在礦床生成時從混濁狀沉積下來的泥土、 鋁土礦等。因而褐鐵礦的硫、磷、砷等有害元素的含量一般較高。、菱鐵礦石主要含鐵礦物為菱鐵礦，

53、其化學(xué)式為FeCO3。菱鐵礦含F(xiàn)e48.2%，F(xiàn)eO62.1%，CO237.9%。自然界中常 見的一種是堅硬的菱鐵礦，其外表顏色為帶黃褐色褐灰色，風(fēng)化后變?yōu)樯詈稚l痕色為灰色或帶黃色。 玻璃光澤，密度為3.9克/厘米3，硬度為3.54。菱鐵礦露出地表面部分，很容易風(fēng)化成褐鐵礦。在自然界中分布較廣的為粘土質(zhì)菱鐵礦，它是沉積 于泥沙中的礦床，夾雜不少泥土與泥沙。有時還和泥碳狀的物質(zhì)共生而呈黑色。被稱為碳質(zhì)鐵礦。菱鐵礦常夾雜有鎂、錳、鈣等碳酸鹽，這些碳酸鹽的結(jié)晶體都是同一類型的菱面體。菱鐵礦石一般 含鐵Fe3040%。經(jīng)過焙燒后，其含鐵量顯著增加，礦石也變得多孔，易破碎，其還原性也好。2、錳礦石錳

54、礦石是用來制造錳燒結(jié)礦供高爐冶煉錳鐵得原料。有時在鐵礦燒結(jié)配料中加入少量錳礦粉，其目 的使高爐爐渣的MnO含量達到610%，以降低爐渣的粘度，提高爐渣的流動性。錳礦粉對于提高燒結(jié)的 產(chǎn)量及質(zhì)量也是有利的。但錳礦的價格比較貴，因此在一般情況下燒結(jié)不配加錳礦粉。自然界蘊藏著很 豐富的錳礦資源，但在目前技術(shù)條件下可供開采的錳礦卻為數(shù)不多。主要有軟錳礦、硬錳礦、水錳礦、 褐錳礦及菱錳礦。燒結(jié)物理化學(xué)過程燒結(jié)過程是許多物理化學(xué)變化的綜合過程。這個過程不僅錯綜復(fù)雜，而且瞬息萬變，在幾分鐘甚至 幾秒鐘內(nèi)，燒結(jié)料就因強烈的熱交換而從70C以下被加熱到12001400C，與此同時，它還要從固相中 產(chǎn)生液相，然后

55、液相又被迅速冷卻而凝固。這些物理化學(xué)變化包括：1、燃料的燃燒和熱交換；2、水分的蒸發(fā)及冷凝；3、碳酸鹽的分解，燃料中揮發(fā)分的揮發(fā)；4、鐵礦物的氧化、還原與分解；5、硫化物的氧化和去除；6、固相間的反應(yīng)與液相生成；7、液相的冷卻凝結(jié)和燒結(jié)礦的再氧化等。第一節(jié)燃料的燃燒和熱交換一、燒結(jié)礦生產(chǎn)使用的燃料燒結(jié)生產(chǎn)使用的燃料分為點火燃料和燒結(jié)燃料兩種。1、點火燃料現(xiàn)在燒結(jié)使用的點火燃料有氣體燃料（高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣和天然氣等）和液體燃料 （重油）兩種，發(fā)生爐煤氣在這里不再介紹，因固體燃料已經(jīng)不再使用，在這里也不做介紹。、氣體燃料:、高爐煤氣高爐煤氣是高爐冶煉時的一種副產(chǎn)品。高爐每煉一噸生鐵可

56、以獲得35004000米3的高爐煤氣。其 成分隨冶煉時所采用的燃料種類及高爐操作條件而不同。一般含有大量氮、二氧化碳等氣體（約占63 70%）。因此，它的發(fā)熱量不高，約為8501100千卡/標(biāo)米3 （其成分見表2-1），若不經(jīng)過預(yù)熱，高爐 煤氣燃燒溫度達不到1250，高爐煤氣中一般含塵量為5080毫克/米3，所以必須除塵后才能應(yīng)用。做 為燒結(jié)點火用的煤氣含塵量不應(yīng)大于30毫克/米3,經(jīng)過除塵后高爐煤氣含塵量可以降至520毫克/米 3,煤氣溫度在40C以下。輸送到燒結(jié)廠的煤氣壓力一般為300毫米水柱左右。表21 高爐煤氣成分成分 CO2 CO CH4 H2 N2發(fā)熱量/千卡/米3范圍 % 9.0

57、15.5 2531 0.30.5 2.03.0 55588501100、焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣是煉焦過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品。平均每噸干煤煉焦時可產(chǎn)生320米3的焦?fàn)t煤氣，約占全部產(chǎn) 品的17.6%，經(jīng)過洗滌后的煤氣含焦油量為0.000.02克/標(biāo)米3,用于燒結(jié)的焦?fàn)t煤氣的發(fā)熱量為4000 千卡/標(biāo)米3左右（其成分見表2-2）。表22焦?fàn)t煤氣成分成分 H2 COCH4CO2 N202 發(fā)熱量/千卡/米3范圍% 54595.57.023281.52.5 350.31.7 31604580、天然氣天然氣是由地下開采出來的可燃性氣體，它的發(fā)熱量很高可達80009000千卡/標(biāo)米3,主要可燃 物質(zhì)是甲烷（CH4）（

58、其成分見表2-3）。表23天然氣氣成分成分 H2 CO CH4 H2S H2 N2 O2 發(fā)熱量/千卡/米3范圍 % 0.40.8 0.10.3 8595 0.9 0.40.8 1.55.0 0.20.3 80009000、液體燃料：石油是天然的液體燃料，也稱為原油。它基本上由炭、氫、氮、氧、硫五種元素組成。將石油加熱 分餾后，比重最大的殘留物就是重油。重油具有發(fā)熱值高（大于9000千卡/公斤）、粘性大等特點。呈 黑褐色或綠褐色的粘稠液狀，比重約為0.90.96公斤/立升。重油的灰分含量非常低，一般不超過0.3%。 重油按粘度不同，可分為20號、60號、200號幾種，重油粘度越大，含氫量越少，

59、重油含的雜質(zhì)主要是 少量的硫化物、氧化物、水分以及混入的機械雜質(zhì)。我國重油的含硫量都在1%以下，重油的著火點約為 500600C。2、燒結(jié)燃料燒結(jié)燃料主要指在料層內(nèi)燃燒的固體燃料，最常用的是碎焦粉粉末和無煙煤等。、碎焦粉末焦碳是煉焦煤在隔絕空氣高溫加熱后的固體產(chǎn)物。碎焦粉末是高爐用的焦碳的篩下物，粒度一般小 于25毫米。焦碳的質(zhì)量的好壞，主要從它的化學(xué)成分、物理機械性能、物理化學(xué)性質(zhì)幾方面來衡量。焦碳的化學(xué)成分通常以工業(yè)分析測得。主要有固定炭、灰分、揮發(fā)分和含硫量。焦碳的物理機械性能主要指機械強度（如耐磨性和抗沖擊強度、抗壓強度）及篩分粒度組成。焦碳的物理化學(xué)性質(zhì)是指其燃燒性和反應(yīng)性。燃燒性是

60、指焦碳與氧在一定溫度下的反應(yīng)速度。反應(yīng) 速度越快，燃燒反應(yīng)性越高，一般反應(yīng)性好的焦碳燃燒性也好。、無煙煤隨著煤炭化的程度不同，煤中的揮發(fā)物含量的差別是很大的。炭化程度越高，它的揮發(fā)分含量也就 越少。無煙煤是各種煤中炭化最好的燒結(jié)燃料，在生產(chǎn)上要求無煙煤的發(fā)熱量大于6000千卡/公斤，揮 發(fā)分小于10%，灰分小于15%，硫小于2.5%，進廠的粒度小于40毫米。揮發(fā)分高的煤不宜做燒結(jié)燃料，因為煤在燒結(jié)中的揮發(fā)物會被抽入抽風(fēng)機和抽風(fēng)系統(tǒng)，冷凝后使除 塵器、抽風(fēng)機等掛泥結(jié)垢。3、燒結(jié)生產(chǎn)對燃料物理化學(xué)性能的要求燒結(jié)過程必須在一定的高溫下才能進行，而高溫是由燃料的燃燒產(chǎn)生的。溫度的高低，燃燒速度的 快慢