重慶科技學院煉鐵原料課件2煉鐵爐料概述.ppt

第二章 煉鐵爐料概述,一、 煉鐵原料的種類,高爐煉鐵 占總生鐵量的90%以上 非高爐煉鐵 直接還原法（生產(chǎn)海綿鐵） 熔融還原法（生產(chǎn)液態(tài)生鐵） 不同的煉鐵方法所用的原料不盡相同,高爐煉鐵的原料：,鐵礦石（人造或天然） 熔劑?（在燒結、球團中添加） 燃料 風,高爐冶煉的產(chǎn)物：,生鐵（煉鋼生鐵、鑄造生鐵、合金生鐵） 高爐渣 除塵灰 高爐煤氣,原料質量直接影響高爐生產(chǎn)指標,七分原料、三分操作 四分原料、三分設備、三分操作,入爐含鐵物料：,燒結礦：高堿度燒結礦 自熔性燒結礦 酸 性燒結礦 球團礦：自熔性球團礦 酸 性球團礦 富的、生的塊礦,造塊（燒結、球團）的目的:,改善入爐含鐵物料的物理性能、化學性能 （提高入爐含鐵物料的質量） 使高爐冶煉獲得良好的技術經(jīng)濟指標,燃料的種類：,固體：木炭？ 焦炭 煤 液體：重油 氣體：天然氣,熔劑的種類：,酸性熔劑： 白石英石 主要用于光學、金屬硅及硅鐵生產(chǎn) 石英石 軟石英石 水泥、鋼鐵工業(yè)的原料 耐火材料用石英石生產(chǎn)硅磚的原料、煉鐵造渣劑 橄欖石 （MgFe）O2SiO2 蛇紋石 3MgO2SiO22H2O 均熱爐渣 主要成分為2FeOSiO2 含酸性脈石的貧鐵礦石 中性熔劑（高Al2O3質熔劑）： 鐵礬土 粘土頁巖 含Al2O3較高的鐵礦石 堿性熔劑： 石灰石 白云石 消石灰 生石灰（生石灰活性度？） 菱鎂石 MgCO3,二、 造塊方法簡介及在煉鐵生產(chǎn)中的應用,滿足高爐內(nèi)各區(qū)域對原、燃料性能的要求要“精料” 精料是高爐操作穩(wěn)定順行的必要條件 熟熟料，最好沒有“生料” 高品位高、堿度高、氧化度高、機械強度高 小降低粒度上限 勻提高粒度下限，縮小粒度范圍，粒度均勻 凈粉末少 好化學性能好 （冶金性能） 穩(wěn)物理性能、化學性能穩(wěn)定，波動小 （冶金性能）,鐵礦石造塊是基于采礦過程中產(chǎn)生的粉礦、破碎作業(yè)中產(chǎn)生的粉礦、選礦過 程中產(chǎn)生的精礦不能滿足入爐冶煉要求，而采取的處理方法 高爐對入爐料性能的要求： 爐料粒度大小適宜、均勻，粉末少，機械強度高，軟化性熔滴性好以保證爐內(nèi)料柱透氣性好 爐料品位高，有害雜質少，堿度適宜，還原性好 以降低煉鐵焦比 上述要求可通過高溫造塊完全滿足 含碳酸鹽、結晶水較多的礦石、某些難還原的礦石、含有害成分的礦石均可通過高溫造塊富集有用成分、脫除大部分無用或有害成分 各種含鐵塵、泥、渣也可通過造塊返回再利用，并改善環(huán)境（配用鋼渣可提高燒結礦強度、還原性） 粉料添加熔劑后通過燒結、球團不僅成塊，還被火法預處理，完成造渣等許多過程 高爐使用燒結礦、球團礦，不再添加熔劑，冶煉過程只進行鐵氧化物還原、分離，容易實現(xiàn)“高產(chǎn)、優(yōu)質、低耗、長壽”的目的 造塊方法：燒結法 球團法 壓團法,焦化屬于煤粉的造塊 目的：提高固體燃料的冶金性能，以適應高爐生產(chǎn),三、 燒結、球團的發(fā)展簡史,1.燒結法 1897年，Hunting Ton 等申請了硫化鉛礦焙燒專利 主要采用燒結鍋，進行鼓風間斷燒結 1905年，Savelsberg 首次將燒結鍋用于鐵礦粉鼓風燒結 1909年，Penbach 申請用連續(xù)環(huán)式燒結機燒結鉛鋅礦 1911年，Dwight 和 Lloyd 首次發(fā)明抽風連續(xù)帶式燒結機用于鐵礦粉燒結 （D-L型帶式燒結機） 1914年，Greenawalt 發(fā)明抽風間斷燒結盤用于鐵礦粉燒結 帶式燒結機因能連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)能力大而在鐵礦粉燒結中廣泛應用 帶式燒結機面積也不斷增大 600m2 臺車寬 5m 設備大型化，生產(chǎn)能力增大，而設備投資相對降低，同時燒結生產(chǎn)經(jīng)濟效益增大，設備維修費和管理費卻相對大大降低,建國初期，首鋼燒結鍋 本鋼燒結盤 鞍鋼50m2帶式燒結機 1952年，從前蘇聯(lián)引進75m2燒結機 而后我國開始自行設計和制造 1970年起，我國設計并制造出90130m2燒結機 20世紀80年代初，寶鋼引進日本450m2燒結機 20世紀90年代，我國自行設計和制造450m2規(guī)格燒結機,燒結技術的發(fā)展 加強燒結理論研究，提高燒結礦產(chǎn)質量 a.探索和掌握造塊工藝規(guī)律，提高燒結機利用系數(shù) b.研究新條件下的造塊機理，為高爐冶煉提供優(yōu)質燒結礦 高堿度燒結礦的生產(chǎn) 低溫燒結 料層透氣性與質量傳遞 燒結礦成礦機理 改進并尋找新的燒結工藝 改善原料中和，提高混勻效率 改善原料準備工藝（添加生石灰、消石灰，燃料分加，分層布料，強化制粒，小球燒結等） 改進燒結技術（厚料層、高負壓、高堿度、低燃耗，混合料預熱，富氧和熱風燒結，偏析布料與保溫） 加強燒結礦整粒，使燒結礦小而勻 強調(diào)環(huán)境保護和重視綜合利用 采用高效率除塵設備 開發(fā)新工藝 如：煙氣循環(huán)燒結 所以塵源點設置新型收塵設備 粉塵回收利用 對熱源、噪聲采用隔離和防護措施 燒結廠余熱利用,提高設備自動化和監(jiān)控水平 自動配料 混合料水分控制 料層透氣性控制 料層厚度控制 點火溫度控制 燒結終點控制 燒結礦FeO在線控制 燒結機大型化,2.球團法 1912年，瑞典 Andersson 發(fā)明了球團法 1913年，德國 Brackelsberg 也有同樣發(fā)明 二戰(zhàn)期間，美國針對梅薩比礦區(qū)鐵隧巖貧礦經(jīng)深度細選后的精礦制作球團礦進行 了詳細研究，使球團技術獲得重大突破 19501951年，美國在 Ashland 鋼鐵廠完成了第一批大規(guī)模豎爐球團生產(chǎn)試驗。 隨后里塞夫礦業(yè)公司在明尼蘇達州的巴比特建成具有4座豎爐的工 業(yè)性球團廠 1951年，美國又開始研究帶式焙燒機 1955年，美國在里塞夫廠建成用帶式焙燒機生產(chǎn)球團礦 美國伊利豎爐球團廠投入生產(chǎn) 隨后，美國又用加拿大北部的鐵隧巖精礦制成生球，在原用于水泥生產(chǎn)的鏈篦機-回轉窯設備上進行球團礦生產(chǎn)，獲得成功,1958年，中南礦冶學院著手對球團法進行開發(fā)研究 1959年，中南礦冶學院在鞍鋼隧道窯上進行了球團工業(yè)性試驗 1968年，濟鋼開發(fā)出我國第一座8m2的豎爐 20世紀70年代，包鋼從日本引進一臺162m2帶式焙燒機 后來， 南京鋼鐵廠從日本引進一套處理硫酸渣的鏈篦機-回轉窯球團焙燒設備 也在承德、成都、沈陽自行設計和安裝了類似設備并投產(chǎn) 20世紀80年代以后，本鋼新建一臺16m2大型豎爐 鞍鋼引進一套320m2帶式焙燒機 2006年，武鋼年產(chǎn)500萬噸的鏈篦機-回轉窯投產(chǎn) 目前，我國已具備設計制造年產(chǎn)500萬噸球團的帶式焙燒機設備能力 在豎爐方面，我國創(chuàng)造出獨特的爐型結構（爐內(nèi)設置導風墻，爐頂設置干燥床） 采用低熱值高爐煤氣、低壓力風機成功焙燒出高質量球團礦,提高球團礦產(chǎn)質量、降低生產(chǎn)成本、改善球團工藝的大致措施 研究新的添加劑 膨潤土：在造球過程中控制水分 提高生球強度、爆裂溫度 帶入堿金屬和其他雜質，引起還原膨脹 佩利多（Peridur）：荷蘭恩卡公司生產(chǎn) 最佳用量0.450.73 kg / t混合料 高溫焙燒時被燒掉，無殘留物 開發(fā)其它新型粘結劑 改善球