燒結(jié)工藝介紹

1、 燒結(jié)工藝的簡(jiǎn)單介紹 目前，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，鋼鐵工業(yè)設(shè)備向大型化發(fā)展，對(duì)原料的要求日益提高，而高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的提高，主要依靠入爐原料性質(zhì)的改善，燒結(jié)礦是我國(guó)高爐的主要入爐料，因此，保證和提高燒結(jié)礦的質(zhì)量，是保證鋼鐵工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要手段。一、燒結(jié)的概念 燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是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(guò)程。二、燒結(jié)礦的來(lái)源以及意義 鐵礦粉造塊目前主要有兩種方法：燒結(jié)法和球團(tuán)法。兩種方法所獲得的塊礦分別為燒結(jié)礦和球團(tuán)礦。球團(tuán)法通常在選貧礦的地區(qū)采用，尤其是北美地區(qū)

2、。而在有天然富礦可以開(kāi)采使用的地方，燒結(jié)法則是一種成本較低的方法，在世界的其它地區(qū)被廣泛采用。雖然新的煉鐵方法會(huì)不斷出現(xiàn)，但是燒結(jié)礦的需求在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將保持在較高的水平。在我國(guó)，高爐入爐的爐料90%以上都是靠燒結(jié)法提供的。因此，鐵礦石燒結(jié)對(duì)我國(guó)的鋼鐵工業(yè)有重大的意義。三、燒結(jié)工藝流程介紹 經(jīng)燒結(jié)而成的有足夠強(qiáng)度和粒度的燒結(jié)礦可作為煉鐵的熟料。利用燒結(jié)熟料煉鐵對(duì)于提高高爐利用系數(shù)、降低焦比、提高高爐透氣性保證高爐運(yùn)行均有一定意義。燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程如下圖所示。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。推薦精選目前生產(chǎn)上廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)工藝流程：1、燒結(jié)的原材料準(zhǔn)備:含鐵原

3、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(duì)燒結(jié)過(guò)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(wú)煙煤。對(duì)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。推薦精選2、燒結(jié)的配料與混合: 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。 配料方法：質(zhì)量配料法，即按原料的質(zhì)量配料；通過(guò)電子計(jì)

4、量設(shè)備，按一定比例配兌原材料。 混合目的：使燒結(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?；旌系姆椒ǎ杭铀疂?rùn)濕、混勻和造球。根據(jù)原料性質(zhì)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(rùn)濕與混勻，當(dāng)加熱返礦時(shí)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(shí)，因其粒度已經(jīng)達(dá)到造球需要，采用一次混合，混合時(shí)間約50s。使用細(xì)磨精礦粉燒結(jié)時(shí)，因粒度過(guò)細(xì)，料層透氣性差，為改善高爐透氣性，必須在混合過(guò)程中造球，所以采用二次混合，混合時(shí)間一般不少于253min。我國(guó)燒結(jié)廠大多采用二次混合。3

5、、配料與混合的主要設(shè)備:電子計(jì)量稱：對(duì)放置在皮帶上并隨皮帶連續(xù)通過(guò)的松散物料進(jìn)行自動(dòng)稱量的衡器。主要有機(jī)械式(常見(jiàn)的為滾輪皮帶秤)和電子式兩大類。電子皮帶秤是使用最廣泛的皮帶秤。由承重裝置、稱重傳感器、速度傳感器和稱重顯示器組成主要用到的自動(dòng)化產(chǎn)品：稱重傳感器、速度傳感器、數(shù)顯表、變頻器、電動(dòng)機(jī) 混合機(jī)：混合機(jī)械是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來(lái)的機(jī)械?；旌蠙C(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。4、燒結(jié)工藝簡(jiǎn)述： 1）原料準(zhǔn)備與配料 燒結(jié)原料包括含鐵原料（

6、原礦及精礦粉）、熔劑（生石灰、石灰石）、燃料（焦炭或無(wú)煙煤）、附加物（軋鋼皮、鋼鐵廠回收粉塵）及返礦。這些原料除要求一定化學(xué)成分外，還要求一定的化學(xué)成分穩(wěn)定性。推薦精選經(jīng)機(jī)械強(qiáng)制混合后的物料形成了不同粒徑的小球，使物料具有良好的透氣性。返礦的加入，有利于增加混合料的透氣性。 2）混合布料： 配好的各種粉料進(jìn)行混勻制粒，以保證獲得質(zhì)量比較均一的燒結(jié)礦，在混合過(guò)程中加入必須的水分使燒結(jié)料充分潤(rùn)濕，以提高燒結(jié)料的透氣性，我們采用的是二次混合工藝，在一次混合主要是混勻并加入適當(dāng)水潤(rùn)濕，二次混合時(shí)補(bǔ)足到適宜水分使混合料中細(xì)粉造成小球。 采用寬皮帶給料機(jī)沿臺(tái)車寬度上均勻布料，以保證透氣性一致，同時(shí)保證料面

7、平正，并有一定松散性。 3）點(diǎn)火控制燒結(jié)臺(tái)車上的物料，經(jīng)點(diǎn)火爐進(jìn)行料面點(diǎn)火，從料面開(kāi)始燒結(jié)，并在強(qiáng)制通風(fēng)的情況下使混合料中配入的燃料從上至下燃燒達(dá)到燒結(jié)的目的。點(diǎn)火爐采用高爐煤氣點(diǎn)火，節(jié)約了燒結(jié)礦的能耗，降低了成本。點(diǎn)火溫度取決于燒結(jié)生成物的熔化溫度。?？刂圃?250±50。點(diǎn)火時(shí)間通常4060s。  點(diǎn)火真空度46kPa。 點(diǎn)火深度為1020mm。 4）燒結(jié)礦的處理：對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行破碎篩分，使燒結(jié)礦粒度均勻和除去部分夾生料，為高爐冶煉創(chuàng)造有利條件，篩子選用雙層篩，其中6mm以下的作為返礦進(jìn)入配料，6-20mm作為鋪底料，20mm以上進(jìn)入高爐礦倉(cāng)。4、 燒結(jié)過(guò)程中的基本化學(xué)反

8、應(yīng)固體碳的燃燒反應(yīng) 固體碳燃燒反應(yīng)為：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(guò)燃燒層的氣體成分等因素。推薦精選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720左右開(kāi)始分解，880時(shí)開(kāi)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=CaSiO3+CO2CaC

9、O3+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(guò)程中，它將同大氣中的水分進(jìn)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l300時(shí)，F(xiàn)e203可以分解： Fe304在燒結(jié)條件下分解壓很小，但在有Si02存在、溫度大于1300時(shí)，也可能分解： 五、燒結(jié)工藝參數(shù)對(duì)燒結(jié)過(guò)程產(chǎn)品的影響 精礦粉是燒結(jié)的主要原料，它是選礦廠的最終產(chǎn)品。物理化學(xué)性能對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量影響最大。具體要求如下：1含鐵量（礦石品位）鐵精礦的含鐵量是衡量鐵精礦粉質(zhì)量的指標(biāo)。精礦含鐵量越高，

10、生產(chǎn)出的燒結(jié)礦含鐵量也高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高，鐵精礦粉含鐵量一般在55%-65%，當(dāng)然越高越好。2脈石成分及含量從現(xiàn)有的鐵礦資源來(lái)看，鐵礦石的脈石成分絕大多數(shù)為酸性，SiO2含量較高。生產(chǎn)溶劑性燒結(jié)礦，需加堿性溶劑，因此，含量越高，需加入的堿性溶劑也越多，導(dǎo)致燃料消耗增多，燒結(jié)礦品位降低。所以要求精礦粉的脈石礦物含量要少而和含量高一些，起經(jīng)濟(jì)價(jià)值也會(huì)高一些。3有害雜質(zhì)硫、磷、砷、銅、鉛、鋅、鉀、鈉。鐵礦石中有害雜質(zhì)含量越少越好。4鐵精礦粉的粒度精礦粒度很細(xì)，用網(wǎng)目表示，小于200目的占60%以上，精礦粒度粗細(xì)與礦石推薦精選的晶粒大小有關(guān)，與磨礦生產(chǎn)工藝有關(guān)。燒結(jié)用的精礦粒度不宜太細(xì)，一般小于0.07

11、4mm（-200目）的量小于80%。5成分穩(wěn)定6鐵精礦粉的燒結(jié)性能鐵精礦粉的燒結(jié)性能對(duì)燒結(jié)過(guò)程和燒結(jié)礦的產(chǎn)量、質(zhì)量都有十分重要的影響。了解各種精礦燒結(jié)性能，選擇和搭配使用燒結(jié)性能不同的鐵精礦粉，合理掌握燒結(jié)因素，是充分利用資源，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有效措施。對(duì)燒結(jié)過(guò)程影響較明顯的鐵精礦粉的物理化學(xué)性能，主要包括精礦種類、化學(xué)成分、粒度、水分、親水性和成球性，以及軟化熔融特性等。這些因素往往互相交錯(cuò)，從而對(duì)燒結(jié)過(guò)程表現(xiàn)出不同程度的影響。例如粒度粗的磁鐵礦粉，較致密，成球性差，軟化和熔化溫度區(qū)域較窄，一般是屬于難燒結(jié)的精礦；而細(xì)磨的磁鐵礦粉就容易燒結(jié)。赤鐵礦一般成球性較好，當(dāng)假如大量溶劑時(shí)，熔點(diǎn)也較底，易于燒結(jié)；但浮選赤鐵精礦又常因?yàn)殡y脫水，呈泥團(tuán)狀，給燒結(jié)生產(chǎn)帶來(lái)困難。其它如褐鐵礦和菱鐵礦燒結(jié)時(shí)由于結(jié)晶水和分解出來(lái)，不但要多消耗燃料，而且影響燒結(jié)礦的強(qiáng)度。脈石的類型和數(shù)量對(duì)鐵精礦粉的燒結(jié)也有顯著的影響。例如用含超過(guò)15%的鐵精礦粉制造自熔性燒結(jié)礦時(shí)強(qiáng)度差；但經(jīng)過(guò)精選，把鐵精礦粉含量降低到4%-5%以下，又會(huì)出現(xiàn)燒結(jié)時(shí)液相量太少的問(wèn)題，必須相應(yīng)采取其他措施才能使燒結(jié)礦強(qiáng)度得到保證。精礦含少量可以改善成球性，但過(guò)多時(shí)，精礦熔點(diǎn)高也難于燒結(jié)。另外，鐵精礦的軟化溫度越底，軟化溫度區(qū)間越寬，越容易生成液相，這種礦石的燒結(jié)性能較好。對(duì)溶劑的質(zhì)量要求對(duì)堿性溶劑的要求是：有效成分含量高，有