煉鋼除塵灰的資源化利用

1、1.文獻(xiàn)綜述1.1除塵灰概況1.1.1除塵灰來源在鋼鐵廠生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)出來的副產(chǎn)品和粉塵主要是除塵灰,而這些除塵灰會在多個方面產(chǎn)生,比方電爐灰和高爐灰,不僅如此,在燒結(jié)冶煉過程中,也會產(chǎn)生大量的除塵灰,這些有害物對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響.除塵灰的來源是多方面的,生活過程中會產(chǎn)生一局部的有害物,這些有害物中含有煙塵1等,除了生活中還有交通運(yùn)輸過程中,一些交通工具的尾氣排放等產(chǎn)生的有害物也是除塵灰的來源,除塵灰的來源最多的是工藝生產(chǎn)中,這就是除塵灰的主要來源.現(xiàn)在除塵灰每年排放130萬噸,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,而電爐煉鋼是造成煙塵污染最主要的來源.在進(jìn)行的電爐煉鋼階段,通常經(jīng)過幾道工序來完成生產(chǎn)電

2、爐灰,最終在袋式除塵器來捕集電爐煙塵,這樣完成了對電爐灰的生產(chǎn),占產(chǎn)出爐料裝入量2%3%.電爐在冶煉過程中產(chǎn)生大量煙塵,每噸鋼發(fā)生量大約為1220kg/t,煙塵中含F(xiàn)eO的在40%以上.在鋼鐵這一行業(yè)當(dāng)中電爐能夠生出許多的煙塵,平均一年就可以捕集10萬多噸,如果加上重機(jī)、電力制造、造船等行業(yè)數(shù)百臺電爐排出的煙塵,數(shù)量就更為可觀,這么多的煙塵會造成十分惡劣的環(huán)境污染,對人的健康造成影響,所以我們要對其進(jìn)行有效的治理,不僅如此還要加以利用,變廢為寶不浪費(fèi)珍貴的資源2.1.1.2 除塵灰的利用在鋼鐵企業(yè),近些年越來越多人開始注意怎樣再次利用煙塵網(wǎng).對除塵灰的綜合利用在國內(nèi)研究課題中十分重要,目前對除

3、塵灰的利用主要是兩個方面,一個是球化后作為建材用料,另一個是作為原料進(jìn)行回爐再利用,當(dāng)作建材用料的時候,用作磁性材料的研究現(xiàn)在看來還是十分的少的.除塵灰球化后在回爐中作為煉鋼原料還可以作一些像氧化紅鐵等技術(shù)水平低的材料,當(dāng)作為這些技術(shù)水平低的材料時,對于除塵灰的資源是非常大的浪費(fèi),所以這些還有待考慮.國外和我國一樣,對回收利用除塵灰這一工程也十分看重,他們回收其中的炭來作為墨水等等,或者作為活性炭這種吸附水平強(qiáng)的物質(zhì),對于水的合格和吸入的大氣都起到了凈化的作用4.研究人員已經(jīng)做了很多有關(guān)除塵灰綜合利用的工作.目前所利用的方法總體來說有兩類：一為濕法處理；二為火法處理.相比于火法處理,濕法處理除

4、塵灰更熱門,后者其實(shí)是把其中的有色金屬回收來產(chǎn)出煉鐵和化工原料,減少環(huán)境污染,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,而后者的主要處理方法是進(jìn)行酸法處理的方式.用這種方法進(jìn)行處理主要是對用酸液浸洗預(yù)處理過的除塵灰而言,回收其中的鐵,并且去除其中的雜志,在進(jìn)行酸法處理時,我們要用到侵出劑,一般有鹽酸,硫酸和硝酸等.火法處理相比于濕法處理就要簡單的多,直接燒結(jié)除塵灰就是其處理的方法.1.1.3 首鋼除塵灰特性分析及綜合利用技術(shù)研究首鋼在秦皇島設(shè)有的公司一共有13臺不同種類的除塵設(shè)備進(jìn)行煉鋼及煉鐵等的生產(chǎn),每月根本產(chǎn)出各種除塵灰5千噸.煉鋼及煉鐵的時候產(chǎn)生了大量的除塵灰,其中的大局部沒有經(jīng)過處理回收利用,而是跟隨著燒結(jié)料回到

5、系統(tǒng)中,這樣產(chǎn)生了十分不理的影響,不僅是對燒結(jié)生產(chǎn)的,也是對機(jī)器的嚴(yán)重破壞,比方除塵器.這樣研究各種除塵灰的特性對其預(yù)處理和綜合利用以及燒結(jié)穩(wěn)定運(yùn)行、燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的除塵效率有很大的意義.實(shí)驗(yàn)局部1 .除塵灰的化學(xué)成分在研究除塵灰的化學(xué)成分時候,要先對其進(jìn)行取樣,在去過各種樣品后用特定的光譜儀進(jìn)行對樣品的分析,通過對其的分析得出有用的結(jié)論.不同的生產(chǎn)工藝、不同類型的除塵器產(chǎn)生的除塵灰成分產(chǎn)生明顯差異,首秦公司研究的除塵灰根本可以分為5種,在根據(jù)不同除塵灰的化學(xué)成分的不同,像有的除塵灰含碳量高些,就稱其為高碳灰,在如含鐵高的就叫高鐵灰,還有含鈣高的高鈣灰和含堿度高的高堿金屬灰,最后還有爐塵的O

6、G泥.并且值得關(guān)注的是燒結(jié)機(jī)頭電除塵器,其中分為多個電場,在這些之中的除塵灰TFe的含量不是很多,與此相反的是堿金屬的含量確是非常的多的,這是要考慮的重要的方面.熔點(diǎn)和沸點(diǎn)低.在燒結(jié)過程中堿金屬會造成板結(jié),這是由于其在溫度降低后經(jīng)過幾個裝置并且在負(fù)壓下造成的.所以對燒結(jié)機(jī)頭電除塵器第2、第3電場的除塵灰需要重點(diǎn)研究.2 .燒結(jié)機(jī)頭電除塵灰物相分析采用X光粉晶衍射儀并且依據(jù)ASTM法對除塵灰進(jìn)行物相分析.測試條件分別為電壓35kV,掃描速度4b/min,電流25mA,接收狹縫0.3mm,當(dāng)然還有發(fā)散狹縫1b和防散射狹縫1b,有了這些條件才能順利進(jìn)行分析.通過對物相分析得出的結(jié)果看出作為第1電場除

7、塵灰的電除塵器以磁鐵礦、赤鐵礦為主,堿金屬化合物類為次,少量水云母、高嶺石及羥鈣石也會有；以堿金屬化合物類為主的第2、第3電場除塵灰并且含有少量磁鐵礦、赤鐵礦以及蒙脫石.這樣燒結(jié)機(jī)頭電除塵灰物相分析的結(jié)果與和化學(xué)成分的分析結(jié)果是相一致的.除塵灰的分類首秦公司研究的除塵灰根本可以分為5種,在根據(jù)不同除塵灰的化學(xué)成分的不同,像有的除塵灰含碳量高些,就稱其為高碳灰,在如含鐵高的就叫高鐵灰,還有高鈣灰和高堿金屬灰,還有爐塵的OG泥.高鐵灰包括了煉鐵聯(lián)合料倉除塵灰,在煉鐵前還有一局部爐前除塵灰、在燒結(jié)的時候車放料時期及燒結(jié)機(jī)器的除塵灰和其頭部的電除塵器1電場灰等.煉鐵聯(lián)合料倉、煉鐵爐前除塵等處產(chǎn)生的粉塵

8、鐵含量高而且TFe質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在49%以上,礦物成分主要是磁鐵礦和赤鐵礦而有害元素含量少；燒結(jié)汽車卸料間及燒結(jié)機(jī)尾電除塵器的粉塵含鐵量高,有害元素含量較低.高碳灰周瑤有煉鐵重力除塵灰,含鐵中等,TFe質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35%左右,鐵礦物以磁鐵礦和赤鐵礦為主,含碳量較高,可以到達(dá)30%以上,主要以焦炭粉末及不定型碳形式存在；煉鐵干法除塵灰含鐵量較低(20%30%),鐵礦物以磁鐵礦和赤鐵礦為主,不但含有較高的碳(25%左右),這些碳主要以焦炭粉末及不定型碳形式存在,而且含有較高的有害元素.高鈣灰主要有煉鋼、散料間、套筒窯及燒結(jié)聯(lián)合料倉除塵灰等.煉鋼2次除塵灰的鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20%25%之間,其他成分是CaO

9、及MgO;鐵礦物以磁鐵礦和赤鐵礦為主,其次是方解石、白云石及粘土.煉鋼散料間及套筒窯除塵灰具有較低的含鐵量,CaO及MgO是其主要的成分,礦物成分是石灰、方解石、白云石及Ca(OH)2等.燒結(jié)配料間除塵灰的TFe質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%左右,CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%左右.分析完上述碳鐵鈣的除塵灰后接下來就是高堿金屬灰,這種除塵灰主要來自第二和三的電場灰,其TFe在20%左右,含有局部堿金屬.OG泥：OG泥TFe在50%左右,CaO20%左右.上述就是這五種除塵灰的形式,而對于鐵來說也有其自己的存在形式,比如我們在日常中經(jīng)?？匆姷慕饘勹F,有磁鐵礦,還有其他形式的浮氏體等等,對于鈣來說主要是對CaO而言,C

10、a(OH)2、方解石、白云石等都是它的主要存在形式5.結(jié)論(1)首秦公司各種類型的除塵器在煉鋼等生產(chǎn)中產(chǎn)生了較大差異的除塵灰并且一些沒有區(qū)分開的除塵灰的其中的大局部沒有經(jīng)過處理回收利用,而是跟隨著燒結(jié)料回到系統(tǒng)中,這樣產(chǎn)生了十分不理的影響,不僅是對燒結(jié)生產(chǎn)的,也是對機(jī)器的嚴(yán)重破壞,比方除塵器.(2)不同的生產(chǎn)工藝、不同類型的除塵器產(chǎn)生的除塵灰成分產(chǎn)生明顯差異,首秦公司研究的根本可以分為5種,在根據(jù)其化學(xué)成分的不同,像有的含碳量高些,就稱其為高碳灰,在如含鐵高的就叫高鐵灰,還有含鈣高的高鈣灰和含堿度局的局堿金屬灰,最后還有爐塵的OG泥.(3)首秦公司科學(xué)分類的各種除塵灰提供了各種除塵灰的預(yù)處理和

11、綜合利用技術(shù)的依據(jù).1.1.4 鞍鋼除塵灰的現(xiàn)狀煉鋼活性石灰輸送過程中產(chǎn)生富含CaO的除塵灰,現(xiàn)場稱散料灰,對鞍鋼一煉鋼廠、二煉鋼廠和三鋼軋廠的散料灰取樣并進(jìn)行成分分析,結(jié)果如表1所示,由表1.1可知散料灰中CaO的含量根本到達(dá)40%以上,鞍鋼煉鋼散料石灰成分見表1.1.表1.1鞍鋼煉鋼散料灰成分wt%CaOMgOSiO2AI2O3CNaSKP一煉鋼45.8414.689.912.753.240.0750.120.410.0044二煉鋼40.3918.367.222.604.740.100.180.340.0046三煉鋼39.569.808.792.557.220.140.180.330.00

12、40據(jù)調(diào)查,鞍鋼一煉鋼散料灰產(chǎn)量為1520噸/天,三鋼軋的散料灰產(chǎn)量也約為1520噸/天,二煉鋼的量略小,約為1015噸/天.以前,這些散料灰和其他廢棄物一起捆綁招標(biāo)外賣,現(xiàn)在由于招標(biāo)體制的改革,煉鋼散料灰限入了沒人要的為難境地,且垃圾填埋廠不接收,無法處理的散料灰只能在現(xiàn)場堆積或隨意拋棄并造成固廢環(huán)境污染.另外,工人在收集運(yùn)送這些石灰時,皮膚還常被燒傷,頗有怨言.表1.2列出了鞍鋼各鋼廠散料灰的產(chǎn)量.表1.2鞍鋼煉鋼散料灰產(chǎn)量/65006000650019000石灰石和生石灰是鋼鐵冶金的一個重要生產(chǎn)原料,如鞍鋼燒結(jié)用的石灰石的CaO含量為45.4%、燒損為42.9%,生石灰CaO含量為71.

13、2%可見用煉鋼散料灰代替局部燒結(jié)用石灰石和生石灰不僅可以節(jié)省溶劑消耗,降低燒結(jié)礦的生產(chǎn)本錢,減少CO2的排放.鞍鋼燒結(jié)用的石灰,主要由外購的土窯石灰和局部自產(chǎn)石灰構(gòu)成.鞍鋼燒結(jié)礦配入7%的生灰石,設(shè)鞍鋼年產(chǎn)燒結(jié)礦1700萬噸,那么年需119萬噸生灰石.而煉鋼散料灰產(chǎn)量大約為1.9萬噸/年,所以煉鋼散料灰足以被燒結(jié)配礦消耗掉.在300400元/t之間土燒石灰本錢大約在80150元/t之間是國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的活性石灰本錢,以每噸燒結(jié)配料石灰單價為100元計(jì),每年可節(jié)省石灰本錢190萬元.另外,鞍鋼燒結(jié)礦配入11%的石灰石,也可以將散料灰代替局部石灰石,在保證燒結(jié)礦指標(biāo)的情況下,減排一定量的CO2,同時

14、預(yù)防了廢棄的煉鋼散料灰對環(huán)境的污染.1.1.5 國內(nèi)除塵灰應(yīng)用現(xiàn)狀轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)金屬化球團(tuán)的技術(shù)在我國已經(jīng)被熟練應(yīng)用.在爐內(nèi)1001400c左右的高溫下,其中通過兩個階段,被預(yù)熱段和復(fù)原段,之后含碳球團(tuán)受到熱量復(fù)原1621min完成金屬化過程,這些熱量來自燃料燃燒產(chǎn)生的熱輻射,于此同時在爐內(nèi)通過復(fù)原生成的鋅也在高溫條件下氣化.金屬化球團(tuán)進(jìn)行生產(chǎn)時先在轉(zhuǎn)底爐旋轉(zhuǎn)一圈并且還要經(jīng)過螺旋出料機(jī)排出爐外之后由于需要降低溫度還要在冷卻機(jī)下冷卻到100c以下,完成這些最后將其送入成品倉.煤氣可以作為轉(zhuǎn)爐底的燃料并且將高溫廢氣通過煙道排出去,其流程是先通過余熱鍋爐,在這里生產(chǎn)出大量的蒸汽,之后再用換熱器裝置讓空氣

15、在其中進(jìn)行燃燒,這時候廢氣在烘干生球,一切都完成后這些廢氣被排入大氣中.如果想要在轉(zhuǎn)爐底生產(chǎn)的更加高效除了上面的方式外,還可以對除塵灰和泥進(jìn)行預(yù)處理,這是由于它們的含鐵量相比擬其他的較低,利用的方面小,并且它們中含有的有害雜質(zhì)也是相當(dāng)之高,預(yù)處理后可以減少這兩個方面的問題,使高爐更加高效.在生活中人們大量使用木材、煤等原料,十分浪費(fèi)自然資源并且破壞了自然環(huán)境,所以要通過除塵灰來制取各種活性炭,例如具有一定的吸附性能的活性炭可以減少我們對自然資源的浪費(fèi)降低了原料的本錢6o除塵灰在鋼鐵廠還可以得到很好的利用開發(fā),像一些鋼鐵廠的周邊環(huán)境十分惡劣,除塵灰的開發(fā)利用就能很好的解決這些問題,而且用除塵灰制

16、的的活性炭還能對大型工廠產(chǎn)生的廢水和廢氣進(jìn)行很好的處理,所以除塵灰在環(huán)境保護(hù)這一方面對人類具有十分重大的意義.就我國而言,轉(zhuǎn)底爐直接復(fù)原處理除塵灰、泥工程開展的比擬晚并且技術(shù)沒有到達(dá)先進(jìn)水平,只有萊鋼和北科大對這一研究有所突破,還需要我們進(jìn)一步去研發(fā).以轉(zhuǎn)爐或電爐除塵灰為原料時,由于其中含碳量較高,所以要先除去碳除碳可采取煨燒或磁分選法,然后再用酸浸；以平爐煙塵為原料時,由于平爐煙塵的氧化鐵含量約為90%,鐵含量高,不用先除碳,可直接用酸浸除去雜質(zhì).武漢鋼鐵公司在這一方面進(jìn)行了深入的研究,開發(fā)了生產(chǎn)紅鐵的方法：先將物美價廉、粒度細(xì)、含丫一Fe2O3晶型高的煉鋼電除塵灰酸煮或在400500c的條

17、件下進(jìn)行活化焙燒和酸淬,然后清洗、枯燥,再在700800cc高溫下煨燒4080min,使丫一F&O3轉(zhuǎn)為aFe2O3,經(jīng)研細(xì)即得到鐵紅產(chǎn)品.老式的工藝工序繁瑣、生產(chǎn)的周期長并且本錢十分昂貴,而這種新的工藝恰好能解決了這些問題70除塵灰是EAF的煉鋼副產(chǎn)品,我們將其拉回廢鋼配料間后,用電磁盤對除塵灰進(jìn)行磁選以后,將磁選的除塵灰吸起后參加料籃內(nèi),隨廢鋼一起參加爐內(nèi),由于除塵灰顆粒小,電爐供氧強(qiáng)度大等原因,除塵灰入爐后,電爐煙氣發(fā)生量明顯增加,而且電耗上升,金屬收得率并未增加,所以經(jīng)過實(shí)踐結(jié)果是：除塵灰不宜應(yīng)用于煉鋼的任何一個階段,最好的處理方式是送選燒廠造球燒結(jié)后應(yīng)用于煉鋼網(wǎng).此外由于電爐

18、除塵灰含有Zn,用于高爐煉鐵會影響料柱的透氣性,從而影響高爐爐缸內(nèi)部的溫度分布,負(fù)面影響較多,所以將電爐除塵灰添加焦油和局部含碳的材料作為黏結(jié)劑,成為電爐的泡沫渣的改質(zhì)劑,據(jù)技術(shù)交流介紹,寶鋼150t電爐使用后的效果比擬明顯.1.1.6 國外除塵灰利用現(xiàn)狀不僅我國重視除塵灰的回收利用,國外也是如此.國外對除塵灰的利用主要是制成活性炭來對水和空氣進(jìn)行凈化,或者回收金屬中的炭作成生活當(dāng)中的一些用品比方油漆和墨水等.活性炭由于具備強(qiáng)大的吸附水平和比外表積,人們把它作為一種重要的吸附物質(zhì).吸附性是除塵灰作為活性炭的最大的好處,當(dāng)然這不是它的唯一,他還有催化的性能,并且不是在單一的溫度下使用,也可以在酸

19、、堿或者中性下來進(jìn)行使用,當(dāng)活性炭使用過之后,過一段時間后其性質(zhì)又可以恢復(fù)進(jìn)行再一次使用即為再生的優(yōu)點(diǎn),除此外還有多種優(yōu)點(diǎn)9.活性炭的應(yīng)用在各個領(lǐng)域中還具有十分廣泛的應(yīng)用,比方冶金工程、化工和制藥等.顆粒活性炭是一種成型活性炭,與粉末活性炭不同,顆?；钚蕴康拿芏容^高,有一定的強(qiáng)度,更便于運(yùn)輸和使用,特別是在水和空氣凈化方面有較廣泛的應(yīng)用,吸附后的顆?；钚蕴恳子谶M(jìn)行脫附的再生處理.1 .除塵灰造球奧地利的林茨奧鋼聯(lián)鋼廠在這一領(lǐng)域有很深的研究,通過冷卻器冷卻爐中出來的含塵廢氣并進(jìn)行電除塵,在通過回轉(zhuǎn)窯這個裝置,在其中把冷卻器出來的出粉塵和用電設(shè)備出來的低細(xì)粉塵加熱,加熱后把他們壓制成塊狀在一條連續(xù)

20、生產(chǎn)線中,最后回到爐中進(jìn)行在利用.從電除塵出來的富含鋅的粉塵并沒有在加熱壓制的生產(chǎn)線中,而是被送到了造球系統(tǒng)中去100電除塵出來的富含鋅的粉塵和生石灰的含量很高,如果到達(dá)了一定的溫度就會容易產(chǎn)生火花發(fā)生反響,為了預(yù)防這種情況發(fā)生,這個系統(tǒng)就會采用氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)鐵不發(fā)生化學(xué)反響.混合機(jī)還有一個用途是作為蒸汽冷卻器來消除其他熱源和熟石灰的反響始.由于間歇式生產(chǎn)的混合機(jī)和連續(xù)生產(chǎn)的造球機(jī)兩種不同方式的機(jī)器,圓盤給料機(jī)作為反響器安裝在前者和后者之間來作為它們生產(chǎn)之間的緩沖裝置,不僅如此,圓盤給料機(jī)還能提供足夠的時間來讓熟石灰進(jìn)行反響到達(dá)完全.由于CaO熟化、消耗反響都需要大量的水來進(jìn)行,對于加熱后粉塵也

21、需要水進(jìn)行冷卻降溫,并且混合機(jī)在工作的時候要放出大量的熱能對機(jī)器造成損害,還有用粉塵進(jìn)行造球的時候也要用到水對它們進(jìn)行加濕工作,即使粉塵不易溶于水,通過工藝限制系統(tǒng)檢測各個數(shù)據(jù)來算出加水量.在完全封閉的系統(tǒng)內(nèi)整個工藝中的水都是在凈化器中來凈化的,凈化后這些在工藝中受到污染的水再一次被有效的利用起來,這樣這些廢水不會被排除而是送入上面的步驟在次使用,并且由于水的蒸發(fā)含有含塵蒸汽,這些蒸汽在回收利用的機(jī)器中大量產(chǎn)生,比方混合機(jī)等等裝置.通過混合機(jī)上的自動消除裝置可以有效的處理那些由于加濕后非常粘的含有石灰的粉塵,帶式枯燥機(jī)對造球機(jī)生產(chǎn)出的濕球進(jìn)行枯燥這樣對之后儲存十分有利,這樣造好的球不僅具有較高

22、的機(jī)械強(qiáng)度,還能在不是很枯燥的條件下保持良好的穩(wěn)定性不至于發(fā)生變化.根據(jù)上面介紹的性質(zhì)我們可以在不同的兩個地方對其進(jìn)行時間較長的傳運(yùn).2 .primus工藝primus工藝是2003年開始進(jìn)行應(yīng)用的,于是之后建立了第一座工業(yè)化生產(chǎn)線,而且多膛爐和電爐是這種國外工藝的主要應(yīng)用的設(shè)備,同時由于生產(chǎn)過程中要排放大量的廢氣,為了能把它們的排放減小到最小,還專門安裝了一種裝置來對其進(jìn)行有效的檢測,這樣也是對環(huán)境的一種很好的保護(hù)110primus工藝是一種新式的生態(tài)環(huán)保工藝,這種工藝也可看作微型高爐,來生產(chǎn)鐵水和海綿鐵.這種工藝對煤的要求不是很高,并且低級煤還非常的適合這種工藝來進(jìn)行生產(chǎn),它的主要應(yīng)用技術(shù)

23、是采用多膛爐技術(shù),在這種技術(shù)中不用通過間接的反響等,而是直接復(fù)原的方式,十分方便的到達(dá)目的.在該工廠應(yīng)用這種工藝后,開始對盧森堡鋼鐵公司生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的幾乎絕大局部的廢棄物收購,并設(shè)計(jì)方案來對它們進(jìn)行有效利用120在混合機(jī)中,一共要進(jìn)行許多道工序,首先是對原料進(jìn)行混合、稱重和處理,之后由于先前的工序中使之缺少水,根據(jù)需要來進(jìn)行水的補(bǔ)充,進(jìn)行這些工序之后,下面就是要開始進(jìn)行造球,在經(jīng)過長時間的造球后對其進(jìn)行烘干.廢棄物在100c左右被烘干,之后在更高的溫度下400c進(jìn)行涂油,被復(fù)原那么是要在1200C,整個過程都是在爐內(nèi)進(jìn)行的,而在料床上那么有不同,占主導(dǎo)是復(fù)原氣氛,氣流是氧化性的,這樣會讓鋅被再

24、次氧化在氣流中,之后在廢氣清潔器中被別離出來,稱之為primus氧化.1.2 燒結(jié)生產(chǎn)概況1 .2.1燒結(jié)的定義燒結(jié)就是將顆粒凝結(jié)成塊狀的過程,開始的階段需要多種的粉末狀的含鐵原料,然后需要一定的燃料和熔劑,把開始的原料適當(dāng)?shù)膮⒓拥剿麄儺?dāng)中去,之后在向其中參加適宜量的水為了后來的粘結(jié),把這些料配完之后進(jìn)行混合,并且在混合的時候要各個位置都均勻,之后進(jìn)行造球的步驟,最后燃料燃燒產(chǎn)生高溫并且產(chǎn)生本質(zhì)的變化,這就完成了燒結(jié)的全過程,通過上述燒結(jié)得到的塊礦就是燒結(jié)礦13.2 .2.2燒結(jié)的目的和意義采用燒結(jié)的方法有多種好處,相比于其他方法其爐料的粒度更加的均勻,并且產(chǎn)生的粉末更少,利用的局部更高,除了

25、這兩個好處之外,機(jī)械強(qiáng)度相比于其他方法也是一個很大的優(yōu)勢,更高,和含鐵品位高的性能,來保證料柱透氣性和降低焦比.天然富礦通過加工產(chǎn)生的礦粉經(jīng)過燒結(jié)14成塊后進(jìn)入高爐當(dāng)中,我們還可以大局部去除或回收利用那些鐵礦石當(dāng)中的一些有害的元素,比方鉀、鋅等.工業(yè)生產(chǎn)者產(chǎn)生了爐塵、軋鋼皮等一些工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品我們也可以加以利用,讓這些無用的東西重新利用起來,這樣不僅將資源合理的利用起來,還對工廠的經(jīng)濟(jì)有一定幫助降低其本錢,并且阻止了這些副產(chǎn)品對環(huán)境的破壞.現(xiàn)在的高爐冶煉使用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦,相比于以往,這讓高爐冶煉技術(shù)到達(dá)了一個新的高度,它使生產(chǎn)質(zhì)量提升了不少,并且生產(chǎn)出來的都是優(yōu)質(zhì)的,還讓冶煉消耗了更加小的

26、能源,更是成就了高爐長壽的目的,所以燒結(jié)礦的作用是冶煉技術(shù)的一大進(jìn)步1503 .2.3燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程隨著時間的前進(jìn),生產(chǎn)燒結(jié)礦的方式也在前進(jìn),近年來生產(chǎn)其最流通最普遍的方式就是使用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn),相比于以前更為有效,更為方便,而對于生產(chǎn)燒結(jié)礦,具工藝流程不算十分復(fù)雜,主要分為3步驟,首先是對燒結(jié)原料的準(zhǔn)備,準(zhǔn)備好所要用的原料后,將其進(jìn)行配入,之后將它們均勻的進(jìn)行混合,完成了準(zhǔn)備階段后,進(jìn)入了正式燒結(jié)的過程如圖1.1,它也是整個生產(chǎn)過程中的中央環(huán)節(jié),完成燒結(jié)生產(chǎn)出燒結(jié)礦,對這些生產(chǎn)出來的燒結(jié)礦進(jìn)行處理,得到人們想要的產(chǎn)品16.圖1.1燒結(jié)生產(chǎn)流程4 .燒結(jié)原料的準(zhǔn)備(1)含鐵原料含

27、鐵原料對于品位的要求很高,并含有較少的雜質(zhì),含鐵原料的成分相對穩(wěn)定,其原料主要是鐵精礦,軋皮鋼,鋼渣,高爐爐塵,含鐵量高粒度小于5毫米的礦粉17.(2)熔劑熔劑的成分也需要比擬穩(wěn)定,含有較少的雜質(zhì),粒度要有九成都需要比3毫米小,其成分中CaO的有效含量要高.在燒結(jié)過程中想要提升燒結(jié)礦的質(zhì)量,可以在料中參加適當(dāng)?shù)陌自剖?讓燒結(jié)礦的成分中含有一定量的MgO.(3)燃料主要為焦粉和無煙煤.燃料的成分也是需要比擬1I定含硫量低粒度要有95%都小于3毫米,除了這個要求以外,灰分等也是有一定要求的,它們要低,并且到達(dá)燒結(jié)的要求還要使其成分中的固定碳的含量要較高些,這樣就到達(dá)了燃料所需要的程度.5 .配料與

28、混合(1)配料為了要滿足高爐冶煉生產(chǎn)所提出的要求,要采用適宜的方法進(jìn)行合理的配料,而大體來說配料其實(shí)是為了得到其性質(zhì)不易改變的燒結(jié)礦,現(xiàn)在我們常用的方式,即質(zhì)量配料法和容積配料法,這兩種方法來互相比擬,前者相對于后者更加的精準(zhǔn),前者的配料是按原料的質(zhì)量來配料,而后者那么是根據(jù)物料堆積的密度不是變化的,根據(jù)其一些根本物理性質(zhì)成比例(m、V)這一條件來進(jìn)行配料的,所以大局部冶煉都采用質(zhì)量配料法的方法來配料18.(2)混合混合的目的是在到達(dá)燒結(jié)礦的產(chǎn)值有一定的上升的同時質(zhì)量也到達(dá)一定的要求,混合首先是對燒結(jié)礦的成分進(jìn)行均勻的混合,之后在參加適當(dāng)?shù)乃?為了粘結(jié),這樣就獲得了燒結(jié)混合料,而且是有良好的粒

29、度組成的料,大體可以分為3步：加水濕潤、混勻和造球.而在混合過程中的燒結(jié)原料還具有不同的性質(zhì),所以混合也要分為兩步進(jìn)行,在第一步中進(jìn)行混合的目的是將原料濕潤并且是料相對的均勻,這個過程還可以對物料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱,第二步是在加熱返礦的時候,對原料進(jìn)行更加進(jìn)一步的混合使其更加均勻,然后進(jìn)行造球工作,兩次的混合不僅對料的均勻程度有了大的調(diào)節(jié)還對料層的透氣性起到了有利的作用,增強(qiáng)了料柱的透氣性,這也是用細(xì)磨精礦粉時所采用的方法,混合時間根本大于3分鐘.6 .燒結(jié)生產(chǎn)燒結(jié)作業(yè)是燒結(jié)生產(chǎn)的中央環(huán)節(jié),它包括布料、點(diǎn)火、燒結(jié)等主要工序.(1)布料現(xiàn)在布料采用最多的方法就是圓輾布料機(jī)進(jìn)行布料,布料的內(nèi)容是把兩種

30、料鋪在燒結(jié)機(jī)臺車上的作業(yè)的過程,在布混合料前,鋪一層小塊的燒結(jié)礦作鋪底料,它們的粒度大約在12到26毫米之間,厚度在21到26之間,這種做法保護(hù)了爐算,對機(jī)器的使用得到了很好的幫助,增加了它能繼續(xù)工作的時間,得到有效的利用,讓除塵更好的進(jìn)行下去19,鋪完一層小塊的燒結(jié)礦作為底料之后要進(jìn)行的是布料,在布料時也有著一定的要求,布料的時候用的臺車的特定方向要將混合料的成分和顆粒的大小質(zhì)量等進(jìn)行均勻的合理的分布,這些混合料要有一定的松散性并且外表的要求平整,然后完成布料這一過程在往下進(jìn)行下面的過程.(2)點(diǎn)火完成了第一個布料的階段后進(jìn)行點(diǎn)火的過程,在點(diǎn)火操作的過程中,要保持點(diǎn)火時溫度的足夠,并長時間的

31、持續(xù)在這種合理的溫度下,在臺車的料層外表對它采取合理的點(diǎn)火方式,讓各個位置都能均勻的燃燒,這里點(diǎn)火的溫度一般限制在1200±100C左右,時間大約在一分鐘左右,并且點(diǎn)火的時候到達(dá)的深度要保持在10到20毫米之間20.(3)燒結(jié)燒結(jié)生產(chǎn)的布料和點(diǎn)火進(jìn)行完之后,進(jìn)行最后的燒結(jié)步驟,燒結(jié)時要考慮多個方面的問題,只有這些問題得到合理的解決才能獲得適宜的燒結(jié)礦,首先要對燒結(jié)的真空度的問題,而它的情況還要決定于多個方面,不如料層的透氣性等幾個方面,第二個大方面是對于保持燒結(jié)機(jī)的速率在一個合理的情況下,然后再合理的選擇料層厚度到達(dá)燒結(jié)時最好的情況,最后就是燒結(jié)過程的全部完成了,這是還應(yīng)該注意臺車的

32、位置,其經(jīng)過了整個燒結(jié)過程最后停下,這時所在的就是燒結(jié)終點(diǎn).1.3 燒結(jié)礦固結(jié)機(jī)理1.3.1 燒結(jié)過程中的周相反響在沒有生成液相白4H氐溫條件下(480680C),燒結(jié)料在固態(tài)下進(jìn)行反響并且生成了新的化合物的過程叫作顆粒之間的固相反響(圖1.2),在這些燒結(jié)料當(dāng)中,不同的顆粒都能相互碰撞,每個粒子的晶格上的離子都在發(fā)生不同程度的位移和偏移,這種進(jìn)行的離子擴(kuò)散是燒結(jié)固態(tài)反響的機(jī)理,當(dāng)溫度升高并且加劇振動的頻率和幅度時候,質(zhì)點(diǎn)四周對它的能量被溫度升高獲得的活化能的能量淹沒的時候,質(zhì)子便打破了原先的平衡進(jìn)行位移(擴(kuò)散),而這種位移的進(jìn)行不僅可以先通過自身外表逐漸擴(kuò)散到相鄰的晶體的晶格內(nèi)發(fā)生化學(xué)反響,

33、還可以在自身的品格內(nèi)擴(kuò)散發(fā)生化學(xué)反響21,在緊挨著的兩個粒子的外表之間,由于它們具有的離子是正負(fù)相反的,根據(jù)化學(xué)反響的機(jī)理過程,它們慢慢的形成了另一種新的化合物,在所有的粒子逐漸連接成一個整體.下是周相反響溫度的表格表1.3發(fā)生固相反響溫度反響物物度/c反響物物度/cSiO2+Fe2O3Fe2O3在SiO2中的固溶體575MgO+Fe2O3含鎂富氏體700SiO2+2CaOCaOSiO2500,610,690FeO+Al2O3FeOAl2O311002MgO+SiO22MgOSiO2680CaO+MgCO3CaCO3+MgO525MgO+Fe2O3MgO-Fe2O3600CaO+MgSiO3C

34、aSiO3+MgO560CaO+Fe2O3CaOFe2O3500,600,610,650CaO+MnSiO3CaSiO3+MnO565CaCO3+Fe2O3CaOFe2O3590CaO+Al2O3SiO2CaSiO3+Al2O3530MgO+Al2O3MgOAl2O3920,1000Fe3O4+SiO22FeOSiO2990在將石灰添加到鐵礦粉燒結(jié)料之后進(jìn)行加熱,這個過程發(fā)生了固相化學(xué)反應(yīng),這是由于這些礦物顆粒之間發(fā)生了相互接觸,這些顆粒的成分是多種的,比如CaO、SiO2、Fe3O4等幾種物質(zhì),固相反響不能得到充分的開展是由于其在溫度較低的固體顆粒狀態(tài)下進(jìn)行22,但是只是局限在顆粒和顆粒之間

35、的接觸面上發(fā)生位移擴(kuò)散,并且這種位移的反響速度都是非常的緩慢,雖然如此,但是它生成的低熔點(diǎn)化合物卻為液相的燒結(jié)打下了重要的根底.2CaOSiOi圖1.2為燒結(jié)料各組成間的固相反響示意圖1.3.2 燒結(jié)過程中的液相生成燒結(jié)礦燒結(jié)過程中首先經(jīng)過周相反響,之后生成液相,在液相當(dāng)中,其自身性能和數(shù)目以及成分等在十分大的程度上對燒結(jié)礦的強(qiáng)度和復(fù)原性產(chǎn)生了重大的決定,所以這是燒結(jié)礦固結(jié)成型的根底,首先的物料進(jìn)行加熱,當(dāng)?shù)竭_(dá)了所需要的一定的溫度時候,發(fā)生了固相反響23,并隨著反響的進(jìn)行形成了一定的新的化合物,并且原料各組分、新的化合物和前后兩者之間都存在著較低的共熔點(diǎn),在這個較低的共熔點(diǎn)溫度之下,周相逐漸發(fā)

36、生改變,生成了液相,之后進(jìn)行熔融,熔融之后進(jìn)行冷卻,并且在其當(dāng)中,隨著這些液體逐漸的在低溫度下發(fā)生凝固,那些還沒有熔化的或者是已經(jīng)溶入的粒子被粘固在一起了,未熔的礦粒冷凝后都具有一定的強(qiáng)度,是由于液相濕潤了它們的外表,而這些礦粒的外表被這種產(chǎn)生的強(qiáng)度的力給緊湊到一起,液相的生成也會增強(qiáng)燒結(jié)礦的這兩個性質(zhì),這是由于液相形成并生成了原料里沒有的新生的礦物,鐵酸鈣在高堿度的燒結(jié)礦中占的鐵的成分非常的高,一般較高的時候都能到達(dá)一半以上,所以它是主要的粘結(jié)相,硅酸鈣體系一般在燒結(jié)條件下產(chǎn)生的液相不是太多,由于它的熔點(diǎn)在1450c以上,外加一定的CaO,硅灰石(CaO?SiO2)、硅鈣石(3CaO?SiO

37、2)、硅酸二鈣(2CaO?SiO2)都是它與SiO2產(chǎn)生的,鐵酸鈣是一種含鈣鐵酸鹽,有鐵酸半鈣CaO?2Fe2O3(CF2表示)和鐵酸一鈣CaO?Fe2O3(CF表示)這兩種鹽,除此之外還有鈣鋁硅鐵酸鹽(SFCA表示)和鐵酸二鈣2CaO?FeO3(C2F表示)這兩種物質(zhì)都是這種鐵酸鹽240通過燒結(jié)的理論和生產(chǎn)實(shí)踐的證實(shí),鐵酸鈣不僅是燒結(jié)礦中的粘結(jié)相還是十分重要的鐵礦物,將品格之間等都緊密的連接在了一起,使其熔點(diǎn)低,外表拉緊,燒結(jié)礦具有了一定的強(qiáng)度和復(fù)原性,這些對燒結(jié)礦的質(zhì)量的提升十分重要,而鐵酸鈣中的復(fù)合鐵酸鈣(SFCA)那么是燒結(jié)粘結(jié)相中最為優(yōu)秀的,如果還希望進(jìn)一步提升燒結(jié)礦的強(qiáng)度和復(fù)原性,

38、還可以參加較多的這種鐵酸鹽SFCA,這樣也能來提升燒結(jié)礦的質(zhì)量和性能2501.3.3 燒結(jié)過程中的冷卻周結(jié)在燒結(jié)礦的固相反響和液相反響之后,研究的是它的冷卻固結(jié)過程,這個過程時間上是一個再結(jié)晶的過程,燒層移過后,燒結(jié)礦的冷卻過程隨機(jī)開始,一些液相的礦物隨著周圍的溫度慢慢的降低逐漸發(fā)生凝固,液相結(jié)晶,結(jié)晶過程中最先形成晶核,多種物質(zhì)可以充當(dāng)起晶核的角色,比方未熔化的礦物粒子和大氣中的有害的粉塵等等,之后晶核周圍的晶粒開始發(fā)生變化,逐漸變大,冷卻的速度要適當(dāng),不可過快過慢否那么會造成晶核不能開展完全,生成的礦會在其外表造成比擬多的裂紋,產(chǎn)生了比擬多的裂紋,就說明了它的強(qiáng)度也是比擬差的,上下層的燒結(jié)

39、礦受空氣影響不同會造成的差異,而對于出現(xiàn)這種情況,它的更細(xì)致的說法是燒結(jié)內(nèi)部晶粒之間的相應(yīng)的力造成的.當(dāng)溫度下降到850c時,a-2CaO?SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)椤?CaO?SiO2體積增大約12%.當(dāng)冷卻至675c時.0-2CaO?SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)閅-2CaO?SiO2,體積有增大10%26.所以要得到強(qiáng)度和無裂紋的燒結(jié)礦盡量限制冷卻過程中的溫度,在燒結(jié)料的脈石中Al2O3含量高時,固結(jié)過程中會出現(xiàn)鋁黃長石(2CaO?Al2O3?SiO2),鐵鋁酸四鈣(4CaO?Al2O3?Fe2O3),鐵黃長石(2CaO?Al2O3?Fe2O3)等,鈣鎂橄欖石(CaO?MgO?SiO2),鎂黃長石(2CaO?MgO

40、?2SiO2)及鎂薔薇石(3CaO?MgO?2SiO2)等會出現(xiàn)的原因是氧化鎂的含量較多所造成的.1.4 燒結(jié)礦的礦物組成及結(jié)構(gòu)燒結(jié)礦的固結(jié)是決定了它是由許多種礦物組成的,而液相成分是決定燒結(jié)礦礦物組成的重要因素,由于液相的成分和數(shù)量首先取決于原料性質(zhì),如礦物類型、化學(xué)成分、粒度組成等.其次取決于燒結(jié)工藝條件,如配碳量、堿度、溫度、氣氛、料層透氣性等,各種燒結(jié)礦的礦物都是根本相同的,這是由于受到了兩個條件的影響,原料條件和燒結(jié)工藝.燒結(jié)礦這里分為兩種,即熔劑性燒結(jié)礦和自熔性燒結(jié)礦兩類,但是它們的主要礦物組成卻不盡相同,主要是以鐵酸鈣、磁鐵礦、鈣鐵橄欖石為主,并含有低量的其他物質(zhì),石英、玻璃等等

41、270在顯微鏡下可以觀察燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu),主要觀察它的礦物組成的各種物理性質(zhì),比方大小和位置關(guān)系等等,這些在早期不同的燒結(jié)礦沒有明顯的差異,但是隨著技術(shù)的興旺和條件的改變,它們也存在了顯而易見的不同之處.根據(jù)近年來通過觀察得出的常見的燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu),可以分為5種類型,這些結(jié)構(gòu)是熔蝕結(jié)構(gòu)圖1.3、斑狀2構(gòu)圖1.4、骸狀2構(gòu)圖1.5、單點(diǎn)狀的共晶結(jié)構(gòu)圖1.6以及粒狀結(jié)構(gòu)圖1.7這幾大類別,有些磁鐵礦在顯微鏡下是斑狀的晶體,它們和相對細(xì)的粒子的粘結(jié)物互相結(jié)合形成的斑狀結(jié)構(gòu),我們觀察的高堿度的燒結(jié)礦,它們晶粒十分細(xì)小,具有圓潤的形狀,被鐵酸鈣所熔蝕,進(jìn)而緊密的連接在了一起,它們之間具有較大的接觸面積并且

42、摩擦力也是不小的,是它們更加緊密,更加牢固,因此強(qiáng)度也得到了大大的增強(qiáng),這就是高堿度燒結(jié)礦的熔蝕結(jié)構(gòu),在燒結(jié)的早期通過冷卻結(jié)晶得到磁鐵礦晶體不隨著別的礦物的進(jìn)入而對其自身發(fā)生改變28,仍然保持其原有的晶體外形,這種稱之為骸狀結(jié)構(gòu),通過觀察橄欖石晶體和硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)可知它們的形成是有一定的區(qū)別的,而不是相同的,分別對應(yīng)磁鐵礦顯示出圓形點(diǎn)狀的和赤鐵礦表現(xiàn)的圓形點(diǎn)狀晶體,并且前者是Fe3O4-Cax?Fe2-x?SiO4系共晶所形成的,但是后者那么是該系統(tǒng)的共晶體被氧化而產(chǎn)生的,兩者有很大的區(qū)別的,各種晶粒和磁鐵礦之間互相組成,而且除了上述的條件之外磁鐵礦又是燒結(jié)礦的結(jié)晶產(chǎn)物,產(chǎn)生了各種各樣的形狀

43、的晶粒,這種組成就是粒狀結(jié)構(gòu).圖1.3熔蝕結(jié)構(gòu)圖1.4斑狀結(jié)構(gòu)圖1.5骸狀結(jié)構(gòu)圖1.6共晶結(jié)構(gòu)圖1.7粒狀結(jié)構(gòu)圖中亮白色一赤鐵礦,白色一磁鐵礦,灰色一鐵酸鈣,灰黑色一硅酸二鈣和玻璃質(zhì),黑色一孔洞或裂紋在進(jìn)行液相冷卻析晶的時候,析出的晶體常常以多種形式凝固組成,這是由于礦物晶體本身特有的不同特性以及冷卻析晶時候的溫度和濃度在整體當(dāng)中并不是十分均勻而造成的,這些凝固的形狀十分特別,針、片、柱等等,燒結(jié)礦的質(zhì)量主要是指的燒結(jié)礦的復(fù)原性和強(qiáng)度,在生產(chǎn)過程當(dāng)中我們要嚴(yán)格限制其質(zhì)量,就是要對燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu)和礦物組成做嚴(yán)格的要求29,預(yù)防造成嚴(yán)重的損失和后果,燒結(jié)礦的強(qiáng)度如同數(shù)學(xué)中的規(guī)律一樣,可以各個局部加和

44、算出總體來,表示為各種礦物強(qiáng)度乘以該礦物在總體中所占的比例,在加和起來就是總的強(qiáng)度了,根據(jù)研究,我們已經(jīng)得出了在燒結(jié)礦中影響礦物強(qiáng)度和復(fù)原性的順序的關(guān)系,如下：赤鐵礦一磁鐵礦一鐵酸鈣一鈣鐵橄欖石一玻璃相依次降低的強(qiáng)度變化赤鐵礦一磁鐵礦一鐵酸鈣一鈣鐵橄欖石一鐵橄欖石依次變壞的復(fù)原性燒結(jié)礦的進(jìn)行復(fù)原反響并不是在其內(nèi)部進(jìn)行的,而是通過這些復(fù)原性的氣體,逐漸的進(jìn)行擴(kuò)散后,慢慢的延伸到反響界面之后進(jìn)行的反響,當(dāng)然還有其他方面的原因,那些細(xì)小而且密集的晶粒相比于大的更加容易進(jìn)行復(fù)原,氣孔率大的比小的,松弛的比緊密的都更容易進(jìn)行復(fù)原3001.5 課題研究意義用煉鋼散料除塵灰代替局部生石灰配燒結(jié)礦,其主要經(jīng)濟(jì)

45、技術(shù)指標(biāo)是,煉鋼散料除塵灰代替局部生石灰和石灰石配燒結(jié)礦,不影響鞍鋼燒結(jié)礦質(zhì)量.將散料灰代替局部石灰石,在保證燒結(jié)礦指標(biāo)的情況下,減排一定量的CO2,同時預(yù)防了廢棄的煉鋼散料灰對環(huán)境的污染.因此提出將煉鋼散料灰配入燒結(jié)礦,實(shí)現(xiàn)煉鋼除塵灰資源化利用課題.2 .實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容2.1 燒結(jié)生產(chǎn)所用的熔劑、燃料及其作用2.1.1 熔劑熔劑的作用在高爐冶煉過程中往往要參加熔劑來對我們燒結(jié)產(chǎn)生諸多好處,燒結(jié)過程中如果不添加熔劑燒結(jié)的強(qiáng)度、生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)品質(zhì)都會不太理想,如果參加了熔劑這些問題就可以得到合理的解決,并且作為冶煉過程的造渣物質(zhì),還可以對整個的燒結(jié)過程進(jìn)行有效的改良,并且可以在高爐中參加以往不能

46、隨意參加的高堿度和自熔性的燒結(jié)礦,熔劑還可以取出有害雜質(zhì)的功能,形成適量的爐渣,并具有適宜的物理化學(xué)性能,不如取出其中的硫310熔劑的種類熔劑的種類可以根據(jù)它的性質(zhì)進(jìn)行劃分,中性熔劑,堿性熔劑,這里是含有氧化鎂和氧化鈣含量高的礦物,像我們在工業(yè)中經(jīng)常見到的生石灰和石灰石等等,最后就是酸性熔劑.碳酸鈣(CaCO3)是石灰石含量最多的局部,比擬純的石灰石中的CaO含量大約占百分之五十六,而二氧化碳那么占了余下的百分之四十四,其下面又可以分成三種類別,根據(jù)不同的礦物結(jié)晶,石灰石、方解石和大理石,第一種是致密隱品質(zhì)的,顏色呈現(xiàn)青灰色,第二種的形狀那么是菱形的,顏色呈現(xiàn)為白色粒狀,最后一種擁有了致密的結(jié)

47、構(gòu)并且結(jié)晶十分良好.白云石和石灰石不同顏色呈現(xiàn)多種多樣,但通常情況下是灰白色的粒狀晶體,但是有的時候那么有所不同,褐色或者綠色等都有,碳酸鎂鈣(CaMg(CO3)2)是它的含量最多的局部,并且從理論上來看二氧化碳大約占百分之四十八,氧化鈣那么是百分之三十,而二氧化鎂占了百分之二.菱鎂石分子式MgCO3,純菱鎂石理論含MgO47.6%,CaO65%左右,含水15%20%.對熔劑性的品質(zhì)要求在生產(chǎn)方面熔劑也是要有要求的,堿性熔劑要求要嚴(yán)格遵守,不僅要求含有磷和硫這些有害雜質(zhì)的含量以及酸性氧化物要非常小,而且無效的無用的成分要相對的少之又少,并且有適宜的粒度和水分32.1 .燒結(jié)礦的堿度是評價熔劑品

48、質(zhì)的重要的標(biāo)準(zhǔn),這就意味著有效的熔劑性要求要高,減少無效的無用的,也就是氧化鈣和氧化鎂的含量要求高,而二氧化硅這樣酸性氧化物要求要含量較低,就是扣除和酸性氧化物中和的堿性氧化物,剩下的那一局部就是評價的標(biāo)準(zhǔn).2 .如果有害雜質(zhì)含量太高的話也會對熔劑的品質(zhì)造成相當(dāng)大的影響,所以像硫和磷這些有害雜質(zhì)的含量要十分的少,最好限制在含磷的量大約在百分之零點(diǎn)零一到零點(diǎn)零三之間,而含硫的量那么是在百分之零點(diǎn)零一到零點(diǎn)零八之間.3 .根據(jù)如何讓化學(xué)反響更快進(jìn)行的方面說,我們研究的熔劑的粒度越粗越不好,當(dāng)然也這也要有個適當(dāng)?shù)亩攘?這樣后反響速度就能更快的進(jìn)行,不至于殘留沒有參加反響的氧化鈣,而且生成均勻程度很大

49、的化合物,更加有助于跟好的燒結(jié)強(qiáng)度,同時注意熔劑也不要太過細(xì),這樣就能合理的支付生產(chǎn)本錢,通透透氣性,所以熔劑的粒度最好限制在兩毫米左右最好,除了大局部要含有水外,生石灰是個特例,盡量不含有水為好.2.1.2燃料除了熔劑之外,燃料也在燒結(jié)生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的影響和有利的結(jié)果,主要表達(dá)在燃料燃燒的時候放出的大量的熱和其對料的反響,而產(chǎn)生的影響那么是對燒結(jié)礦的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量,通常情況下我們將燃料分為兩種,點(diǎn)火燃料和燒結(jié)燃料,對于前者主要將它分為地球上三種狀態(tài)的燃料,常常采用混合氣體的煤氣,焦?fàn)t15%和高爐85%,但是實(shí)際生產(chǎn)中很多的工廠并沒有根據(jù)這種混合氣體點(diǎn)火,而是拋棄了焦?fàn)t煤氣,只是采用的

50、高爐煤氣一種進(jìn)行點(diǎn)火,后者與前者不同的是只是固體燃料,并且這些固體燃料是無煙煤粉和碎焦粉,對其要到達(dá)要求33,通常情況下,揮發(fā)分,灰分和硫要有比擬低的含量,但是碳卻要求較高的含量.各種燃料簡介1 .固體燃料煤具有極其復(fù)雜的成分并含有多種元素,如O、N、S、C、H,固體燃料主要是有無煙煤和碎焦煤兩種,前者是相當(dāng)好的燒結(jié)燃料,在所有的煤中,比其他任何一種煤的揮發(fā)分都要少,比其他任何一種煤的固定碳都要高,在生產(chǎn)當(dāng)中對無煙煤也作了細(xì)致的要求,揮發(fā)分不大于百分之十,如果過高的話對燒結(jié)產(chǎn)生影響并且使抽風(fēng)系統(tǒng)掛泥結(jié)垢,除了揮發(fā)分外,灰分要不大于百分之十五,硫的含量要在百分之二點(diǎn)五一下,其粒度也作了嚴(yán)格的要求

51、,發(fā)熱量規(guī)定要不小于25116kJ/kg,對于后者碎焦煤而言,焦炭進(jìn)一步選出來的焦炭粉末,它的要求也相當(dāng)嚴(yán)格的,發(fā)熱值在33488kJ/kg,固定碳要求高,硫的含量和低揮發(fā)分少是它的一大優(yōu)勢所在,并且硬度也是比無煙煤大,所以對其進(jìn)行破碎還是相對于無煙煤來說比擬困難的34.2 .液體燃料液體燃料與固體燃料相比有發(fā)熱量高,燃燒徹底,運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn).石油是被廣泛利用的天然的液體燃料,它通常會被加工后才被加以利用,石油是由一些根本元素組成.而重油是被燒結(jié)廠利用.重油具有很高的發(fā)熱值,它是石油加工過程中的產(chǎn)物,在相同體積條件下,重油比其他液體燃料重,并且是深色的粘性大液體.點(diǎn)火時常常使用重油.重油的黏性

52、大會產(chǎn)生許多不良影響,像噴油速度慢,使工作效率低下,同時還會對噴油設(shè)備的壽命產(chǎn)生不良的影響3503 .氣體燃料除了上述兩種燃料之外還有氣體燃料這種,氣體燃料在工業(yè)中也是十分的常見,而它的成分主要為CO2、H2、N2、CH4、CO等這些氣體.其中一局部是可燃性氣體,一局部是不可燃性氣體.而可燃性氣體燃料是由天然氣和人造煤氣這兩種氣體組成的：4 1)天然氣天然氣發(fā)熱值較高的可燃性氣體,它的成分中甲烷占據(jù)絕大局部比例,從地下開發(fā)出來因其具有很高的發(fā)熱值而能夠進(jìn)行較遠(yuǎn)距離運(yùn)輸3605 2)高爐煤氣高爐煤氣是煉鐵時產(chǎn)生可燃性氣體,主要成分是CO氣體,其中還有少量的H2、CH4o其會在煉鐵過程中生成量較多

53、,雖然高爐煤氣有很高的熱值,但利用起來一定要注意,由于高爐煤氣具有一定的毒性.因此,高爐煤氣一定要經(jīng)過處理好后才能夠被有效利用.6 3)焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣是一種副產(chǎn)品,它是在煉焦過程中生成的,并且可以燃燒,它具有很高的熱值而被廣泛的應(yīng)用37,H2、CH4等具有燃燒性質(zhì)的氣體為其主要的組成局部,與高爐煤氣相同,要經(jīng)過處理后才能夠被利用.就目前來說,與其他回收的煤氣相比擬起來的話,這種煤氣的利用率還是比擬高的,在日常生活中也更為常見.7 4)混合煤氣混合煤氣相比于其他幾類煤氣來說它是由兩個局部組成的,其中的一局部是高爐煤氣,還有就是上面提到的焦?fàn)t煤氣,根據(jù)這兩種煤氣在一起不同比重所進(jìn)行配比,也會產(chǎn)生

54、不同的發(fā)熱值.2.2研究內(nèi)容根據(jù)煉鋼散料除塵灰成分、粒度組成,結(jié)合鞍鋼燒結(jié)配料實(shí)際方案,提出將散料灰用于燒結(jié)配料的技術(shù)方案.1 .進(jìn)行散料除塵灰化學(xué)成分分析、粒度分析,掌握散料除塵灰的物理化學(xué)性能2 .根據(jù)散料除塵灰的物理化學(xué)性能設(shè)計(jì)配料方案.3 .進(jìn)行不同用量的散料除塵灰作為熔劑的燒結(jié)杯燒結(jié)試驗(yàn),評價燒結(jié)指標(biāo)4 .散料除塵灰作為熔劑的燒結(jié)礦的冶金性能分析評價.5 .確定散料除塵灰的適宜用量.3.實(shí)驗(yàn)方案及過程3.1 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)3.1.1 實(shí)驗(yàn)方案高堿度的燒結(jié)礦參加一定量的酸性的爐料氧化球團(tuán)、天然塊礦或普通燒結(jié)礦是我國高爐的合理爐料結(jié)構(gòu)380為此,在本次用煉鋼除塵灰替代石灰石的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)中,按高堿

55、度燒結(jié)礦配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn).本實(shí)驗(yàn)采用固定含鐵原、燃料配比,參照目前鞍鋼高堿度燒結(jié)礦的堿度39確定混合后堿度CaO/SiO2是2.1,MgO所占比例是2.0%,以煉鋼除塵灰替代石灰石所占的比重為變量進(jìn)行配料.試驗(yàn)共分六組,煉鋼除塵灰代替石灰石的比重分別為0%、20%、40%、60%、80%、100%.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,每組做三次實(shí)驗(yàn)取平均值.3.1.2 試驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法如圖3.1所示,試樣放入燒結(jié)杯中燒結(jié),燒結(jié)裝置如圖3.2所示圖3.1燒結(jié)實(shí)驗(yàn)方法框圖圖3.2燒結(jié)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖1點(diǎn)火煤氣；2助燃風(fēng)機(jī)；3尾氣溫度測試儀；4燒結(jié)杯；5除塵器；6主抽風(fēng)機(jī)；7負(fù)壓計(jì)；8點(diǎn)火器實(shí)驗(yàn)時測量廢氣溫度和抽風(fēng)負(fù)壓.燒結(jié)

56、時間t為開始點(diǎn)火到燒結(jié)廢氣溫度到達(dá)最高時的時間.3.1.3 實(shí)驗(yàn)過程1 .配料：根據(jù)原料的化學(xué)成分及含量、燒結(jié)礦的堿度、燃料參加量等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算完畢后稱取相應(yīng)的原料.計(jì)算結(jié)果所得的配料方案見表3.1表3.1配料方案,kg重,w%巴西澳大利亞返礦石灰心散料灰生石灰菱鎂石焦粉012.0512.0512.0512.05一2.410.591.472012.0512.076.021.930.482.570.41.474012.0512.076.021.450.972.630.191.476012.0512.076.020.961.452.780.021.478012.0512.076.020.481.932.72一1.4710012.0512.076.02一2.412.96一1.472 .混料：各種原料稱量完畢之后,進(jìn)行混料,混料分三步進(jìn).首先預(yù)混,混合料在混料板上進(jìn)行屢次翻倒.然后將預(yù)混后的混合料參加適量水裝入一混機(jī)進(jìn)行混勻,此操作是濕潤混合料并使混合料均勻.最后進(jìn)行二次混料,將混合料裝入二混機(jī)中混料,一段時間后,取出局部混合料檢驗(yàn)含水量3 .裝料：將少量