燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材課件

燒結(jié)工藝及原理第一部分燒結(jié)概論第二部分燒結(jié)工藝第三部分燒結(jié)原理第四部分結(jié)語(yǔ)燒結(jié)工藝及原理第一部分燒結(jié)概論1第一部分燒結(jié)概論一、造塊

為了保證供給高爐的原料中鐵含量均勻，并且保證高爐的透氣性，需要把選礦工藝產(chǎn)出的鐵精粉制成塊狀原料。并且除去部分有害元素（硫S、磷P、砷As等）。

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。第一部分燒結(jié)概論一、造塊2二、燒結(jié)的定義

燒結(jié)是為高爐冶煉提供“精料”的一種加工方法，是利用鐵精粉等含鐵原料制成塊狀熟料的過(guò)程。

其過(guò)程實(shí)質(zhì)是：將準(zhǔn)備好的各種物料（含鐵原料、熔劑、燃料、返礦等）按一定比例組成混合料，配以適量水分，經(jīng)混勻及造球后鋪在燒結(jié)設(shè)備上，在負(fù)壓條件下進(jìn)行點(diǎn)火抽風(fēng)等操作，借助碳的燃燒和鐵氧化物的氧化而產(chǎn)生高溫，使混合料中的部分組織軟化或熔化，發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定數(shù)量的液相并潤(rùn)濕其它未熔化的顆粒，冷卻后粘結(jié)成塊，這個(gè)過(guò)程稱為燒結(jié)，所得到的塊狀物體叫燒結(jié)礦。二、燒結(jié)的定義3三、燒結(jié)的作用現(xiàn)代高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之所以在不斷提高，其中重要的一點(diǎn)就是使用“精料”。燒結(jié)工序就是為高爐提供精料的“廚房”。現(xiàn)代燒結(jié)生產(chǎn)已成為鋼鐵企業(yè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，其作用可概括為以下三個(gè)方面：1、隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，要求日益擴(kuò)大對(duì)貧礦和多種金屬共生復(fù)合礦的利用，這些礦石經(jīng)選礦處理后得到的鐵精粉，以及富礦在破碎過(guò)程中產(chǎn)生的富礦粉，不能直接入爐冶煉，都需要通過(guò)人工方法將這些基礎(chǔ)原料加工成塊狀的人造富礦（燒結(jié)礦及球團(tuán)礦）供高爐使用。2、通過(guò)燒結(jié)過(guò)程，可以為高爐提供化學(xué)成份穩(wěn)定、強(qiáng)度高、粒度均勻、還原性能好、冶金性能高的優(yōu)質(zhì)爐料。從而強(qiáng)化高爐冶煉過(guò)程，提高冶煉效果，是高爐優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長(zhǎng)壽的主要技術(shù)保證。3、通過(guò)燒結(jié)過(guò)程，可以去除原料中的部分有害元素，如硫、氟、鉀、鈉、鉛、鋅、砷等。同時(shí)，還可以充分利用工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，如高爐除塵灰、氧化鐵皮、鋼渣、紅泥等，將返礦納入物料循環(huán)，擴(kuò)大原料來(lái)源，變廢為寶，合理利用資源，降低生產(chǎn)成本。三、燒結(jié)的作用4四、燒結(jié)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量：是指1臺(tái)燒結(jié)機(jī)1小時(shí)的產(chǎn)量，該指標(biāo)體現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)能力的大小。

臺(tái)時(shí)產(chǎn)量=燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)總量/燒結(jié)機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間

單位：噸/臺(tái)·時(shí)燒結(jié)機(jī)作業(yè)率：是衡量設(shè)備工作狀態(tài)的指標(biāo)，以設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間占日歷時(shí)間的百分?jǐn)?shù)表示。

作業(yè)率=運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/日歷時(shí)間·100%四、燒結(jié)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)5利用系數(shù)：燒結(jié)機(jī)每平方米有效面積每1小時(shí)的生產(chǎn)的產(chǎn)量稱為利用系數(shù)。是衡量燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)效率的指標(biāo)。

利用系數(shù)=燒結(jié)機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量/燒結(jié)機(jī)有效抽風(fēng)面積

單位：噸/米2·時(shí)返礦率：燒結(jié)礦經(jīng)篩分，篩上為成品燒結(jié)礦，篩下為返礦，篩下返礦占燒結(jié)礦總產(chǎn)量的百分率為返礦率。

返礦率=篩下返礦量/燒結(jié)礦總產(chǎn)量·100%燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材6第二部分燒結(jié)工藝一、總工藝流程二、原料準(zhǔn)備工序三、配料工序四、混合造球工序五、燒結(jié)工序六、冷卻工序第二部分燒結(jié)工藝一、總工藝流程7一、燒結(jié)總工藝流程

燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程就是根據(jù)高爐生產(chǎn)的需求，將細(xì)粒的含鐵原料、熔劑、燃料等進(jìn)行配料、混合造球、鋪料點(diǎn)火、抽風(fēng)燒結(jié)，而后降溫固結(jié)，經(jīng)破碎篩分、冷卻整粒后得到成品燒結(jié)礦的過(guò)程。大體可分為7個(gè)工序環(huán)節(jié)。

（1）原料儲(chǔ)存及準(zhǔn)備工序：包括含鐵原料的入垛、燃料的破碎、熔劑的破碎和篩分，其任務(wù)是為配料工序準(zhǔn)備好符合生產(chǎn)要求的混合料、熔劑、和燃料。

（2）配料工序：包括配料礦倉(cāng)或礦槽、圓盤給料機(jī)、稱量設(shè)備等。根據(jù)規(guī)定的燒結(jié)礦化學(xué)成份和使用的原料種類，通過(guò)計(jì)算，將各種料按計(jì)算的配比配制成混合料。

（3）混合造球工序：該工序通常包含一混、二混兩個(gè)部分。一次混合的任務(wù)是混合料的混勻和加水濕潤(rùn)，二次混合的任務(wù)是造球制粒。一次混合加水80%，二次混合加水20%。一、燒結(jié)總工藝流程燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程就是根據(jù)8

（4）燒結(jié)機(jī)工序：分為鋪底料、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)等操作，主要任務(wù)是將混合物料燒結(jié)制成合格的燒結(jié)礦。

（5）抽風(fēng)工序：包括風(fēng)機(jī)、風(fēng)箱、集塵管、除塵器、抽風(fēng)機(jī)、煙囪等設(shè)備。

（6）成品處理工序：包含熱破碎、冷卻、冷篩分及成品運(yùn)輸?shù)刃〉沫h(huán)節(jié)。

（7）環(huán)保除塵工序：常見(jiàn)工藝有機(jī)械除塵、電除塵、旋風(fēng)除塵、布袋除塵等，將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行收集處理，減少環(huán)境污染。我公司燒結(jié)廠采取電除塵工藝。（4）燒結(jié)機(jī)工序：分為鋪底料、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)等操作，主要9燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材10燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材11燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材12二、原料準(zhǔn)備

燒結(jié)混合料的組成主要來(lái)源于以下四個(gè)部分：鐵礦粉、熔劑、燃料、副產(chǎn)品輔料（返礦除塵灰紅泥氧化鐵皮鋼渣等）

燒結(jié)對(duì)鐵礦粉的要求：1.含鐵品味高，包括鐵礦物和脈石礦物的含鐵總和，越高越好。2.酸性氧化物（SiO2、Al2O3）含量低，堿性氧化物CaO和MgO含量高。3.成分穩(wěn)定和粒度適宜。4.S、P、Pb、As、Zn等有害雜質(zhì)越少越好。二、原料準(zhǔn)備燒結(jié)混合料的組成主要來(lái)源于以131、含鐵原料----鐵精粉

燒結(jié)生產(chǎn)使用的主要含鐵原料是鐵精粉，鐵精粉是通過(guò)貧礦礦石粗破、中破、細(xì)破、磨礦，使粒度達(dá)到1mm以下。經(jīng)磁選、浮選等多種選礦方法去除脈石等雜質(zhì)所獲得的產(chǎn)物。自然界中含鐵礦物很多，可被利用的只有20余種，其中主要是磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦四種類型。

1、含鐵原料----鐵精粉14磁鐵礦磁鐵礦外表顏色和條痕均為黑色，俗稱黑礦。其化學(xué)式為Fe3O4，也可看作Fe2O3?FeO，其中Fe2O3為69％，F(xiàn)eO為31％，理論含鐵量為72.4％。有金屬光澤，具有強(qiáng)磁性，晶體呈八面體，組織結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，一般為塊狀或粒狀，難于破碎和還原。這種礦石有時(shí)含有TiO2及V2O5。通常用磁選法得到品位稍高的磁選精礦，我們所使用的國(guó)內(nèi)精粉，多屬于此類。磁性率=Teo/TFe×100%,磁性率=42.8%為純磁鐵鐵礦；磁性率>28.6%為磁鐵礦；磁性率=28.6%-14.3%為半假相磁鐵礦；磁性率<14.3%為假相磁鐵礦。磁鐵礦的特點(diǎn)：在燒結(jié)過(guò)程中，由于受氧化作用要放出一定的熱量。所以該礦粉在溫度不高和燃料用量較少的情況下，即可得到還原性和強(qiáng)度好的燒結(jié)礦。磁鐵礦15赤鐵礦赤鐵礦僅有弱磁性，顏色及條痕色為紅色或暗紅色，俗稱紅礦。其化學(xué)式為Fe2O3，主要存在形態(tài)為不含水的三氧化二鐵，密度4.8-5.3，硬度不一，完整晶型赤鐵礦硬度為5.5-6，理論含鐵量為70%。赤鐵礦在自然界中常形成巨大礦床，從埋藏量和開(kāi)采量來(lái)說(shuō)，都是冶金工業(yè)生產(chǎn)的主要礦石，我國(guó)所進(jìn)口的國(guó)外富礦粉，多屬于此類。赤鐵礦的特點(diǎn)：晶型組織多種多樣，從非常致密到松軟的粉狀，片狀組織表面具有金屬光澤。它的軟溶溫度較高，在燒結(jié)料中成球性比較好，在生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦時(shí)，F(xiàn)e2O3和熔劑中的CaO和MgO發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低熔點(diǎn)，易于燒結(jié)。赤鐵礦16褐鐵礦褐鐵礦化學(xué)式為nFe2O3?mH2O，是含有大量的結(jié)晶水的礦石。自然界中褐鐵礦絕大部分是以2Fe2O3?3H2O的形式存在，一般含鐵量在37～54％，焙燒后可析出結(jié)晶水。其外表顏色為黃褐色，條痕為褐色，無(wú)磁性。褐鐵礦的特點(diǎn)：含有害雜質(zhì)硫、磷、砷較高，密度小，結(jié)構(gòu)松散，孔隙度大，燒損大，燒結(jié)過(guò)程中燃料消耗大，形成大蜂窩式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度不好。故此使用該礦粉時(shí)應(yīng)考慮合理搭配使用，避免造成燒結(jié)礦質(zhì)量下降。褐鐵礦17菱鐵礦菱鐵礦為碳酸鹽鐵礦石，化學(xué)式為FeCO3，理論含鐵量為48.2％，CO2為37.9％。外表顏色為灰色和褐色，風(fēng)化后變?yōu)樯詈稚瑮l痕為灰色或綠色。具有玻璃光澤，密度3.8，硬度3.5～4.0，無(wú)磁性，含硫低，含磷較高，脈石中含堿性氧化物。菱鐵礦的特點(diǎn)：燒結(jié)性能和磁鐵礦相似，礦相結(jié)構(gòu)中往往與其它金屬的碳酸鹽共生。經(jīng)過(guò)焙燒后，分解出CO2氣體，含鐵量顯著增加，礦石也變得疏松多孔，易破碎，還原性好。菱鐵礦182、熔劑熔劑按其性質(zhì)可分為酸性熔劑、中性熔劑和堿性熔劑三類。由于國(guó)產(chǎn)鐵礦石內(nèi)含的脈石多數(shù)是酸性氧化物，所以我國(guó)燒結(jié)廠普遍使用堿性熔劑。我公司燒結(jié)廠也不例外，使用的熔劑主要有生石灰、高鎂粉、輕燒白云石等。2.1熔劑分類：a、酸性熔劑：有效成分當(dāng)中SiO2含量高的熔劑

橄欖石—(Mg，F(xiàn)e)2SiO

蛇紋石—化學(xué)成分通式為A6[Si4O10]（OH）8，A主要為Mg2+，F(xiàn)e2+

石英石—SiO2b、中性熔劑：含Al2O3的熔劑。2、熔劑19c、堿性熔劑：含有CaO和MgO等堿性物質(zhì)的熔劑。石灰石--CaCO3，純石灰石含CaO：56％，CO2：44％；生石灰—CaO消化后變成Ca(OH)2即平時(shí)常說(shuō)的白灰；消石灰—Ca（OH）2；白云石—[Ca.Mg（CO3）2](理論上CaO含量30.4%,CO2含量47.9%,MgO2含量1.7%)；菱鎂石—MgCO3；生鎂粉—是菱鎂石經(jīng)過(guò)破碎加工后的產(chǎn)物，主要化學(xué)成份是MgCO3，純菱鎂石理論上含MgO：47.6%，外表呈白黃色；高鎂粉—由菱鎂石焙燒而來(lái)，主要成分是MgO；輕燒白云石—以白云石為原料在1000℃左右煅燒而成。c、堿性熔劑：含有CaO和MgO等堿性物質(zhì)的熔劑。202.2燒結(jié)過(guò)程配加熔劑目的:a、混合料中加入堿性熔劑，可以使得燒結(jié)礦熔劑化，將煉鐵需要的部分熔劑在高爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)移到燒結(jié)過(guò)程中，可以強(qiáng)化高爐冶煉、改善高爐造渣過(guò)程和降低焦比。同時(shí)改善燒結(jié)性能，強(qiáng)化燒結(jié)過(guò)程和改善透氣性，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)。b、熔劑中的CaO和MgO與燒結(jié)礦中的鐵氧化物等及SiO2等在高溫作用下，生成低熔點(diǎn)化合物，改善燒結(jié)礦強(qiáng)度和還原性。c、熔劑中的生石灰遇水后，發(fā)生消化反應(yīng)生成消石灰，并放出熱量可以提高料溫，減少燒結(jié)過(guò)程的過(guò)濕現(xiàn)象。d、通過(guò)調(diào)整含鎂熔的配加量，可以合理控制燒結(jié)礦中MgO的含量，從而達(dá)到調(diào)劑高爐爐渣良好流動(dòng)性的目的。2.2燒結(jié)過(guò)程配加熔劑目的:212.3堿性熔劑特點(diǎn):a、生石灰要求有一定活性度，避免生燒和過(guò)燒。用量及粒度選擇要適宜，過(guò)多或過(guò)細(xì)的生石灰使燒結(jié)料層過(guò)分疏松，混合料堆密度下降，造球強(qiáng)度降低，輸送過(guò)程中易摔打破碎，造成透氣性變差，影響燒結(jié)產(chǎn)量。過(guò)少或粒度過(guò)粗的熔劑反應(yīng)慢，反應(yīng)不充分，甚至?xí)埩舭c(diǎn)，破壞燒結(jié)強(qiáng)度。b、為提高造球強(qiáng)度，一般在燒結(jié)反應(yīng)前提前將生石灰進(jìn)行消化，使用生石灰時(shí)必須在混合前打水，保證必要的消化時(shí)間。c、消石灰粒度較細(xì)，與粒度較粗的石灰石顆粒相比更易生成低熔點(diǎn)化合物，液相流動(dòng)好，從而降低燃料用量和燃燒帶的阻力。但過(guò)量的消石灰易使燒結(jié)料過(guò)于疏松，燒結(jié)脆性大，強(qiáng)度下降，成品率降低。2.3堿性熔劑特點(diǎn):223、燃料燃料是燒結(jié)過(guò)程的主要熱量來(lái)源，分為氣體燃料、液體燃料和固體燃料。

氣體燃料：氣體燃料主要來(lái)源有高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣，煤氣作用是用來(lái)點(diǎn)火并向燒結(jié)料上層提供熱量。我公司燒結(jié)廠使用的是焦?fàn)t煤氣。

固體燃料：主要種類是焦粉和無(wú)煙煤粉，起發(fā)熱劑和還原劑的作用，燒結(jié)過(guò)程所需熱量主要由固體燃料的燃燒來(lái)提供，對(duì)燒結(jié)過(guò)程的控制及燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量影響很大。3、燃料233.1固體燃料的要求:a、要求固定碳含量高：固定炭是發(fā)熱體，固定炭越高越好；b、要求灰分低：灰分的增加將降低燒結(jié)礦的品位；c、要求揮發(fā)分少：揮發(fā)分的增加將惡化燒結(jié)料層透氣性，降低燒結(jié)礦產(chǎn)量。同時(shí)粘附在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子上，影響除塵效果，降低風(fēng)機(jī)壽命；d、硫、磷等有雜質(zhì)的含量少。3.1固體燃料的要求:243.2固體燃料粒度的影響a、燃料粒度過(guò)大時(shí)影響：燃料在料層中分布不均勻，大顆粒燃料周圍融化的很厲害，燃料顆粒遠(yuǎn)處物料不能很好的液相形成。燃燒帶變寬，燒結(jié)料層透氣性變壞。同時(shí)布料時(shí)如產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，大顆粒集中在下部，燒結(jié)料層上下溫差大，上層強(qiáng)度差，下層過(guò)熔，粘臺(tái)車。

b、燃料粒度過(guò)小時(shí)影響：燃料粒度過(guò)小，燒結(jié)燃燒速度過(guò)快，難以達(dá)到所需要的燒結(jié)溫度，同時(shí)惡化了燒結(jié)料層的透氣性，并且過(guò)小粒度的燃料有可能被氣流帶走。

3.2固體燃料粒度的影響254、副產(chǎn)品輔料高爐除塵灰：從高爐煤氣系統(tǒng)中回收的高爐瓦斯灰，主要由礦粉、焦粉組成，含鐵：30～55％，含碳：8～20％。做為燒結(jié)原料，在回收殘鐵的同時(shí)，還能降低燒結(jié)煤耗，從而降低生產(chǎn)成本。轉(zhuǎn)爐除塵灰：從轉(zhuǎn)爐的爐氣中經(jīng)除塵器回收的含鐵原料，含鐵量較高，并含有鋼渣和石灰粉末。氧化鐵皮：軋鋼過(guò)程中剝落下來(lái)的軋鋼皮，含鐵60～75％，有害雜質(zhì)少，密度大，可以有效提高燒結(jié)礦的品位，降低燒結(jié)煤耗，是很好的燒結(jié)原料。紅泥：煉鋼轉(zhuǎn)爐的煙塵，含鐵量較低，但含有部分的CaO和MgO。鋼渣：煉鋼的副產(chǎn)品，鋼渣中堿性物質(zhì)多，含鐵量較低，同樣也含有部分CaO和MgO。在燒結(jié)料中配少量的紅泥和鋼渣能可以代替部分熔劑，增加燒結(jié)的液相，改善燒結(jié)礦的質(zhì)量提高燒結(jié)礦的結(jié)成率。4、副產(chǎn)品輔料26三、配料工序從工藝流程上，配料操作通常分為一次配料和二次配料。一次配料：由于含鐵原料品種多，且波動(dòng)大，為了提高配料精度、減少成分波動(dòng)而對(duì)含鐵原料進(jìn)行的預(yù)配料，也就是第一節(jié)里提到的原料準(zhǔn)備工序。二次配料：在一次配料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行配加燃料、熔劑和輔料的過(guò)程為二次配料。本節(jié)內(nèi)容中主要介紹二次配料。三、配料工序從工藝流程上，配料操作通常分271、配料定義和意義配料的定義：控制好混勻料、熔劑、燃料、返礦等輔料的下料量，將這幾類物質(zhì)按一定比例配成適宜燒結(jié)用混合料的過(guò)程。配料的意義：燒結(jié)礦的化學(xué)成份穩(wěn)定性對(duì)高爐操作有著極其緊密的關(guān)系，燒結(jié)礦成份波動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致高爐爐溫波動(dòng)，使?fàn)t況失常引起生鐵成分不合格。燒結(jié)礦物理性能不好，將使高爐爐料的透氣性變差，焦比升高，產(chǎn)量下降。所以精心配料是獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)燒結(jié)礦的前提，是保證高爐優(yōu)產(chǎn)、高產(chǎn)、低耗的基礎(chǔ)。1、配料定義和意義282、配料計(jì)算方法配料有三種方法：容積配料法，重量配料法，化學(xué)成分配料法。a、容積配料法：是基于各種物料具有一定的堆比重，借助給料設(shè)備對(duì)添加物料的容積進(jìn)行控制以達(dá)到混合料所要求的配加比例的一種方法。優(yōu)點(diǎn)：方便、投資少。缺點(diǎn)：①設(shè)備給料的誤差較大;②隨料位的高低，下料量波動(dòng)大；③基于物料水分的大小，下料量波動(dòng)；b、重量配料法：是按物料的重量進(jìn)行配料的一種方法，它是連續(xù)進(jìn)行，配料精確度可控制在±1%之內(nèi)，通常稱為連續(xù)重量配料法。該方法借助于電子皮帶秤和定量給料裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料。電子秤給出稱量皮帶的瞬時(shí)送料量信號(hào)，而后信號(hào)輸入給料機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)給定值和電子皮帶秤測(cè)量值的信號(hào)偏差，自動(dòng)調(diào)節(jié)圓盤給料機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到給定的給料量。國(guó)內(nèi)大部分的燒結(jié)廠均采用這種方法；c、化學(xué)成分配料:借助于X射線熒光分析儀，分析原料、燒結(jié)混合料的各種化學(xué)成分，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制原料比例和配加量的一種配料方法。是燒結(jié)廠配料的最理想的方法，目前只在國(guó)外使用。2、配料計(jì)算方法293、配料的要求a、合理搭配各種原料，降低原料成本；b、配料后各種原料化學(xué)成份要穩(wěn)定，滿足原料的燒結(jié)性能和物化反應(yīng)要求；c、配料計(jì)算數(shù)據(jù)要真實(shí)、可靠、準(zhǔn)確；d、配料計(jì)量、控制設(shè)備的精密度要高。3、配料的要求304、影響配料作業(yè)的物、料因素a、物料水份的影響：由于物料水份的增加，物料在礦槽內(nèi)經(jīng)常產(chǎn)生“棚料”、“懸料”、“崩料”現(xiàn)象，會(huì)破壞料流的連續(xù)性和穩(wěn)定性；b、化學(xué)性能的影響：化學(xué)成份波動(dòng)，直接影響燒結(jié)礦成份的波動(dòng)；c、料倉(cāng)料位的影響：圓盤給料是借助摩擦力、離心力和機(jī)械作用力來(lái)完成的，摩擦力的大小是料柱的壓力成正比。因此，料倉(cāng)內(nèi)存料量的波動(dòng)會(huì)破壞圓盤給料的均勻性；4、影響配料作業(yè)的物、料因素31d、設(shè)備性能的影響：設(shè)備性能的好壞對(duì)保證均勻給料、準(zhǔn)確稱量有重要的影響，如圓盤的水平度、襯板的磨損情況、圓盤與礦槽的同心度、電子皮帶稱的精度、轉(zhuǎn)差離合器或調(diào)速電機(jī)的穩(wěn)定性、配料皮帶的速度等都會(huì)影響配料的質(zhì)量；e、同一物料，粒度組成和堆密度的不同，同樣閘門開(kāi)啟量下，料重量有所差別；f、外加輔料的影響：如生產(chǎn)出現(xiàn)波動(dòng)，返礦質(zhì)量和數(shù)量變化劇烈波動(dòng)，造成內(nèi)部惡循環(huán)。除塵灰、紅泥、氧化鐵皮等輔料如添加不勻，也會(huì)對(duì)配料準(zhǔn)確性帶來(lái)嚴(yán)重的影響；d、設(shè)備性能的影響：設(shè)備性能的好壞對(duì)保證均勻給料、準(zhǔn)325、影響配料作業(yè)的操作因素五勤一準(zhǔn)1）勤檢查隨時(shí)觀察原料粒度、水分、顏色、給料量及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的情況；2）勤聯(lián)系勤與上下道工序、燒結(jié)主控、品質(zhì)化驗(yàn)部門聯(lián)系，及時(shí)溝通；3）勤分析判斷經(jīng)常分析判斷原料粒度、水分、顏色、給料量與燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量之間的聯(lián)系，提高分析解決問(wèn)題的能力；4）勤計(jì)算調(diào)整根據(jù)判斷分析，及時(shí)進(jìn)行計(jì)算調(diào)整；5）勤交流總結(jié)及時(shí)總結(jié)本班的配料經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果，與上、下班交流溝通；6）配料準(zhǔn)確水分穩(wěn)定、粒度均勻、下料準(zhǔn)確、給料連續(xù)、判斷準(zhǔn)確、調(diào)整及時(shí)、成分合格。5、影響配料作業(yè)的操作因素33四、混合造球工序四、混合造球工序341、混合機(jī)工作原理：送入混合機(jī)的物料在筒體內(nèi)因摩擦力的作用，隨著筒體旋轉(zhuǎn)方向向上運(yùn)行，當(dāng)提升到一定高度后，由于物料自重作用掉下來(lái)，并沿傾斜筒體的軸向朝低端移動(dòng)。在隨筒壁反復(fù)提升和落下的過(guò)程中，物料中的各種成份和水分混合均勻。經(jīng)多次提升和拋落，物料形成一個(gè)螺旋狀運(yùn)動(dòng)軌跡，并向前推進(jìn)至卸料端排出的過(guò)程。我國(guó)燒結(jié)廠大多使用以滾筒混料機(jī)進(jìn)行一次混合和二次混合的混合造球工藝。一次混合作用重點(diǎn)在于對(duì)混合料加水混勻，二次混合作用重點(diǎn)在于調(diào)水制粒造球。1、混合機(jī)工作原理：35我公司燒結(jié)廠一混滾筒主要參數(shù)1）設(shè)備名稱：Φ3800×15000一次圓筒混合機(jī)2）規(guī)格：Φ3.8×15m3）處理量：660t/h（正常）760t/h（最大）4）充填率：12.17%（正常）14.01%（最大）5）筒體傾斜角：2.0°6）筒體轉(zhuǎn)速：7rpm7）物料停留時(shí)間：2.93min我公司燒結(jié)廠一混滾筒主要參數(shù)36我公司燒結(jié)廠二混滾筒主要參數(shù)1）設(shè)備名稱：Φ4400×18000mm二次圓筒混合機(jī)2）規(guī)格：Φ4.4×18m3）處理量：660t/h（正常）760t/h（最大）4）充填率：10.33%（正常）11.9%（最大）5）筒體傾斜角：1.5°6）筒體轉(zhuǎn)速：7rpm7）物料停留時(shí)間：3.93min我公司燒結(jié)廠二混滾筒主要參數(shù)37混合加水技術(shù)要求：根據(jù)原料性質(zhì)，混合料組成，返礦量波動(dòng)等工藝條件確定適宜的加水量，以保證混合料的充分潤(rùn)濕、混勻和生石灰消化。隨時(shí)觀察混合料水分變化，及時(shí)加減水量，減少水分波動(dòng)。燒結(jié)料混合與造球的目的：一是將混合料各種成份的混勻，保證燒結(jié)料物理化學(xué)性質(zhì)均勻一致；二是使混合料水份合適而均勻，從而獲得最好的粒度組成，改善燒結(jié)料層的透氣性，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量?；旌霞铀夹g(shù)要求：根據(jù)原料性質(zhì)，混合料組成，返礦量波382、一次混合的目的：各種含鐵物料、熔劑、燃料經(jīng)配料后還不能直接燒結(jié)，要保證燒結(jié)礦化學(xué)成分穩(wěn)定不波動(dòng)，燃料、熔劑分散均勻，充分接觸、發(fā)生作用；加入適量的水分使混合料潤(rùn)濕，為造球創(chuàng)造條件。

3、影響一次混料的因素：1）原料的表面特征、形狀對(duì)混勻有一定影響；2）顆粒表面電荷大的顆粒，與水結(jié)合性好的親水物料，容易被水潤(rùn)濕，形成較大的表面張力，混勻效果好；3）原料粘性大的物料有利于造球，不利于混勻，粘性大的物料不利于造球，有利于混勻；4）粒度：粒度大易偏析，難于混勻，表面粗糙，多棱角的物料較圓滑物料更易制粒；5）比重：比重相差大的物料，不利于混勻和制粒。2、一次混合的目的：394、二次混料的目的：強(qiáng)化制粒影響燒結(jié)混合料強(qiáng)化制粒的因素較多，包括原料因素、工藝設(shè)備因素。在原料條件固定的前提下，混合料水分、混料機(jī)的轉(zhuǎn)速、充填率、混料時(shí)間起到主要作用。水是混合料造球的重要因素。圓筒造球機(jī)轉(zhuǎn)速在一定程度上代表了燒結(jié)混合料在圓筒混料機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)制粒效果不同。充填率代表了燒結(jié)混合料在圓筒造球機(jī)內(nèi)的受力、混合料之間的相互作用?；炝蠒r(shí)間代表混合料的在圓筒混料機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間。4、二次混料的目的：強(qiáng)化制粒405、影響造球的因素：1）鐵礦粉的性能：顆粒的形狀和親水性能影響大。親水性高，顆粒表面接觸角小，容易潤(rùn)濕，成球制粒性能好。a、磁鐵礦：由于結(jié)構(gòu)致密、堅(jiān)硬、比重大，不容易潤(rùn)濕，所以這種礦物混合不易制粒造球。b、赤鐵礦：組織也較致密，但它含的雜質(zhì)多（Al2O3、CaO、MgO）親水性比磁鐵礦要好，故赤鐵礦較為容易造球。但混勻效果要比磁鐵礦差一些。c、褐鐵礦：含有結(jié)晶水多燒損大，比重小，易被水潤(rùn)濕，易造球。但水份大時(shí)會(huì)自滾成球，難于使燃料與其均勻混合，不利于燒結(jié)。2）生石灰：生石灰是種活性熔劑，遇水消化成消石灰，由于粒度很細(xì)、親水性好，故而是造球成球的核心。消石灰：比表面積大，消石灰顆粒表面帶有負(fù)電荷，水分子有偶極性，消石灰可以吸附水分子，周圍呈負(fù)電性，有很強(qiáng)的吸水性和天然的粘結(jié)力，改善了物料的成球性。3）焦粉：因多孔隙，表面張力大，易形成造球核心。5、影響造球的因素：414）制粒時(shí)間：滾動(dòng)造球所需時(shí)間視成品球的尺寸和原料成球的難易而定，一般為3～6min。增加制粒時(shí)間對(duì)球的質(zhì)量有好處，但產(chǎn)量下降，縮短制粒時(shí)間，球的機(jī)械強(qiáng)度低，而且多余的水分不能排出。5）料溫：由于料溫提高后，水的粘度降低，流動(dòng)性變好，加快了顆粒的長(zhǎng)大。同時(shí)水的表面張力也降低，影響顆粒的機(jī)械強(qiáng)度。由于溫度上升時(shí)，水的粘度比它的表面張力減小得多，在實(shí)際生產(chǎn)上表現(xiàn)出預(yù)熱對(duì)制粒有利。所以提高料溫，對(duì)造球的產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量都有良好的效果。6）轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速太大，物料受離心力作用大，以至使物料緊貼筒壁隨之運(yùn)轉(zhuǎn)而沒(méi)有滾動(dòng)作用。完全失去混合、造球的意義。轉(zhuǎn)速太低，物料所受的重力大于圓筒的離心力，因而不能把物料提升到足夠的高度，只能堆積在圓筒下部呈“泄落式”狀態(tài)，雖然可以部分造球制粒，但不能使物料混勻。4）制粒時(shí)間：滾動(dòng)造球所需時(shí)間視成品球的尺寸和原料成426、混合料水分大小的判斷經(jīng)加水濕潤(rùn)造球，將混合料含水比例控制在7.5—9.5%之間為最佳效果。

水分適宜時(shí)的特征：（1）手握料后能保持團(tuán)狀，輕微抖動(dòng)能散開(kāi)；（2）手握料后手感柔和，有少數(shù)粉末沾手；（3）形成直徑1～3mm的小球；（4）料面無(wú)特殊光澤。水分過(guò)大或過(guò)小的特征：（1）水分小時(shí)，手握不成球、無(wú)小球；（2）水分過(guò)大時(shí)，料有光澤，手握成團(tuán)后，攪動(dòng)后不易散開(kāi)，有泥粘在手上。6、混合料水分大小的判斷43五、燒結(jié)機(jī)工序五、燒結(jié)機(jī)工序441、燒結(jié)機(jī)工作原理：帶式燒結(jié)機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)的主要設(shè)備，它是由給料裝置、點(diǎn)火裝置、傳動(dòng)裝置、軌道、臺(tái)車、風(fēng)箱、密封裝置和機(jī)架等組成。在鋼結(jié)構(gòu)的機(jī)架上鋪設(shè)臺(tái)車行走的封閉軌道，各個(gè)單獨(dú)的臺(tái)車在封閉的軌道上連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)頭部的電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)裝置帶動(dòng)的頭部星輪將臺(tái)車由下部軌道經(jīng)頭部彎道抬到上部水平軌道，并推動(dòng)前面的臺(tái)車箱向機(jī)尾方向移動(dòng)。在臺(tái)車移動(dòng)過(guò)程中。給料裝置將鋪底料和混合料布到臺(tái)車上，并隨著臺(tái)車移動(dòng)至風(fēng)箱上面即點(diǎn)火器下面時(shí)，同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火抽風(fēng)，燒結(jié)過(guò)程從此開(kāi)始。當(dāng)臺(tái)車?yán)^續(xù)移動(dòng)時(shí)，位于臺(tái)車下面的風(fēng)箱繼續(xù)抽風(fēng)，燒結(jié)過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)臺(tái)車移至燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱時(shí)，燒結(jié)過(guò)程完畢，臺(tái)車在機(jī)尾彎道處進(jìn)行翻轉(zhuǎn)卸料，然后依靠后方臺(tái)車的頂推作用而沿著一定傾角（機(jī)尾固定彎道式燒結(jié)機(jī)）的運(yùn)行軌道移動(dòng)，當(dāng)臺(tái)車移至頭部彎道處，被轉(zhuǎn)動(dòng)著的頭部星輪咬入，通過(guò)頭部彎道轉(zhuǎn)至上部水平軌道，臺(tái)車運(yùn)轉(zhuǎn)一周，完成一個(gè)工作循環(huán)，如此反復(fù)進(jìn)行。1、燒結(jié)機(jī)工作原理：45我公司燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)基本參數(shù)我公司燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)基本參數(shù)462、燒結(jié)點(diǎn)火點(diǎn)火的目的（1）將燒結(jié)料表層加熱到高于燃料的燃點(diǎn)（700℃），借助于抽風(fēng)，使燒結(jié)過(guò)程順利進(jìn)行；（2）向上層燒結(jié)料補(bǔ)給一定的熱量，便于改善燒結(jié)礦的質(zhì)量強(qiáng)化燒結(jié)過(guò)程。2、燒結(jié)點(diǎn)火47我公司燒結(jié)廠點(diǎn)火器基本參數(shù)我公司燒結(jié)廠點(diǎn)火器基本參數(shù)48對(duì)點(diǎn)火的要求：（1）合適的點(diǎn)火溫度。點(diǎn)火溫度過(guò)低，表層積蓄的熱量太少，不足以給下層創(chuàng)造充分的點(diǎn)燃條件，無(wú)法使料層達(dá)到燒結(jié)溫度；點(diǎn)火溫度過(guò)高，就會(huì)造成表層燒結(jié)礦過(guò)熔。（2）適宜的點(diǎn)火時(shí)間。點(diǎn)火時(shí)間取決與點(diǎn)火器的長(zhǎng)度和燒結(jié)機(jī)的速度，在點(diǎn)火溫度一定時(shí)，點(diǎn)火時(shí)間長(zhǎng)，點(diǎn)火器傳給燒結(jié)料的熱量就大，可以提高表層燒結(jié)礦的強(qiáng)度和提高成品率；若點(diǎn)火時(shí)間不足則點(diǎn)火溫度必須提高，以確保表層混合料能積蓄一定的熱量。（3）沿臺(tái)車寬度方向上均勻點(diǎn)火，以保證燒結(jié)過(guò)程的均勻進(jìn)行。對(duì)點(diǎn)火負(fù)壓的控制：過(guò)高的點(diǎn)火負(fù)壓將使得冷空氣自點(diǎn)火器下部大量進(jìn)入點(diǎn)火爐而降低點(diǎn)火溫度，同時(shí)使得料面點(diǎn)火不勻。另一方面高的負(fù)壓將使得松散料面壓緊，降低料層透氣性。過(guò)低的負(fù)壓，不能保證點(diǎn)火器的燃燒產(chǎn)物進(jìn)入料層，熱量利用變差。對(duì)點(diǎn)火的要求：493、燒結(jié)過(guò)程控制3.1燒結(jié)操作方針：“精心備料、穩(wěn)定水碳、減少漏風(fēng)、厚料低碳、燒透篩盡”。

“精心備料”是燒結(jié)生產(chǎn)的前提條件；“穩(wěn)定水碳”是穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵性措施；“減少漏風(fēng)”是燒結(jié)的保證條件；“厚料低碳、燒透篩盡”是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗燒結(jié)礦的途徑。3、燒結(jié)過(guò)程控制503.2燒結(jié)重點(diǎn)操作內(nèi)容三點(diǎn)五勤觀察點(diǎn)火溫度、終點(diǎn)溫度、廢氣溫度。做好“五勤”即：（1）勤檢查：機(jī)尾斷面，點(diǎn)火布料情況，水碳穩(wěn)定情況，儀表顯示及臺(tái)車等；（2）勤聯(lián)系：料、水分、焦粉、煤氣、助燃風(fēng)等；（3）勤分析判斷：根據(jù)檢查情況，分析原因，采取措施；（4）勤調(diào)整：焦粉、點(diǎn)火溫度、料層、機(jī)速等；（5）勤清理：勤清理松料器，勤整理爐條，緊固松動(dòng)欄板等。3.2燒結(jié)重點(diǎn)操作內(nèi)容513.3燒結(jié)過(guò)程碳的判斷與控制（1）煤耗高時(shí)，臺(tái)車移出點(diǎn)火器后2～3m表面紅層不變色，表面過(guò)熔結(jié)硬殼，點(diǎn)火溫度、總管負(fù)壓、廢氣溫度升高，因垂直燒結(jié)速度降低，燃燒帶往往達(dá)不到蓖條，機(jī)尾卸礦時(shí)礦層斷面冒火苗，高堿度燒結(jié)礦會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)勁的藍(lán)色火苗，斷面赤紅部分占全礦層的二分之一以上，燒結(jié)礦成薄壁蜂窩狀大氣孔，F(xiàn)eO升高，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致粘料，熱返礦量增大，混料水分難以控制，燒結(jié)礦強(qiáng)度降低。（2）煤耗低時(shí)，表層點(diǎn)火不好，臺(tái)車出點(diǎn)火器后表面料層紅色比正常時(shí)縮短，料面有浮灰，垂直燒結(jié)速度降低，點(diǎn)火溫度、總管負(fù)壓、廢氣溫度降低，機(jī)尾斷面呈暗紅色，赤紅層變薄，嚴(yán)重時(shí)有花臉，燒結(jié)礦FeO降低，返礦量增大，燒結(jié)礦產(chǎn)強(qiáng)度降低。（3）燃料粒度大：點(diǎn)火不均勻，機(jī)尾斷面冒火苗，局部過(guò)熔，斷面呈“花臉”，有粘臺(tái)車現(xiàn)象。3.3燒結(jié)過(guò)程碳的判斷與控制52六、帶冷工序1、燒結(jié)礦冷卻的目的及意義

燒結(jié)礦在燒結(jié)機(jī)上燒成之后從機(jī)尾卸下時(shí)，其溫度大約在750～800℃，對(duì)這樣的赤熱燒結(jié)礦，一般要將其冷卻到150℃以下，這是為了：（1）保護(hù)運(yùn)輸設(shè)備，使長(zhǎng)區(qū)配置緊湊。（2）保護(hù)高爐爐頂設(shè)備及高爐礦槽。（3）改善高爐、燒結(jié)廠的勞動(dòng)條件。（4）為燒結(jié)礦的整粒及分出鋪底料創(chuàng)造條件。目前的燒結(jié)冷卻設(shè)備根據(jù)形狀構(gòu)造主要分成三類：帶式冷卻機(jī)、環(huán)式冷卻機(jī)、立式冷卻機(jī)。六、帶冷工序1、燒結(jié)礦冷卻的目的及意義532、帶式冷卻機(jī)的優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）布料均勻。由于帶冷機(jī)臺(tái)車是矩形的，并且沿直線運(yùn)行，因而燒結(jié)礦能夠均勻地布到臺(tái)車上，不易產(chǎn)生布料偏析和短路漏風(fēng)的現(xiàn)象。（2）在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不易出現(xiàn)跑偏、變形等問(wèn)題，設(shè)備的密封性能較好。（3）帶冷機(jī)呈狹長(zhǎng)條形，適宜在狹長(zhǎng)的地帶配置，而且可在同一廠房?jī)?nèi)實(shí)行平行配置，因此適合與安裝有多臺(tái)燒結(jié)機(jī)的廠房相配套。（4）帶冷機(jī)可安裝成一定的傾角，可兼作運(yùn)輸設(shè)備，把冷卻的燒結(jié)礦運(yùn)至緩沖礦槽。（5）帶冷機(jī)蓖條不易堵塞。由于帶冷機(jī)卸礦時(shí)翻轉(zhuǎn)180°，細(xì)粒燒結(jié)礦一般能掉下來(lái)，所以蓖條不易堵塞。缺點(diǎn)：（1）設(shè)備重，體積大。由于帶冷機(jī)的回車行程是空載的，所以設(shè)備重量較相同處理能力的環(huán)冷機(jī)要重約1/4。（2）帶冷機(jī)的軸流風(fēng)機(jī)裝在帶冷機(jī)上方的高架式機(jī)架上，對(duì)安裝檢修不便。2、帶式冷卻機(jī)的優(yōu)、缺點(diǎn)54燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材55燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材563、環(huán)冷機(jī)簡(jiǎn)介環(huán)式冷卻機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置由兩套傳動(dòng)系統(tǒng)組成，傳動(dòng)方式為摩擦傳動(dòng)。每個(gè)系統(tǒng)都由電機(jī)、減速機(jī)、主動(dòng)摩擦輪、被動(dòng)摩擦輪組成。其特點(diǎn)是兩套系統(tǒng)完全相同，以提供相同的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。兩套系統(tǒng)都是懸掛在固定的門形框架上的，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)可以繞門形框架上的軸產(chǎn)生少量轉(zhuǎn)動(dòng)以吸收回轉(zhuǎn)框架運(yùn)行過(guò)程中的震動(dòng)。用螺釘聯(lián)接在回轉(zhuǎn)框架上的摩擦板在摩擦輪的帶動(dòng)下可繞內(nèi)、外水平軌道作圓周運(yùn)動(dòng)。環(huán)冷機(jī)的臺(tái)車體是用鉸鏈連接在回轉(zhuǎn)框架上的，臺(tái)車體在受料區(qū)域接受從給礦漏斗卸下的熾熱的燒結(jié)礦后，隨回轉(zhuǎn)框架沿水平圓形軌道做圓周運(yùn)動(dòng)。在卸礦區(qū)，水平圓形軌道改為向下彎曲的曲軌，裝滿燒結(jié)礦的臺(tái)車體底板隨曲軌軌跡傾斜，將冷卻的燒結(jié)礦從排料斗卸出，完成一個(gè)循環(huán)。3、環(huán)冷機(jī)簡(jiǎn)介57與帶冷機(jī)相比，環(huán)冷機(jī)具有占地面積少、投資省、設(shè)備利用率高等優(yōu)點(diǎn)。但是由于環(huán)冷機(jī)臺(tái)車為圓周運(yùn)動(dòng)，且回轉(zhuǎn)半徑大，所以其運(yùn)動(dòng)規(guī)律較之帶冷機(jī)臺(tái)車的直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，在運(yùn)行過(guò)程中易發(fā)生臺(tái)車跑偏現(xiàn)象，導(dǎo)致臺(tái)車輪緣啃咬鋼軌邊，臺(tái)車體擠壓磨損密封橡膠皮，電機(jī)電流升高等故障發(fā)生。這些現(xiàn)象會(huì)影響環(huán)冷機(jī)的正常運(yùn)行及燒結(jié)礦的冷卻效果。環(huán)冷機(jī)和帶冷機(jī)各有各的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，我公司產(chǎn)燒結(jié)廠采取環(huán)冷機(jī)的初衷是由場(chǎng)地布置因素來(lái)確定的。與帶冷機(jī)相比，環(huán)冷機(jī)具有占地面積少、投58我公司燒結(jié)廠環(huán)冷機(jī)基本參數(shù)我公司燒結(jié)廠環(huán)冷機(jī)基本參數(shù)59第三部分燒結(jié)原理一、燒結(jié)料層結(jié)構(gòu)及溫度分布二、燒結(jié)過(guò)程中的主要物理化學(xué)變化三、燒結(jié)礦成礦機(jī)理四、燒結(jié)礦的礦物組成、結(jié)構(gòu)及特性第三部分燒結(jié)原理一、燒結(jié)料層結(jié)構(gòu)及溫度分布60燒結(jié)機(jī)行走過(guò)程中的縱向切面如下圖所示:燒結(jié)機(jī)行走過(guò)程中的縱向切面如下圖所示:61燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材62一、燒結(jié)料層結(jié)構(gòu)及溫度分布帶式燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)燒結(jié)過(guò)程是自上而下進(jìn)行的，沿其料層高度溫度變化的情況一般可分為五層，各層中的反應(yīng)變化情況如上圖所示。

點(diǎn)火開(kāi)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(guò)濕層。隨著臺(tái)車由機(jī)頭向機(jī)尾移動(dòng)，后四層又相繼消失，最終只剩燒結(jié)礦層。一、燒結(jié)料層結(jié)構(gòu)及溫度分布帶式燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)燒63燒結(jié)礦層：表面至1100℃為固態(tài)燒結(jié)礦層；1100℃至燃料燃燒結(jié)束溫度為熔融燒結(jié)礦層。該層透氣性良好，隨燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行不斷加厚。主要反應(yīng)是液相凝固，礦物析晶，空氣經(jīng)過(guò)此帶得到預(yù)熱。成礦層可分為冷燒結(jié)礦和熱燒結(jié)礦兩層。冷燒結(jié)礦層的表層強(qiáng)度較差，其原因一是燒結(jié)溫度低，二是被抽入冷空氣快速急冷，表層礦物來(lái)不及釋放能量而析晶，因而玻璃質(zhì)較多，內(nèi)應(yīng)力大而性脆。燒結(jié)礦層：64燃燒層：該層溫度變化狀況：從固體燃料著火溫度（約600~800℃）開(kāi)始到燃料燃燒結(jié)束。最高溫度取決于固體燃料配比，高燃料配比溫度可達(dá)1500℃以上，目前的低溫?zé)Y(jié)要求不超過(guò)1350℃。該層中發(fā)生的主要反應(yīng)為：C的燃燒、MCO3分解、FeS2氧化、形成液相、鐵氧化物分解還原氧化。由于燃料燃燒，混合料在固相反應(yīng)形成的低熔點(diǎn)礦物在高溫下軟化，進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生液相，占據(jù)通氣的空隙通道，所以氣體通過(guò)阻力最大。該層對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量影響很大，過(guò)厚影響燒結(jié)料層透氣性而導(dǎo)致產(chǎn)量降低，過(guò)薄則燒結(jié)溫度低，液相數(shù)量不足，燒結(jié)礦粘結(jié)不好，燒結(jié)礦強(qiáng)度低。該帶厚度主要受燃料配加量、原燃料的粒度、抽風(fēng)量等因素的影響。燃燒層：65預(yù)熱層：溫度范圍從150℃~至著火溫度?；旌狭媳蝗紵龓聛?lái)的熱廢氣預(yù)熱，特點(diǎn)是廢氣溫度快速下降，熱交換進(jìn)行迅速劇烈。在相應(yīng)的溫度下，該帶內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)是氧化還原、結(jié)晶水分解和碳酸鹽分解，鐵礦石的氧化還原以及固相反應(yīng)等。干燥層：干燥層溫度范圍：露點(diǎn)~（150-200）℃。該層中，上層廢氣溫度繼續(xù)下降，透氣性較好。主要反應(yīng)為燒結(jié)料中的水分蒸發(fā)，干燥過(guò)程中易使燒結(jié)料球顆粒的崩壞。預(yù)熱層：66過(guò)濕層：溫度范圍從料溫到露點(diǎn)溫度。由于上層廢氣中帶入較多的水分，進(jìn)入本層時(shí)，溫度降到露點(diǎn)以下而冷凝析出，由于料層過(guò)濕出現(xiàn)的重力水易破壞已造好的混合料小球，從而影響燒結(jié)透氣性，降低燒結(jié)速度。如產(chǎn)生泥狀液體流到蓖板，會(huì)造成蓖板嚴(yán)重堵塞，破壞燒結(jié)過(guò)程。生產(chǎn)中多采用混合料預(yù)熱等措施來(lái)減少過(guò)濕層的影響。過(guò)濕層：67二、燒結(jié)過(guò)程中的主要物理化學(xué)變化

燒結(jié)過(guò)程的主要物理化學(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；二、燒結(jié)過(guò)程中的主要物理化學(xué)變化

燒結(jié)過(guò)程的主要物理化學(xué)變化681、燃料的燃燒和熱交換燒結(jié)過(guò)程物化反應(yīng)：燒結(jié)過(guò)程是一系列物理化學(xué)變化的綜合過(guò)程，這些變化以一定的溫度和熱量為需求條件，這種條件的創(chuàng)造來(lái)源于混合料中碳的燃燒?；旌狭现械奶嫉娜紵峁┑臒崃空紵Y(jié)所需熱量的90%左右。

該過(guò)程不僅錯(cuò)綜復(fù)雜，而且瞬息萬(wàn)變，在幾分鐘甚至幾秒鐘內(nèi)，燒結(jié)料就因強(qiáng)烈的熱交換而從70℃以下被加熱到1200～1500℃，與此同時(shí)，它還要從固相中產(chǎn)生液相，然后液相又被迅速冷卻而凝固。1、燃料的燃燒和熱交換燒結(jié)過(guò)程物化反應(yīng)：691.1固體燃料的燃燒燒結(jié)過(guò)程燃料燃燒的特點(diǎn)：a.燃料少但最高燃燒溫度高；b.固體燃料在混合料中分布稀疏，導(dǎo)致局部的還原性氣氛和宏觀的氧化性氣氛；c.較大的空氣過(guò)剩系數(shù)和燃料的不完全燃燒；d.強(qiáng)烈的自動(dòng)蓄熱作用導(dǎo)致料層上下的燃燒溫度（或高溫區(qū)）溫度差別很大；e.固體燃料燃燒是影響燒結(jié)過(guò)程的最重要元素；f.固體燃料燃燒速度決定了燒結(jié)速度，決定了燒結(jié)產(chǎn)量；g.固體燃料燃燒對(duì)燒結(jié)過(guò)程氣氛有很大影響，配比高導(dǎo)致還原氣氛增強(qiáng)。1.1固體燃料的燃燒701.2影響燃燒反應(yīng)的因素：燒結(jié)過(guò)程中燃料燃燒是受擴(kuò)散控制的，因此，燒結(jié)混合料中燃料燃燒速度及燃燒帶的厚度與燃料顆粒的直徑、燃料配加量、氣流的流速及料層的透氣性有關(guān)。在其他條件一定時(shí)，粒度的大小成為燒結(jié)過(guò)程質(zhì)量的決定性因素：粒度過(guò)大，造成過(guò)厚的燃燒帶，增加了料層的阻力，料層透氣性變差，降低燃燒速度，增加燃燒時(shí)間，降低燒結(jié)礦產(chǎn)量，增加燃耗。且在轉(zhuǎn)運(yùn)和布料時(shí)易產(chǎn)生偏析，下部燃料多，造成局部過(guò)熔，燒壞篦條；若粒度過(guò)小，則降低料層的透氣性，同時(shí)由于燃燒速度過(guò)快，高溫時(shí)間短而使燃燒層過(guò)薄，不能形成適宜的高溫區(qū)溫度，來(lái)不及產(chǎn)生足夠的液相，影響了燒結(jié)礦的強(qiáng)度。過(guò)細(xì)的燃料還會(huì)被氣流帶走，造成燃料損失。1.2影響燃燒反應(yīng)的因素：712、水分蒸發(fā)及冷凝燒結(jié)料因造球常需要加入一定量的水，水是燒結(jié)過(guò)程順利進(jìn)行的重要條件之一。燒結(jié)過(guò)程中水分具有改善混合料的制粒、導(dǎo)熱、改善熱交換、潤(rùn)滑降低氣流阻力和助燃的作用。a、燒結(jié)過(guò)程中水分的蒸發(fā)從混合料預(yù)熱開(kāi)始階段，廢氣溫度高，廢氣中水蒸氣壓力低，滿足水蒸汽蒸發(fā)的條件，水分蒸發(fā)速度逐漸加快，廢氣的含水量升高很快，溫度快速降低。燒結(jié)料含水量降低形成干燥層。這一過(guò)程中，由于蒸發(fā)吸熱，使廢氣溫度下降，飽和蒸氣壓也相應(yīng)下降，而廢氣中水蒸氣壓力卻增大，兩者逐漸接近，當(dāng)相等時(shí)，蒸發(fā)停止。干燥層終了溫度為100～150℃左右。b、燒結(jié)過(guò)程中水分的冷凝廢氣經(jīng)干燥層后，帶著水蒸氣的廢氣在穿過(guò)下層冷料時(shí)，由于與物料間進(jìn)行熱交換，自身溫度不斷降低，由1100～1500℃降到100℃以下。廢氣的飽和水蒸汽壓下降很多，氣中的水氣就開(kāi)始在冷料表面上發(fā)生冷凝，燒結(jié)料出現(xiàn)過(guò)濕。2、水分蒸發(fā)及冷凝72過(guò)濕層對(duì)透氣性非常不利：加大了氣體通過(guò)的阻力；破壞造好的小球，甚至出現(xiàn)泥漿阻礙氣體通過(guò)。如何消除過(guò)濕？（1）改善燒結(jié)料層原始透氣性。（2）提高燒結(jié)混合料的濕容量。生石灰消化成消石灰膠體顆粒，可以吸附和持有大量水分而不失去物料的松散性和透氣性。因此，燒結(jié)料層內(nèi)的少量冷凝水，將會(huì)為料球中的這些膠體顆粒所吸附和持有，可使混合料的料球不被破壞，也不至堵塞孔道，使燒結(jié)層保持良好的透氣性（3）提高料溫，使料溫預(yù)熱到露點(diǎn)以上。提高料溫的措施：用熱返礦預(yù)熱混合料；用生石灰預(yù)熱混合料；用蒸氣預(yù)熱混合料；熱風(fēng)預(yù)熱混合料。過(guò)濕層對(duì)透氣性非常不利：加大了氣體通過(guò)的733、碳酸鹽的分解石灰石的分解及結(jié)晶水的放出石灰石分解溫度800℃附近，通常在燃燒帶分解，消耗高溫區(qū)熱量，降低高溫區(qū)溫度，為了達(dá)到燒結(jié)過(guò)程所需溫度，必須提高固體燃料配比。結(jié)晶水放出溫度根據(jù)結(jié)晶水特性，在300~800℃范圍，低溫區(qū)放出對(duì)燃耗無(wú)影響，但高溫區(qū)放出要消耗熱量，會(huì)增加燃耗。高含水褐鐵礦含大量結(jié)晶水，放出結(jié)晶水會(huì)增加廢氣水蒸氣含量，加重過(guò)濕現(xiàn)象，不利于燒結(jié)過(guò)程。過(guò)高結(jié)晶水甚至?xí)?dǎo)致泥狀物堵塞蓖條，破壞燒結(jié)過(guò)程。3、碳酸鹽的分解石灰石的分解及結(jié)晶水的放出74碳酸鹽在燒結(jié)條件下分解歷時(shí)總共只有2分鐘左右，而有效的分解時(shí)間還要短，因?yàn)殡S著燒結(jié)層的下移，廢氣中CO2含量下降，燒結(jié)層中殘留的石灰石可在630℃左右結(jié)束分解，這種在燃燒帶以后分解出的CaO對(duì)燒結(jié)礦的固結(jié)和強(qiáng)度都沒(méi)有好處。在燒結(jié)過(guò)程中不僅要求CaCO3完全分解，而且要求分解出來(lái)的CaO與其他礦物結(jié)合或被液相完全吸收，不希望有游離的CaO存在。因?yàn)橐园c(diǎn)形式存在于燒結(jié)礦中的游離CaO會(huì)吸水消化，增加體積，嚴(yán)重影響燒結(jié)礦的強(qiáng)度。從化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)來(lái)看，碳酸鹽的分解為多相反應(yīng)，受相界面的化學(xué)反應(yīng)和CO2在產(chǎn)物層中的擴(kuò)散控制。影響燒結(jié)過(guò)程中石灰石完全分解并與礦石化合的因素主要是石灰石的粒度，燒結(jié)溫度和燒結(jié)混合料中礦石的種類和粒度。在我國(guó)主要使用精礦粉生產(chǎn)熔劑性或高堿度燒結(jié)礦的條件下，起決定作用的是石灰石粒度。為了保證石灰石在燒結(jié)過(guò)程中完全分解，并被礦石所吸收，石灰石的粒度不宜過(guò)大。燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材754、鐵氧化物氧化還原燒結(jié)過(guò)程是氧化性氣氛，但由于燒結(jié)料中碳分布的偏析和氣體組成分布的不均勻性，使得某些區(qū)域，特別是在燃料顆粒周圍的(CO2)／(CO)比值很小，呈現(xiàn)還原性氣氛，而該處的溫度又較高，部分Fe3O4將可能被還原成FeO；還原性氣氛很強(qiáng)的情況下，甚至可能被還原成Fe。在遠(yuǎn)離燃料顆粒的區(qū)域，(CO2)／(CO)比值可能很大，相應(yīng)氧含量可能很多，呈現(xiàn)氧化性氣氛，F(xiàn)e3O4和FeO就可能被氧化。實(shí)際的燒結(jié)還原過(guò)程取決于燒結(jié)配料和工藝等條件，例如燒結(jié)配料中的配碳量、鐵礦粉自身的還原性、鐵礦粉與還原劑接觸的表面積和時(shí)間和燒結(jié)溫度等。隨著配碳量的增加，燒結(jié)礦還原程度增加。燒結(jié)配料中鐵礦石的粒度小，比表面積大，但由于高溫持續(xù)時(shí)間短，CO向顆粒中擴(kuò)散條件差，再加上Fe3O4本身還原性不好，所以Fe3O4還原受到限制。特別當(dāng)燒結(jié)料中加入石灰石時(shí)，石灰石分解耗熱及分解出的CaO與礦石形成易熔物降低燃燒帶溫度，還原過(guò)程受到限制，燒結(jié)礦中FeO下降。相反當(dāng)燒結(jié)料中加入MgO后形成難熔化合物，燃燒層溫度及燒結(jié)礦中FeO將上升。當(dāng)燒結(jié)礦最后的結(jié)構(gòu)形成后，燒結(jié)礦經(jīng)受很弱的二次氧化。一般是在燒結(jié)礦的孔隙表面、裂縫以及有缺陷附近的磁鐵礦粒子部分被氧化。分布在硅酸鹽相間的磁鐵礦結(jié)晶由于氧輸送困難不會(huì)再二次氧化。4、鐵氧化物氧化還原76三、燒結(jié)礦成礦機(jī)理1、固相反應(yīng)：固相反應(yīng)是在一定的溫度物料沒(méi)有熔化之前，兩種固體的這種或那種離子克服晶格中的結(jié)合力，在晶格內(nèi)部進(jìn)行位置交換，并擴(kuò)散到與之相接觸的鄰近的其他晶格內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)。這種反應(yīng)能夠進(jìn)行的重要因素是溫度，而且固相下只能進(jìn)行放熱的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物是固體。在燒結(jié)過(guò)程中，由于燃料的燃燒產(chǎn)生高溫廢氣加熱了燒結(jié)料，這為固相反應(yīng)的進(jìn)行創(chuàng)造了條件。(1)在燒結(jié)料部分或全部熔化以前，料層中每一顆粒相互位置是不變動(dòng)的，每個(gè)顆粒僅與它直接接觸的顆粒發(fā)生反應(yīng)，而且兩種物質(zhì)間反應(yīng)的最初產(chǎn)物只能形成同一種化合物，(2)Fe2O3只能溶入SiO2而不能與SiO2發(fā)生相互作用，而Fe3O4則不能與CaO反應(yīng)，三、燒結(jié)礦成礦機(jī)理1、固相反應(yīng)：77(3)顆粒之間的固相反應(yīng)，產(chǎn)生新生鹽類再結(jié)晶，可以在顆粒之間搭橋而產(chǎn)生一定的固結(jié)作用。但燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行較快，固相反應(yīng)由固相擴(kuò)散控制，反應(yīng)速度較慢，得不到充分發(fā)展，也就不足以形成有效的固相聯(lián)結(jié)。

燒結(jié)過(guò)程的固相反應(yīng)只是為液相生成提供了條件。在固相中所發(fā)生的過(guò)程與已燒結(jié)好的燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)之間也沒(méi)有直接聯(lián)系。由于燒結(jié)時(shí)間短，高溫帶通常約3分鐘，固相反應(yīng)產(chǎn)物雖不能決定燒結(jié)礦最終礦物成分，但能形成原始燒結(jié)料所沒(méi)有的低熔點(diǎn)的新物質(zhì)。在溫度繼續(xù)升高時(shí)，就成為液相形成的先導(dǎo)，使液相生成的溫度降低。因此，固相反應(yīng)的類型與最初形成的固相反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)燒結(jié)過(guò)程具有重要作用。(3)顆粒之間的固相反應(yīng)，產(chǎn)生新生鹽類再結(jié)晶，可以在782、提高固相反應(yīng)速度的因素（1）原始物料的細(xì)化提高其分散度，增加顆粒之間的接觸面積，同時(shí)活化表面晶格，加快固相反應(yīng)；（2）溫度的升高促使固相物質(zhì)內(nèi)能增加，晶格質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，體系趨于不穩(wěn)定，擴(kuò)散加速；（3）添加混磨的細(xì)鐵酸鹽等活性物質(zhì)，促進(jìn)固相反應(yīng)；（4）燒結(jié)混合料顆粒密實(shí)，改善物料顆粒之間的接觸，也能有效的促進(jìn)固相反應(yīng)。2、提高固相反應(yīng)速度的因素793、液相生成燒結(jié)過(guò)程中一些低熔點(diǎn)物質(zhì)在高溫作用下，熔化成液態(tài)物質(zhì)，在冷卻過(guò)程中，液體物質(zhì)凝固而成為那些尚未熔化和溶入液相的顆粒的堅(jiān)固連接橋。因此，液相生成是燒結(jié)礦固結(jié)的基礎(chǔ)，液態(tài)物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)是影響燒結(jié)礦固結(jié)的好壞、燒結(jié)礦冶金性能優(yōu)劣的最重要因素。在燒結(jié)物料中，主要礦物都是高熔點(diǎn)的，在燒結(jié)溫度下大多不能熔化。當(dāng)物料加熱到一定溫度時(shí)，各組分之間有了固相反應(yīng)，生成新的化合物，各新生化合物之間，原燒結(jié)料各組分之間，以及新生化合物與原組分之間存在低共熔點(diǎn)，使得它們?cè)谳^低的溫度下生成液相，開(kāi)始熔融。3、液相生成804、液相生成過(guò)程（1）初生液相：在固相反應(yīng)所生成的原來(lái)不存在的新的低熔點(diǎn)化合物，隨著溫度的升高而出現(xiàn)初期液相。（2）低熔點(diǎn)化合物加速形成：這是由于溫度升高和初期液相的促進(jìn)作用。在熔化時(shí)一部分分解成簡(jiǎn)單化合物，一部分熔化成液相。（3）液相擴(kuò)展：使燒結(jié)料中高熔點(diǎn)礦物熔點(diǎn)降低，大顆粒礦粉周邊被熔融，形成低共熔混合物液相。（4）液相反應(yīng)：液相中的成分在高溫下進(jìn)行置換，氧化還原反應(yīng)，液相產(chǎn)生氣泡，推動(dòng)碳粒到氣流中燃燒。（5）液相同化：通過(guò)液相的粘性和塑性流動(dòng)傳熱，使燒結(jié)過(guò)程溫度和成分均勻化，趨近于相圖上穩(wěn)定的成分位置。4、液相生成過(guò)程815、液相生成作用(1)液相是燒結(jié)礦的粘結(jié)相，將未熔的固體顆粒粘結(jié)成塊，保證燒結(jié)礦具有一定的強(qiáng)度；(2)液相具有一定的流動(dòng)性，可進(jìn)行粘性或塑性流動(dòng)傳熱，使高溫熔融帶的溫度和成分均勻，液相反應(yīng)后的燒結(jié)礦化學(xué)成分均勻化；(3)液相保證固體燃料完全燃燒，大部分固體燃料是在液相形成后燃燒完畢的，液相的數(shù)量和粘度應(yīng)能保證燃料不斷地顯露到氧位較高的氣流孔道附近，在較短時(shí)間內(nèi)燃燒完畢；(4)液相能潤(rùn)濕未熔的礦粒表面，產(chǎn)生一定的表面張力將礦粒拉緊，使其冷凝后具有強(qiáng)度；(5)從液相中形成并析出燒結(jié)料中所沒(méi)有的新生礦物，這種新生礦物有利于改善燒結(jié)礦的強(qiáng)度和還原性5、液相生成作用826、影響液相生成因素(1)燒結(jié)溫度：包括最高溫度、高溫帶厚度、溫度分布等，由配碳量、點(diǎn)火溫度、時(shí)間、料層高度與抽風(fēng)負(fù)壓等來(lái)決定。(2)燒結(jié)礦堿度：在SiO2一定的情況下，燒結(jié)礦的液相量隨著堿度的增加而增加。堿度是影響液相量和液相類型的主要因素。(3)燒結(jié)氣氛：燒結(jié)氣氛關(guān)系到燒結(jié)過(guò)程鐵氧化物的氧化與還原，還原性氣氛，F(xiàn)eO多，熔點(diǎn)降低，液相量增加。(4)燒結(jié)礦中SiO2的含量關(guān)系到高硅酸鹽液相的數(shù)量，Al2O3含量使熔點(diǎn)降低的趨勢(shì)，MgO含量使熔點(diǎn)增加的趨勢(shì)。(5)要有適合的Al2O3/SiO2比。最佳的Al2O3/SiO2比為0.1-0.2。Al2O3/SiO2比為0.1以上時(shí)，針狀鐵酸鈣含量急劇增加，Al2O3/SiO2比>0.3時(shí)，針狀向板狀發(fā)展。6、影響液相生成因素837、冷凝結(jié)晶固結(jié)燃燒層移動(dòng)后，被熔化的物質(zhì)溫度下降，液相放出能量而結(jié)晶或變成玻璃體。如在冷凝過(guò)程中放出了幾乎所有多余能量，則液相全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶體析出。在實(shí)際燒結(jié)過(guò)程中，冷卻速度很快，有相當(dāng)?shù)臐撃軄?lái)不及釋放而蘊(yùn)藏在里面，從而使不少硅酸鹽以玻璃體形態(tài)存在于燒結(jié)礦中，其數(shù)量的多少取決于冷卻速度的快慢程度。在燒結(jié)過(guò)程中并非全部燒結(jié)料都熔化為液相，有些原料，特別是粒度大的，往往來(lái)不及熔化，它們被周圍的液相粘結(jié)起來(lái)，冷凝后成為多孔的燒結(jié)礦。結(jié)晶過(guò)程高熔點(diǎn)的鐵氧化物(Fe304、Fe2O3，)在冷卻時(shí)首先析出；其次，它們周圍是低熔點(diǎn)化合物和共晶混合物析出，質(zhì)點(diǎn)從液態(tài)的無(wú)序排列過(guò)渡到固態(tài)的有序排列，體系自由能降低到趨于穩(wěn)定狀態(tài)。由于冷卻速度快，結(jié)晶能力差的礦物就以非晶質(zhì)(亦稱玻璃相)存在。7、冷凝結(jié)晶固結(jié)848、冷凝結(jié)晶形式①結(jié)晶：液相冷卻降溫至某一礦物的熔點(diǎn)時(shí)，其成分達(dá)到過(guò)飽和，質(zhì)點(diǎn)相互靠近吸弓。形成線晶、線晶靠近成為面晶，面晶重疊成為晶芽，以晶芽為基地，該礦的質(zhì)點(diǎn)呈有序排列，晶體逐漸長(zhǎng)大形成。這是液相結(jié)晶析出過(guò)程。②再結(jié)晶：在原有礦物晶體的基礎(chǔ)上，細(xì)小晶粒聚合成粗大晶粒。這是固相晶粒的聚合長(zhǎng)大過(guò)程。③重結(jié)晶：溫度和液相濃度變化使已結(jié)晶的固相物質(zhì)部分熔入液相中以后，再重新結(jié)晶出新的固相物質(zhì)。這是舊固相通過(guò)固一液轉(zhuǎn)變后形成新固相的過(guò)程。8、冷凝結(jié)晶形式859、影響冷凝結(jié)晶因素①溫度：同種物質(zhì)的晶體在不同溫度下生長(zhǎng)，所具之形態(tài)是有差別的，因?yàn)榻Y(jié)晶速度不同。②析出的晶體和雜質(zhì)：由于結(jié)晶開(kāi)始溫度和結(jié)晶能力、生長(zhǎng)速度的不同，后析出的晶體形狀受先析出晶體和雜質(zhì)的干擾，晶體外形可分為：a自形晶結(jié)晶時(shí)自范性得到滿足，以自身固有的晶形和晶格常數(shù)析出長(zhǎng)大。b半身形晶結(jié)晶能力尚可，自范性部分得到滿足，部分晶面完好。c他形晶溫度低而結(jié)晶能力差的晶體析出時(shí)，自范性得不到滿足，受先析出晶體和雜質(zhì)的阻礙而表現(xiàn)形狀不規(guī)整，無(wú)良好晶面。③結(jié)晶速度：結(jié)晶速度大，則結(jié)晶晶芽增多，初生的晶體較細(xì)小，很快生長(zhǎng)成針狀、棒狀、樹(shù)枝狀的自形晶。反之，晶體多數(shù)成為粗大的粒狀半自形晶或他形晶。當(dāng)結(jié)晶速度極小時(shí)，因冷卻速度大而來(lái)不及結(jié)晶，易凝結(jié)成玻璃相。④液相粘度：粘度很大時(shí)，質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的速度很慢，晶面生長(zhǎng)所需的質(zhì)點(diǎn)供應(yīng)不足，因而晶體生長(zhǎng)很慢，甚至停止生長(zhǎng)。但是晶體的棱和角，則可以接受多方面的擴(kuò)散物質(zhì)而生長(zhǎng)較快，造成晶體棱角突出、中心凹陷的所謂“骸狀晶”。9、影響冷凝結(jié)晶因素86四、燒結(jié)礦的礦物組成燒結(jié)礦的礦物組成主要有赤鐵礦、磁鐵礦、鐵橄欖石、鈣鐵橄欖石、硅酸鈣、鐵酸鈣和玻璃相等。

燒結(jié)礦的礦物結(jié)構(gòu)：燒結(jié)礦的礦物結(jié)構(gòu)一般系指在顯微鏡下礦物組成的形狀、大小和它們相互結(jié)合排列的關(guān)系。隨著生產(chǎn)工藝條件的變化，不同燒結(jié)礦在顯微結(jié)構(gòu)上也有明顯的差異。以下是常見(jiàn)的燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)：四、燒結(jié)礦的礦物組成燒結(jié)礦的礦物組成主要87(1)粒狀結(jié)構(gòu)：它是由燒結(jié)礦中先結(jié)晶出的自形晶、半自形晶或他形晶的磁鐵礦與粘結(jié)相礦物晶粒相互組成的。(2)斑狀結(jié)構(gòu)：它是由磁鐵礦斑狀晶體與較細(xì)粒的粘結(jié)相礦物相互結(jié)合而成的。(3)骸狀結(jié)構(gòu)：它指的是在燒結(jié)礦中早期結(jié)晶的磁鐵礦晶體中，有粘結(jié)礦物充填于其內(nèi)，而仍大致保持磁鐵礦原來(lái)的結(jié)晶外形和邊緣部分，形成骸晶狀結(jié)構(gòu)。(4)丹點(diǎn)狀的共晶結(jié)構(gòu)：它指的是燒結(jié)礦中磁鐵礦呈圓點(diǎn)狀存在于橄欖石晶體中和赤鐵礦圓點(diǎn)狀晶體分布在硅酸鹽晶體中的結(jié)構(gòu)，前者是Fe3O4－Cax·Fe2-x·SiO4系共晶形成的，而后者是該系統(tǒng)共晶體被氧化而形成的。(5)熔蝕結(jié)構(gòu)：它常在高堿度燒結(jié)礦中出現(xiàn)，磁鐵礦被鐵酸鈣熔蝕，是晶粒細(xì)小、渾圓形狀的磁鐵礦，他形晶或半自形晶，與鐵酸鈣緊緊相連而形成熔蝕結(jié)構(gòu)。兩者之間有較大的接觸面和摩擦力，燒結(jié)礦有較好的強(qiáng)度，它是高堿度燒結(jié)礦的主要礦物結(jié)構(gòu)。(6)交織結(jié)構(gòu)：含鐵的礦物與粘結(jié)相礦物彼此發(fā)展或相互交織形成，燒結(jié)礦具有很好的強(qiáng)度燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材88燒結(jié)礦的礦物組成特性在還原性方面：（1）還原性最好的礦物是赤鐵礦和鐵酸鈣（CaOFe2O3）；（2）還原性較好的礦物是鐵酸二鈣（2CaOFe2O3）；（3）還原性一般的礦物是磁鐵礦（Fe3O4）、鈣鐵橄欖石；（4）還原性差的礦物是玻璃質(zhì)；（5）還原性最差的礦物是鐵橄欖石（2FeOSiO2）。燒結(jié)礦的礦物組成特性89結(jié)語(yǔ)潔凈鋼概念一般意義上的潔凈鋼是指鋼中幾大雜質(zhì)元素含量很低，且對(duì)非金屬夾雜物進(jìn)行嚴(yán)格控制的鋼種。隨著科技的進(jìn)步，對(duì)鋼材性能要求日益嚴(yán)格，對(duì)鋼材質(zhì)量要求不斷提高。進(jìn)一步減少鋼中夾雜含量，提高鋼的潔凈度，是未來(lái)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，也是歷史賦予鋼鐵行業(yè)工作者的責(zé)任。潔凈化，均質(zhì)化，晶粒細(xì)化是現(xiàn)代鋼鐵行業(yè)的主要技術(shù)潮流，是鋼鐵企業(yè)科技創(chuàng)新中一項(xiàng)具有普適性、基礎(chǔ)性的工作，事關(guān)鋼鐵企業(yè)效率、質(zhì)量、成本的共性關(guān)鍵技術(shù)，如何降低潔凈鋼生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)潔凈鋼大批量穩(wěn)定高效的生產(chǎn)乃是急待解決的技術(shù)問(wèn)題。因此，潔凈鋼生產(chǎn)也是我公司技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)追求方向。結(jié)語(yǔ)潔凈鋼概念90燒結(jié)是整個(gè)鋼鐵冶煉工序的第一道“關(guān)口”，以成分穩(wěn)定、有含雜質(zhì)少、TFe含量高、性價(jià)比高等因素為準(zhǔn)則，確定鐵精粉配比，又是燒結(jié)生產(chǎn)的重中之重。一套搭配合理，行之有效的配比原則，是煉鐵高爐順行，降本增效的最佳保障。由于大部分澳礦TFe含量高，脈石及有害元素殘余少，從性價(jià)比、理化性能等各方面考慮要優(yōu)于巴西礦、印度礦、南非礦和國(guó)內(nèi)的鐵精粉，為石鋼生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的潔凈鋼提供了先決條件。故我公司燒結(jié)廠采用的鐵精粉原料配比中，來(lái)自澳大利亞三大礦山集團(tuán)的鐵精粉占到了65%左右。另外20%來(lái)自于集團(tuán)內(nèi)部司家營(yíng)鐵礦的鐵精粉，還有15%來(lái)自于市場(chǎng)上的小料種礦粉，如印度粉、一鋼粉等。從這里也可以看出，我公司采用的原料結(jié)構(gòu)，是從質(zhì)量和成本等多個(gè)方面進(jìn)行了綜合考慮。燒結(jié)是整個(gè)鋼鐵冶煉工序的第一道“關(guān)口”91環(huán)保方面：機(jī)尾除塵，主要目的脫硫脫銷，未來(lái)還要使用脫白工藝。S主要以氣態(tài)的方式進(jìn)入大氣燒結(jié)設(shè)備大型化：我公司燒結(jié)工序經(jīng)歷了24M2---48M2---280M2最顯著的效果，就是有效的降低了邊緣氣流的影響，提升了質(zhì)量。在這一變遷過(guò)程中，我公司一線燒結(jié)工作者的積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。環(huán)保方面：92謝謝大家謝謝大家93演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！94燒結(jié)工藝及原理第一部分燒結(jié)概論第二部分燒結(jié)工藝第三部分燒結(jié)原理第四部分結(jié)語(yǔ)燒結(jié)工藝及原理第一部分燒結(jié)概論95第一部分燒結(jié)概論一、造塊

為了保證供給高爐的原料中鐵含量均勻，并且保證高爐的透氣性，需要把選礦工藝產(chǎn)出的鐵精粉制成塊狀原料。并且除去部分有害元素（硫S、磷P、砷As等）。

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。第一部分燒結(jié)概論一、造塊96二、燒結(jié)的定義

燒結(jié)是為高爐冶煉提供“精料”的一種加工方法，是利用鐵精粉等含鐵原料制成塊狀熟料的過(guò)程。

其過(guò)程實(shí)質(zhì)是：將準(zhǔn)備好的各種物料（含鐵原料、熔劑、燃料、返礦等）按一定比例組成混合料，配以適量水分，經(jīng)混勻及造球后鋪在燒結(jié)設(shè)備上，在負(fù)壓條件下進(jìn)行點(diǎn)火抽風(fēng)等操作，借助碳的燃燒和鐵氧化物的氧化而產(chǎn)生高溫，使混合料中的部分組織軟化或熔化，發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定數(shù)量的液相并潤(rùn)濕其它未熔化的顆粒，冷卻后粘結(jié)成塊，這個(gè)過(guò)程稱為燒結(jié)，所得到的塊狀物體叫燒結(jié)礦。二、燒結(jié)的定義97三、燒結(jié)的作用現(xiàn)代高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之所以在不斷提高，其中重要的一點(diǎn)就是使用“精料”。燒結(jié)工序就是為高爐提供精料的“廚房”?，F(xiàn)代燒結(jié)生產(chǎn)已成為鋼鐵企業(yè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，其作用可概括為以下三個(gè)方面：1、隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，要求日益擴(kuò)大對(duì)貧礦和多種金屬共生復(fù)合礦的利用，這些礦石經(jīng)選礦處理后得到的鐵精粉，以及富礦在破碎過(guò)程中產(chǎn)生的富礦粉，不能直接入爐冶煉，都需要通過(guò)人工方法將這些基礎(chǔ)原料加工成塊狀的人造富礦（燒結(jié)礦及球團(tuán)礦）供高爐使用。2、通過(guò)燒結(jié)過(guò)程，可以為高爐提供化學(xué)成份穩(wěn)定、強(qiáng)度高、粒度均勻、還原性能好、冶金性能高的優(yōu)質(zhì)爐料。從而強(qiáng)化高爐冶煉過(guò)程，提高冶煉效果，是高爐優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長(zhǎng)壽的主要技術(shù)保證。3、通過(guò)燒結(jié)過(guò)程，可以去除原料中的部分有害元素，如硫、氟、鉀、鈉、鉛、鋅、砷等。同時(shí)，還可以充分利用工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，如高爐除塵灰、氧化鐵皮、鋼渣、紅泥等，將返礦納入物料循環(huán)，擴(kuò)大原料來(lái)源，變廢為寶，合理利用資源，降低生產(chǎn)成本。三、燒結(jié)的作用98四、燒結(jié)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量：是指1臺(tái)燒結(jié)機(jī)1小時(shí)的產(chǎn)量，該指標(biāo)體現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)能力的大小。

臺(tái)時(shí)產(chǎn)量=燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)總量/燒結(jié)機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間

單位：噸/臺(tái)·時(shí)燒結(jié)機(jī)作業(yè)率：是衡量設(shè)備工作狀態(tài)的指標(biāo)，以設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間占日歷時(shí)間的百分?jǐn)?shù)表示。

作業(yè)率=運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/日歷時(shí)間·100%四、燒結(jié)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)99利用系數(shù)：燒結(jié)機(jī)每平方米有效面積每1小時(shí)的生產(chǎn)的產(chǎn)量稱為利用系數(shù)。是衡量燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)效率的指標(biāo)。

利用系數(shù)=燒結(jié)機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量/燒結(jié)機(jī)有效抽風(fēng)面積

單位：噸/米2·時(shí)返礦率：燒結(jié)礦經(jīng)篩分，篩上為成品燒結(jié)礦，篩下為返礦，篩下返礦占燒結(jié)礦總產(chǎn)量的百分率為返礦率。

返礦率=篩下返礦量/燒結(jié)礦總產(chǎn)量·100%燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材100第二部分燒結(jié)工藝一、總工藝流程二、原料準(zhǔn)備工序三、配料工序四、混合造球工序五、燒結(jié)工序六、冷卻工序第二部分燒結(jié)工藝一、總工藝流程101一、燒結(jié)總工藝流程

燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程就是根據(jù)高爐生產(chǎn)的需求，將細(xì)粒的含鐵原料、熔劑、燃料等進(jìn)行配料、混合造球、鋪料點(diǎn)火、抽風(fēng)燒結(jié)，而后降溫固結(jié)，經(jīng)破碎篩分、冷卻整粒后得到成品燒結(jié)礦的過(guò)程。大體可分為7個(gè)工序環(huán)節(jié)。

（1）原料儲(chǔ)存及準(zhǔn)備工序：包括含鐵原料的入垛、燃料的破碎、熔劑的破碎和篩分，其任務(wù)是為配料工序準(zhǔn)備好符合生產(chǎn)要求的混合料、熔劑、和燃料。

（2）配料工序：包括配料礦倉(cāng)或礦槽、圓盤給料機(jī)、稱量設(shè)備等。根據(jù)規(guī)定的燒結(jié)礦化學(xué)成份和使用的原料種類，通過(guò)計(jì)算，將各種料按計(jì)算的配比配制成混合料。

（3）混合造球工序：該工序通常包含一混、二混兩個(gè)部分。一次混合的任務(wù)是混合料的混勻和加水濕潤(rùn)，二次混合的任務(wù)是造球制粒。一次混合加水80%，二次混合加水20%。一、燒結(jié)總工藝流程燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程就是根據(jù)102

（4）燒結(jié)機(jī)工序：分為鋪底料、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)等操作，主要任務(wù)是將混合物料燒結(jié)制成合格的燒結(jié)礦。

（5）抽風(fēng)工序：包括風(fēng)機(jī)、風(fēng)箱、集塵管、除塵器、抽風(fēng)機(jī)、煙囪等設(shè)備。

（6）成品處理工序：包含熱破碎、冷卻、冷篩分及成品運(yùn)輸?shù)刃〉沫h(huán)節(jié)。

（7）環(huán)保除塵工序：常見(jiàn)工藝有機(jī)械除塵、電除塵、旋風(fēng)除塵、布袋除塵等，將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行收集處理，減少環(huán)境污染。我公司燒結(jié)廠采取電除塵工藝。（4）燒結(jié)機(jī)工序：分為鋪底料、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)等操作，主要103燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材104燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材105燒結(jié)工藝及原理培訓(xùn)教材106二、原料準(zhǔn)備

燒結(jié)混合料的組成主要來(lái)源于以下四個(gè)部分：鐵礦粉、熔劑、燃料、副產(chǎn)品輔料（返礦除塵灰紅泥氧化鐵皮鋼渣等）

燒結(jié)對(duì)鐵礦粉的要求：1.含鐵品味高，包括鐵礦物和脈石礦物的含鐵總和，越高越好。2.酸性氧化物（SiO2、Al2O3）含量低，堿性氧化物CaO和MgO含量高。3.成分穩(wěn)定和粒度適宜。4.S、P、Pb、As、Zn等有害雜質(zhì)越少越好。二、原料準(zhǔn)備燒結(jié)混合料的組成主要來(lái)源于以1071、含鐵原料----鐵精粉

燒結(jié)生產(chǎn)使用的主要含鐵原料是鐵精粉，鐵精粉是通過(guò)貧礦礦石粗破、中破、細(xì)破、磨礦，使粒度達(dá)到1mm以下。經(jīng)磁選、浮選等多種選礦方法去除脈石等雜質(zhì)所獲得的產(chǎn)物。自然界中含鐵礦物很多，可被利用的只有20余種，其中主要是磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦四種類型。

1、含鐵原料----鐵精粉108磁鐵礦磁鐵礦外表顏色和條痕均為黑色，俗稱黑礦。其化學(xué)式為Fe3O4，也可看作Fe2O3?FeO，其中Fe2O3為69％，F(xiàn)eO為31％，理論含鐵量為72.4％。有金屬光澤，具有強(qiáng)磁性，晶體呈八面體，組織結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，一般為塊狀或粒狀，難于破碎和還原。這種礦石有時(shí)含有TiO2及V2O5。通常用磁選法得到品位稍高的磁選精礦，我們所使用的國(guó)內(nèi)精粉，多屬于此類。磁性率=Teo/TFe×100%,磁性率=42.8%為純磁鐵鐵礦；磁性率>28.6%為磁鐵礦；磁性率=28.6%-14.3%為半假相磁鐵礦；磁性率<14.3%為假相磁鐵礦。磁鐵礦的特點(diǎn)：在燒結(jié)過(guò)程中，由于受氧化作用要放出一定的熱量。所以該礦粉在溫度不高和燃料用量較少的情況下，即可得到還原性和強(qiáng)度好的燒結(jié)礦。磁鐵礦109赤鐵礦赤鐵礦僅有弱磁性，顏色及條痕色為紅色或暗紅色，俗稱紅礦。其化學(xué)式為Fe2O3，主要存在形態(tài)為不含水的三氧化二鐵，密度4.8-5.3，硬度不一，完整晶型赤鐵礦硬度為5.5-6，理論含鐵量為70%。赤鐵礦在自然界中常形成巨大礦床，從埋藏量和開(kāi)采量來(lái)說(shuō)，都是冶金工業(yè)生產(chǎn)的主要礦石，我國(guó)所進(jìn)口的國(guó)外富礦粉，多屬于此類。赤鐵礦的特點(diǎn)：晶型組織多種多樣，從非常致密到松軟的粉狀，片狀組織表面具有金屬光澤。它的軟溶溫度較高，在燒結(jié)料中成球性比較好，在生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦時(shí)，F(xiàn)e2O3和熔劑中的CaO和MgO發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低熔點(diǎn)，易于燒結(jié)。赤鐵礦110褐鐵礦褐鐵礦化學(xué)式為nFe2O3?mH2O，是含有大量的結(jié)晶水的礦石。自然界中褐鐵礦絕大部分是以2Fe2O3?3H2O的形式存在，一般含鐵量在37～54％，焙燒后可析出結(jié)晶水。其外表顏色為黃褐色，條痕為褐色，無(wú)磁性。褐鐵礦的特點(diǎn)：含有害雜質(zhì)硫、磷、砷較高，密度小，結(jié)構(gòu)松散，孔隙度大，燒損大，燒結(jié)過(guò)程中燃料消耗大，形成大蜂窩式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度不好。故此使用該礦粉時(shí)應(yīng)考慮合理搭配使用，避免造成燒結(jié)礦質(zhì)量下降。褐鐵礦111菱鐵礦菱鐵礦為碳酸鹽鐵礦石，化學(xué)式為FeCO3，理論含鐵量為48.2％，CO2為37.9％。外表顏色為灰色和褐色，風(fēng)化后變?yōu)樯詈稚?，條痕為灰色或綠色。具有玻璃光澤，密度3.8，硬度3.5～4.0，無(wú)磁性，含硫低，含磷較高，脈石中含堿性氧化物。菱鐵礦的特點(diǎn)：燒結(jié)性能和磁鐵礦相似，礦相結(jié)構(gòu)中往往與其它金屬的碳酸鹽共生。經(jīng)過(guò)焙燒后，分解出CO2氣體，含鐵量顯著增加，礦石也變得疏