烧结与球团课件.ppt
赵定国2015版,钢铁冶金概论,第2章-铁矿粉造块,铁矿石的分类：,1.概述,矿物组成,磁铁矿 Fe3O4 72.4%铁黑色,赤铁矿 Fe2O3 70%暗红色,褐铁矿 nFe2O3mH2O 5566%浅褐色,菱铁矿 FeCO3 48.3%,各类铁矿石图,赤铁矿,磁铁矿,菱铁矿,褐铁矿,第2章-铁矿粉造块,第2章-铁矿粉造块,矿物品位,富矿,贫矿 选矿 精矿（0.074mm）,（70%理论值）,（70%理论值）,块矿（1045mm）粉矿（810mm）,高炉,造块,我国铁矿石资源的两个特点：1、贫矿多，富矿少。贫矿占矿石总储量的 80%左右。2、单一矿种少，复合矿石多。如白云鄂博铁伴生稀土矿、攀枝花和承德地区的钒钛磁铁矿等。因此我国需大力发展选矿和造块工业；有些矿含有铜、铀、银等贵重金属，应加强矿 石综合利用。,第2章-铁矿粉造块,第2章-铁矿粉造块,2.铁矿粉混匀,原因：化学成分和颗粒组成波动较大,目的：降低波动，稳定高炉操作,一次料场 轮式取料机混匀配料槽 按混匀矿配料要求配料混匀料场 轮式堆料机 混匀矿取料机 2条 轮换作业 原则：平铺直取,组成：,3.铁矿粉造块,一、定义：铁矿粉造块是将不能直接入炉的金属矿粉经配料后用人工方法造成符合冶炼要求的矿块。,二、意义：扩大了冶炼原料的来源，同时又改善了原料的质量。,三、目的：将粉料制成具有高温强度的块状料；改善铁矿石的冶金性能，使高炉冶炼指标得到改善；去除某些有害杂质，回收有益元素，达到综合利用资源和扩大铁矿石原料资源。四、主要方式：烧结和球团,第2章-铁矿粉造块,第2章-铁矿粉造块,烧结原料,铁物料,熔 剂,燃 料,精矿粉匀矿,粉矿和破碎矿匀矿,钢铁厂二次含铁原料,消石灰 石灰石粉,白云石粉 蛇纹石粉,焦粉,无烟煤,燃烧放热；液相,调碱度,第2章-铁矿粉造块,烧结矿种类,非熔剂性（酸性）R0.5,自熔性 R=1.01.3,高碱度 R=1.62.5,目前大中型高炉采用：高碱度烧结+酸性球团+块矿 或 高碱度烧结+酸性球团,第2章-铁矿粉造块,方式：抽风式 鼓风式,生产能力：有效烧结面积，单位m2，如90、130、290等,布料器 辊式铺底料机 1225mm点火器 混合煤气 1125 烧结台车 台车-铸钢；蓖条-耐热合金风箱 降尘管除尘器 电除尘破碎机和振动筛 冷却设备 环形鼓风冷却机,带式抽风烧结机组成：,烧结机烧结厂核心设备,第2章-铁矿粉造块,第2章-铁矿粉造块,第2章-铁矿粉造块,烧结工艺流程,配料配料槽,混料圆筒混料机,一次混料 混匀,二次混料 制粒、提温,布料铺底料+混合料 料层厚度500800mm,烧结点火、抽风；烧结五层（自上而下）,烧结矿层 燃烧层 中部最高12501350 预热层 各种反应：分解、氧化、脱S干燥层 水汽蒸发湿料层 水汽凝结,整粒三级（512；1225；2540）,第2章-铁矿粉造块,第2章-铁矿粉造块,1)烧结矿层：小于1100，空气预热；烧结矿冷却；液相结晶固结。厚度逐渐增加，烧结完成时则全部都是。2)燃烧层：700至1350或1500，厚度为15-80mm。燃料燃烧；软熔；氧化；还原；分解等。3)干燥预热层：露点至700，升温速度快。水分蒸发；燃料加热；固相反应；结晶水分解。4)过湿层：露点以下至露点。水汽重新凝结于混合料中，产生过湿，透气性差。5)混合料层和铺底料。,第2章-铁矿粉造块,烧结五带,烧结过程的主要反应,1）固体燃料的燃烧xC+yO2=nCO+mCO2 烧结废气成分为：CO、CO2、N2、H2、O2,2）分解反应,（1）结晶水分解：分解吸热，增加燃料消耗,（2）碳酸盐分解及矿化作用,CaCO3=CaO+CO2 MgCO3=MgO+CO2,第2章-铁矿粉造块,矿化作用：固化反应，形成CaOSiO2、CaOFe2O3等。,3）氧化还原反应,4）气化反应（有害杂质的去除）,S的去除。85-90,去As:氧化去As，烧透是前提。As有毒。2FeAsS+5O2=Fe2O3+As2O3+2SO2,脱F：F 对人体有害、腐蚀设备。2CaF2+SiO2=2CaO+SiF4,第2章-铁矿粉造块,Pb和Zn的去除燃料增加到10%至11%，脱锌率可以达到20%。加入CaCl2，可以脱除90%左右的铅和65%左右的锌。,5）水分的蒸发、分解和凝结,第2章-铁矿粉造块,烧结指标与质量,利用系数 成品烧结矿台时产量 成品率烧成率作业率,生产技术经济指标：,烧结矿化学成分 筛分指数和粒度组成 转鼓指数和抗磨指数还原性低温还原粉化指数铁矿石软熔-滴落性能,烧结矿质量：,第2章-铁矿粉造块,4.球团,产品氧化球团；粒度915mm,竖炉,配料混料 造球 圆盘造球机；母球、长大 焙烧固结 竖炉：布料口布料 烘床干燥 固结三带氧化带 9501100 高温带 11501300 冷却带 鼓风冷却,链篦机-回转窑 借鉴水泥生产；总体质量好；建设成本高,5.球团矿和烧结矿的比较,1、原料条件：球团细，-325目要大于70%，比表面积为1500-2000cm2/g 烧结粗，-150目要小于20%，原料适应性强。2、生产设备投资和管理费用 生产设备投资球团高。加工费用球团略高，但按含铁量比较球团稍低。球团的燃料费用低于烧结矿，但动力费用要高于烧结矿。3、冶金性能（1）球团矿粒度均匀，冷态强度高，运输和贮存粉末少。球团矿有还原膨胀现象，高温冶金性能不太理想。,第2章-铁矿粉造块,（2）烧结矿有低温还原粉化现象烧结矿深度还原和高温还原性能比较好，软熔性能比较好。但烧结矿也有低温还原粉化问题。原因与球团矿还原膨胀的原因基本相同。,球团膨胀的原因：膨胀小于20%异常膨胀 Fe2O3 Fe3O4 FeO 六面体 立方体 铁胡须 立方体 正常膨胀一般小于20%，异常膨胀可以达100%至200%或更大，原因主要是形成铁胡须。,第2章-铁矿粉造块,4、高炉冶炼效果：球团矿与烧结矿无明显差异。5、环境状况：球团工艺可以减少灰尘量、SO2和NOx。,谢谢！,
