烧结及工艺流程.ppt
,烧 结 工 艺 及 流 程,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,一、烧结的定义和作用,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,二、烧结常用原材料,三、烧结的工艺流程,四、烧结配料的定义和计算,五、烧结厂优化配比的思路,一、烧结的定义,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,将各种粉状含铁原料，配入一定数量的熔剂及燃料，混合均匀制粒，然后放到烧结设备上点火烧结。在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化、产生一定数量的液相并润湿其它未熔化的矿石颗粒（大颗粒矿石熔化不掉），当冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块，这个过程称为烧结，所得到的块状物体叫烧结矿。,烧结的作用,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,现代高炉生产技术经济指标之所以在不断提高，最重要的一点就是使用“精料”。烧结厂就是为高炉提供精料的“厨房”。现代烧结生产已成为钢铁企业必不可少的重要环节，其作用可概括为如下几个方面：1、钢铁工业的迅速发展，要求日益扩大对贫矿和多种金属共生复合矿的利用，这些矿石经选矿处理后得到的铁精矿粉，以及富矿在破碎过程中产生的富矿粉，都需要经过造块处理（烧结工序和竖炉工序），才能入高炉冶炼。,烧结的作用,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,2、通过造块过程，可以改进含铁原料的物理化学性能，如孔隙率、粒度组成、机械强度、化学成分、还原性、膨胀性、低温还原粉化性、高温还原软化性等。从而强化高炉冶炼过程，提高冶炼效果，是高炉高产、优质、低耗的主要技术保证。,烧结的作用,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,3、通过造块过程，可以去除原料中的部分有害元素，如硫、氟、钾、钠、铅、锌、砷等。通过造块过程，还可以利用工业生产中的副产品，如高炉除尘灰、氧化铁皮、转炉钢渣、红泥等，变废为宝，合理利用资源，扩大原料来源，降低生产成本。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,1、含铁原料 烧结生产使用的主要含铁原料是铁精矿粉，而铁矿石是选取铁精矿粉的原料，因此铁矿石的种类、品质对烧结生产十分重要。自然界中含铁矿物很多，可被利用的只有20余种，其中主要是磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石和菱铁矿石四种类型。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,磁铁矿 磁铁矿俗称黑矿，其化学式为Fe3O4，也可看作Fe2O3FeO，其中Fe2O3为69，FeO为31，理论含铁量为72.4。磁铁矿具有强磁性，晶体呈八面体，组织结构致密坚硬，它的外表颜色和条痕均为黑色，半金属光泽。这种矿石有时含有TiO2及V2O5。通常用磁选法得到高品位的磁选精矿，我们所使用的国内精粉，多属于此类。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,赤铁矿 赤铁矿俗称红矿，为无水氧化铁矿石，其化学式Fe2O3，理论含铁量70%，具有半金属光泽，仅有弱磁性。赤铁矿在自然界中常形成巨大矿床，从埋藏量和开采量来说，都是工业生产的主要矿石。我们所使用的国外富矿粉，多属于此类。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,褐铁矿 褐铁矿是含水氧化铁矿石，是由其它矿石风化后生成的。其化学式为nFe2O3mH2O。自然界中褐铁矿绝大部分含铁矿物是以2Fe2O33H2O的形式存在。一般含铁量在3754，含有害杂质硫、磷、砷较高，焙烧后可丢掉游离子和结晶水。其外表颜色为黄褐色和黑色，条痕为褐色，无磁性。目前主要采用重力选矿和磁化焙烧磁选法。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,菱铁矿 菱铁矿为碳酸盐铁矿石，化学式为FeCO3，理论含铁量为48.2，FeO为62.1，CO2为37.9。外表颜色为灰色和褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带绿色，具有玻璃光泽，密度3.8，硬度3.54.0，无磁性，含硫低，但含磷较高，脉石含碱性氧化物。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,工业副产品高炉除尘灰：高炉除尘灰是从高炉煤气系统中回收的高炉瓦斯灰，它主要由矿粉、焦粉组成，含铁：3055，含碳：820。高炉除尘灰做为烧结原料，在回收残余铁分的同时，还能降低烧结煤耗，从而降低生产成本。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,氧气转炉炉尘：是从氧气转炉的炉气中经除尘器回收的含铁原料，它的含铁量达6070，并含有钢渣和石灰粉末。轧钢皮：是轧钢过程中剥落下来的氧化铁皮，含铁6075，且有害杂质少，密度大，是很好的烧结原料。成分以FeO为主，烧结过程中氧化放热，可以有效降低烧结煤耗。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,2、熔剂 熔剂是高炉冶炼过程中的造渣物质，在烧结生产中加入熔剂，不仅可改善烧结过程，强化烧结，提高烧结矿产量、品质，而且可以向高炉提供自熔性和高碱度的烧结矿。熔剂与矿石中的高熔点脉石能生成熔化温度较低的易熔体，能造成一定数量和一定物理化学性能的炉渣，达到去除有害杂质的目的（如去S）,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,熔剂按其性质可分为中性熔剂、酸性熔剂和碱性熔剂三类，由于我国铁矿石的脉石多数是酸性氧化物，所以普遍使用碱性熔剂。碱性熔剂是含CaO和MgO高的矿物，我厂现在使用的熔剂主要有三种：石粉、生石灰（白灰粉）和生镁粉。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,石粉：即石灰石粉，主要化学成分是CaCO3，纯石灰石含CaO：56，CO2：44。生石灰：生石灰是石灰石经高温煅烧后形成的产品，主要成分是CaO。利用生石灰代替部分石灰石作为烧结熔剂，可强化烧结过程，这是因为生石灰遇水后，发生消化反应生成消石灰，并放出热量可以提高料温，减少烧结过程的过湿现象。通过调整石粉和生石灰的配加量，可以达到合理控制烧结矿碱度的目的。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,生镁粉：是菱镁石经过破碎加工后的产物，主要化学成份是MgCO3，纯菱镁石理论上含MgO：47.6%，外表呈白黄色。通过调整生镁粉的配加量，可以合理控制烧结矿中MgO的含量，从而达到调剂高炉渣良好流动性的目的。,二、烧结常用原材料,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,3、燃料 燃料在烧结过程中主要起发热剂作用和还原剂作用，它对烧结过程及烧结矿产量、品质影响很大。烧结燃料是指在烧结料层中燃烧的固体燃料，常用的是焦粉和无烟煤粉，我厂主要使用焦粉。对烧结所使用的固体燃料总的要求是：固定碳含量高、挥发分、灰分、硫含量要低。,三、烧结工艺流程,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,烧结生产过程就是根据炼铁的要求，将细粒的含铁原料、熔剂、燃料进行配料、混合造球、铺料点火、抽风烧结，而后再降温固结，经破碎筛分、冷却整粒后把成品烧结矿运往高炉。,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,焦粉通过四辊破碎机进行破碎，并通过皮带输送到原料料仓，其他原料直接由天车运至料仓，通过计算，按一定的配料比进行自动配料，通过配料皮带输送至混料皮带；混合料配加各除尘产物，并输送至一次混合机，经一次混合机混匀、加水润湿，经皮带输送至二次混合机，进行充分混匀、制粒，再由皮带运送至混合料矿槽；混合料通过圆辊与多辊布料机，布到台车上，并适当平料。布好的混合料进行点火并通过抽风作用，使混合料中的焦粉燃烧，产生高温，混合物软化或熔化，生成液相，随温度降低，液相冷却而凝固成块；抽风烧结完毕后，经单辊破碎机将烧结料破碎，再经环式冷却机，通过鼓风进行冷却，冷却完毕后通过振动筛进行筛分、整粒后直接进入成品仓，最后经皮带送至高炉。,烧结工艺流程图,烧结主要经济技术指标：,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,台时产量：是指一台烧结机1小时的产量，这个指标体现了烧结机生产能力的大小。台时产量=烧结机生产总量/烧结机实际运行时间单位：吨/台时,烧结主要经济技术指标：,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,利用系数：是指烧结机每平方米有效抽风面积1小时的产量。利用系数=烧结机台时产量/烧结机有效抽风面积单位：吨/米2 时,烧结主要经济技术指标：,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,烧结机作业率：是衡量设备工作状态的指标，以设备运转时间占日历时间的百分数表示。作业率=运转时间/日历时间100%,烧结主要经济技术指标：,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,返矿率：烧结矿经筛分，筛上为成品烧结矿，筛下为返矿，筛下返矿占烧结矿总产量的百分率为返矿率。返矿率=筛下返矿量/烧结矿总产量100%我厂筛下返矿量按高炉槽下筛下烧结矿量统计,烧结主要经济技术指标：,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,转鼓指数：转鼓指数是衡量烧结矿在常温状态下抗磨、抗 冲击力的能力。它是模拟烧结矿在炉外转运过程中，受 到机械破损作用（冲击、摩擦）的情况来制订的。转鼓指数愈高，说明烧结矿强度愈好。取试验样品15公斤/次，装入转鼓机转动200转，然后再使用筛孔6.36.3毫米的摇动筛筛分，大于6.3毫米部分的百分数即为转鼓指数,烧结主要经济技术指标：,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,单烧法：它是以一种含铁原料，按烧结矿技术要求，配加适当的熔剂和燃料，使其碱度或MgO的含量达到预定的规格，这样所得出的烧结矿的含铁量称为该种含铁原料的单烧值。然后把实际烧结矿看作是各种含铁原料的单烧烧结矿的机械混合物。,四、烧结配料的定义和计算,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,为了保证烧结矿化学成份和物理性质稳定，合乎高炉炼铁的要求，并使烧结混合料具有足够的透气性，以获得较高的烧结生产率，必须把各种不同成分的含铁原料、熔剂和燃料等，根据烧结过程的要求和烧结矿品质的要求进行精确的配料。配料计算就是根据上述要求，以控制和稳定烧结矿的化学成份在允许的范围内波动，同时还根据各种原料的粒度、熔点及烧结性能配入一定数量的燃料，保证烧结料含碳量适合于烧结生产的要求，并为有效地去除有害杂质和控制FeO的含量创造条件。,四、烧结配料的定义和计算,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,配料计算的方法很多，在满足生产要求的情况下，现场配料计算方法需力求简单方便、准确。在进行配料计算前，必须掌握下列数据：1、各种原料、燃料的有关物理性能和化学成分。2、烧结矿的技术规格。3、返矿的循环量。4、原料的贮存和供应量。5、配料设备的能力。,四、烧结配料的定义和计算,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,五、烧结厂优化配比的思路,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,烧结配矿中，不同的矿种具有不同的烧结性能，即使在混匀矿化学成份、粒度组成完全相同的情况下，配矿方案不同，混匀矿的烧结性能也有差异，进而影响烧结工艺参数的稳定和烧结矿产质量指标。,五、烧结厂优化配比的思路,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,含铁原料以什么样的配矿方案进行混匀，烧结矿的性能最好、成本最优，在研究优化配比方案时，还有一个非常重要的因素，就是满足高炉的冶炼要求，例如:品位要求、Al2O3的含量（一般高炉渣中Al2O3 含量要求15%以下，当大于15%时，要采取一些措施）、渣碱度要求、Ti含量及微量元素要求等，如果考虑不周可能会影响高炉顺行及高炉寿命，也会顺延到下道工序，影响钢水质量。这些都涉及到优化配矿的问题。也是如今钢铁联合企业面临的巨大挑战，为此，烧结厂认真做好了 以下工作：,五、烧结厂优化配比的思路,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,烧结厂总结了几年内外矿的使用情况，基本上有两条大的思路：一是在国内矿价格较低时，可在对烧结矿产量（因烧结产能不足）影响不大的情况下，多用内矿，再配加价格相对低廉的外矿来组织配比结构。,五、烧结厂优化配比的思路,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,二是外矿价格相对偏低时，可以外矿为主，当然这要综合考虑各种外矿的各种特性，按照目前的各种外矿的价格及性能，基本比例可确定为：25%低品低价矿+25%中品位矿+15%左右的中品位低硅矿（或高品位矿）+10%左右精粉（协议矿山户），基本就是一个相对较好的结构，另外可适当补充点杂矿，如印尼矿、马来西亚粉等大约5%左右配比，应该影响不大。,五、烧结厂优化配比的思路,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,为了更好的贯彻和执行公司低库存操作、优化配矿方针，烧结厂成立了优化配比领导小组，由一把手牵头，在工作中坚决落实责任、明确分工，做好优化配比方案的执行和检查工作。并于每日11：00召开原料库存协调会，做好烧结原料的进货、消耗和库存信息统计，由技术厂长把关，统一协调，坚持低库存生产时原料的平衡和配比的优化。同时也希望公司成立专门领导小组，组织和协调优化配矿方案的实施，尽快实现库存平衡和配比优化的完美统一。,邢 台 德 龙 钢 铁 烧 结 厂,竖炉工艺流程图,
