烧结返矿粒度范围的研究与应用资料课件.ppt

《烧结返矿粒度范围的研究与应用资料课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烧结返矿粒度范围的研究与应用资料课件.ppt（59页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、硕士学位论文答辩,论文题目：烧结返矿粒度范围的研究与应用导 师 姓 名：xxxxx学 生 姓 名：包文琦,主要内容,文献综述降低烧结返矿的措施合理配加石灰石新工艺三筛筛孔改造的技术及方法结论,一、文献综述,返矿作为烧结矿闭路循环物料是整粒工艺筛下物（粒度0-5mm），又是小颗粒烧结矿和少部分未烧透的夹生料所组成，俗称“烧结循环下脚料”。但由于其粒度相对较粗，在混合料制粒过程中，易成为成球的“核心”，加上其具有疏松多孔的结构，可明显改善烧结料的透气性，加快烧结速度。同时，由于返矿中含有烧结过程中的低熔点物质，有助于熔融物生成，增加烧结液相量，改善烧结矿强度，提高成品率，从而提高烧结矿产质量。,2

2、023/1/21,4,返矿的加入对烧结生产的影响还与返矿本身的粒度组成有关。质量好的返矿应不含或少含未烧结生料，粒度绝大部分应该在0.55mm之间。如果返矿中细粒级太多，说明返矿中夹杂有较多未烧透的烧结料，这在烧结生产中会使烧结料中的含碳量波动，不利于烧结过程的进行；如果返矿中粗粒级过多，会影响混合料的制粒和混匀效果，同时在高温时间较短的烧结过程中来不及产生液相和发生粘结，影响烧结生产率。,传统上返矿对烧结过程的强化作用与其好的质量和适宜的配加量是分不开的，也有成熟的文献资料，对返矿粒度对烧结矿产质量都有很大影响资料上都有涉及。如粒度过大冷却和润湿较困难，影响混合料制粒，同时由于烧结过程高温持

3、续时间短，粗粒来不及熔化，达不到烧结的目的，返矿粒度过小不仅降低烧结混合料透气性，而且含有大量未烧透的生料，达不到促进低熔点液相生成的目的，一般返矿中小于2mm应在10%以下，粒度上限不超过10-15mm。型钢目前上限粒度为5mm，而且小于2mm在20%左右，因此，寻求粒度适值范围称为本课题的研究重点。,内容及意义,2023/1/21,6,烧结矿粒级是烧结矿的主要属性之一。这种属性不仅决定了高炉内料柱的气体动力状况，而且也对炉内的化学反应有很大影响。烧结矿成品粒度均匀，可以增加粒柱孔隙度，提高透气性和改善气流分布，有利于高炉冶炼增铁节焦。烧结矿中10 mm粒级含量越多炉内煤气利用率越低，高炉焦

4、比越高。高炉生产实践表明：烧结矿含粉率每升高10，高炉产量降低6一8，焦比升高05。因此，提高烧结矿强度，减少烧结矿中510 mm粒级含量，最大限度地降低5 mm粉末，是高炉强化冶炼、稳定顺行、高产低耗的重要保证。,二、降低烧结返矿的措施,1、优化原料条件，执行科学配比,主要种类：进口精粉主要有巴西精粉、智力精粉、新西兰精粉等；国内精粉主要有梅山精粉和其他各类地方小矿。目前常用精粉有巴精、梅精和各类小矿种。特性分析：精粉是经过选矿球磨后的高品位含铁原料（与原始矿比较而言），颗粒细小，在混匀料混合过程中填充在大颗粒矿料之间的缝隙中，阻碍抽风气流的流动，使氧气流分布不均匀，燃料燃烧出现偏析，在一定

5、程度上降低了烧结料的透气性。常用精粉中，巴精品位较高，梅精含近50%左右的褐铁矿，地方小矿成分极不稳定且杂质较多。,2023/1/21,8,265m2烧结机系统的原料结构主要有巴粗系列、奥粗系列、南非粗粉、印度粗粉、墨西哥粗粉和部分精粉等，粗粉配比约占85%以上，成分主要为赤铁矿、褐铁矿，使用方法：按照需求计划进货，与其他矿粉搭配使用，按照一定比例参与配料配合。优化铁混料结构，确定适宜烧结机烧结参数，控制烧结矿适宜碱度、FeO、MgO水平。充分发挥原料场功能，为烧结机准备成分稳定，烧结性能优良的铁混料，每堆铁混料结构确定前均进行烧结杯实验，优化结构，并确定适宜烧结参数，指导生产。,生产过程中，

6、不可避免的产生大量的细灰，主要有烧结机机头除尘灰、机尾除尘灰、配料除尘灰、成品线除尘灰等，这些细灰经除尘器集灰仓放到皮带上参与配料，由于除尘灰粒级极细，分散在混合料中，容易阻塞混合料的透气通道，恶化混合料的烧结透气性，影响垂直烧结速度，进而影响到烧结矿产量。为此，通过调整配料放灰刮板机的频率，频率由20HZ调整到10HZ,放灰时间由30分钟延长至1个小时，大大减轻了配料放灰对烧结的影响。同时将机头除尘灰运至一次料场杂矿堆重新参与配料，机尾除尘灰参与配料时流量设定1kg/m，最大不允许超过1.5kg/m,通过以上措施，基本杜绝了除尘灰对烧结工艺生产的影响，为实行厚料层、低水、低碳生产奠定了基础。

7、,2、改善放灰制度，减轻除尘灰对烧结的影响,使用方法：按照100%利用原则，高炉重力除尘灰和电炉除尘灰卸至一次料场，经翻倒混匀后，按一定配比参与配料。炼钢除尘灰部分供竖炉使用（每天约160180t）外，其余全部运往一次料场杂矿堆参与配料。炼钢污泥是堆积到混匀料场空闲空地上，当有一堆混匀料用完后，用斗车和挖掘机将其平铺在料堆底部。氧化铁皮全部返回新区烧结使用，焦化灰全部返回新二区烧结使用，其配比都控制在5%以下。,各种除尘灰成分,布料设施不能满足原料变化后的压料及防止边缘效应的工艺调整要求的料层厚度。提高料层厚度有利于提高强度、改善粒度组成，但受原料透气性及粒级组成影响，达不到最高水平，根据物料

8、的特性机台车栏板高度，合理的料层厚度一般应大于750mm。对布料设施出料口进行改进，使其两侧下料通畅，同时增设弧形平料装置，中间低两端高，配备可调配重，实现了料层高度合理控制和适宜压料，强化了铺料效果，抑制了边缘效应，保证了断面的烧结均匀，并提高了料层上部强度，减少了料层上部小粒级含量，经测定小粒级由原来的215降至15.1。,3、强化烧结布料，减少边缘效应,另外调整了梭式布料小车在两端停留的时间，使小矿槽边缘两侧与中间料面平整，不但均匀了下料量，而且也成功解决了因小车在两端停留时间长而造成的矿槽中间料的堆积，使大颗粒向两边滚落，减轻了局部压料现象，台车纵向、横向布料比较均匀，料面平整。此外，

9、在平料器两侧安装了小型压辊，进行边缘压料减轻了边缘漏风，烧结机机尾断面比较均匀整齐，返矿量降低。同时加强操作管理，对台车布料不平、风洞、拉沟等进行严格的监控和考核。,图265m2烧结机料面情况,265m2烧结机使用的燃料主要有焦粉和无烟煤及朝鲜煤。朝鲜煤固定碳含量不稳定，水分大，因此严把进厂燃料质量，确保燃料水分及固定碳含量在要求范围内。对燃料粒度的掌握和控制。烧结过程中，若焦粉粒度偏粗，由于布料的偏析。将会使上层烧结矿由于焦粉不足，不能产生足够的液相，导致烧结矿结构松散，强度很低；而下层烧结矿又由于焦粉过剩，液相过多，矿中会产生很多大孔薄壁，而且极易粘台车，严重时生产无法顺利进行，烧结矿强度

10、也会下降，粒度会偏碎。但是，如果燃料粒度过细，燃料燃烧较快，没有足够的高温和高温保持时间，仍会导致烧结矿强度下降。故应加强对人烧燃料粒级测试，发现问题及时反映联系，促进生产过程中烧结热量的均衡、稳定。,4、燃料质量及其粒度的优化,因此，进入三台四辊破碎机前由棒条振动筛进行筛分，将粒度大于12mm的粒级筛分出来进入小焦场地，小于12mm的粒级进入四辊破碎机进行破碎，由于棒条振动筛容易磨损或筛棒脱落，使力度偏大的燃料粒度进入四辊破碎机，不仅影响了燃料破碎粒度的合格率，同时易损坏四辊破碎机辊皮，还造成小焦的浪费。为此，小焦棒条振动筛由以前被动更换改为提前预换,在将要损坏前进行更换,杜绝了不合格粒级的

11、燃料进入破碎机,保证了适宜的入辊前燃料粒度。另外对四辊的辊皮及时联系维修车削,并加强对四辊的点检、维护，合理分配使用3台四辊破碎机的频次，保证了四辊破碎机的破碎能力，燃料破碎粒度合格率达到90%以上，保证了烧结生产用料。使用朝鲜煤时，燃料粒度适当放宽，用焦粉时小于3 mm粒度按75一80控制，无烟煤按70一75控制。,图 燃料粒度检查,5、严格控制白灰质量及其加水方式,生石灰消化后生成的消石灰Ca(OH)2，比表面积比消化前增大约100倍左右，为粒度极细的胶体颗粒，其表面吸附一层较厚的水膜，可吸附大量的水，因此具有较强的亲水性，同时其粉尘颗粒也具有强烈的粘结性，但这种粉尘一旦吸水后在空气中与C

12、O2反应生成CaCO3沉淀，大量的CaCO3沉淀就形成硬垢而板结，即具有水硬性。因此加大对进厂白灰质量的考核力度及检测力度，对每车白灰都进行取样化验其活性度是在220以上，白灰有效CaO含量是否达到80%以上，白灰粒度要求3mm达到90%以上。,2023/1/21,16,表 白灰质量检查,白灰质量检查表,混合机分段均匀加水方式不利于混合料充分有效湿润，大部分生石灰因无法及时吸水消化而造成混合机筒体内二次扬尘现象，同时由于消化需要一定时间，在混合机出料端尚未消化的生石灰转运至下道工序继续消化，由于消化后物料体积膨胀，在造球过程中易造成小球破裂、变形松软现象，严重影响二混造球质量，从而影响烧结透气

13、性。故将分段均匀加水方式改为进料端集中加水方式，既利于降低二次扬尘现象，又利于提升消化速度，提高二混造球质量。现在混合料加水只在一次混合进行，二次混合一般不再加水,主要是制粒。混合料的粒度组成直接关系到料层透气性和烧结机利用系数，强化制粒效果，以提高料层透气性是强化烧结的重要手段。,改善加水方式前白灰消化效果,改善加水方式后白灰消化效果,定期对成品筛筛网糊堵进行清理，对使用到期磨损严重的筛网检修及时更换，确保筛子无磨损漏料现象发生。及时观察一、二、三筛振幅，尤其是确保三筛振幅达到3.8以上，保证筛透筛净，提高了成品矿的筛分效率。控制烧结自循环返矿+5mm粒级在20以下。加强高炉槽下返矿粒度的测

14、定，及时更换和修补入炉矿筛筛板，保高炉槽下返矿+5mm粒级在25以下。,6、定期焊补更换成品筛，确保筛分效果,成品矿粒级含量,自2014年1月末实施对策以来，2-4月份烧结矿5mm粒级含量较前三个月降低了0.63个百分点，5-10mm粒级含量降低了1.9个百分点，10-25mm 和25-40mm分别增加了0.73和0.75个百分点，减少了成品烧结矿的粉末率，使粒度组成趋向均匀，满足高炉冶炼要求，为高炉降低焦比，降本增效做贡献。,2023/1/21,20,1）保证机尾断面红火层高度均匀一致。料层烧结是实现低碳、低亚铁、高强度和高还原性的基础。随着料层厚度的增加，烧结过程“自动蓄热”能力增强，配碳

15、量降低，料层中氧化性气氛增强，增加了低价铁的氧化。同时由于料层提高，料层内高温保持时间相对增加，有利于强度和还原性都较好的铁酸钙形成和发育，从而抑制了烧结过程中Fe2O3向Fe3O4的转变，保证了烧结矿的强度。燃烧带是从燃料着火（600-700）开始，至料层达到最高温度（1200-1400）并下降至1100左右为止。过厚易导致燃料的燃烧不充分，碳酸盐的分解铁锰氧化物的氧化、还原、热分解，硫化物的脱硫和低熔点矿物的生成与熔化不完整，易导致烧结矿的强度差和粉末多，目前原料条件的冶金性能决定了双机布料高度750-780 mm，机尾断面红火层厚度控制在200-250mm，断面整齐，无过烧现象。,7、优

16、化工艺参数，降低返矿率,2)将点火温度由l00050 调整为105050。由于烧结料层上部始终存在热量不足的现象，通过提高点火强度，有利于减少表层特别是20mm附近夹生灰的现象，提高上部烧结矿强度。3）烧结机运转速度的稳定是控制烧结终点的重要依据，也保证了烧结过程中高温保持时间，有利于燃烧带中液相的发展，进而保证烧结矿的强度，大大减少未烧透烧结料的比例，从而减少烧结矿粉末和返矿量，提高成品率。机速稳定在1.751.8m/min之间，垂直燃烧速度17mm/min,烧结终点2425#风箱。,4）燃料配比及混合料水分控制。看火岗位及时和配料岗位进行沟通，每间隔两个小时对燃料进行一次称量，确保燃料下料

17、量持续稳定。在更换料堆时，通过料堆成分及时预知预判焦粉用量，现双机焦粉干配比控制在3.60.1kg/m。严格控制焦粉粒度，定期对燃料粒度进行抽查、检验，以确保焦粉粒度满足生产要求。目前265m2烧结机所用燃料复杂，焦粉、朝鲜煤、无烟煤、清底煤交替使用，为保证燃烧带的垂直燃烧速度，燃料破碎粒度（3mm）7580%之间。在烧好烧透的前提下，适当提高混合料的水分，料层的透气性变好，整个烧结过程加快，燃烧带变薄，还原性气氛保持时间短。混合工和看火工每天在同一时间段各测水两次，计算水分在皮带上的损失量，进而告知一次混合及时补充水分，鉴于目前原料结构，泥辊下料口水分控制在7.51%。,5)将烧结终点最低温

18、度由300 提高到320，废气温度由110-130提高到120140。通过提高烧结温度有利于改善液相环境温度，延长高温保持时间，提高烧结矿强度。6)当主管负压低于14 kPa时，说明料层透气过好，烧结速度过快，烧结矿强度会下降，布料时适当压料，确保主管负压在15-16kPa之间。,7)控制环冷鼓风机的数量，保持运转风机的间隔，即两台运转风机间有一台未开的风机，以避免冷却风量过于集中，同时高温区环冷鼓风机尽量少开或风门只开一半，减缓烧结矿冷却速度。8)每次检修必须对混料机内粘料进行彻底处理，并根据原料的造球情况，对滚筒内的扬料设施进行适当调整，有利于原料的成球。,9)加强原料人仓管理，实施原料人

19、仓的看料制度，准确掌握入仓原料的时间、品种、成分和粒度情况，根据各种原料的化学成分和配比的变化、粒度的变化等，制定出合理的工艺参数，从机速、料层、配碳量和混合料水分等各个方面，找出它们的对应关系。在日常操作管理中，制订并执行严格的工艺考核制度，推行标准化作业。配料工每班上仓看料4次，并对各配料品种进行粒级测示，严格控制烧结矿Si02不超过6.5。10)放灰岗位每半小时查看一次灰量。保持集灰仓灰量在半仓以上，放灰变频给定为12一15 Hz，24小时均匀连续放灰。,二、合理配加石灰石新工艺,1、实验方案 鉴于目前的现状，目的通过实验找到合理的石灰石、生石灰的配比，达到烧结的最佳状态，降低烧结成本。

20、用石灰石粉替代白云石在烧结生产中的应用，分析了烧结生产配加石灰石粉对烧结技术经济指标的影响。结果认为通过合理设定石灰石粉配比，适当提高烧结矿碱度，改善造球效果，在烧结生产中配加一定的石灰石粉是有可行的，并可以提高烧结技术经济指标。本次试验将石灰石粉直接在烧结配料室配加，石灰石粉配比37；烧结用含铁原料中粗粉均为大宗进口物料，精粉为国产精粉，石灰石粉和生石灰粉均为地方料，燃料为煤焦混合粉。,实验配料方案,烧结矿化学成分,烧结矿技术质量指标,2、实验结果分析直接在烧结配料室配加37石灰石粉的试验分析(1)利用系数直接在烧结配料库配加35石灰石粉后，其垂直烧结速度上升，烧结机利用系数上升，由1.14

21、 t(m2.h)上升到1.30t(m2.h)。随着石灰石粉替代生石灰比例加大到7时，混合料成球率下降，烧结料透气性变差，垂直烧结速度下降，烧结机利用系数由1.30t(m2.h)下降到1.16t(m2.h)。石灰石粉配比过大时，一方面生石灰配量减少，混合料成球性变差，影响了烧结料层的透气性；另一方面，石灰石粉在烧结生产中有个分解到矿化的过程，会影响烧结的传热速度，导致V上下降，利用系数下降。,(2)烧结矿品位烧结矿品位随着石灰石粉配加比例的加大而上升。石灰石粉的SiO2含量较低，随着石灰石粉替代生石灰比例加大，烧结料中SiO2含量下降，品位上升，由52.71上升到54.25。(3)转鼓强度烧结矿

22、转鼓强度随着石灰石粉配加比例的加大而上升。随着石灰石粉替代生石灰比例加大，烧结料中SiO2含量下降，烧结矿碱度提高，烧结过程粘结相中铁酸钙比例增加，烧结矿强度有所提高。,(4)固体燃耗配加石灰石粉生产期间，烧结固体燃耗有所下降。在配加石灰石粉生产期间，烧结料层由600 mm提高到640mm，烧结料层蓄热作用增强，能量利用较好固体燃耗下降。(5)圆筒混合机粘料问题烧结配加石灰石粉后圆筒混合机粘料结圈现象基本消除。由于配灰量大生石灰消化流程短，在配加石灰石粉前一混圆筒、二混圆筒等处均存在严重的粘料现象，平均每10就得清理一次混合机出料口，严重影响烧结生产。配加石灰石粉后，生石灰配比大幅度降低，圆筒

23、混合机粘料现象减少，烧结生产未出现因圆筒混合机粘料结圈问题停车，有效地提高了烧结作业率。,(6)烧结矿粒度烧结配加石灰石粉后，烧结矿粒度组成改善，烧结矿510mm粒级的含量由26.19降到24.37，烧结矿5mm粒级的含量由6.2降到5.6。(7)石灰石粉配加配比当石灰石粉配比5时，烧结生产各项技术指标良好，当石灰石粉配比7时，成球率降低，烧结料层透气性变差，垂直烧结速度下降，结块率下降，产量降低，烧结指标变差。铁酸钙比例增加，烧结矿强度有所提高。,2、实验原因分析 生石灰主要成分是CaO，其遇水即消化成消石灰Ca(OH)2后，在烧结料中起粘结剂的作用，增加了混合料的成球性，并提高了混合料成球

24、后的强度，改善了烧结料的粒度组成，提高了料层的透气性；其次，由于消石灰粒度极细，比表面积比消化前增大100倍左右，因此与混合料中其他成分能更好的接触，更快发生固液相反应，不仅加速烧结过程，防止游离CaO存在，而且它还可以均匀分布在烧结料中，有利于烧结过程化学反应的进行。粒度细微的Ca(OH)2颗粒比粒度较粗石灰石颗粒更易生成低熔点化合物，液相流动好，凝结成块，从而降低燃料用量和燃烧带阻力。,生石灰消化CaO+H20=Ca(OH)2，同时白灰消化时放出的热量，可提高混合料料温；但烧结料会过分疏松，混合料堆密度下降，不利于烧结过程反应使烧结矿强度降低，返矿率增加；生石灰用量过多生球强度反而会变坏，

25、在烧结布料和烧结过程中极易破碎，使烧结的透气性变差，产量下降；CaOH)2加热至580脱水成氧化钙，此过程在烧结的干燥带进行；同时Ca(OH)2极易吸收二氧化碳而成碳酸钙，Ca(OH)2+C02=CaC03+H20，此过程在烧结过程的原始混合料带进行反应，而脱出来的水随着抽风烧结又凝结在混合料中，容易增加烧结的过湿层，降低烧结速度，产量降低。另外，生石灰消化需要加水量为：1：032左右，生石灰量过多，烧结料水分不易控制。,石灰石中的细粉比精矿粘结性好，有利于混合料成球，而较粗的部分本身就具有良好的透气性，可以改善烧结料透气性。当碳酸钙加热至530C时，分解出来的C02大于空气中C02的分压，C

26、02就能不断向空气中扩散，当温度达到898时，碳酸钙分解的理论平衡压力与周围空气的总压力相等，碳酸钙会发生剧烈的分解。当石灰石粒度3mm部分达到或超过90时，在烧结过程中的预热和干燥带石灰石几乎完全分解，放出C02，起疏松料层作用，改善料层透气性。通过石灰石的加入，使垂直燃烧速度增加，产量提高；石灰石量过多成球条件变坏，透气性变差，产量降低，同时矿物结晶不完全，强度下降，返矿增加。,5、实验结语(1)烧结生产用石灰石粉替代部分生石灰工艺上是可行的。效益上比较可观，可以在以后的生产中推广使用，将会产生更大效益。(2)用石灰石粉替代生石灰，石灰石粉配比在35时烧结机利用系数提高，烧结矿品位上升，转

27、鼓强度提高，固体燃耗降低，圆筒混合机粘料结圈现象基本消除。当石灰石粉配比增大到7以上时，烧结料层透气性将变差，返矿率将升高，利用系数下降。所以烧结生产石灰石粉的配加量应控制在35。石灰石的粒度要保证在3mm部分达到或超过90。,(3)为了改善烧结造球效果和烧结指标，在配加石灰石粉时必须保证生石灰配比不低于6.5。在炼铁炉料平衡允许的情况下，可以通过适当提高烧结矿碱度等方法来提高生石灰配比。(4)配加石灰石粉后，混合机粘料结圈问题基本消除。(5)根据原燃料条件，配加石灰石粉时烧结矿碱度可以提高到1.802.0。(6)按月产45万吨烧结矿计算，配加石灰石粉后烧结所产生的直接经济效益将在160万元月

28、以上。,小结,随着炼铁精料技术的发展,高炉对烧结矿质量的要求越来越严,不仅要求其品位、碱度稳定,而且对其强度和粒度组成的要求也越来越高。近几年,随着低硅铁精矿的采用,烧结矿品位提高,但同时也出现了成品矿强度降低和细粒级(10 5mm)比例增加的问题(其中也包括混合料添加白云石的负面作用),对烧结和炼铁生产造成了不同程度的影响。尤其是返矿率上升,对降低烧结成本和加工费不利。据以往的经验,返矿率每增加 1%,高炉焦比升高 0 5%1%,产量下降 1%。为此,研究烧结矿返矿合理的粒度范围，针对影响烧结矿强度、小粒级的因素，制定科学有效的攻关措施，并对攻关措施逐项落实，同时加大了对强度、小粒级指标的控

29、制和考核力度，促进烧结整体操作水平的提高。,四、三筛筛孔改造的技术及方法,1、现状分析 2013年型钢烧结矿筛分指标见表1，表中看出月度筛分指数虽然与集团公司下达的5.5%都要低，但是废样个数离月度不多于2个公司硬性指标存有较大差距，每废一个筛分烧结厂都不仅要组织相关人员召开质量分析会，还要进行质量考核，从而给车间的质量工作带来很大压力。所谓筛分指数是指筛下0-5mm烧结矿重量占原始试样重量的百分数，由型钢烧结质检站负责机械自动制取样，并在莱钢内网将检测数据予以公布。,2013年月度筛分指数和废样个数统计表,随着炼铁精料技术的发展,高炉对烧结矿质量的要求越来越严,不仅要求其品位、碱度稳定,而且

30、对其强度和粒度组成的要求也越来越高。近几年,随着低硅铁精矿的采用,烧结矿品位提高,但同时也出现了成品矿强度降低和细粒级(10 5mm)比例增加的问题(其中也包括混合料添加白云石的负面作用),对烧结和炼铁生产造成了不同程度的影响。尤其是返矿率上升,对降低烧结成本和加工费不利。据以往的经验,返矿率每增加 1%,高炉焦比升高 0 5%1%,产量下降 1%。为此,研究烧结矿返矿合理的粒度范围，针对影响烧结矿强度、小粒级的因素，制定科学有效的攻关措施，并对攻关措施逐项落实，同时加大了对强度、小粒级指标的控制和考核力度，促进烧结整体操作水平的提高。,型钢烧结厂烧结返矿产生过程示意图见图，图中看出，返矿由三

31、筛筛下物和高炉槽下返回两部分组成，两者总体各占返回到配料室返矿仓总量的一半。而筛分指数是经过安装在烧结成品工序的GL26.27机头的自动制取样机检验获取，要减少筛分指数一是要从提高三筛的筛分效率着手，努力减少成品矿中5mm以下的粉末量；二是要尽量避免成品烧结矿在运转中的冲击和摩擦造成的减粒。由于后者不可避免，所以，提高三筛筛分效率就成为最有效的方法，具体措施就是三筛筛网扩孔，达到降低废样个数从而提高烧结矿质量的目的。,返矿由三筛筛下物和高炉槽下返回两部分组成，两者总体各占返回到配料室返矿仓总量的一半。而筛分指数是经过安装在烧结成品工序的GL26.27机头的自动制取样机检验获取，要减少筛分指数一

32、是要从提高三筛的筛分效率着手，努力减少成品矿中5mm以下的粉末量；二是要尽量避免成品烧结矿在运转中的冲击和摩擦造成的减粒。由于后者不可避免，所以，提高三筛筛分效率就成为最有效的方法，具体措施就是三筛筛网扩孔，达到降低废样个数从而提高烧结矿质量的目的。,做为烧结成品整粒工艺之一的三筛，由2S-1.2.3三条料线（其中每条料线又分为南北两个筛子）和6个悬臂筛组成，主要是对二筛10mm以下的筛下物进行再次筛分，达到5mm以上的进入成品烧结矿而5mm以下的作为返矿进行闭路循环使用，见工艺流程示意图图。,南筛,北筛,南筛,北筛,南筛,北筛,南筛,2#筛,2S-2,1#筛,2S-1,3#筛,2S-3,2、

33、技术方案的确立（1）筛网扩孔尺寸和时间的确定。扩孔尺寸和时间列出表1，改造的悬臂筛使用的是济南中燃发展有限公司推出的产品，其主要技术参数见表2。,表1 三筛扩孔尺寸和时间表,返矿由三筛筛下物和高炉槽下返回两部分组成，两者总体各占返回到,表2 悬臂筛主要技术参数表,（2）基准期和试验期的确定。将6月1日-7月10日定为基准期，将7月11日16日定为试验一期，将7月17日-7月31日定为试验期二期，将8月1日-8月31日定为试验期三期。（3）试验期间两台265m2烧结机工艺装备保持不动，烧结工艺参数控制（见表3）保持不变。,表3 烧结工艺参数控制表,（4）试验期间重点观察返矿闭路循环情况，跟踪返矿

34、配加量的变化和返矿粒度。（5）关注烧结混合料的制粒效果，关注烧结过程各主要参数的变化情况，跟踪烧结矿实物质量和检验质量情况。,3、应用与分析 1、返矿料层比的统计。经过7月11日、7月17日和7月31日的四次筛网扩孔改造，返矿料层比（返矿料层占上料混合料总料层的百分数%）试验统计见表4。表4 返矿料层比实验统计表,表中看出，试验1期返矿料层比相比基准期明显增多，主要是因为筛孔扩大后返矿量随着增加（小时流量平均增加6t），而返矿闭路循环需要一到几个周期才能达到一个新的平衡，应该说试验1期头几天返矿量呈现增加较多而后几天慢慢开始回落的趋势（见表5）,表5 试验1期（7.11-7.16日）返矿料层比

35、统计表,到实验2期，按理说扩孔了两个悬臂筛应该是返矿料层比增加，为何呈现返矿比减少的现实呢？同样到了实验3期又扩孔了一个悬臂筛，而返矿比相比试验2期又小了呢?小到比基准期还小，出现这种情况最佳解释是烧结过程的成结率提高了，而成结率的提高是因为返矿配加量增加导致的还是因为返矿粒度范围发生了变化导致的呢？对于前者研究成员随即予以否认，原因是型钢烧结厂2265m2烧结机工艺装备是一样的，当其中的一台机停机时，其返矿要由另一台来承担消化，就是说返矿配加量随着要增加，有时会增加15%，1#、2#烧结机分别于2004年5月和2005年1月投产，多年来，返矿配加量的增加未发现成结率提高的趋势，那么最佳的解释

36、可能是因为三筛扩孔改造导致返矿粒度范围发生变化所致。,返矿粒度范围发生变化又是如何影响烧结过程的成结率的呢？一般来讲，是通过影响混合料制粒效果发生作用的。混合料烧结后因强度较差（尤其表层和边沿）、未烧透的夹生矿（尤其底部）及粒度较混合料其它组分为粗且具有疏松多孔结构经整粒处理及运输过程减粒而返回配料返矿仓的筛下物称返矿。烧结返矿分为烧结区域冷返矿和高炉区域仓下返矿两种（热返矿几近淘汰），冷返矿是烧结矿经冷却和整粒后的筛下物，仓下返矿是高炉料仓烧结矿在入炉前的筛下物。返矿粒度一般在5mm以下（厂家各异粒度要求不一，有的6.5mm），另外返矿中含有已经烧结了的低熔点物质，它有助于熔融物的形成，增加

37、烧结液相等作用。,烧结返矿作为混合料制粒的最主要核心被业界所公认而固定下来，因此，返矿的配加强化了混合料的制粒的改善。返矿的加入对烧结过程的影响与返矿本身的质量有关，如返矿中细粒级含量多，说明其中夹杂有较多的未烧透的夹生矿，这样的返矿很难起到制粒核心的作用，从而改善料层透气性和促进低熔点液相生成的目的，反而使混合料的含碳量不好控制。返矿粒度过大也会影响到混合料的制粒，同时，在烧结过程中，由于烧结时高温保持时间较短（一般2-3min），粗粒返矿来不及产生液相而发生粘结，达不到高效烧结的目的。一般返矿中小于2mm的数量应在10%以下，粒度上限教科书说不超过10-15mm，由于国内整粒筛分大体都在6

38、.5mm以下，所以不存在10-15mm粒度的范围。,研究成员决定检测试验前后的返矿粒度范围和对应的混合料制粒效果，检测试验前后的返矿粒度范围见表6，跟踪检测的混合料制粒效果见表7。,表6 试验前后的返矿粒度范围检测表,表7 混合料制粒测定表,（注：表中筛孔采用国际标准筛，因6.3mm筛孔最接近5.9mm）,由上表6看出，0.65.9mm返矿粒级含量较基准期为多，但因扩孔尺寸为5.9mm，而国际标准筛孔最接近的是6.3mm,存在改造筛孔和国际标准筛孔不一致的问题，0.65.9mm返矿粒级含量较基准期到底多多少不太具体，但从表中最后一栏-0.6mm数据看，试验1.2.3期至少比基准期少。由表8看出

39、，对应的混合料制粒效果也比基准期好些，生产过程中也发现，由于返矿粒度范围改善，混合料颗粒表面光滑，生球致密，强度也有了一定的增加，这对于返矿粒度相对较粗，又具有疏松多孔的结构，在混合料制粒过程中，易成为成球的“核心”，就会导致混合料制粒效果的改善，制粒效果的改善，从而提高了料层透气性，透气性的提高，加快了燃料的燃烧过程和垂直烧结速度，在烧结机长度方向上垂烧速度并非固定不变，在点火保温段速度由快逐渐变慢，但减慢的幅度不大，出保温段至中部继续减慢幅度稍大，中部至终点开始迅速加快，燃烧带位置沿气流方向呈现波浪式下移。,正常烧结过程，垂烧速度是由燃料的燃烧速度和传热速度组成，燃烧速度又由化学反应速度和

40、扩散速度组成，对应着动力学燃烧区域和扩散燃烧区域，燃烧反应速度取决于两者最慢的一个过程，两者速度“同步”燃烧带厚度最薄，两者或大或小厚度变厚。传热速度是指烧结过程中气固相的热交换速度，烧结过程中也要求燃烧速度和传热速度“同步”进行，理论上传热速度与气流速度的0.81.0次方成正比，而燃烧速度与气流速度的0.5次方成正比，可见可能出现传热速度快于燃烧速度现象。分析和判断燃烧速度和传热速度是否“同步”（燃烧速度的化学反应速度和扩散速度又是否“同步”）在操作上是非常重要的。由于提高了料层透气性，加快了燃料的燃烧过程和垂直烧结速度，从而强化了烧结高效生产。同时增加料层的透气性，直接带来抽风负压的降低。

41、,所谓透气性是指在一定的压差条件下单位时间内通过单位面积和一定高度的烧结料层的气体量。即G=Q/tF(Q是气体流量m3/min,t是时间min,F是抽风面积m2),也即在一定压差下单位时间内通过单位烧结料层的气体流量的大小，来表示料层透气性的高低，显然，透气性愈好，通过的空气量愈大，垂直烧结速度也就愈大。透气性指数JPU表示：JPU=Q/A(H/P)0.6。透气性愈大，真空度就低，可见，在料层透气性改善后，即使风机能力不变，也可增加通过料层的空气量，从而经济高效得强化了烧结过程。加快烧结速度，增加烧结液相量，提高成结率和烧结矿强度，从而提高烧结矿产质量。,4、技术创新点 1）降低筛分指数所采取

42、的三筛筛网扩孔改造，引出了烧结返矿一种适合型钢烧结的良好粒度范围，可谓种瓜得豆。（2）采用三筛筛网扩孔改造，奠定了烧结返矿粒度范围对烧结过程的重要性理论，丰富完善了烧结返矿对强化烧结过程的理论基础。（3）对烧结整粒工艺筛网选型和由此带来的一系列技术改造奠定了基础，实用性和推广价值巨大，前景不容小视。,5、结论,（1）该项目的研究与应用，降低了筛分指数和减少了废样个数，初步达到了稳定烧结矿质量的目的。（2）初步确立了型钢烧结厂工艺装备下的一种良好的返矿粒度范围（1-6.3mm占81.38%，-1mm占18.62%），更好的粒度范围还有待进一步研究和应用。（3）采用三筛筛网扩孔改造，引出了返矿良好

43、粒度范围的新思路，奠定了烧结返矿粒度范围对烧结过程的重要性理论，丰富完善了烧结返矿对强化烧结过程的理论基础。（4）对烧结整粒工艺筛网选型和由此带来的一系列技术改造奠定了基础，实用性和推广价值巨大，前景不容小视。,5）项目存在的问题和今后工作方向。1 为彻底保证烧结矿质量的提升和高效生产，需要择机对目前未扩孔的3#三筛进行改造。2 该项目孔径只是5.7mm和5.9mm两种型号，大于5.9mm以上特别是正好符合国际标准筛的筛孔6.3mm的型号本次未能应用。3 本次只是找到了一种适合型钢烧结的返矿粒度范围而不一定就是最佳范围，这需要在今后的工作中加以研究和应用。4 一个新思维新理论的产生需要业界专家学者经过较长时间的认识和实践，作为厂家烧结工艺装备和各方面水平不等，有可能产生的良好的返矿粒度范围不同。,谢谢各位老师！敬请各位老师予以批评指正,