烧结系统培训材料课件.ppt

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1、铁矿粉造块方法 铁矿粉造块方法，目前主要有烧结和球团两种。经过造块而得到的烧结矿和球团矿冶金性能大为改善，给高炉生产带来巨大的经济效益，为钢铁工业的发展奠定了坚实的物质基础。球团矿生产需要粒度很细的粉矿或精矿，并需用气体或液体燃料进行焙烧，原料条件要求比较高。烧结法对原料的适应性很强，不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿生产烧结矿，同时还可以处理工业含铁废弃物。,烧结知识简介,烧结的定义 烧结就是将铁矿粉、溶剂和燃料并添加适宜的水分后进行均匀混合，借助燃料产生的高温，使烧结料中的组成成分熔化或软化，发生化学物理反应和生成一定量的液相，冷却后互相粘结成块的过程。烧结过程所得的多孔块状产品叫烧结矿。,

2、烧结知识简介,现代烧结生产的特点 现代烧结生产的特点在连续作业，大体上分为原料准备和烧结两个部分。烧结主作业线是从配料开始，包括配料、混料、烧结、冷却及成品烧结矿整粒几个主要环节，作业线长达数百米。在烧结机上进行的烧结过程持续时间不长，在几十分钟内完成点火、燃料燃烧、传热和各种液相生成及冷却和再结晶过程。烧结机大型化有利于提高生产率和降低单位成本。,烧结知识简介,工艺流程概述 配料矿槽所储存的粉矿、熔剂、焦粉、返矿等烧结原料按照一定的比例，由定量给料机定量排出，必要时还添加蛇纹石、硅砂等。按种种比例派出的各种原料，有集料皮带运输机送到一次混合机加水混合，然后送往二次混合机加足水，再次进行混合同

3、时造球。混合造球后的烧结送料混合料槽，经槽下园辊给料机（布料器）铺到烧结机台车上，台车底部为篦条。为,烧结工艺流程概述,了防止篦条间隙漏料和保护篦条不被烧结矿粘结以及延长篦条使用寿命，在篦条上面铺一层一定粒度的成品烧结矿作为铺底料。布好混合料的台车在轨道上移动，经过点火炉使料层表面燃料点燃，同时下部风箱强制抽风，使烧结过程继续向下进行。随着台车的运行进行烧结反应。台车到达烧结机尾部时，燃烧层达到料层底部，混合料变成烧结饼，由链轮和导轨进行大倾翻，卸落烧结饼。烧结饼经机尾单辊破碎机（一次破碎）破碎后，直接进入冷却机。冷却后的烧结矿,烧结工艺流程概述,经二次破碎机破碎和数次筛分后，按粒级分成成品矿

4、、铺底料和返矿。成品矿送往高炉，铺底料和返矿则分别送往铺底料槽和返矿槽，再度在上述系统中循环。同时，烧结过程中产生的废气由主排风机通过下部风箱吸往主排气管，在通过除尘器时进行除尘，然后从烟囱排出。,烧结工艺流程概述,工艺流程特点（1）自动控制程度高；（2）不设热矿筛，向环冷机直接供料；（3）铺底料工艺；（4）成品系统采用一破四筛的双系统作业流程；（5）资源综合利用（粉尘处理系统和OG泥处理）；（6）高负压大风量厚料层抽风烧结设计。,烧结工艺流程特点,1、自动控制程度高 一个烧结厂实际上是由皮带运输机联接起来的一系列工艺设备，如定量给料机、混合机、烧结机、冷却机、破碎机及筛分机等设备串联构成的主

5、作业线，以及各种动力设备（风机、水泵、油泵、空压机等），各种附属设备（除尘设备等）共同组合成的大型设备联动系统。在主作业线上，物料在传递过程中，完成了配料、加水、混料、造球、布料、点火、烧结、冷却和整粒等一系列工艺过程。在工艺过程度各个环节,烧结工艺流程特点,之间，设置了不同容积的矿槽作为缓冲，使各个环节的处理能力易于达到同步和协调，并使某一环节发生的故障不致扩大到整个烧结厂主作业线，使全线停产。对于如此庞大的系统，需要在电气控制上实行高度集中控制，才能有效地对全厂设备进行运转监视和系统开停操作。某厂所有的工艺设备均在中央控制室实行集中控制和操作。,烧结工艺流程特点,2、不设热矿筛，向环冷机直

6、接供料 由于热矿筛处于长期的高温、多尘的环境中，零部件磨损严重，本体易产生热变形、侧板龟裂、轴承损坏，过度磨损等故障，直接影响烧结机作业率。目前，新设计的烧结机均不采用热筛工艺。取消热矿筛的优点有：设备故障少，主线作业率高；返矿量降低，生产率和成品率提高，烧结矿温度达到要求；扬尘点减少，环境改善，流程简化投资节省。,烧结工艺流程特点,3、铺底料工艺 烧结混合料布到烧结机台车上之前，先在台车上铺上一层3040mm厚、中等粒度级的成品烧结矿作为铺底料。其作用为：（1）使烧结的赤热层不与台车篦条直接接触，降低了篦条和台车本体的温度，使用寿命延长，成本降低；（2）铺底料组成过滤层，防止粉料由炉篦条缝被

7、抽走，大大减少废气含尘量，从而减轻除尘器负荷，提,烧结工艺流程特点,高抽风机转子的使用寿命；（3）防止粉料和烧结矿堵塞和粘结炉篦条，增加有效抽风面积，提高料层透气性，强化了烧结过程，使生产率提高；（4）使烧结料能烧透而不粘炉篦条，成品率提高，返矿质量改善，燃耗降低，并能准确控制烧结终点。（5）改善厂区环境和劳动条件。某厂通过三次筛的分配器采取粒级1020mm的成品烧结矿作为铺底料使用。,烧结工艺流程特点,5、资源综合利用（粉尘处理系统和OG泥处理）现代化的大型钢铁联合企业在冶炼、轧钢等工序过程中产生大量的含铁废料，这些数量可观的废料，充分回收，加以利用，可以提高企业的经济效益，节省资源。某厂采

8、用配入混匀矿、制成小球团添加到混合机内、喷浆替代部分混合料添加水的方法充分回收使用了大量的含铁废料。,烧结工艺流程特点,4、成品系统采用一破四筛的双系统作业流程（1）设置冷破碎设备，成品烧结矿粒度均匀；（2）采用固定筛和单层振动筛作四段筛分，进入各段筛子的负荷量逐级减少，提高筛分效率；（3）铺底料粒度好。成品烧结矿粉末含量低，出厂皮带机上小于5mm5；（4）结合大型化设备特点，整粒流程采用双系统型式。一个系统出故障仍能依正常生产率达75左右维持生产。,烧结工艺流程特点,6、高负压大风量厚料层抽风烧结设计（1）烧结料层下的负压是由抽风机造成的。虽然负压本身取决于烧结料的特性，但当混合料粒度、筛分

9、、温度，料层高度和设备状况一定时负压高低和生产率近似成直线关系；（2）在其它条件一定时烧结矿的产量与通过料层的风量也近似成直线关系；（3）料层提高后可以充分利用烧结的“自动蓄热”延长高温烧结时间，使液相生成量增多，结晶完善，,烧结工艺流程特点,发育良好，同时表层强度较差的烧结矿相对比例减少，因此烧结矿强度粒度组成及成品率均有明显提高，而且可相应降低配碳量和点火燃耗，使烧结矿FeO含量减少，还原性改善。厚料层烧结效果明显，但因料层提高后抽风负压也相应升高，因此料层厚度与抽风能力要相适应，并要采取措施改善料层透气性促进料层的提高。为了达到优质、高效、低耗的生产目的，某厂采用高负压大风量厚料层抽风烧

10、结设计。,烧结工艺流程特点,工艺操作概述 从前述烧结生产工艺流程可以看出，烧结工艺操作主要由原燃料准备、配料、混合和造球、铺底料和布料、点火烧结、烧结矿冷却和整粒等。这些环节的正确操作和控制，对充分发挥系统设备能力，生产优质烧结矿，降低烧结工序能耗有重要意义。,烧结工艺流程特点,烧结用原燃料及质量要求 烧结用料主要有三部分组成：（1）含铁料（包括铁矿石及工业副产品）；（2）固体燃料（煤粉和焦粉）；（3）熔剂（包括碱性、酸性熔剂）。,烧结工艺操作,1、对铁矿石的质量要求（1）含铁量高、脉石成分适宜、有害杂质少：原料含铁量越低，脉石数量就越多，高炉冶炼就多用熔剂和焦炭、生产率也要下降。而且渣量增加

11、的倍率要大于铁分降低的倍率。过贫的矿石直接入炉在经济上是不合算的，同时在操作上也又较多困难。脉石中的SiO2、Al2O3叫酸性脉石，CaO、MgO叫碱性脉石，矿石中的（CaO+MgO）/（Al2O3SiO2）或CaO/SiO2的比值叫碱度，碱,烧结工艺操作,度接近炉渣碱度时叫自熔性矿石。因此矿石中的CaO多，冶炼价值高一些。而SiO2越低越好，SiO2多，消耗的石灰石量和生成的渣量也大，引起高炉冶炼焦比升高和产量下降。矿石中MgO高时，会增加炉渣中的MgO的含量，改善炉渣的流动性和增加其稳定性。所以一般炉渣中保持68的MgO，但是MgO过高又会降低其脱硫能力和渣的流动性。Al2O3在高炉渣中位

12、中性氧化物，渣中Al2O3含,烧结工艺操作,量超过8，渣难熔而不易流动。因此矿石中Al2O3要加以控制。一般矿石中SiO2/Al2O3比不宜大于23。铁矿石中常见的有害杂质时硫、磷、砷以及铜、锌、钾、钠等。硫在钢铁中以FeS形态存在于晶粒接触面上，熔点低（1193）招致“热脆”。高炉冶炼可以脱硫，但需多加焦炭和石灰石，使成本升高和产量降低。故铁矿石中的硫应在烧结中脱除，使高炉原料含硫少,烧结工艺操作,于0.15。磷和铁结合生成化合物Fe3P,此化合物和铁形成二元共晶Fe3PFe，导致钢材“冷脆”。烧结和高炉冶炼都不能脱磷，故要求矿石中含磷越低越好，否则，高磷铁矿石应和低磷铁矿石搭配使用，炼成含

13、磷合格的生铁。砷在烧结过程中不易除去，在高炉还原后熔于铁中，它能降低钢的机械性能和焊接性能。铜在冶炼过程中进入铁水中，少量的铜能改善,烧结工艺操作,钢的耐腐蚀性，减少Fe3C的数量，并使结晶变细，但超过0.3时就会降低焊接性能，并产生“热脆”现象。铅在高炉内还原成金属铅，由于它的熔点比生铁低、比重大。不熔于生铁，沉在铁水下面，渗入高炉炉底砖缝，将耐火材料浮起，对炉底起破坏作用。锌在高炉中易还原、易挥发。在高炉上部温度较低的地方冷凝下来，一部分进入炉砖缝中，随后氧化成氧化锌，体积膨胀，破坏炉衬并引起结瘤，甚至堵,烧结工艺操作,塞烟道。钾和钠碱金属含量，国外一般限制在3.54.5Kg/t铁以下，过

14、高碱金属在高炉内循环富集，引起高炉结瘤、悬料、破坏炉衬，甚至堵塞管道。（2）铁矿石化学成分稳定性好：烧结用铁矿石化学成分的波动会引起烧结矿含铁量和碱度的波动，从而导致高炉炉温、炉渣碱度和生铁质量的波动，造成炉况不顺，并使焦比升高，产量下降。,烧结工艺操作,（3）有良好的烧结性能（粒度组成、亲水性和成球性、软化熔融特性等）：矿石粒度越均匀，高炉料柱的透气性就越好，因此，天然富矿入炉前往往要经过严格的破碎、筛分，使其粒度在825mm或1050mm范围之内。烧结矿经过整粒可达到理想的冶炼粒度。矿石强度差、粉末多，料柱透气性不好，炉尘吹损量大。高炉使用易还原的矿石，产量高，焦比低。烧结,烧结工艺操作,

15、矿比天然块矿有较好的还原性。天然块矿还原次序为：磁铁矿赤铁矿褐铁矿菱铁矿 其次是矿石的软化性：软化性有两重意义，一是矿石开始软化变形的温度；一是软化区间，即软化开始到软化终了的温度的范围。高炉冶炼时要求矿石软化开始温度应高一点，软化区间应窄一些。应当指出，铁矿粉或铁精矿性质对烧结过程及烧结矿的质量有十分重要的影响。如矿石种类、化学成,烧结工艺操作,分、粒度、亲水性等。上述这些都影响烧结过程及烧结矿质量，他们的影响又是交互的，故常表现出不同的烧结性能。生产实践和理论研究表明，铁矿石的软化温度越低、软熔区间越窄，越容易生成液相，这种矿石的烧结性能是好的。但由于该种矿石在烧结过程中液相量较多，控制不

16、好时将影响烧结过程的透气性，严重时将导致烧结过程无法继续。,烧结工艺操作,2、对固体燃料的要求 烧结所用的燃料主要是固体燃料。它对烧结料层种温度的高低，燃烧的速度燃烧带的宽度，烧结料层中的气氛以及烧结过程的顺利进行和烧结矿质量都有极大的影响。因此，烧结过程对固体燃料提出了一定的要求。（1）具有一定的燃烧性和反应性：为了使燃烧过程中燃料的燃烧速度和传热速度以相等的速度在料层中移动。要求固体燃料具有一定的,烧结工艺操作,燃烧性和反应性，燃烧与反应速度过快，高温保持时间短，产生夹生料；若燃烧和反应速度过慢，则燃料不能充分燃烧，料层得不到必要的高温，也会使烧结矿的质量变差，燃烧性和反应性取决于燃料的种

17、类和粒度。如焦粉的反应性接近于传热速度，无烟煤的反应性一般偏高，故在使用燃料时，应注意其适宜的粒度和用量。（2）具有良好的热稳定性：热稳定性指煤受热后爆裂的情况。层状或片状结,烧结工艺操作,构的无烟煤受热后易爆裂成粉末，因而不利于烧结过程的进行。烧结用煤粉粒度小于3毫米，故其热稳定性比高炉用的块煤较小。（3）含炭量要高（发热值大）：固体燃料中固定炭含量越高，则发热值越大，灰分含量越低，含炭量一般用固定炭含量来表示。（4）挥发分、硫分要低，灰分熔点要低：挥发分不参与燃烧，常被气流抽到烟道系统中，有可能引起火灾。若固体燃料中含硫量高，则会增加,烧结工艺操作,混合料中总的含硫量，增加了烧结脱硫的困难

18、。同时即使硫被氧化成SO2挥发出来，也会腐蚀设备很造成环境污染。燃料中灰分的熔点对烧结过程影响很大，易熔灰分易生成液相，有利于矿石烧结成块，可进一步改善烧结矿的质量，在一般情况下，灰分中含有Al2O3、SiO2较高的，其熔点亦较高。（5）适宜的粒度：粒度大，使燃烧带变宽，使烧结料层透气性变坏；,烧结工艺操作,燃料在料层中分布不均匀，以致在大颗粒燃料的周围熔化很利害，而离燃料颗粒远的地方的物料则不能很好地烧结；粗粒燃料周围还原性气氛较强，而没有燃料的地方空气得不到利用；在布料时燃料在料层中分布不均匀和产生偏析，大颗粒燃料集中在料层下部，容易造成局部过熔，FeO含量过高和烧坏台车蓖条；而在料层上部

19、则温度低，粘结差，造成烧结矿结构疏松，强度差。粒度小，燃料燃烧速度快，燃烧产生的热量难以,烧结工艺操作,使烧结料达到所需的高温，液相生成少，烧结矿强度差；同时小颗粒燃料易堵塞料层空隙，使料层透气性变差。由此可见，适宜的固体燃料粒度，对提高烧结生产率和改善烧结矿质量都有好处。固体燃料的适宜粒度应根据使用燃料的种类（燃烧性）、矿石性质及粒度组成、料层厚度等研究确定。当烧结细精矿时，一般按03mm所占百分比含量来控制。,烧结工艺操作,3、对熔剂的质量要求 对碱性熔剂质量总的要求是：有效成分含量高，粒度和水分适宜。（1）碱性氧化物（CaO+MgO）含量要高：碱性氧化物含量低时，会使熔剂用量增多，冶炼渣

20、量增大，焦比升高。一般要求熔剂中酸性氧化物不大于3.5%，否则会大大降低熔剂的效能。评价熔剂的标准是根据烧结矿碱度的要求，扣除中和本身酸性氧化物所消耗的碱性成分后，所剩余的碱性氧化物的,烧结工艺操作,含量而定的。即：（指烧结矿成分）有效碱性氧化物=（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）当熔剂中MgO、Al2O3含量很少时，上式可简化成：有效碱性氧化物=CaO/SiO2（2）硫、磷杂质含量要低：质量良好的熔剂中，含硫一般为0.050.08%，磷为0.010.03%。如用高硫燃料焙烧出来的生石灰，则含硫较高，使用时应加以注意。,烧结工艺操作,（3）粒度和水分适宜：从有利于烧结过程中各种成分之

21、间的化学反应迅速、完全这一点来看熔剂粒度当然越细越好。熔剂粒度过粗时，反应速度缓慢，生成的化合物不均匀程度大甚至残留未反应的CaO“白点”，对烧结矿的强度有很坏的影响。但是，熔剂粉碎得过细，不仅造成设备和电能上不必要的耗费，而且当制粒小球强度不够时，脱落后反而会堵塞孔隙，使烧结料透气性变差。,烧结工艺操作,因此，从目前的生产条件出发，熔剂粒度达到30 mm或 20mm的范围即可。石灰石、白云石进厂时含水不超过3%，水分过大，会给运输和破碎工作带来困难。生石灰进厂时不应该含水，一般多用封闭车厢运输，否则遇雨后，局部消化，在矿槽中蒸发，会使生石灰从下料口喷出，影响配料，甚至烧伤人。,烧结工艺操作,

22、4、其它含铁杂料的利用 在冶金及其它一些工业部门有不少副产品，过去，这些副产品常被作为废料而抛弃，既造成资源浪费又污染环境。现在，这些副产品都可用作造块原料而被加以利用。高炉灰是高炉煤气系统带出的炉尘。其数量除与高炉冶炼强度、炉顶压力有关外，还与炉料的性质有很大关系。如炉料中含粉末较多时，吹出的炉尘量就大。在一般情况下，每冶炼一吨生铁约有炉尘,烧结工艺操作,3050Kg，随炉料条件的改善和冶炼水平的提高，炉尘吹出量将大大减少。如某厂炼铁厂目前炉尘只有23Kg/t生铁。高炉灰通常含铁只有40%左右，另外含有较多的碳和碱性氧化物。高炉灰实际是矿粉和焦粉的混合物。烧结料中加入部分高炉灰可以节约燃料和

23、熔剂的消耗。同时，由于是废物利用，还可以降低成本。高炉灰的亲水性一般较差，但对于粘性大，含水较高的烧结料来说，添加部分高炉灰可降低烧结料水,烧结工艺操作,分并提高其透气性。目前，大多数烧结厂只是用了初除尘后的一部分高炉灰，而对于洗涤除尘后的粒度较细的一部分高炉灰（瓦斯泥）未能很好的利用。主要是回收困难和含水分较高，粒度细不好使用。另外，转炉炉尘吹出量一般为20Kg/t钢左右，如某厂转炉炉尘吹出量为1416Kg/t钢。这些炉尘含铁较高，应当作为造块原料加以利用。现在钢铁企业中的粉尘是相当多的，除上述的高,烧结工艺操作,炉、转炉炉尘外，还有炼铁矿槽粉尘、高炉铸铁厂粉尘、烧结粉尘等，有的企业将这些粉

24、尘直接加入的烧结料中供烧结使用，有的厂专门设计了利用粉尘的车间，某厂就设置有粉尘球团车间。粉尘物料及添加剂按一定比例混合，经强烈混练后，送到园盘造球机上制成82mm粒级的小球团，然后将这些小球团加入二次混合机中，经混匀后送到烧结机上。烧结料中小球团的配入量为20Kg/t-s（干料），要求小球有较好的强度。,烧结工艺操作,烧结料中加入小球团，不仅能改善烧结料的透气性，强化烧结过程，而且小球团本身含有碳，可降低烧结时固体燃料的消耗。轧钢皮是炼钢生产过程中产生的氧化铁磷，也叫氧化铁皮。轧钢皮一般占总刚才量的23%，含铁6070%，从水泵站沉淀池中清理出来的细粉末铁皮含铁量也占60%以上。含其它有害杂

25、质较少。轧钢皮比重大，是生产平炉烧结矿的良好原料。进厂的轧钢皮必须筛去大块杂物，保证粒度小于,烧结工艺操作,10mm。炼钢粒铁回收，TFe含量40.18%，SiO2占4.46%，CaO占8.31%粒度+5mm占5.0%，-5mm占32.0%，MS为1.3%。转炉OG泥喷浆，转炉烟尘OG收集装置（湿法）沉淀（浓缩）烧结一次混合,烧结工艺操作,烧结配料 配料就是利用给料设备对各种含铁原料、熔剂、燃料等按照所要求的比例进行定量控制的作业。,烧结工艺操作,1、配料的目的 精心配料是获得优质烧结矿的前提。适宜的原料配比能生成性能良好的粘结液相；适宜的燃料用量可以获得强度高、还原性能好的烧结矿；适宜的烧结

26、料透气性可以提高烧结机生产率。（1）满足高炉冶炼对烧结矿化学成分的要求：（2）保证烧结良好的造块条件和生产过程的稳定。,烧结工艺操作,2、重量配料法 重量配料法是按原料的重量进行配料的一种方法，通常称为自动配料法。烧结为保证配料准确，所有原燃料集中在配料室，采用重量法配料。共设有16套圆盘给料装置（简称CFW）,根据电子皮带称的物流量检测，调节给料速度，控制给料量，来实现自动配料。,烧结工艺操作,3、配料计算 某厂将计算方法编制成有关软件，使用计算机进行烧结配料及烧结矿成分的计算。主要的原则为：将返矿和燃料作为外配比参与配料计算；其余所有新料作为100%新原料；干基配料；固定带入水分率。,烧结

27、工艺操作,4、稳定烧结配料的措施 配料是烧结生产中的重要环节，准确配料不仅能保证烧结矿的化学成分稳定，而且能提高烧结生产率，做到优质、高产、低耗。要配好料，除了合理配矿，准确计算外，还要掌握影响配料准确性的因素，采取措施提高配料精度。（1）加强原料管理，保证原料物理化学性质稳定：烧结原料质量是保证生产优质烧结矿的基础条件，特别对大型化、计算机控制的烧结设备，原料物料化,烧结工艺操作,学性质的稳定更为重要。在某厂，为了保证烧结矿 的质量，设计有一座电子计算机控制的大型现代化原料场。各种含铁原料在原料场内经堆存、破碎筛分、平铺直取混匀作业，混成一种化学成分稳定、粒度组成均匀的“匀矿”供烧结使用。加

28、强原料的中和、混匀，为稳定烧结矿质量创造了良好的条件；保持原料含水量的适宜和稳定，减少了粘槽挂料，减少了实际下料量的波动，确保了配料的准确性。,烧结工艺操作,（2）加强配料设备的维护和检修：为保证配料设备下料均匀，调整方便，运转平稳可靠，应做到：1）安装时，园盘中心线和矿槽中心线重合于同一垂线，并保持良好的盘面水平度，使园盘各处料压均匀和出料口宽度一致，做到均匀给料；2）保持定量给料装置完好状态，做到准确下料；3）对配料秤定期检验，保持称量精度。运转时调整好园盘闸门开度，保持负荷率在10020。,烧结工艺操作,（3）加强管理，提高操作水平：1）保持适宜的配料槽槽位：严格执行槽位管理基准规定，使

29、配料槽料位适宜和稳定，为给料量和粒度均匀创造良好条件。2）提高岗位人员操作水平：配料作业做到：随时掌握烧结情况，混合料槽料位及上料情况，原料情况，返矿情况。检查秤量给料量，严格按配比配料。,烧结工艺操作,发现给料量有波动，原料质量有变化，烧结矿成分有偏差时应及时采取措施，进行调整。及时化验原料成分，以指导生产。3）烧结矿成分出现偏差，超出管理范围时的配料调整：严格按技术规程规定的调整基准进行调整。调整时要考虑到从配料到成品的时间滞后。调整时要对症下药综合考虑其他成分的变化。注意返矿的影响。,烧结工艺操作,混合和造球 最适宜的混合料状态是指均匀排料、均匀混合、适宜水分、适当的造球。其目的是使混合

30、料均质化和提高透气性，以利于烧结过程进行。,烧结工艺操作,1、混合和造球目的 原料的排出，混合和造球对烧结矿的质量及生产率又很大影响。在一定原料配比条件下，必须注意使混合料保持最适宜的状态。某厂采用两段混合工艺。（1）一次混合的目的，主要是加水湿润、混匀，使混合料的水分、粒度和料中各组份均匀分布；（2）二次混合除继续混匀外，主要目的是造球，并进行补充润湿。充分混匀使烧结台车上的料层保持良好的透气性，以利于烧结过程进行。,烧结工艺操作,2、混合料中加水的目的 主要是为了润湿，同时又为制粒造球提供必要条件。制粒造球后的混合料铺到台车上可以改善料层的透气性，并且物料颗粒被润湿后表面变得光滑，可以减少

31、气体通过的阻力使上层高温废气的热量很快被下层冷凝料所吸收，从而改善热交换条件，有利于把燃烧带限制在较狭窄的范围内。,烧结工艺操作,3、烧结料的混合机理 配合料被送入混合机后，物料随混合机的回旋而不断的运动着。物料在混合机里受到摩擦力、重力等作用，使其产生剧烈运动，因而被混合均匀。混合机旋转时，配合料颗粒沿圆筒内壁上升，沿斜面下降。颗粒群中微细的（或密度大的）颗粒，与比它大的（或密度小的）颗粒相比，更有向斜面内部移动和集中的倾向。,烧结工艺操作,在混合机内颗粒群的运动可以分为三类混合形式，同时存在并起作用。（1）对流混合：由于颗粒群的移动引起大的流动，而造球的全体混合。（2）扩散混合：由于邻近颗

32、粒相互换位造成的局部混合。（3）剪断混合：颗粒群内的颗粒相互滑动、冲撞等造成的局部混合。,烧结工艺操作,圆筒混合机内部物料运动状态示意图,烧结工艺操作,4、烧结料的造球机理 物料受水后，在物料颗粒表面被吸附水和薄膜水所覆盖，同时在颗粒与颗粒之间形成U型环，在水的表面张力作用下，使物料颗粒集结成团粒，此时颗粒之间大部分还是充满空气。此时的团粒强度差，当水分一旦失去，团粒便立即成散粒状的颗粒。由于混合机的回转，使得初步形成的团粒在机械力的作用下，团粒不断地滚动、挤压，则颗粒与颗粒之间的接触越来越紧，颗粒之间的空气被挤出，空隙变小。此时，,烧结工艺操作,在毛细力的作用下，水分充填所有空隙，则团粒也就

33、变得比较结实。这些团粒在混合机内继续滚动逐步长成具有一定强度和一定粒度组成的烧结混合料。,烧结工艺操作,铺 底 料 在某厂，烧结混合料布到烧结机台车上之前，先在台车上铺上一层3040mm厚，通过三次筛的分配器采取的粒级为1020 mm的成品烧结矿作为铺底料。,烧结工艺操作,1、铺底料的作用（1）使烧结的赤热层不与台车篦条直接接触，降低了篦条和台车本体的温度，使用寿命延长，成本降低；（2）铺底料组成过滤层，防止粉料由炉篦缝被抽走，大大减少废气含尘量，从而减轻除尘器负荷，提高抽风机转子的使用寿命；,烧结工艺操作,（3）防止粉料和烧结矿堵塞和粘结炉篦，增加有效抽风面积，提高料层透气性，强化了烧结过程

34、，使生产率提高；（4）使烧结料能烧透而不粘炉篦，成品率提高，返矿质量改善，燃耗降低，并能准确控制烧结终点；（5）改善厂区环境和劳动条件。,烧结工艺操作,布 料 布料是将烧结混合料铺到烧结机台车上的作业，是烧结生产中一道重要的工序。,烧结工艺操作,1、布料的意义 将烧结料布到台车上时出现自然分层，各层的粒度组成和含碳量有所不同，与设计的烧结工艺相匹配，使各层气体阻力与烧结反应速度、固体燃料的燃烧速度、料层的传热速度、水分的迁移速度相结合，保证烧结生产率和烧结矿质量达到最好水平。可以说，当原料准备达到设计目标后，布料的质量将对烧结矿质量有决定性的作用。,烧结工艺操作,2、布料的要求（1）布料应使混

35、合料在粒度、化学成分及水分等沿台车宽度和台车前进方向分布均匀，使混合料具有均一的透气性，稳定烧结操作；（2）布料应使物料具有一定的松散性，防止产生堆积或压紧。但对于松散、堆比重小的烧结料应适当压料，以防烧结速度过快；（3）最理想的布料是混合料沿料层高度的分布由上而下粒度变粗，含碳量逐步减少。,烧结工艺操作,3、布料的方法 从混合机来的混合料通过梭式布料器在台车宽度方向上来回地将混合料卸入混合料槽内，使槽内料面较平整。再通过园辊给料机和带自动清扫器的磁性偏析布料器将混合料均匀地布到已铺有铺底料的台车上，并用刮料板刮平。在平料板前面设有6个层厚检测仪，用以控制主辅闸门开度和泥辊转速。其它烧结机有采

36、用多辊布料、宽皮带布料、摆动布料等方式。,烧结工艺操作,点 火 烧结点火过程是点火器向烧结混合料表层供热和使混合料中碳素燃烧共同加热烧结混合料表层的过程。,烧结工艺操作,1、点火的作用 布到台车上的混合料表面点火是否良好，对于成品率和烧结矿质量均有很大影响。点火温度过低，点火强度不足或点火时间不够，将使料层表面欠熔，降低表层烧结矿强度并产生大量返矿。点火温度过高或点火时间过长又会造成料层表面过熔形成硬壳，烧结料层透气性变差，使生产率降低，烧结矿FeO升高和还原率降低。,烧结工艺操作,2、点火的要求 烧结过程从混合料表层的燃料着火开始，为使烧结燃料正常燃烧并使表层烧结矿良好粘结，烧结料的点火应满

37、足如下要求：（1）烧结机料层表面长度和宽度方向点火均匀；（2）有适宜的点火温度；（3）有足够的高温保持时间（点火时间）。,烧结工艺操作,抽风烧结过程 混合料装入台车后，经点火、抽风，使烧结过程开始。抽风烧结过程有明显的分层性。一般可分为五层：烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层、过湿层。点火后，五层依次出现，随着时间的推移，各层向下移动，最后各层又依次消失，最后剩下的全是烧结矿层。在烧结矿层中，空气被预热，烧结矿被冷却，在同燃烧层接近处所生成的液相温度降低冷凝并结晶，使烧结料固结，形成烧结矿。,烧结工艺操作,抽风烧结过程示意图,烧结矿冷却和整粒 烧结矿经过鼓风冷却、二道破碎、四次筛分，按粒度分成三

38、种粒级产品：成品、铺底料和返矿。,烧结工艺操作,1、烧结矿冷却的意义 烧结机尾卸落的烧结饼温度高达600800，冷却后能给烧结生产、高炉冶炼、运输、总图配置等带来一系列好处：（1）烧结矿冷却后，能有效地进行整粒，改善烧结矿粒度组成，并筛出铺底料。在冷却作业中高温烧结矿的显热也有可能被充分利用，使烧结工序能耗明显降低；,烧结工艺操作,（2）高炉使用粒度均匀的冷烧结矿，能提高高炉内料柱的透气性和炉顶压力，改善煤气的合理分布，从而使高炉冶炼得到强化，产量提高，焦比降低；（3）冷却后的烧结矿可直接用皮带机运输，并向高炉供料，使厂区总图配置紧凑合理，并能大大简化高炉的上料系统。,烧结工艺操作,2、强制通

39、风冷却原理 高温烧结矿的强制通风冷却过程，就是热烧结矿和冷空气间的热交换过程。该过程虽然有热辐射，但主要传热方式为：（1）传导传热：烧结矿内部的热量向外部扩散。（2）对流传热：热量自烧结矿表面向烧结矿周围通过的冷空气传热。,烧结工艺操作,3、影响烧结矿冷却的因素（1）烧结机操作：烧结操作上烧结机烧透是提高冷却效果的先决条件。如果烧结料在烧结机上烧不透，机尾卸落的烧结矿中残碳含量高，进入冷却机后强制通风冷却时，残碳将继续燃烧，产生“二次烧结”，降低冷却效果。甚至造成冷却机内烧成大块无法卸矿。（2）热烧结矿的粒度和粒度组成：1）粒度大小对冷却效果影响很大。烧结矿粒度,烧结工艺操作,越大，从中心到表

40、面的热传导速度受限，使所需要的冷却时间延长；2）粒度越均匀，烧结矿层透气性越好，通过料层的风量增加，对流热交换改善，冷却效果提高。（3）铺料均匀性：往冷却机台车上铺料不均匀时，冷却空气容易从矿层薄的地方通过；而料层较厚的地方，因阻力大，通过的风量大，使整个料层冷却效果大大降低。（4）强制通风方式：,烧结工艺操作,相对而言，环式鼓风冷却机的优点 没有空转台车，台车利用率高；（环）相同冷却能力时，设备重量轻，投资少；（环）料层高，烧结矿与冷却风热交换好；（鼓）风机是在常温下吸风，风机电机容量小；（鼓）风机小，风机转子磨损小，维修量小；（鼓）安装在地面，容易维修；（鼓）废气余热能较充分使用。（鼓）,

41、烧结工艺操作,（5）冷却机工艺参数：冷却机能力、冷却风量、负压、冷却温度、料层厚度等对冷却效果均有影响。（6）冷却设备完好状况：台车变形、风箱与台车间密封胶皮损坏等会使漏风增多，风的有效利用率下降，降低冷却效果。另外，台车篦板堵塞也会降低冷却效果。,烧结工艺操作,4、热烧结矿的破碎 从烧结机机尾卸落的热烧结饼块度大，并夹有粉矿。为能保证冷却机的冷却效果，便于运输、防止堵漏斗事故，并为烧结矿整粒制造良好条件，因此在烧结机机尾采用单辊破碎机先进行破碎，称为一次破碎或热破碎。破碎后的热烧结矿通过带有折射导板的特殊的布料漏斗，成折线轨迹运行粒度均匀的分层布到鼓风式环冷机台车上。取消了热矿筛直接向冷却机

42、供料。,烧结工艺操作,5、烧结矿整粒的意义（1）烧结矿粒度上限降低：经二次冷破后，烧结矿粒度上限由一次热破后的150mm降低到50mm，烧结矿表面积增加，炉内冶炼时加热快，还原也快。并因烧结矿粒度均匀性改善，使高炉炉料的孔隙率提高，透气性改善，气体阻力损失降低。,烧结工艺操作,（2）严格筛除小于5mm粉末：整理后烧结矿小于5mm的含量不超过5。使高炉煤气流分别均匀，煤气利用良好，焦比降低，透气性改善，鼓入风量增加，产量提高，使高炉冶炼顺行，同时高炉炉尘吹出量明显减少，延长了炉顶设备使用寿命，改善了厂区环境。,烧结工艺操作,6、整粒系统作业流程的特点（1）设置冷破碎设备，成品烧结矿粒度均匀；（2）采用固定筛和单层振动筛作四段筛分，进入各段筛子的负荷量逐级减少，提高筛分效率；（3）铺底料粒度好。成品烧结矿粉末含量低，出厂皮带机上小于5mm5；（4）结合大型化设备特点，整粒流程采用双系统型式。一个系统出故障仍能依正常生产率的75左右维持生产。,烧结工艺操作,7、冷烧结矿的破碎 冷烧结矿采用双齿辊破碎机，其优点：（1）结构简单，故障少，使用和维修方便；（2）破碎能量消耗较低；（3）粉碎程度少，成品率高；（4）辊子间距可根据烧结矿大块率（50mm）和平均粒度作调整。,烧结工艺操作,