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文檔簡介
1、燒結工藝基礎知識培訓,2012年3月,新疆金特鋼鐵股份有限公司燒結分廠培訓人:何力虎,第一部分 燒結的定義與意義,燒結工藝的產生燒結方法在冶金生產中的應用,起初是為了處理礦山、冶金、化工廠的廢棄物(如富礦粉、高爐除塵、軋鋼皮、均熱爐渣、硫酸渣等)以便回收利用。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,礦石開采量和礦粉的生成量增加,另由于長期開采和消耗造成能冶煉的富礦越來越少,貧礦(
2、含鐵25~30%)直接入爐冶煉很不經濟,且我國貧礦資源約占80%以上,因此對貧礦進行磁選處理產生鐵精粉,但粉狀物料不適合直接冶煉。,燒結工藝的定義廣義的燒結是一定溫度下靠固體聯結力將散狀粉料固結成塊狀的過程。煉鐵領域內的燒結是指把鐵礦粉(富礦粉)和其他含鐵物料(鐵精粉、氧化皮等)通過熔化物固結成具有良好冶金性能的人造塊礦的過程,它的產物就是燒結礦。(熔化物形成的條件?15209962954),燒結工藝的發(fā)展起源于資本主義發(fā)展較早
3、的英國、瑞典和德國。土燒(平地吹)----箱式燒結機----環(huán)式燒結機----帶式燒結機1910年第一臺帶式燒結機在美國投產1949年以前,鞍山建有10臺燒結機,總面積330㎡,但工藝設備落后,生產能力低,最高產量僅十幾萬噸。截止2009年,全國鋼鐵企業(yè)擁有燒結機210臺,總面積3690㎡,年產燒結礦1.5億噸。當前世界最大的燒結機為648㎡(前蘇聯)。,燒結方法的分類按照設備和供風方法的不同可分為以下幾種1、鼓風燒結:平
4、地吹(土燒結)2、抽風燒結:(1)連續(xù)式:帶式燒結機和環(huán)式燒結機(2)間歇式:盤式燒結機3、在煙氣中燒結:回轉窯燒結和懸浮燒結。,燒結的意義1.富礦粉和貧礦富選后得到的精礦粉都不能直接入爐冶煉,必須將其重新造塊,燒結是最重要最基本的造塊方法之一。2.通過燒結得到的燒結礦具有許多優(yōu)于天然富礦的冶煉性能,如高溫強度高,還原性好,含有一定的CaO、MgO,具有足夠的堿度,而且已事先造渣,高爐可不加或少加石灰石。3.通過燒結可除去
5、礦石中的S、Zn、Pb、As、K、Na等有害雜質,減少其對高爐的危害。高爐使用冶煉性能優(yōu)越的燒結礦后,基本上解除了天然礦冶煉中常出現的結瘤故障;同時極大地改善了高爐冶煉效果。4.燒結中可廣泛利用各種含鐵粉塵和廢料,擴大了礦石資源,又改善了環(huán)境。因此自上世紀50年代以來,燒結生產獲得了迅速發(fā)展。,燒結生產工藝流程燒結生產的工藝流程,無混合料場時,一般包括:原燃料接受,儲存及溶劑、燃料的準備,配料,布料,點火燒結,熱礦破碎,熱礦篩分及冷
6、卻,冷礦篩分及冷料破碎,鋪底料,成品燒結礦的儲存和運輸等工藝環(huán)節(jié)。原料進廠----按質接受驗收(破碎)----配料---混合----布料---燒結----破碎----冷卻----篩分----高爐,第二部分燒結生產工藝流程簡介,,燒結工藝流程圖,燒結生產所用原料,含鐵原料:富礦粉(紅礦、鑫特礦沫、鴻源礦)、鐵精粉(磁選和浮選之后的精粉)、工業(yè)副產品(除塵灰、氧化皮)對含鐵原料的要求:由于含鐵原料物理化學性質對燒結礦質量影響最大,所
7、以要求含鐵原料品位高、成分穩(wěn)定、雜質少、脈石成分適宜造渣,粒度適宜。精粉粒度-200目量<80%。富礦粉粒度要求:≤8mm粒級≥85%。工業(yè)副產品要求無雜物,含鐵品位高。SiO2含量對燒結礦產質量指標有一定的影響。高硅燒結礦熔劑的配加量增加,使得燒結混合料制粒性能得到改善,燒結速度增加,同時燒結的粘結相數量提高,因此燒結礦成品率有所提高,燒結利用系數提高。粘結相數量的提高有利于燒結礦強度的改善,燒結礦轉鼓指數增加。,熔劑:按其性
8、質分為酸性、中性、堿性三類。由于我國鐵礦石脈石成分多為SiO2為主,所以通常采用含有CaO和MgO的堿性熔劑,常用的堿性熔劑由石灰石(CaCO3)、生石灰(CaO)、白云石(Ca.Mg(CO3)2)等冶金石灰活性度、生燒和過燒活性度是指冶金石灰水化的反應速度,即石灰水化后用4NHCL中和的毫升數。生燒是指未分解的石灰石,其主要成分是CaCO3,不能被水化。過燒是指石灰石在焙燒過程中,由于局部溫度過高,而與硅酸鹽互相熔融生成的硬塊
9、和消化很慢的石灰,不能再指定的時間內被水化。,對溶劑質量的要求:有效成分高,酸性氧化物和硫、磷等有害雜質少,粒度和水分適宜。溶劑粒度:≤3mm粒級≥85%燃料燒結生產過程中使用的燃料分為點火燃料和燒結燃料。點火燃料主要為氣體燃料(高爐煤氣、焦爐煤氣),燒結燃料是指在料層中燃燒的固體燃料,常用的由碎焦(焦粉)和無煙煤等。某些燒結原料中所含的C、S和FeO等物質,在燒結過程中也會氧化放熱,成為輔助熱源。對燒結固體燃料的要求是:固定碳高
10、、灰分、揮發(fā)分、硫低。燃料粒度:≤3mm粒級≥85%,燒結生產過程燒結生產,首先按照煉鐵生產質量要求,將各種原料按化學成分進行配料計算,然后在配料實準備配料。配料方式是往運轉的皮帶上分層連續(xù)布料:分層的各種原料經兩次加水(內加水與外加水)混合后,布在燒結機臺車上;經抽風、點火,燃料燃燒開始進行燒結,在臺車上完成全部燒結過程;燒結礦在機尾排出,經破碎、冷卻、篩分,獲得成品燒結礦。返礦返回混合料皮帶參加二次燒結過程。帶式燒結是連續(xù)的
11、生產過程,生產效率高,目前,最高臺時產量達到50.81t/h。,配料配料就是指根據燒結礦質量指標要求和原料成分,將各種燒結料(含鐵原料、溶劑、燃料)按一定比例進行組合。配料的作用和意義:(1)提高燒結礦成分的穩(wěn)定性對高爐順行、對增鐵節(jié)焦具有重大意義。實踐證明,燒結礦成分的波動將破壞高爐順行。例如,燒結礦含鐵突然升高或者降低(及時波動1%~2%)都會引起高爐爐溫急劇下降或者升高。爐溫波動過大,會引起爐況失常并造成生鐵成分不合格。(
12、2)精心配料是獲的優(yōu)質燒結礦的前提。適宜的原料配比可以生產出足夠的性能良好的液相,適宜的燃料用量可以獲得強度高、還原性能良好的燒結礦,適宜的燒結料透氣性可以提高燒結礦產量。,配料過程中使用的化學元素和化合物名稱 TFe(鐵品位)、SiO2(二氧化硅)、CaO(氧化鈣)、MgO(氧化鎂)、R(堿度)、Al2O3(三氧化二鋁)、FeO(氧化亞鐵)、S(硫)R=CaO/SiO2(二元堿度,冶金企業(yè)通常都是二元堿度)、R=(CaO+Mg
13、O)/(SiO2+Al2O3)(四元堿度)常用的配料設備:圓盤給料機和電子皮帶秤。常用的配料方法:容積配料法(基于物料具有一定的堆密度,借助給料設備對添加料的容積進行控制)、重量配料法(按原料的重量進行配料的一種方法,借助于電子皮帶秤和定量給料自動調節(jié)系統來實現自動配料。化學成分配料(借助于X射線熒光儀分析混合料化學組成,通過電子計算機控制混合料化學成分波動),影響配料作業(yè)的因素1、物料水分的影響。2、物理、化學性能的影響。3、
14、礦槽存料量的影響。4、設備性能的影響。5、操作不當帶來的影響。6、取樣制樣代表性的影響。,混合混合與造球的目的: 混合的主要目的是將配合好的料各組分仔細混勻,并適當的加水潤濕,已得到水分、粒度及各種成分均勻分布的燒結料。造球是為了改善燒結料的粒度組成,增加透氣性,強化燒結過程,提高燒結礦的質量和產量?;旌狭霞铀哪康模夯旌狭霞铀哪康氖菫榱藵櫇窕靹蚧旌狭?,為制粒提供必要的條件,同時改善熱交換條件導熱性能(傳遞熱量、氧量和
15、溶質的作用)。 混合料的造球過程: 形成母球----母球長大----長大了的母球進一步緊密,抽風燒結過程抽風燒結過程是將鐵礦粉、熔劑和燃料經適當處理,按一定比例加水混合,鋪在燒結機上,然后從上部點火,下部抽風,自上而下進行燒結,得到燒結礦。取一臺車剖面分析,抽風燒結過程大致可分為五層,即燒結礦層、燃燒層、預熱層、干燥層和過濕層。這五層并不是截然分開的。點火燒結開始,各層依次出現,一定時間后,各層又依次消失,而最終剩下燒
16、結礦層。,燒結礦層該層溫度在1100 ℃以下,在燃料燃燒放出大量熱量的作用下,混合料中的脈石和部分鐵礦物熔化造渣,因而出現熔融液相。隨著燃燒層的下移及冷空氣的通過,物料溫度逐漸下降,熔融液相被冷卻凝固成多孔結構的燒結礦。高溫熔體在凝固過程中進行結晶,析出新礦物。同時,抽入的冷空氣被預熱,燒結礦被冷卻,與空氣接觸的低價氧化物可能被再氧化。該層提供燃燒層需要全部熱量的40%左右。同時由于抽入的空氣溫度低,風速較快,燒結礦氣孔壁變薄,則熱
17、交換條件越好,冷卻速度越快,不利于液相的結晶,并增大了熱應力,使燒結礦強度變壞。,燃燒層 燃料被預熱空氣燃燒,產生1300~1500℃的高溫,使燒結料局部熔化、造渣并進行還原、氧化,石灰石及硫化物的分解反應。從燃料著火開始到燃燒完畢,需要一定時間。故燃燒層有一定厚度,約15~80mm。燃燒層沿著高度下移的速度稱為垂直燒結速度,一般為10~40mm/min。這一速度決定著燒結機的生產率。其厚度主要取決于燒結料的物理化學特性,由于熔
18、融物相對于空氣阻力很大,所以,為強化燒結過程,人們總是設法減薄該層厚度。,預熱層 空氣通過燃燒層參加反應后即攜帶一部分熱量進入下部料層,使下部料層加熱到燃料的著火溫度(700 ℃ ),這一區(qū)域稱為預熱帶。這一帶的溫度大約為150-700 ℃ ,也就是說燃燒產物通過這一帶時,將混合料加熱到燃料的著火溫度。由于溫度的不斷升高,化合水和部分碳酸鹽、硫化物、高價錳氧化物逐步分解。在廢棄中氧的作用下,部分磁鐵礦可發(fā)生氧化反應。在預熱帶只有
19、氣相與固相或固相之間的反應,沒有液相的生成。,干燥層 它借助于來自上層的燃燒產物帶進的熱量,使這一層的混合料水分蒸發(fā)。這一帶的溫度大約為70-150 ℃ 。由于水分劇烈的蒸發(fā),在混合料中沒有配加粘結劑時,混合料中強度差的小球就有可能遭到破壞。,過濕層: 從點火開始,燒結料中所含水分就開始蒸發(fā)轉移到廢氣中,含水蒸汽的廢氣經過料層中的冷卻部分,被冷卻到低于露點,其中部分水汽發(fā)生冷凝,使這部分燒結料過濕,即超過原始水分。由預熱
20、帶帶來的熱廢氣在干燥帶引起水分激烈蒸發(fā),因此廢氣損失大部分顯熱。這層有嚴重的過濕現象,這是由于在強大的氣流和重力作用下,而燒結料水分比較高,燒結料的原始結構被破壞和料層中的水分向下機械轉移,特別是那些濕容量較小的物料容易發(fā)生這種現象。過濕層的形成將使料層透氣性變壞。為克服過濕作用對生產的影響,可采取提高混合料溫度至露點溫度以上的辦法來解決。,水分在燒結過程中的行為和作用 燒結料中的水分主要來源于礦石、熔劑、燃料帶入的水、混合料混
21、勻制粒時添加的水、空氣中帶入的水、燃料中碳氫化合物燃燒時產生的水以及混合料中礦物分解的化合水。一、水分的蒸發(fā)過程水分在燒結過程中的蒸發(fā)可以分為以下幾個階段:預熱階段 當熱氣體與濕料接觸時,在一段很短時間內,蒸發(fā)過程進行得較為緩慢,物料含水量沒有多大變化,但物料溫度卻有了明顯的升高,在這段期間內,熱量主要消耗于預熱混合料,直至傳給物料的熱量與用于汽化的熱量之間達到平衡為止,這段時期通常稱為“預熱階段”。,等速干燥階段物料達
22、到蒸發(fā)平衡的溫度時,物料中的水分直線規(guī)律發(fā)生變化,水分以等速進行蒸發(fā),這段時期通常稱為“等速干燥階段”,其特征在于物料表面上的蒸汽壓可以認為等于純液面上的蒸汽壓,而與物料的濕度無關。這個階段持續(xù)到物料達到所謂“臨界濕度”為止。水分在燒結過程中的作用燒結料中含有一定的水分是保證燒結過程順利進行,提高燒結礦質量必不可少的條件之一,水分在燒結過程中的作用可歸結為以下幾方面:,制粒作用燒結混合料加入適當的水分,由于水在混合料粒子間產生毛細
23、力,在混合料的滾動過程中互相接觸而靠緊,制成小球粒,以改善料層的透氣性。導熱作用 燒結料中的水分能夠改善燒結料的導熱性(水的導熱系數為130-400kJ/m2.h.c,而礦石的導熱系數為0.6 kJ/m2.h.c),料層中的熱交換條件十分良好,這就有利于使燃燒帶限制在狹窄的范圍內,減少了燒結過程中料層的阻力,同時保證了在燃料消耗較少的情況下獲得必要的高溫。,潤滑作用 水分子覆蓋在礦粉顆粒表面,起類似潤滑劑的作用,降低表面
24、粗糙度,減少氣流阻力。助燃作用 固體燃料在完全干燥的混合料中燃燒緩慢,因為根據CO和C的鏈式燃燒機理,要求火焰中有一定含量的OH-和H+根,所以混合料中適當加濕在一切情況下都是必要的。 不同燒結料的適宜水分含量也不同。一般來說,物料粒度越細,比表面積越大,所需適宜水分越高。此外,適宜的水分與原料類型關系很大,表面松散多孔的褐鐵礦燒結時所需水量可達10-20%,而致密的磁鐵礦燒結時適宜的水量為5-10%。 燒結料
25、最適宜的水分,是使混合料達到最高的成球率或最大料層透氣性來評定的。最適宜的水分范圍較小,超過0.5%時,對混合料的成球性即產生顯著的影響。,水分在燒結過程中的弊端消耗熱量從熱平衡的觀點看,1kg無煙煤的燃燒熱值為27000kJ,而1kgH2O從液體轉化為水蒸汽需要耗熱2500kJ,兩者近乎10:1的比例,也就是說,當混合料水分超過適宜水分1%時,固體燃料配比理論上要增加0.1%。對透氣性的影響過濕層現象是影響透氣性的最大因素,在
26、燒結過程中水分由于受熱開始蒸發(fā),轉移到廢氣中,熱廢氣在穿過下層冷料時,由于存在著溫度差,廢氣將大部分熱量傳給冷料,而自身溫度不斷下降,這樣使得廢氣中的水蒸汽就開始在冷料表面冷凝,開始冷凝的溫度就叫“露點”溫度。水蒸汽冷凝的結果使下層料的含水量增加。當物料含水量超過物料原始水量時就稱為過濕。,燒結過程中主要物理和化學變化過程燃燒和傳熱;蒸發(fā)和冷凝;氧化和還原;分解和吸附;熔化和結晶;礦(渣)化和氣體動力學等。在某一層中可能同
27、時進行幾種反應,而一種反應又可能在幾層中進行。,碳酸鹽分解及礦化作用燒結料中的碳酸鹽有CaCO3、MgCO3,如果用菱鐵礦和菱錳礦燒結,則還有FeCO3和MnCO3。 生產熔劑性或高堿度燒結礦時,需加入大量CaCO3和一定的MgCO3。它們的分解條件所示。CaCO3的分解溫度較其他碳酸鹽高。其分解反應為:,燃料燃燒與傳熱燒結料中固體碳的燃燒為形成粘結所必須的液相和進行各種反應提供了必要的條件(溫度、氣氛)。燒結過程所需要的熱量的80
28、~90%為燃料燃燒供給。然而燃料在燒結混合料中所占比例很小,按重量計僅5~8%,按體積計約10%。在碳量少,分布稀疏的條件下,要使燃料迅速而充分地燃燒,必須供給過量的空氣,空氣過剩系數達1.4~1.5或更高。 氧化、還原反應及有害雜質的去除鐵氧化物的分解還原和氧化 燒結過程宏觀上是氧化性氣氛,但在燃燒顆粒表面附近或燃料集中處,CO濃度極高,故也有局部還原性氣氛。即微觀來看,在料層中既有氧化區(qū)也有還原區(qū),因此對鐵礦物同時存在著
29、氧化、還原、分解等反應。,有害雜質的去除燒結過程可以部分去除礦石中硫、鉛、鋅、砷、氟、鉀、鈉等對高爐有害的物質,以改善燒結礦的質量和高爐冶煉過程。這是鐵礦燒結的一個突出優(yōu)點。(1)燒結去硫。燒結可以去除大部分的硫。以硫化物形態(tài)存在的硫可以去除90%以上,而硫酸鹽的去硫率也可達80~85%。高爐要求入爐天然礦石(一極品)含S≤0.06%。國家頒布標準規(guī)定入爐一級燒結礦含S≤0.08%。燒結是處理高硫鐵礦的一個有效途徑。鐵礦石中的硫常
30、以硫化物形態(tài)(FeS2)和硫酸鹽(CaSO4、BaSO4等)的形式存在存在。,在低于1350℃時,以生成Fe2O3為主,在高于1350℃時,主要生成Fe3O4。,礦粉粒度大,擴散阻力增加,不利于去硫;但若粒度過細,料層透氣性不好,容易引起燒結過程不均,產生燒不透的生料,降低去硫率。最佳去硫率的適宜礦粉粒度為0~6mm。燒結去砷率一般可達50%以上。若加入少量CaCl2可使去砷率達60~70%,燒結去氟率一般只有10~15%,有時可達
31、40%,若在燒結料層中通入水氣可使其生成HF,大大提高去氟率。硫、砷、氟、以其有毒氣體SO2、As2O3、HF等隨廢氣排除,嚴重污染空氣,危害生物和人體健康。故一般燒結廠都建有高大的煙囪,以便將有害氣體實行高空排放。為根本解決問題,在排入煙囪之前,最好先進行化學處理和回收。對一些含有堿金屬鉀、鈉和鉛、鋅的礦石,可在燒結料中加入CaCl2,使其在燒結過程中相應生成易揮發(fā)的氯化物而去除和回收。如加入2~3% CaCl2,可除去鉛90%,
32、去鋅65%,加0.7%CaCl2去除鉀、鈉的脫堿率可達70%。它們的去除都應妥善解決環(huán)境保護和廉價的氯化劑問題。,燒結礦宏觀結構可分為三種 微孔海綿狀:燒結溫度適宜,粘度較大時,形成微孔海綿狀結構,還原性好,強度高;粗孔蜂窩狀(大孔薄壁):燃料配比多,燒結溫度高,液相生成多且粘度小時,形成粗孔蜂窩狀結構,還原性與強度都差;塊狀結構:燃料配比更多,燒結溫度過高時,產生過熔現象,結果形成板狀結構,強度尚好,還原性差。,影響燒結礦還原
33、性的因素燒結礦堿度:隨著堿度的增加,燒結混合料中熔劑的配加量增加,燒結混合料的制粒性能改善,混合料透氣性得到提高,垂直燒結速度增加,燒結利用系數增加。隨著燒結礦堿度的增加,燒結礦成品率提高,強度改善主要是燒結礦的礦物組成和礦物結構發(fā)生較大變化,生成所希望的鐵酸鈣礦物的粘結相,鐵酸鈣具有良好的強度,所以燒結礦質量得到明顯的改善,燒結燃料配加量,燃料增加,燒結熱量充分,有利于燒結的固結,使得燒結礦成品率增加,利用系數提高;但繼續(xù)增加燃
34、料,燒結溫度過高,燒結速度下降,燒結時間延長,使得燒結利用系數下降。 隨著配碳量的增加,燒結熱量充足,燒結時液相增多,是燒結礦粘結牢固的原因。燃料增加,燒結礦FeO增加,不利于燒結礦還原性的改善。燃料比的變化導致了燒結礦的礦物組成和顯微結構的變化,導致燒結礦的還原性也在變化。較低燃料比有利于提高燒結礦的還原性,而較高的燃料比可能會降低燒結礦的還原性。,冷卻燒結礦的方法 l)在礦車中冷卻:在礦車中借空氣的自然抽力冷卻燒結礦
35、,這種方法比較簡單,但冷卻效率低,冷卻時間長,從850℃冷卻到100℃需要 3d以上時間。因此需要大量礦車和很長的停放線,礦車燒壞量也比較大。 2)露天堆放、自然冷卻:這種方法冷卻時間更長,一個1800t的礦堆冷卻150℃需要6d時間;另外占地面積大,經多次裝卸和運輸,破碎較嚴重。 3)在料倉中冷卻:在底部有百葉窗式通風孔的特制料倉中通過自然通風冷卻,冷卻效果比前兩種方法好一些。據國外試驗,一個 3800 t的大料倉,由
36、 600℃冷卻到100℃,只需10~15h。 4)帶式冷卻機冷卻:燒結礦在礦車中通過鼓風機吹風冷卻,由 800℃冷卻到100℃,只需15~25分鐘。,燒結生產經濟技術指標1、利用系數和臺時產量利用系數(t/(m2.h))=臺時產量(t/h)/有效抽風面積(m2)利用系數(t/(m2.h))=總產量(t)/(總生產臺時(h)*總有效抽風面積(m2)) 臺時產量是一臺燒結機一小時生產燒結礦產量利用系數是指一臺燒結機每平方米
37、有效抽風面積每小時的生產產量 ,是衡量燒結機生產效率的指標,與燒結機有效面積大小無關 。,2、燒結礦日產量和燒結礦出礦率表示方法燒結礦日產量=當日原料配料總量(干基)(t)*該配料比的出礦率(%)燒結礦出礦率(%)=成品燒結礦產量(t)/原料配料總量(干基)(t)3、燒結機作業(yè)率設備作業(yè)率(%)=燒結機運轉臺時/日歷臺時*100%日歷臺時=臺數*24*天數,4、燒結礦質量燒結礦質量對高爐冶煉效果具有重大影響。改善其質量是“精
38、料”的主要內容之一。對燒結礦質量的要求是:品位高,強度好,成分穩(wěn)定,還原性好,粒度均勻,粉末少,堿度適宜,有害雜質少。一般要求與天然礦相同,僅討論幾個特殊問題: 1)強度和粒度燒結礦強度好,粒度均勻,可減少轉運過程中和爐內產生的粉末,改善高爐料柱透氣性,保證爐況順行,從而導致焦比降低,產量提高。燒結礦強度提高意味著燒結機產量(成品率)增加,同時大大減少了粉塵,改善燒結和煉鐵廠的環(huán)境,改善設備工作條件,延長設備壽命,2)還原性燒
39、結礦還原性好,有利于強化冶煉并相應減少還原劑消耗,從而降低焦比。還原性的測定和表示方法亦未標準化。目前還原性的測定方法較多,尚未統一標準。而還原計算幾乎都是依據還原過程中失去的氧量與試樣在試驗前的總氧量的比值來表示。生產中多以還原過程中試驗失重的方法來計算還原度。還原過程中失去的氧越多,說明該燒結礦還原性越好。由于試驗的條件不同,所得還原度大小也不一樣。生產中習慣用燒結礦中的FeO含量表示還原性。一般認為FeO升高,表明燒結礦中難還原的
40、硅酸鐵2FeO·SiO2(還有鈣鐵橄欖石)多,燒結礦過熔而使結構致密,氣孔率低,故還原性差。反之,若FeO降低,則還原性好。一般要求FeO應低于10%。國外有低于5%的。鞍鋼新燒結廠燒結礦標準規(guī)定FeO含量8.5%±1.5%為合格品。,3)堿度燒結礦堿度一般用CaO/SiO2表示。按照堿度的不同,燒結礦可分為三類:凡燒結礦堿度(如<0.9)低于爐渣堿度的稱為酸性(或普通)燒結礦。高爐使用這種燒結礦,尚須加入相當數量
41、的石灰石才能達到預定爐渣堿度要求,通常高爐渣的堿度(CaO/SiO2)在1.0左右。凡燒結礦堿度(1.0~1.4)等于或接近爐渣堿度的稱為自熔性燒結礦。高爐使用自熔性燒結礦一般可不加或少加石灰石。燒結礦堿度(>1.4)明顯高于爐渣堿度的稱為熔劑性燒結礦或高堿度(2.0~3.0)、超高堿度(3.0~4.0)燒結礦。高爐使用這種燒結礦無須加石灰石。由于它含CaO高,可起熔劑作用,因此往往要與酸性礦配合冶煉,以達到合適的爐渣堿度。,為了改善爐
42、渣的流動性和穩(wěn)定性,燒結礦中常含有一定量的MgO(如2~3%或更高),使渣中MgO含量達到7~8%或更高,促進高爐順行。在此情況下,燒結礦和爐渣的堿度應按CaO+MgO)/SiO2(三元堿度)來考慮。 4)燒結礦品位: 指其含鐵量的高低,提高燒結礦含鐵量是高爐精料的基本要求。在評論燒結礦品位時,應考慮燒結礦所含堿性氧化物的數量,因為這關系到高爐冶煉時熔劑的用量。所以為了便于比較,往往用扣除燒結礦中堿性氧化物的含量來計算
43、燒結礦的含鐵量。(實踐表明,品味增加1%,焦比降低2%,產量提升3%) 5)燒結礦含硫及其他有害雜質愈低愈好,6)篩分指數 篩分指數表明燒結礦粉末含量的多少,此值愈小愈好,目前多數燒結廠尚未對該項指標進行考核,燒結礦的落下強度是表示燒結礦抗沖擊能力的強度指標。對燒結礦的粒度,要求均勻和盡可能將小于5mm的粉末篩盡。燒結礦粒度的下限取決于高爐氣體力學條件的改善;而上限決定于還原過程改善的要求。目前下限取為5mm,但有增大到
44、8-10mm的趨勢;上限約50mm,但有縮小到30-40mm的趨勢。燒結礦的孔隙率影響其還原性和機械強度,希望燒結礦微孔多而封閉氣孔少。,第三部分燒結生產技術,熱風燒結 由于抽入熱風,料層受高溫作用的時間較長和冷卻速度緩慢,有利于液相的生成和液相數量的增加,有利于晶體的析出和長大,各種礦物結晶較完全;減少急冷而引起的內應力,燒結礦結構均勻,從而燒結礦的強度提高。熱風燒結時,由于抽入的是熱風,降低了空氣密度,增加了抽風負荷,氣流
45、的含氧量也相對降低,使燒結速度受到一定影響,為此需采取改善混合料的透氣性、適當增加真空度等措施加以彌補,以保持較高的生產率。,小球燒結 小球燒結是近年來提出的一種強化燒結過程的措施,是把混合料全部制成上限為 6~8 mm、下限為 1.5~2.0mm的小球進行燒結的方法。與一般燒結的不同點在于基本上消滅了混合料中0~1.5mm的粉料,全部制成小球;試驗研究表明,小球燒結可以提高產量10~50%。這主要是因為小球料粒度均勻,細粒部分
46、少,強度好,料層內的通氣孔較大而均勻,且不易被破壞,這不僅使原始料層的透氣性好(較一般料高27~35%),而且使燒結過程中也能保持良好的透氣性,有利于強化燒結過程。,厚料層燒結 厚料層對垂直燒結速度的影響垂直燒結速度直接影響到燒結產量。而影響垂直燒結速度的主要因素就是料層的透氣性和通過料層的有效風量。料層透氣性包括點火前和燒結過程中的透氣性。前者與原料的特性、制粒效果、水分和粒度組成;后者關鍵是最高溫度水平及熔融層的厚度和過濕層
47、的形成。 隨著料層厚度的提高,通過料層的有效風量的阻力增加,原因有四:空氣通過料層的路徑延長,壓損增大;由于重力作用,下部料被壓緊,阻力增加;由于過濕層影響,導致透氣性惡化;料層提高后的高溫熔融層厚度相對增加,也將造成阻力增加。料層提高后漏風率也增加?;谏鲜鲈颍怪睙Y速度雖料層厚度提高而降低。,厚料層與成品率的關系料層提高后,表層未燒好的及強度較差的燒結礦相對減少。另外,由于料層增加,機速有所降低,點火時間相應延長,使上部料層
48、供熱充足,表層強度得到改善。同時,由于整個燒結過程熱交換充分,自動蓄熱量增加,高溫保持時間較長,整個燒結礦強度得到提高,因此,燒結礦強度得到提高。厚料層與產量的關系提高料層后,垂直燒結速度降低,而成品率提高,因此必須綜合二者的作用。,厚料層與其他指標的關系 料層厚度提高10mm后--轉鼓指數提高0.25%;FeO降低0.15%;固體燃料消耗0.5-3kg/t,料層越厚,燃料消耗降低幅度越小厚料層燒結應采取的強化措施
49、強化制粒,改善料層透氣性:爭取多用粒度粗且均勻的富礦粉;延長混合時間,改變加水方式;嚴格控制混合料水分;提高料溫;嚴格控制燃料粒度及其配比,適當降低燒結過程中的高溫水平和熔融層厚度;控制好點火溫度,調整好機速。加強漏風治理熱風燒結雙層布料燒結,有效風量的使用 抽風機抽入的空氣中,通過燒結機有效面積上的料層的空氣,即除了從機頭機尾和兩側密封滑行道等處漏進去的風以外,實際通過料層的風叫做燒結機有效風量。目前國內一般燒結機的漏風
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