探讨提高烧结矿质量的措施.docx

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探讨提高烧结矿质量的措施

江西冶金职业技术学院

毕业论文

论文题目：

浅谈提高烧结矿的质量的措施

姓  名:

班  级:

系  部:

指导老师:

时  间：

1烧结的起因  3

2烧结的目的意义  3

3影响烧结矿质量的因素  3

3.1烧结矿的品位  3

3.2SiO2含量  3

3.3烧结矿碱度  3

3.4MgO%含量  3

3.5水分  3

3.6料层厚度  3

4提高烧结矿质量的措施  3

4.1优化入烧原料结构  3

4.1.1优化入烧原料结构，稳定控制烧结矿化学成分  3

4.1.2改善入烧燃料质量  3

4.2生产高碱度烧结矿  3

4.3操作技术改进  3

4.3.1自动配料技术  3

4.3.2低温点火技术  3

4.3.3强力造球技术  3

4.3.4厚料层技术  3

4.4设备技术改造  3

4.4.1添加剂仓技术改造  3

4.4.2混料系统技术改造  3

4.4.3筛分系统技术改造  3

摘要：

本文简述了影响烧结矿质量的因素，系统的介绍了提高烧结矿质量的技术措施。

关键词：

烧结矿 质量技术措施

1烧结的起因

烧结生产起源于英国和德国。

大约在1870年，这些国家就开始使用烧结锅，用来处理矿山开采、冶金工厂、化工业厂等废弃物。

1892年美国也出现了烧结锅。

世界钢铁工业第一台带式烧结机于1910年在美国投入生产。

这台烧结机的面积为8.325m2（1.07m×20.269m），当时用于处理高炉炉尘，每天生产烧结矿140t。

它的出现引起了烧结生产的重大变革，从此带式烧结机得到了广泛的应用。

我国铁矿资源十分丰富。

由于历史的原因，建国前钢铁工业十分落后，烧结生产更为落后，1926年3月在鞍山建成四台21.63m2（1.067m×20.269m）带式烧结机，日产量1200t。

1935年，1937年有相继建成四台50m2烧结机，每年产量达19万t。

建国后，我国烧结工业有了很大的发展，1952年鞍钢从苏联引进75m2烧结设备和技术，这套在当时具有国际先进水品的设备，对新中国的烧结工业起到了示范作用。

随着我国钢铁工业的不断发展，一些钢铁公司的烧结厂相继建成投产。

2烧结的目的意义

烧结炼铁冶炼过程中，为了保证料柱的透气性良好，要求炉料力度均匀，粉末少，机械强度（冷强度和热强度）高。

为了降低高炉焦比，要求炉料含铁品位高、有害杂质少，且具有自熔性和良好的还原性能。

采用烧结方法后，上述要求几乎能全部达到。

贫矿经过选矿后所得到的细粒精矿，天然富矿在开采过程中和破碎分级过程中所产生的粉矿，都必须经过少结成块才能进入高炉。

含碳酸盐和结晶水较多的矿石，经过破碎进行烧结，可以除去挥发分而使铁富集。

某些难还原的矿石，或还原期间容易破碎或体积膨胀的矿石，经过烧结可以变成还原性良好的热稳定性能高的炉料。

铁矿石中的某些有害元素，如硫、钾、钠、锌、砷、铅、等，都可以在烧结过程中大部分去除或回收利用。

通过烧结过程，可以利用工业生产中的副产品，如高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣等，使其变废为宝，合理的利用资源，扩大原料来，降低生产成本，并可进化环境。

生产实践证明，高炉使用烧结矿和球团矿之后，高炉冶炼可以达到高产、优质、低耗、长寿的目的。

3影响烧结矿质量的因素

3.1烧结矿的品位

在高炉的精料方针中，品位是第一位，只优提高了品位，高炉才有可能增铁节焦。

由于国内矿粉的品位比较低，要提高烧结矿的品位，只有采取提高进口矿的比率的措施。

在烧结矿铁料的配比中，科技开发中心将进口粉矿的比率控制在50%以上。

3.2SiO2含量

烧结原料粉中的SiO2量不可避免。

一定量的SiO2可以促进液相，提高烧结矿的强度。

但是SiO2量如果过高，将使液相中的玻璃体增加，使烧结矿强度变差。

同时也使高炉的渣量增大。

因此必须控制。

在铁料配比中，SiO2量控制在5%以内。

3.3烧结矿碱度

烧结矿中的CaO与Fe2O3结合形成铁酸钙，使烧结矿的强度和还原性都好，这已为实验和生产的实践所证实。

在生产工艺中，烧结矿的二元碱度CaO/SiO2控制在1.9－2.15的范围。

3.4MgO%含量

在高炉炉渣中的（MgO）%全由烧结矿提供。

在烧结中适当提高MgO%的含量，可使高炉渣相中镁黄长石、钙镁橄榄石、镁蔷薇石等高温粘结相随之增加，炉渣的软熔温度可以提高，软化区间变窄、可使高炉的透气性改善。

MgO在高炉内与SiO2生成镁硅酸盐，抑制硅的还原，对冶炼低硅生铁有利。

3.5水分

烧结矿原料中的适量的水分含量对混合机内的造球有益，但是过量的水会增加烧结过程中的过湿层，增加烧结料层的阻力，对烧结不利。

配料过程中将水份的含量控制在7%－7.5%左右，烧结使用中子测水，数据显示较准，过程控制比较稳定。

3.6料层厚度

随着烧结料层厚度的提高，烧结料的“自动蓄热”作用增强，可相应减少烧结料的配炭量，使烧结过程在氧化性气氛中进行，降低FeO,促使铁酸钙的成长。

烧结料层的厚度与原料的粒度、透气性和风机的抽风能力有关，烧结厂二烧的料层厚度平均约在600mm，三烧的料层平均560mm，平均烧料比4.19%（焦粉4.10%，白煤0.09%），FeO%平均9.3%对提高烧结矿的强度和还原性有利。

4提高烧结矿质量的措施

4.1优化入烧原料结构

原料性能的好坏直接影响到整个烧结工艺过程，因此我们配矿的原则要满足生产高质量的烧结矿的条件：

一方面要使烧结的产量高，质量好，能耗低；另一方面希望烧结矿的冶金性能良好，满足高炉的需求，同时取得良好的经济效益。

因此我们要从铁料、熔剂、燃料三方面入手。

4.1.1优化入烧原料结构，稳定控制烧结矿化学成分

一方面车间对配加的不同品种外粉的水分及粒级组成及时监测，严格控制粒级组成较差的原料配比，与粒级组成好的外粉合理搭配使用，尽可能减少原料中<1mm粒级及>10mm大颗粒料含量，优化入烧原料的粒级组成，使入烧混合料粒级更适宜造球，保证良好的烧结透气性，进一步提高烧结矿产质量。

另一方面稳定控制烧结矿SiO2含量，通过加强原料的跟踪管理和变料过程控制，实现了变料过程的平稳过渡，使烧结矿SiO2含量控制在5.8%~6.2%范围内，既保证了烧结液相的充分适宜，同时又提高了烧结矿的碱稳率，确保了烧结矿成分的稳定，且有利于烧结矿强度的提高。

4.1.2改善入烧燃料质量

首先车间对无烟煤的质量进行严格把关，对固定碳含量低于75%的燃料采取严禁卸车使用，从而保证了入烧燃料的质量；其次是：

针对焦粉和煤粉两种不同的物料对其加破碎后的粒度要求不同，煤粉易于燃烧，热值低，破碎后粒度要求相对粗，焦粉相对来说不易燃烧，热值高，破碎后粒度要求相对细；第三是：

根据入烧物料粒级组成的不同及物料熔点不同，燃料粒度要求及时调整，入烧物料中组粒级骨架料比例大或物料熔点高时，燃料粒度控制相对粗，反之，则燃料粒度控制相对细；第四是：

车间加大了入烧燃料质量把关的考核力度，并细化监测考核措施，下发给相关班组强制实施，进一步确保了燃料质量，使烧结过程中燃烧热量充足，反应充分，烧结液相的质量良好，大大提高了烧结矿的强度。

2.1.2改善入烧熔剂质量烧结生产中配入的熔剂主要有生石灰（包括钙质白灰、镁质白灰）、石灰石、白云石。

生石灰遇水消化后生成Ca（OH）2，表面积达3.0×105cm2/g，具有很强的亲水性，能够促使混合料制粒。

实践证明，配加适当比例的生石灰对改善混合料制粒很有效果，我厂的配比一般控制在3%～6%。

在熔剂的使用方面，车间采取了严格的入库检测，一方面保证生石灰中CaO的含量大于75%，另一方面对生石灰的粒度严格监测，确保≤3mm部分达85%以上。

并且每班定期测量，杜绝不合格熔剂入库。

同时对熔剂筛进行了改造，将筛片切割成大小相等的两片，前后搭接，并用铁丝固定，这样一块可当做两块用，受料点也用皮带代替筛面，减轻了物料对筛面的磨损，延长了筛片使用周期。

筛框四边全部用废旧皮带密封，用φ18mm的螺丝与筛框联接紧密，把筛片压紧，避免了大颗粒物料从筛缝落下，从而保证了熔剂粒度，对烧结矿质量指标的稳定起到了积极的作用。

4.2生产高碱度烧结矿

通常情况下,普通（酸性）烧结矿机械强度较高,但其还原性差,高炉使用时,铁的直接还原度提高,增大了炉内热量的消耗,不利于提高炉温与降低高炉焦比;自熔性烧结矿的还原性比普通烧结矿好,但强度差,易粉化,有碍高炉冶炼进一步强化,解决上述问题的有效途径是发展高碱度烧结矿。

高碱度烧结矿既是铁料,又是熔剂,既有良好的机械强度和还原性,又有较好的低温还原粉化率。

这是因为第一,高碱度烧结矿的粘结相主要是强度与还原性均好的铁酸一钙,脆性大、还原性差的玻璃质比较少；第二,高碱度烧结矿有利于铁酸三钙的生成,使易于发生晶型转变的Β型正硅酸钙减少,或少量晶粒细小的正硅酸钙分散在铁酸钙粘结相中,其晶型转变受到抑制。

对于低硅精矿而言,高碱度烧结矿使粘结相数量显著增加,磁铁矿晶粒粘结情况变好,既有利于烧结矿强度的提高,又有利于烧结矿微气孔率增大,烧结矿还原性改善。

4.3操作技术改进

4.3.1自动配料技术

配料是烧结生产的一个重要工序，它直接影响着烧结矿质量的稳定和烧结过程的稳定。

一般采用人工跑盘秤料（即容积配料法），缺点是误差大、精度低。

借助电气和计量改进、程序软件开发，实施自动配料技术，下料量会根据设定配比自动调节，稳定了下料量，极大提高了烧结质量。

4.3.2低温点火技术

高温点火，提高了表层烧结矿强度，但带来表层过熔，进而透气性差等缺点。

采用低温1050±20℃点火，避免了表层过熔现象，改善了料层透气性，使得垂直烧结速度提高。

4.3.3强力造球技术

烧结混合料成球率直接影响到烧结料层的透气性。

采用逆螺旋导料板高度由入料端至出料端方向按一定斜率变化，实现混合料粒度自动分级，达到大颗粒物料向外走，小颗粒物返回重新造球，实现强力造球，延长造球时间，改善了造球效果。

4.3.4厚料层技术

厚料层操作可以提高烧结过程的自动蓄热能力，改善烧结矿还原性。

同时厚料层还可以使高温保持时间延长，液相的同化和熔体的结晶较为充分，结构得到改善，进而提高了烧结矿强度，提高了成品率。

4.4设备技术改造

4.4.1添加剂仓技术改造

一烧车间配料添加剂仓原设计容积小，一次只能放四袋添加剂，且上部进料口为立方体状，下部出料口为圆柱状。

上部仓四角容易粘死料，致使仓实际使用容积缩小，且料流不畅，配加不稳定，经常断料，被迫人工振打、捅料处理，不仅使岗位工人的劳动强度增加，而且由于配加不稳定，对烧结矿强度造成影响。

针对这种状况，车间对添加剂料仓进行了改造，制作一圆台状料仓，截面积及高度增大，料仓容积扩大，上截面直径为1000mm，下截面直径为160mm，下截面直径与原出料口直径吻合，且斜面倾角∠50o，有利于料自动下流，解除了粘料死角问题。

保证了料仓内添加剂由出料口卸灰阀按一定的比例配加入混合料。

使岗位工劳动强度降低，烧结矿强度进一步提高。

4.4.2混料系统技术改造

利用年初年修时间对混四、混八皮带进行了技术改造，将原混四、混八皮带由D=800mm皮带机改造为D=1000mm皮带机，同时降低了两条皮带的带速，提高了皮带机的运输能力，解决了过去皮带运转速度快，磨损严重，事故率高的问题，减少了事故停机，提高了设备运转率，稳定了烧结生产工艺。

4.4.3筛分系统技术改造

原冷筛设备采用人字孔筛板,在筛分过程中不能筛尽≤5mm部分，供高炉的成品料中含粉多，一定程度上影响高炉生产，且在使用过程中易磨损，致使返矿中大颗粒烧结矿经常偏多，对烧结矿质量造成影响。

车间利用年修时间对冷筛设备进行了技术改造，将原冷筛改为棒条筛，筛板分上下两层，上层筛棍直径为1