烧结生产工艺完全版本Word文档下载推荐.docx
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14、3、配料工序系统——包括配料仓、圆盘给料机、电子皮带秤，其目的是为了获得合乎要求的烧结矿。
15、4、混合工序系统——包括热返矿圆盘、两次圆筒混合机，其目的是加水润湿、混云、预热和制粒。
16、5、烧结工序系统——包括布料、点火、烧结，其任务是将混合烧结成合格的烧结矿。
17、6、抽风工序系统——包括风箱、集尘管、除尘器、抽风机、烟囱等。
7、成品处理系统——包括热破碎、热筛分、冷却、冷筛分，其任务在于分出返矿、冷却热矿获得粒度、温度适宜的烧结矿。
8、保除尘工序系统——包括除尘管道、除尘器，其作用在于将各处扬尘点的废气，经过除尘器净化后排入大气，保护烧结厂区环境。
铁矿熔剂燃料高炉灰返矿
混匀破碎破碎
筛分
配料
混合
煤气布料
点火
空气烧结
破碎除尘
热返矿筛分抽风
冷却烟气排入大气
整料
辅底料冷返矿
成品烧结
图1-1烧结生产工艺流程图
1.2.1烧结原料基本知识
1.2.1.1铁矿石种类
铁矿石主要由一种或几种含铁矿物和脉石组成，是各种矿物的机构组合体。
根据含
铁矿物的性质、铁矿主要有以下四种类型：
磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。
我厂烧结用含铁原料主要是赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。
1、磁铁矿
磁铁矿为主要压住含铁矿物，其化学分子式为Fe3O4也可以看作FeO·
Fe2O3，理论含铁量为72.4％。
磁铁矿晶体为八面体，组织致密坚硬，外表颜色为钢灰色或黑灰色，难还原和破碎。
其显著特点是具有磁性。
当含铁量大于45%粒度小于5mm可用于烧结，含铁量小于45%或有害杂质含量超过规定范围时须经选矿处理方可用于烧结。
2、赤铁矿
又称红矿，化学式为FeO3，理论含铁量70%。
赤铁矿组织结构多种多样，由致密的结晶组织到疏松分散的粉状，外表颜色为暗红色，其冶金性能较磁铁矿优越，当粒度＜5mm含铁量＞40%，可用于烧结。
有黄褐色、暗褐色及黑色，组织结构松软，比重小，但可烧性差，能耗大。
3、褐铁矿
褐铁矿是含结晶小的Fe2O3，其化学式为mFe2O3·
nH2O，外表颜色有黄褐色、暗褐色及黑色，组织结构松软，比重少，但可烧性差能耗大。
4、菱铁矿：
FeCO3，理论含铁48.2%，组织结构坚硬致密、外表颜色呈灰色或黄褐铁，风化后为深褐色，其可烧性差，能耗大。
烧结生产对于铁矿粉的质量要求如下：
①含铁品位高。
②脉石含量少。
③有害杂质含量少。
④粒度适宜强度艰。
⑤冶金性能好，
铁矿粉或铁精矿性质如矿石种类，化学成分亲水性、粒度组成、含水量等对烧结过程及烧结矿的质量有十分重要影响，表1为涟钢烧结主要含铁原料的理化性质。
表1-1涟钢目前用含铁原料的理化性能
原料名称
堆比重t/m3
水分%
粒度0～10㎜
化学成分（%）
Fe
SiO2
CaO
MgO
S
P
烧损
纽曼粉
2.1
5
＞90%
64.5
3.5
0.12
0.14
0.01
0.04
2.5
广湖粉
1.7
12
63.4
4.2
0.9
1.9
0.03
0.08
0.00
南非粉
1.8
10
65.6
3.1
0.11
0.13
1
宝华粉
67.5
0.10
0.05
0.75
闽精
2.3
-200目＜80%
65
4.9
0.90
1.90
-1.00
1.2.1.2、碱性熔剂
碱性熔剂主要含CaO、MgO是烧结过程和高炉冶炼过程的造渣物质。
烧结用碱性熔剂主要有：
石灰石粉、白云石粉、生石灰、消石灰等。
我厂主要使用石灰石粉、白云石粉。
1、石灰石粉：
其化学成分主要是CaCO3，理论含CaO56%，性脆，外表颜色为灰白色或青灰色，堆比重1.2～1.6t/m3。
我厂要求CaO≥52%，SiO2≤2%，粒度0～3㎜≥90%。
2、白云石粉：
其化学式为CaCO3·
MgCO3，理论含CaO30.4%，MgO21.8%，外表颜色为灰白或浅黄色，我厂要求MgO≥17%，SiO≤3%，粒度0～3㎜≥90%。
3、生石灰：
其化学式为CaO，一般含CaO85%左右，外表颜色为白色，表面有裂纹，堆比重1.4t/m3.
4、消石灰：
是生石灰与水作用的产物，化学式为Ca（OH）2，堆比重0.55t/m3，烧结用消石灰含水要求＜15%.
烧结生产对碱性熔剂的要求：
碱性氧化含量高；
硫、磷等有害杂质含量少；
粒度和水分适宜.
1.2.1.3、固体燃料
烧结常用的固体燃料有焦粉、无烟煤.
1、焦粉：
焦粉一般是在烧结厂由碎焦经对辊机、四辊机加工而成，碎焦来源于高炉用焦炭的筛下物及焦化厂焦炭破碎的筛下物.我厂对碎焦的质量要求有：
灰分＜20%，挥发分＜10%，粒度0～25㎜，焦粉与无烟煤相比具有手感粗糙，发热值高，无光泽性等特点.我厂对于焦粉的质量要求有；
灰分＜20%，粒度3～0㎜≥85%，且小于0.5㎜越少越好.
2、无烟煤：
无烟煤是各种炭化最好的煤，具有挥发分低的优点，无烟煤性脆好破碎，呈灰黑色，光泽很强，含水量低，无烟煤同其它煤种比较固定碳含量高，一般为70%～80%，灰分为15～20%，烧结使用的粒度要求小于3㎜.
烧结生产对于固体燃料的要求有：
固体碳含量高；
挥发份分低；
灰分低；
有害杂质含量少；
粒度要求3～0㎜粒级≥85%.
表1-2涟钢止前用碱性熔剂、固体燃料的理化性能
堆重比t/m3
粒度＜3㎜（%）
石粉
1.2～1.6
3
85
----
1.3
53.1
白粉
1.3～1.6
2
88
1.20
31
19.5
焦粉
0.6
86
0.525
7.73
0.71
0.1
1.2.2烧结设备知识
生产离不开设备，烧结生产设备繁多，性能复杂.要搞好生产，必须了解设备的性能，维护保养好设备.烧结设备大致可分以下几类：
1、运输设备——含胶带机、链板机、振动输送机等，其任务主要是运输各种物料。
2、电气设备——含电机、主要用于将电力转化为机械力使各种设备生产各种规定的运动或动作。
3、给料设备——含圆盘给料机、圆辊布料器，其作用主要用于给料。
4、工艺设备——含电子皮带科、圆筒混合机、烧结机、点火机、单辊破碎机、热矿振动筛、冷却机、主抽风机等，主要用于完成各项规定工艺任务以获得合乎高炉需要的烧结矿。
5、除尘设备——含各种除尘器，主要用于烧结厂区的环保，确保职工的身体健康和保护自然环境。
1.2.3烧结原料准备
烧结原料数量大，品种繁多，粒度及化学性质不均一。
为保证获得高产、优质烧结矿，精心准备烧结原料是一十分重要的生产环节。
原料准备一般包括：
接受、贮存、中和混匀、破碎、筛分等作业。
1.2.3.1原料接受、贮存及中和混匀
1、原料要求
根据烧结厂所用原料来源及生产规模的不同，原料接受方式大致可分为四种。
（1）沿海并主要使用进口原料的大型烧结厂，其所需原料用大型专用货船运输。
因此应有专门的卸料码头和大型\高效的卸料机，卸下的原料由皮带机运至原料场。
卸料机一般为门式，有卷扬滑车工绳索滑车工抓斗滑车和水平滑牵入式卸料车等。
（2）距选矿厂较远的内陆大型烧结厂，可采用翻车机接受精矿粉和块状石灰等原料。
来自冶金厂的高炉灰，轧钢皮，碎焦及无烟煤，消石灰等辅助，以及少量的外来原料则用受料槽接收，受料槽的容积能满足10小时烧结用料量即可。
受料槽常用螺旋卸料机卸料。
生石灰可采用密封罐车或风动运输。
。
（3）中型烧结厂（年产100～200万吨烧结矿），可采用接受与贮存合用的原料仓库。
这种原料仓库一则，采用门型刮板，桥式抓斗式或链斗式卸料机，接受全部原料。
如果原料数量品种较多时，可根据实际情况，采用受料槽接受数量少和易起灰的原料。
（4）小型烧结厂（年产20万吨以下的烧结厂）。
对原料的接受可因地制宜，采用简便形式；
如用电动手扶拉铲和地沟胶带机联合卸车，电耙造堆，原料棚贮存；
或设适当形式的容积配料槽，以解决原料接受贮存问题。
也可以在铁路的一侧挖一条深约2m的地沟，安装皮带机，用电动手扶拉铲直接将原料卸在皮带机上，再转运到配料矿槽或小仓库内。
2、原料贮存、中和混匀
烧结厂用原料种类多，数量大，原料基地远且分散。
为了保证烧结生产连续稳定进行，烧结厂都设有原料场或原料仓库，贮存原料并进行中和混匀。
原料场的大小根据其生产规模，原料基地远近，运输条件及原料种类等因素决定。
图1－2所示为原料场的堆存，中和混匀作业示意图，它包括如下作业；
图1-2原料场中和混匀示意图
1～8—配料槽；
9～10—中和混匀矿堆场；
11—入槽皮带机系统；
12—定量给料装置；
13～14—堆料机；
大多烧结厂都设有一次堆料场，各种物料从原料码头卸下后，直接用皮带运往一次料场，按品种，成份不同分别堆放并初步混匀。
（1）设有中和料槽。
由取料机并通过皮带运输机将一次料场中的各种原料送入中和料槽，起贮存，配料，控制送料量提高混匀作业的效果。
（2）设有混匀料。
通过配料槽进行中和作业的混和料，送往混匀料场，由堆料机沿料场的长度方向进行平辅堆积，堆积层数为2581（堆料机单程行走次数×
同时切出槽数）。
然后沿料堆垂直面，用取样机切取。
料堆成对配制，一个在辅堆时。
另一个取样送烧结厂与矿槽。
设置原料场，可以简化烧结厂的贮矿设施及给料系统，也取消了单品种料仓，使场地和设备的利用率得到善。
烧结厂的原料仓库，其中和作业则借助于移动漏矿皮带车和桥式起重机抓斗，将来料在指定地段逐层辅放。
当辅到一定高度后，再用抓斗自上而下垂直取样，把中和料卸入料斗送往配料室。
原料仓库平辅载取示意图示1-3所示。
1
2
3
Ⅰ
5
4
6
图1-3原料仓库平辅载取示意图
1—漏矿皮带；
2—桥式吊车；
3—抓斗；
4—中和料堆；
5—卸料；
6—队运输皮带
原料中和混匀效果的计算，目前尚无统一的方法。
常见的有最大值和最小值比较法，图象法和标准偏差法。
提高中和混匀效果的措施有：
1、增加堆料层数，一般理论堆积层数大致在500层左右；
2、合理选择配料组成来调整各种原料在料堆横截面内的位置，减少横向波动。
例如把品位相差最大的几种原料组合在一起，避免粒度较粗的和水分较大的原料最后入堆；
杂副原料锰矿粉、炉尘等就应堆积在料堆横截面中部等措施，都能大大减低混匀料的成分波动；
3、选择混合效率高的取料机；
4、除去端部料也可提高混匀效果。
1.2.3.2原料的破碎、筛分
烧结生产对溶剂和燃料的粒度都有严格要求，一般要求3～0mm的含量应大于85%，而入厂的原料粒度上大于40mm，所以都需要在烧结厂内进行破碎与筛分。
1、料的破碎与筛分
烧结厂所用的固体燃料有碎焦和无烟煤，其破碎流程是根据进厂粒度和性质来确定的。
当粒度小于25mm时可休用一段四辊破碎机开路破碎流程（图1-5（a））。
如果料度大于25mm，应考虑两段开路破碎流程（图示1-5（b））
我国烧结用煤或焦粉的来料都含有相当高的水分（＞10%），采用筛分作业时，筛孔易堵，降低筛分效率。
因此，固体燃料破碎多不设筛分。
四辊破碎机是破碎燃料的常用设备。
当给料粒度小于25mm时，能一次破碎到3mm以下，无需进行检查筛分。
当给料大于25mm时，常用对辊破碎机作粗碎设备，把固体燃料破碎到15mm后再进入四辊破碎机碎至小于3mm。
缓冲矿仓库缓冲矿仓库
25～0mm80～0mm
4～mm
四辊破碎机
15～0mm
3～0mm粗破碎
送配料四辊破碎
3～0mm
配料
（a）（b）
图1-5燃料破碎筛分流程
烧结用固体燃料为干熄焦，其含水低，不堵筛孔。
破碎采用设有预先筛分和检查筛分的两段破碎（见图1-6）。
第一段由反击式破碎机与筛子组成闭路，第二段采用棒机磨机，可减小过粉破，但劳动条件较差。
＋15mm粗筛—15mm
反击式粗筛
15～4mm
4～0mm棒磨
4～0mm
（3～0mm）占80
图1-6焦粉破碎工艺流程
2、熔剂的破碎与筛分
烧结厂常用石灰、白云石均需破碎，图1-4为常用的在两种破碎工艺流程图。
原矿原矿
筛上＞3mm筛分破
碎
筛下＜3mm的
筛上＞3mm产
品
筛下＜3mm
成品
（a）（b）
图1-4熔剂破碎筛分流程
流程（a）为一段破碎与检查筛分组成闭路流程，筛下为合格产品，筛上物返回与原矿一起破碎。
流程（b）设预先筛分与破碎组成闭路流程，原矿首先经过预先筛分分出合格的细粒级，筛上物进入破碎机破碎后返回与原矿一起进行筛分。
两种流程比较，流程（b）只有当给矿中30mm的含量较多（大于40%）时才使用，但因筛孔小，特别是含泥质的矿石，筛分效率低。
此外，给矿中大块多，筛网磨损加快。
而且石灰石原矿中30mm的负荷作用不大所以目前烧结厂多采用（a）流和破碎熔剂。
熔剂破碎的常用设备有锤式破碎机和反击式破碎机。
锤式破碎机具有产量高。
破碎比大，单位产品的电耗小和维护比较容易的特点。
锤式破碎机按转子旋转方向有可逆式和不可逆式两种，可逆式破碎机能延长锤头寿命和保证破碎效率。
锤头与篦条间隙对产品产量和质量有显著影响，间隙愈小，产品粒度愈细。
经常保持间隙在职1020mm时就可获得较高产量和较好质量。
水分是另一个影响破碎效率的重要因素，当原料水分大于3%时，因篦缝堵塞，而影响破碎能力，产品合格率降低
反击式破碎机，属于冲击能破碎矿石的一种设备，与其它型式破碎机比，其设备重量轻，体积小，生产能力在，单位电能消耗低，较适合熔剂细破碎。
与破碎机组成闭路所用的筛子多休用自定中心振动筛，也有采用惯性筛或其它类型的振动筛，筛网有单层的。
双防止大块料对下层细网筛冲击，以提高筛子作业率，对提高下层筛的筛分效率也有一定作用。
我国烧结厂的石灰破碎在多在厂内进行，日本、美国和法国等国则多在矿山进行，破碎后的石灰石转动烧结厂料场。
1.2.4配料的目的和要求
烧结厂处理的原料种类繁多，且物理化学性质差异也甚大。
为使烧结矿的物理性能和化学万分稳定，符合冶炼要求，同时使烧结料具有良好透气性以获得较高的烧结生产率。
必须把不同成分的含铁原料、熔剂和燃料等。
烧结生产实践证明，配料发生偏差是影响烧结过程正常进行和烧结矿产质量的重要因素。
固体燃料配入量波动0。
2%，会使烧结矿的强度和还原性受到影响，烧结矿的铁量和碱度波动就会影响高炉炉温和造渣制度，严重时，会引发高温悬料、崩料现象。
因此各国d都非常重视烧结矿化学成分的稳定性。
我国要求±
0.5～0.1%，CaO/SiO2±
0.05～0.10；
日本要求：
TFe±
0.3～0.4，CaO/SiO2±
0.03，FeO±
0.1%，SiO2±
0.2%。
首先根据冶炼对烧结矿化学成分的要求进行配料计算，以保证烧结矿的含铁量、碱度、S含量、FeO等主要成分控制在规定范围内，然后选择适当的配料方法和设备以保证配料的精确性。
1.2.5配料方法
配料的精确性在很大程度上取决于所采用的配料方法。
目前有两种配料方法，即容积配料法和重量配料法。
1容积配料
假设物料堆积密度一定的情况下，借助于给料设备控制其容积达到配料所要求的添加比例。
为了增加其精确性，经常辅助以重量检查。
该法的优点是设备简单，操作方便，因此我国烧结厂仍有不少采用此法。
但由于物料的堆积密度随料度等因素的变化而发生波动，致使配料产生较大误差。
为了提高容积配料的准确度，各烧对厂采取许多措施，如安装给料圆盘的中心仓中心应相吻合；
保持料仓的料位在一定高度，且物料应均匀分布；
严格控制物料料度和水分波动等，基本上可满足烧结生产的要求。
由于容积配料法是靠人工调节圆盘给料机闸门开口度的大小来控制料量的，准确度差，且调整时间长，对配料精确度影响大重量检查的劳动强度亦相当大，难于实现自动配料。
因此在严格质量管理的今天种配料方法已不能适应技术进步和形式发展的要求。
2重量配料法
是按原料的重量来配料，它借助于电子皮带秤和调速圆盘，通过自动调节系统来实现。
图1-7为重量配料系统控制图，由电子皮带秤出称量皮带的瞬时料量信号，信号输入圆盘调整系统，调节部分根据给定值和电子皮带秤测量值的偏差，通过自动调节圆盘转速以达到给定的料量。
与容积配料比较，重量法易实现自动配料，精确度高。
生产实践证明，当负荷50%时，重量配料法精确度为了1.0%，而容积配料法为名5%。
我国近期新建的大型烧结厂多采用重量配料法。
外扰
给定值偏差调节量操作量
ⅠgAⅠ
测控
量Ⅰ制
值量
Qt
图1-7重量配料方块图
目前国外已有按化学成分配料法。
此法是有x射线萤光分析仪对原料进行化学成分分析，根据化学成分确定各种物料的最佳配比。
1.2.6烧结料的混合与制粒
1.2.6.1混合的目的和要求
混合作业的目的有二个作用：
一是将配合料中的各组分仔细混匀，从而得到质量较均匀的烧结矿；
二是加水润湿和制粒，得到粒度适宜，具有良好透气性能烧结混合料。
根据原料条件的不同，其混合作业可采用两段式混合或一段式混合。
两段混合是将配合料依次在两台设备上进行。
一次混合的主要任务是加水润湿和混匀，使混合料中的水分、粒度及物料中各组分均匀分布，当加入热返矿时，它还可以将混合料预热。
二次混合除有继续混匀的作用外，主要任务是制粒，同时还可以通入蒸汽预热混合粒。
加强混合过程中的制粒，使细粒粘附在核粒子上，形成粒度大小一定的拟似粒子，可改善烧结粒层的透气性，获得较高的烧结生产率。
一段混合工艺在现代的烧结厂已很少采用，另有少数烧结厂采用一、二次混合合并型，延长混合机长度以保证有足够制粒时间。
日本一些烧结厂，由于混合制粒时间不够，甚至增加了第三次混合。
1.2.6.2混合效率和制粒效果的评价
混合作业效果，主要从两个方面来衡量。
一方面以混合前后混合粒各组分的波动幅度来衡量，通常称为混合效率。
另一方面是对比混合前后混合料粒度组成的变化，谓之制粒效果。
1混匀效率；
混合料的混匀效率，常用（1-1）式表式：
（1-1）
K最小
η＝
K最大
式中K最大—混合料均匀系数的最大值；
K最小—混合料均匀系数的最小值。
混匀效率愈接近1，说明混合效果愈好。
混匀系数K按（1-2）式求出：
C1
K1＝—
C
Cn
Kn=—
C（1-3）
式中K1，K2，…Kn——各试样中的均匀系数；
C1，C2，…Cn—某一测式项目在所取试样中的含量，%。
C1+C2+…，Cn，
C=%（1-4）
N
此外，混匀效果还可以用平均系数来表示先按（1-4）式计算出各试样的均匀系数，然后按（1-5）式计算平均系数KΟ
Σ（Kd—1）＋Σ（1—Ks）
Ko=（1-5）
n
式中Ko——平均均匀系数，愈接近零，混匀效果愈好；
Ks——各试样均匀系数小于1的值；
Kd————试样均匀系数大于1的值。
上述两种方法比较，后者是一组试样的所有值均参加计算，而前者仅最小值大值参加计算，故前者欠准确，后前较全面。
2．制粒效果；
制粒效果以混合料的粒度组成来料表示，可按（1-6）表式求得每一粒级的产率，然后给出粒度特性曲线。
Q
B=—×
100%（1-6）
QO
式中B——某一粒级的产率，%；
Q——某一粒级的出量，kg；
Qo——试样总量，kg；
比较制粒后某一粒级的产率的增量来评价制粒效果，也可以用制粒前后烧结混合料的平均粒度的增值来表示。
1.2.6.3影响混合制粒的因素
1．原料的性质
对烧结料混合制粒过程有影响是矿物的粒湿性、粒度与粒度组成和颗粒的形状等。
在混合制粒过程中，依靠颗粒间的毛细水作用，使粒子相互聚集成小球，易润湿的矿物在颗粒间形成的毛细力强、制粒性能好。
铁矿物的制粒性能依次是褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿。
含泥质的铁矿物易成球。
对烧结混合料制粒小球的结构研究表明，球粒一般是由核颗粒和粘附细粒组成。
称之为“准颗粒”。
“准颗粒”的形成条件与粒度组成有密切关系。
早期的研究是以小于0.2mm颗粒作为粘附细粒，在于0.7mm作为核
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