ch2+铁矿粉造块.ppt

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第二章第二章铁矿粉造块铁矿粉造块武汉科技大学冶金工程系武汉科技大学冶金工程系张保平张保平1第二章第二章铁矿粉造块铁矿粉造块铁矿石的种类铁矿石的种类铁矿石烧结生产铁矿石烧结生产球团矿生产球团矿生产22.1铁矿石的种类铁矿石的种类2.1铁矿石的种类铁矿石的种类自自然然界界中中存存在在的的铁铁矿矿石石，按按矿矿物物组组成成大大致致可可分分为为：

磁磁铁铁矿矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

（1）磁铁矿）磁铁矿主主要要含含铁铁矿矿物物为为Fe3O4，化化学学式式也也可可写写成成Fe2O3FeO，理理论含铁量论含铁量72.4%。

一一般般当当TFe/FeO3.5时时称称为为磁磁铁铁矿矿，当当TFe/FeO7.0时称为假象赤铁矿，界于两者之间称为半假象赤铁矿。

时称为假象赤铁矿，界于两者之间称为半假象赤铁矿。

32.1铁矿石的种类铁矿石的种类磁铁矿比较致密，外观和条痕（粉末的颜色）均为铁黑色。

磁铁矿比较致密，外观和条痕（粉末的颜色）均为铁黑色。

42.1铁矿石的种类铁矿石的种类

（2）赤铁矿）赤铁矿主要矿物为主要矿物为Fe2O3，理论含铁量，理论含铁量70%。

这这种种矿矿石石在在自自然然界界中中常常形形成成巨巨大大的的矿矿床床，其其贮贮藏藏量量和和开开采采量都占首位，是一种比较优良的炼铁原料。

量都占首位，是一种比较优良的炼铁原料。

赤赤铁铁矿矿有有原原生生的的（称称原原生生赤赤铁铁矿矿），也也有有再再生生的的（称称假假象象赤铁矿）。

赤铁矿）。

52.1铁矿石的种类铁矿石的种类具有金属光泽的结晶态片状赤铁矿称镜铁矿。

具有金属光泽的结晶态片状赤铁矿称镜铁矿。

结结晶晶态态的的赤赤铁铁矿矿呈呈铁铁黑黑色色或或钢钢灰灰色色，非非结结晶晶态态赤赤铁铁矿矿呈呈红红色色或或暗暗红红色色，但但无无论论是是哪哪种种形形态态的的赤赤铁铁矿矿，其其条条痕痕均均为为砖砖红色。

红色。

62.1铁矿石的种类铁矿石的种类（3）褐铁矿）褐铁矿褐褐铁铁矿矿是是含含结结晶晶水水的的氧氧化化铁铁矿矿，其其化化学学式式为为nFe2O3mH2O，但但绝绝大大部部分分含含铁铁矿矿物物是是以以2Fe2O33H2O形式存在。

形式存在。

褐褐铁铁矿矿理理论论含含铁铁量量随随矿矿物物中中结结晶晶水水含含量量的的不不同同变变化化在在5566%。

褐褐铁铁矿矿呈呈浅浅褐褐色色，也也有有呈呈深深褐褐色色或或黑黑色色，条条痕痕为褐色。

为褐色。

72.1铁矿石的种类铁矿石的种类（4）菱铁矿）菱铁矿菱菱铁铁矿矿为为碳碳酸酸盐盐铁铁矿矿石石，化化学学式式为为FeCO3，理理论论含含铁铁量量48.3%，受受热热分分解解析析出出CO2，自自然然界界中中有有工工业业开开采采价价值值的的菱铁矿很少。

菱铁矿很少。

82.1铁矿石的种类铁矿石的种类铁铁矿矿石石可可分分为为富富矿矿（实实际际含含铁铁品品位位大大于于理理论论品品位位的的70%时时）和贫矿（实际含铁品位低于理论品位的和贫矿（实际含铁品位低于理论品位的70%时）。

时）。

在在生生产产中中通通常常把把粒粒度度为为1045mm的的富富矿矿称称为为块块矿矿，块块矿矿可可以以直直接接加加入入高高炉炉炼炼铁铁；把把粒粒度度小小于于810mm的的富富矿矿粉粉称称为为粉矿粉矿。

贫贫矿矿因因其其品品位位低低，脉脉石石（主主要要是是SiO2、Al2O3等等）含含量量高高，必必须须经经过过选选矿矿（磁磁选选或或浮浮选选）以以提提高高其其品品位位。

选选矿矿后后的的产产品品称称为为精精矿矿。

精精矿矿的的粒粒度度很很细细，一一般般-0.074mm达达到到5090%92.1铁矿石的种类铁矿石的种类目目前前大大中中型型高高炉炉炼炼铁铁生生产产使使用用的的含含铁铁物物料料主主要要是是品品位位高高于于55%的块状铁矿石（烧结矿、球团矿和富块矿）。

的块状铁矿石（烧结矿、球团矿和富块矿）。

烧烧结结矿矿是是将将不不能能直直接接加加入入高高炉炉冶冶炼炼的的粉粉矿矿、精精矿矿、二二次次含含铁铁粉粉尘尘与与石石灰灰石石、白白云云石石等等熔熔剂剂和和燃燃料料（焦焦粉粉、无无烟烟煤煤粉粉）混混合合均均匀匀后后经经烧烧结结机机烧烧结结，得得到到具具有有一一定定粒粒度度组组成成的的人人造造富矿。

富矿。

球球团团矿矿是是由由铁铁精精矿矿粉粉加加粘粘结结剂剂（膨膨润润土土或或消消石石灰灰）经经混混匀匀、造造球球、干干燥燥和和焙焙烧烧固固结结后后得得到到的的粒粒度度均均匀匀（916mm）的的球形人造富矿。

球形人造富矿。

102.2铁矿石烧结生产铁矿石烧结生产2.2铁矿石烧结生产铁矿石烧结生产2.2.1烧结矿生产使用的原材料烧结矿生产使用的原材料含铁物料、熔剂和燃料。

含铁物料、熔剂和燃料。

p烧烧结结生生产产使使用用的的含含铁铁物物料料包包括括：

精精矿矿粉粉匀匀矿矿、粉粉矿矿和和破碎粉、钢铁厂二次含铁原料。

破碎粉、钢铁厂二次含铁原料。

p熔剂有：

消石灰、石灰石粉、白云石粉、蛇纹石粉等。

熔剂有：

消石灰、石灰石粉、白云石粉、蛇纹石粉等。

p燃料：

焦粉和无烟煤粉。

燃料：

焦粉和无烟煤粉。

112.2.2烧结矿种类烧结矿种类2.2.2烧结矿种类烧结矿种类非非熔熔剂剂性性烧烧结结矿矿（酸酸性性烧烧结结矿矿、低低碱碱度度烧烧结结矿矿）：

烧烧结结配配料中不加熔剂或只加少量熔剂，烧结矿的碱度料中不加熔剂或只加少量熔剂，烧结矿的碱度R0.5。

自自熔熔性性烧烧结结矿矿：

烧烧结结混混合合料料中中添添加加较较多多数数量量的的熔熔剂剂，使使烧烧结矿碱度控制在结矿碱度控制在R=1.01.3。

高高碱碱度度烧烧结结矿矿：

烧烧结结混混合合料料中中加加入入过过量量熔熔剂剂，使使烧烧结结矿矿碱碱度度远远高高于于正正常常高高炉炉渣渣碱碱度度。

高高碱碱度度烧烧结结矿矿的的碱碱度度（R）通通常为常为1.62.5。

122.2.2烧结矿种类烧结矿种类目前，大、中型高炉炼铁生产基本上都使用目前，大、中型高炉炼铁生产基本上都使用:

p高碱度烧结矿高碱度烧结矿+酸性球团矿酸性球团矿+块矿块矿p高碱度烧结矿高碱度烧结矿+酸性球团矿的炉料结构。

酸性球团矿的炉料结构。

132.2.3烧结机结构烧结机结构2.2.3烧结机结构烧结机结构烧结矿生产有烧结矿生产有鼓风烧结鼓风烧结和和抽风烧结抽风烧结两种方法。

两种方法。

烧烧结结机机的的大大小小（或或生生产产能能力力）可可用用烧烧结结机机的的有有效效烧烧结结面面积积表表示，如示，如90m2、130m2、290m2和和450m2等。

等。

142.2.3烧结机结构烧结机结构400m2带式抽风烧结机带式抽风烧结机152.2.3烧结机结构烧结机结构武钢三烧武钢三烧396m2鼓风环式冷却机鼓风环式冷却机162.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程2.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程烧烧结结生生产产工工艺艺流流程程如如图图所所示。

示。

p配料与混料配料与混料混混料料作作业业分分一一次次混混料料和和二二次次混混料料，一一次次混混料料主主要要起起均均匀匀成成分分作作用用，二二次次混混料料主主要要作作用用是是制制粒粒和和提高料温。

提高料温。

172.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程圆筒混料机圆筒混料机182.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程p布布料料。

布布料料器器安安装装在在烧烧结结机机头头部部，在在布布料料器器前前面面是是铺铺底料机。

底料机。

台车上料层厚度可达到台车上料层厚度可达到500800mm。

p点火与烧结点火与烧结。

点点火火器器内内煤煤气气燃燃烧烧产产生生的的高高温温将将上上部部料料层层中中的的燃燃料料点点燃燃，并并产产生生热热量量。

在在台台车车下下风风箱箱抽抽风风产产生生的的负负压压作作用用下下，热量向下传递，使下部料层逐渐升温、燃烧。

热量向下传递，使下部料层逐渐升温、燃烧。

192.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程202.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程p从从烧烧结结料料层层横横截截面面看看，可可以以把把整整个个烧烧结结料料层层从从上上向向下下分为烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和湿料层。

分为烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和湿料层。

p最最高高温温度度在在燃燃烧烧层层中中部部，可可达达到到12501350，高高温温持续时间约持续时间约11.5min。

p在在燃燃烧烧层层内内，燃燃料料颗颗粒粒燃燃烧烧产产生生的的高高温温使使周周围围物物料料熔熔融融，形形成成液液相相。

由由于于液液相相的的浸浸润润作作用用，将将周周围围未未熔熔化化的的矿矿粒粒粘粘结结起起来来。

在在冷冷却却时时液液相相中中的的矿矿物物结结晶晶，或或形形成成玻玻璃璃质质（冷冷却却速速度度较较快快时时），而而将将全全部部烧烧结结料料结结合合成块。

成块。

212.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程燃烧反应燃烧反应：

C+O2，烧烧结结废废气气中中以以CO2为为主主，存存在在少少量量CO，还还有有一一些些自由氧和氮。

自由氧和氮。

2C+O2=2CO；C+O2=CO2分解反应分解反应：

结晶水的分解：

褐铁矿（结晶水的分解：

褐铁矿（mFe2O3nH2O）高岭土（高岭土（Al2O32SiO22H2O）熔剂分解：

熔剂分解：

CaCO3=CaO+CO2（750以上以上）MgCO3=MgO+CO2（720）222.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程还原与再氧化反应：

还原与再氧化反应：

Fe、Mn等等靠近燃料颗粒处：

靠近燃料颗粒处：

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2;Fe3O4+CO=3FeO+CO2;远离燃料颗粒处：

远离燃料颗粒处：

2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3;3FeO+1/2O2=Fe3O4.气化反应：

气化反应：

脱硫脱硫8595。

FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO22FeS+7/2O2=Fe2O3+2SO2232.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程p整粒。

整粒。

从从烧烧结结机机上上卸卸下下的的热热烧烧结结矿矿经经环环式式冷冷却却机机冷冷却却后后需需要要进行破碎和筛分分级，这一工序称为整粒。

进行破碎和筛分分级，这一工序称为整粒。

通通过过整整粒粒，将将烧烧结结矿矿按按粒粒度度分分成成2540mm、1225mm和和512mm三级送高炉矿槽。

三级送高炉矿槽。

242.2.4烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程252.2.5烧结矿质量烧结矿质量2.2.5烧结矿质量烧结矿质量烧烧结结矿矿质质量量评评价价一一般般包包括括化化学学成成分分、筛筛分分指指数数和和粒粒度度组组成成、转鼓指数、还原性、低温还原粉化指数和熔滴性能转鼓指数、还原性、低温还原粉化指数和熔滴性能。

烧结矿化学成分烧结矿化学成分烧烧结结矿矿化化学学成成分分主主要要包包括括：

TFe、FeO、CaO、SiO2、MgO、Al2O3、K2O、Na2O、S、P和和R（=CaO/SiO2）等。

）等。

目前，高炉使用的高碱度烧结矿的碱度目前，高炉使用的高碱度烧结矿的碱度R1.6，TFe55%。

262.2.5烧结矿质量烧结矿质量筛分指数和粒度组成筛分指数和粒度组成p筛筛分分指指数数是是测测定定烧烧结结矿矿中中粒粒度度-6.3mm部部分分的的粉粉末末数数量量占占烧烧结结矿矿总总量量的的百百分分比比，代代表表烧烧结结矿矿粉粉末末量量的的多多少少，因此也称粉末率。

因此也称粉末率。

p粒粒度度组组成成是是测测定定烧烧结结矿矿各各粒粒级级数数量量，可可以以看看出出烧烧结结矿矿的的颗颗粒粒均均匀匀程程度度和和粒粒度度主主要要分分布布范范围围，用用800500100mm方孔筛测定。

方孔筛测定。

p摇摇筛筛方方型型筛筛孔孔尺尺寸寸分分别别为为40mm、25mm、16mm、10mm、6.3mm。

272.2.5烧结矿质量烧结矿质量转鼓指数和抗磨指数。

转鼓指数和抗磨指数。

转鼓指数是评价烧结矿耐冲击和转鼓指数是评价烧结矿耐冲击和耐磨性能的重要指标。

耐磨性能的重要指标。

还原性。

还原性。

烧结矿还原性是测定铁矿石中氧化铁被烧结矿还原性是测定铁矿石中氧化铁被CO还原还原能力的量度。

能力的量度。

低温还原粉化指数低温还原粉化指数是评价铁矿石冶金性能优劣的重要