钢铁生产过程中的烧结Word下载.docx

1、含硫及其它有害杂质含量。烧结矿还原性：生产中常用烧结矿的FeO含量来比较烧结矿的还原性。烧结矿转鼓指数；烧结矿落下强度；烧结矿筛分指数；烧结矿热还原粉化率：指在高温还原条件下的机械强度。烧结工艺对配料作业有何要求（1）达到考核指标要求；如TFe、MgO:TeO碱度的稳定；（2）达到高炉对杂质和化合物的要求，如 S、P、MgO、Al2O 3、 SiO2、Na2 O 等；（3）满足烧结的烧结性和燃料要求，如各种原料搭配合理，煤粉的用量适当；（4）根据供料情况合理利用资源，杂矿粉、铁屑、转炉渣配用等。三. 烧结生产的工艺流程目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图所示。主要

2、包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。四：烧结原料的准备含铁原料含铁量较高、粒度5mm的矿粉，铁精矿，富矿粉，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。熔剂1溶剂的要求：熔剂生石灰中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，粒度小于3mm的占85以上。生石灰的粒度要求小于3，以利于加水消化和混匀造球。2溶剂的作用：烧结矿中加入溶剂，可使烧结矿溶剂化，把炼铁过程中必须加入的部分溶剂及其在高炉内进行的化学反应移到烧结中进行,。这也利于强化高炉冶炼,同时也强化了造杂过程,并可降低焦比.另外,能改善原料的烧结性能,强化烧结过程,提高烧结矿的产量,质量. 、生石灰加水后

3、，与水消化呈粒度极细的消石灰，呈胶体颗粒，其平均比表面积达30万2g，比消化前的比表面积增大，有利于混合料成球，提高料层透气性，从而提高产量.、含有Ca（OH）2的烧结料小球有较高的湿容量，因此在烧结过程中热稳定性好，可抵抗干燥过程中的破坏作用，同时可抵抗过湿层的影响。、生石灰消化成消石灰后，粒度细，分布均匀，反应易于完全，有利于液相生产和提高烧结矿质量。注：（一般加水量为0.3-0.35tt）、生石灰消化后放出热量，可提高料温，防止或减轻过湿层。（生石灰的活性度是指冶金石灰水化的反应速度，即生石灰水化后用4N 盐酸中和的毫升数）。燃料主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥

4、发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10，粒度小于3mm的占80以上。：燃料粒度大时由于其比表面积小，使燃烧速度变慢，燃烧层厚度增加，透气性降低，垂直烧结速度下降，生产率降低。同时，燃烧粒度大，烧结料层中燃料周围温度高，还原性气氛强，液相过多而且流动性好，容易形成难还原的薄壁粗孔结构，强度也降低。反之，在远离燃料颗粒的周围，温度低，烧结不均匀，易出现夹生料，强度差，此外大颗粒燃料在布料时易产生自然偏析，使下层燃料多，温度过高，容易过熔和粘接炉箅；为保护炉箅，许多工厂不敢烧透，结果返矿增多，质量变坏，抽损增加，恶化除尘及风机转子的工作条件。由于烧结矿中含有较多的残碳，在冷却段上继续燃烧而降低冷却效

5、果。燃料粒度过细对烧结也不利，它使燃烧速度过快，燃烧层过窄，温度降低，高温反应来不及进行，导致烧结矿强度变坏，返矿增加，生产率降低。五：配料与混合烧结配料是按烧结矿的质量指标要求和原料成分，将各种原料（含铁料、熔剂、燃料等）按一定的比例配合在一起的过程。它是整个烧结工艺中的一个重要环节，精心配料是获得优质烧结矿的前提。适宜的原料配比可以生产出数量足够的性能良好的液相，适宜的燃料用量可以获得强度高、还原性良好的烧结矿。从而保证高炉顺行，使高炉生产达到高产、优质、低耗。对配料的基本要求是准确。即按照计算所确定的配比，连续稳定地配料，把实际下料量的波动值控制在允许的X围内。当燃料配入量波动0.2%时

6、，就足以引起烧结矿强度与还原性的变化；当矿粉或熔剂配入量发生变化时，烧结矿的含铁量与碱度即随之变化，都将导致高炉炉温、炉渣碱度的变化，对炉况的稳定、顺行带来不利影响。为保证烧结矿成分的稳定，生产中当烧结机所需的上料量发生变化时，须按配料比准确计算各种料在每米皮带或单位时间内的下料量；当料种或原料成分发生变化时，则应按规定的要求，并准确预计烧结矿的化学成分。六改善烧结透气的方法加强烧结原料准备加强原料、燃料、溶剂准备、减少烧结料层各带的气流阻力；改进烧结设备减少漏风和提高抽风机能力等是改善烧结料层透气性的主要措施。1）、改进原料粒度和粒度组成。随着矿石粒度的增加，透气性显著改善，而且这种改善随抽

7、风能力增加而加强。因此，选用适当粗粒度矿石烧结，以增加物料间的孔隙率，是改善透气性的重要措施。2）、加强二次混合机的制粒作用，提高烧结混合料粒度，改善烧结混合料粒度组成。混合料粒度0-3毫米粒度增加，垂直烧结速度降低，烧结生产率降低、烧结矿强度也下降。研究表明：烧结料粒度组成，应是0-3毫米粒级含量小于15%，3-5毫米含量小于40%-50%，5-10毫米含量小于30%，大于10毫米的不超过10%。总之，较好的粒度组成，应尽量减少0-3毫米粒级，及大于10毫米粒级的颗粒，增加3-10毫米粒级的含量。3）、配加富矿粉、返矿。在实际生产中，常采用往精矿中配加部分富矿粉和适当增多返矿加入量，以改善料

8、层透气性。返矿是筛分烧结矿的筛下物（粒度小于5毫米），它是由小颗粒的烧结矿和少部分未烧透的夹生料所组成。由于返矿粒度较粗，且具有疏松多孔的结构，其颗粒成湿混合料造粒时的核心。此外，返矿中已含有烧结的低熔点物质，有助于熔融物生成，增多了烧结液相。所以添加返矿可提高烧结的产量和品质。4）、适宜的混合料水份。水分对烧结料层透气性的影响主要取决于原料的成球性、水对气流通过的润滑作用和原料对水份的储存能力。5）、合理使用添加物。在生产中往混合物料里加入消石灰、生石灰、等有机粘结性物质，对改善混合料的透气性有良好的作用。这些微粒添加物是一种表面活性物质，它有提高混合料的亲水性，在许多场合下都具有胶凝性能。

9、因而混合料的成球性可借此类添加物的作用而大大地提高。应该指出，向烧结料中配加生石灰和消石灰对烧结过程是有利的，但用量要适宜，如果用量过高除不经济外，还会使料层过分疏松，混合料的容积密度降低，料球强度反面变坏。七配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确，便于实现自动化容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较差。比容积法准确，便于实现自动化。（1）验算法：该法首先应根据实际生产经验假定配料比，并根据各种物料的水分、烧损、化学成分等项原始数据，计算烧结矿

10、的化学成分，看其是否满足规定的指标的要求。1、在进行配料计算前，必须已知下列数据：1）各种原燃料的有关物理性能与化学成分；2）烧结矿的技术条件；3）烧结矿的循环量；4）原料的贮存与供应量；5）配料设备的能力。2、步骤为：（1）确定配料比：根据烧结矿技术的要求及原料供应计划、化学成分来确定各种原料的配料比。（2）计算干料量：干料量（%）=湿料配比X（100-水分）总干料量干料=各种干料量之和（3）计算残存量（烧成量）：残存量（%）=干料量X（100-烧损）焦粉残存量（%）=焦粉干料配比X（100-烧损）=焦粉干料比X灰分总残存量残存量=各种原料残存量之和（4）计算进入配料中的各种组分：进入配料中

11、各种原料的含铁量（%）：W（TFe）=某原料含铁量X某原料干料配比。总含铁量W（TFe）=各原料含铁量之和。进入配料中各种原料的SiO2含量（%）W（SiO2）=某原料SiO2的质量分数X某原料干料配比。总SiO2含量W（SiO2）=各原料含SiO2量之和。进入配料中各种原料的CaO含量（%）： W（CaO）=某原料CaO的质量分数X某原料干料配比。总CaO含量W（CaO）=各原料含CaO量之和（5）验算烧结矿R（碱度）:W（CaO） R=W（SiO2） （6）计算烧结矿的化学成分: W（TFe）=各种原料带入的TFe之和总残存量W（SiO2矿）=各种料带入的SiO2之和总残存量W（CaO矿）

12、=各种料带入的CaO之和总残存量若验算的烧结矿碱度和烧结矿成分达到要求，则预定的配料比即为实际配料比。例题：已知：精粉：配比40 SiO2=6% H2O=8%印矿: 配比30 SiO2=3.5 H2O=7.0返矿；配比10% CaO=9.8 SiO2=5.3白灰: CaO=75 SiO2=4% 高镁灰:配比6% CaO=40 SiO2=3.5焦粉:配比 5.5 AC=20 H2O=5%R中限1.9倍计算白灰配比？解：、计算带入SiO2含量精粉406（1-8）2.6印矿303.5（1-7）0.98返矿=105.3%=0.53高镁灰63.50.21焦粉5.52050（1-5）0.52SiO24.4

13、7、计算带入CaO含量402.49.8%=0.9816（1-5）0.17CaO2.4+0.17+0.983.73、白灰有效CaO7541.967.4、计算白灰配比（4.471.9-3.73）/67.47.07答：2、已知60m2某班上料料层为20kg/m，精粉配比为30，精粉水分为10，计算当班精粉干消耗量？（皮带速度=1.34m/s）（60m2）精粉配料量=2030%（1-10%）1.34m/s3600s8h1000=208.4 2.在碱度变动时方法（1）前后照应调整法:一般来说,从配料到成品化验出结果, 需要两个多小时,机烧冷返矿循环时间更长。所以，配料调整就是要综合考虑前班烧结矿成分的变

14、化情况，原料情况以及岗位工分析的结果进行调整。特别是新配比调整后，要根据台车机速、带冷机速、皮带速度以及机返仓位估计一下新配比后的机返何时进入配料，这时，就要再调整一次配比。量调整法：配料调整后，当化验结果接近正常值上限时，要往下调，接近正常值下限时，要往上调。如：要求R=1.700.1，化验结果为1.78 时，要往下调，以免超标。结果为1.70 时，要往上调。大加大减法：在生产时，常常会出现碱度长时间偏低或偏高情况。这时，为了尽快稳定碱度，我们常采用大加大减的方法，如：碱度连续偏低，这时所使用的机返的碱度也比较低，要果断地加大熔剂配比,循环一段时间后，一般针对返矿循环情况，调为正常配比。分析

15、烧结矿碱度在生产中，烧结工或高炉操作工往往接过烧结矿化验单后，只看碱度结果，而不对其他成分进行分析，就说碱度高或低，就调整配比，这是错误的。其实碱度R 只是CaO/SiO 的比值符号，值是CaO/SiO 的比值。要正确地分析碱度值，必须认真分析CaO 和SiO 的值，碱度高低到底是什么原因造成的，是CaO 值大或小，还是SiO 值大或小。例如：某化验结果R=1.65 ,实际要求1.701.90，这时如果盲目地增加白灰量是不对的。应该分析一下CaO、SiO 的值，以及前班化验结果值，确定碱度低的原因。如R=1.65 中CaO=11.35 SiO =6.88 通过对前班的分析CaO 在1112 之

16、间，SiO 在66.30 左右，特别是SiO 含量在当地资源以及月平均都在66.3 之间，这就说明是SiO 含量在当地资源以及月平均都在66.3 之间，这就说明，这时反映的R 值是个假象、不随便调整，而要通过一正确的分析来确定是否调整配比，这里我们要坚持“低SiO 高控R的原则。也就是说，烧结矿SiO 含量较低时，就要将碱度控制在上限，防止SiO 突然上升，CaO 变化跟不上，导致低废。同样，在烧结矿SiO 比较高的情况下，就要将碱度控制在下限，防止SiO 突然下降，CaO 变化跟不上，出现高废另外，碱度只是比值，调整碱度计算时，千万不要将碱度值带 SiO 入计算中，按碱度差值倍数调整白灰配比

17、。3.稳定配比的措施1）加强原料的管理，保证其物理化学性质稳定。2）加强配料设备的维护和检修。3）保证矿槽仓位一定，提高流量稳定。4）选好圆盘下料跑盘点，减好少给料误差。5）实行自动化配料。6）加强配料工责任心，避免人为事故单烧法：它是以一种含铁原料，按烧结矿技术要求，配加适当的熔剂和燃料，使其碱度或MgO的含量达到预定的规格，这样所得出的烧结矿的含铁量称为该种含铁原料的单烧值。然后把实际烧结矿看作是各种含铁原料的单烧烧结矿的机械混合物。3、配料量的计算：某种原料每小时的上料量： G=60X料批（kg/m）X配料比（%）X带速（m/min）式中G某种原料每小时的上料量,kg/h。某种原料每班消

18、耗量:M=TXG式中M某种原料每班消耗量,t; T当班上料时间,h。4、配料设备要求：、配料使用的设备要求：下料通畅、给料量均匀、稳定和便于调节。配料系统设备主要有配料矿槽，给料设备和皮带电子称或核子称等。给料设备：烧结厂有多种多样的给料设备，它们是根据使用计划，按比例将原料从贮矿槽给出，比如有圆盘给料机、圆辊给料机、板式给料机、电振给料机、螺旋给料机和摆式给料机等。、配料设备：由圆盘给料机和皮带电子称或核子称组合而成的装置，是目前常用的配料设置。皮带给料机适用于黏性不大的物料；定量螺旋给料机以及定量圆盘给料机用于配料少的粉状细粒物料。圆盘给料机给料量波动的原因：（1）圆盘和料槽不同心。（2）

19、盘面不水平。（3）盘面衬板磨损程度不同。（4）原料水分变化。（5）物料粒度变化。（6）矿槽内料位的变化。电子皮带称用于皮带运输机输送固体散粒性物料的计量上，可直接指示皮带运输机的瞬时送料量，也可累计某段时间内的物料总量，如果与自动调节器配合还可进行输料量的自动调节，实现自动定量给料。它具有计量准确、反映快、灵敏度高、体积小等优点。电子皮带秤基本工作原理如下：按一定速度运转的皮带机有效称量段上的物料重量P,通过称框作用于传感器上,同时通过测速头,经测速单元转换为直流电压U,输入到传感器,经传感器转换成U电压信号输出,电压信号U通过仪表放大后转换成0-10MA的直流电I0信号输出,I0变化反映了有

20、效称量段上物料重量及皮带速度的变化,并通过显示仪表及计数器,直接显示物料重量的瞬时值及累计总量,从而达到电子皮带称的称量及计算目的。该设备灵敏度高，精度在1.5%左右,不受皮带拉力的影响。由于采用电动滚筒作为传动装置，电子皮带称灵敏、准确，结构简单，运行平稳可靠，维护量小，经久耐用，便于实现自动配料。三、配料工艺技术操作要点：即使配料计算准确无误，如果没有精心操作，烧结矿的化学成分也是难以保证的。生产上配料工艺操作要点如下：1、正常操作：1）严格按配料单准确配料，圆盘给料机闸门开口度要保持适度，闸门开口的高度要保持稳定，保证下料稳定，下料量允许波动X围铁矿粉小于0.5kg/m,熔剂与燃料小于0

21、.2kg/m,其他原料小于0.1kg/m,使配合料的化学成分合乎规定标准。2）配碳量要达到最佳值，保证烧结燃耗低，烧结矿中FeO含量低。3）密切注意各种原料的配比量，发现短缺等异常情况时应及时查明原因并处理。4）在成分、水分波动较大时，根据实际情况做适当调整，确保配合料成分稳定。配料比变更时，应在短时间内调整完成。5）同一种原料的配料仓必须轮流使用，以防堵料，水分波动等现象发生。6）某一种原料因设备故障或其他原因造成断料或下料不正常时，必须立即用同类原料代替并及时汇报，变更配料比。7）做好上料情况与变料情况的原始记录。2、异常情况：1）在电子称不准确，误差超过规定X围时，可采用人工跑盘称料，增

22、加称料频次。2）在微机出现故障不能自动控制时，应采用手动操作。3）当出现紧急状况，采取应急操作后，要马上通知有关部门立即处理。应急操作不可长时间使用，岗位工人应做好记录，在交接班时要核算出各种物料的使用量，上料时间参数，并记入原始记录。3、配料操作的注意事项：、随时检查下料量是否符合要求，根据原料粒度，水分及时调整。、运转中随时注意圆盘料槽的粘料、卡料情况，保证下料畅通均匀。、及时向备料组反映各种原料的水分，粒度杂物等的变化。、运转中经常注意设备声音，如有不正常音响及时停机检查处理。、应注意检查电机轴承的温度，不得超过65。、圆盘在运转中突然停止，应详细检查，确无问题或故障排除后，方可重新启动

23、，如再次启动不了，不得再继续启动，应查出原因后进行处理。4、影响配料准确性的因素: 、原料条件:原料条件的稳定性、原料粒度和水分等,对配料的准确性都有不同程度的影响。原料粒度的变化会使堆积密度发生变化，特别是当原料粒度X围大时，会使圆盘给料机在不同时间的下料量出现偏差。原料水分的波动，不仅影响堆积密度，还影响圆盘给料的均匀性，使配料的准确性变差。当原料水分提高时，物料在矿槽内经常产生“崩料”、“悬料”现象，破坏了配料的连续性和准确性。、设备状况：设备性能的好坏对保证均匀给料，准确称重是很重要的。安装给料机时，如果圆盘中心与料仓中心不吻合，或盘面不水平，就会使圆盘各个方向下料不均匀，时多时少。特

24、别是物料含水分高时，其摩擦系数更小，配料的误差更小。此外，电子皮带秤的精度，配料皮带的速度等都会影响配料的质量。、操作因素：操作不当和失职同样会影响配料作业。比如，生产过程中，矿槽料位不断变化，将引起物料静压力的下降，物料给出量少，因此，矿槽内存料量的变化会破坏圆盘给料的均匀性；而当原料中有大块物料或杂物时，会使料流不畅，以至堵塞圆盘的出料闸门。所以，在料槽中应装设料位计，料线低时就发出信号，指挥进料系统自动进料，以保持料位的稳定。对于热返矿来说，热返矿在配料计算中视为常数，当烧结操作失常，产生返矿恶性循环时，对配料的准确性将会带来极大的影响。此外，配料操作人员的技术水平对配料准确性的影响就更

25、大了。为克服上述因素的影响，必须加强对原料和设备的管理，做到勤观察、勤分析、勤称量、勤调整混合混合目的：使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。混合作业：加水润湿、混匀和造球。根据原料性质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。（加拄状水形成母球（加入雾状水使母球长大制粒）0 二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于253min。混合料预热一般

26、有.:热返预热（热返矿来源是烧结矿经破碎筛分后的高温返矿，它的作用是： （1）强化烧结料的透气性。 （2）大粒级返矿由于下料偏析，自然造成铺底料强化烧结，保护炉篦子、台车。 （3）提高混合料料温，强化烧结物理、化学反应过程。 （4）能促进液相生成和烧结的作用。）生石灰预热.热风预热,蒸汽预热,热水预热. 八.烧结生产烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。布料布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。目前采用的是9辊布料机布料。点火 ;点火煤气压力应大于3000PA点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。点火要求有

27、足够的点火温度，适宜的高温保持时间，沿台车宽度点火均匀。点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在115050。（1150） 点火时间通常4060s。点火真空度46kPa。点火深度为1020mm。烧结准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。烧结风量：平均每吨烧结矿需风量为3200m3，按烧结面积计算为（7090）m3（cm2min）。真空度：决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失。主要表现在：、台车与台车及滑道之间的漏风，占烧结机总漏风率的90%；、烧结机首、尾部风箱的漏风，达60-70%；、烧结机集气管、除尘器及导气管的漏风；、炉条、挡板不全，布料不匀，台车边缘布

28、不满料等。从下面几方面减少漏风：、采用新型的密封装置；、按技术要求检修好台车、弹簧滑道；、定期成批更换台车和滑道；、利用一切机会进行整炉条，换挡板；、清理大烟道，减少阻力，增大抽风量；、加强检查堵漏风；、采取厚料低碳操作，加重边缘布料。（提高有效抽风量1%，可提高产量0.4-0.7%，还可大幅度降低电耗和煤耗。）料层厚度：合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。mm。机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中。烧结终点的判断与控制：控制烧结终点，即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处，大型烧结机控制在倒数第三个风箱处（废气温度

29、低于露点温度容易堵塞除尘器，降低除尘效率，同时还会使风机转子叶片挂泥，引起风机振动，因而废气温度要超过露点温度，达到75，但是温度不能太高，因为风机设计是按150设计的，若超过150就会使风机发生故障或事故）带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的，沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层，各层中的反应变化情况。点火开始以后，依次出现烧结矿层，燃烧层，预热层，干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失，最终只剩烧结矿层。烧结矿层经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料层中矿物产生熔融，随着燃烧层下移和冷空气的通过，生成的熔融液相被冷却而再结晶（10001100）凝固成网孔结构的烧结矿。这层的主要变化是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新矿物，还有吸入的冷空气被预热，同时烧结矿被冷