第一章宝钢烧结分厂概况 20

1、第一章、 宝钢烧结分厂概况第一节、宝钢烧结分厂的概况与发展 宝钢股份炼铁厂烧结分厂拥有2台450m2，1台495m2的带式烧结机，年产烧结矿1400万吨，占地33.5万m2，现有员工120余人。自从85.9投产以来，在18年的生产实践中，宝钢烧结技术获得了巨大的发展，到目前为止，形成了高配比低价矿使用、高铁低硅、厚料层烧结及以煤代焦等核心技术，为高炉的稳定高产和降本降耗提供了有力保障，是目前国内最大、最先进的烧结厂。一、 主要的工艺流程：1.1配料和混料：储矿槽将各种原料按一定配比，通过槽下的定量给料装置（CFW）排出，汇集到配料皮带上，分别经一混、二混混合加水、造球。1.2台车铺底料和布料

2、混合好的烧结料送混合料槽，经槽下园辊给矿机（布料器）铺到烧结机台车上，台车底部为篦条，为了防止篦条间隙落料和保护篦条不被烧结矿粘结，延长篦条使用寿命，在篦条上面铺了一层粒度为1020mm成品烧结矿作为铺底料。1.3点火烧结 布好混合料的台车在轨道上移动，经过点火炉使料层表面燃料点燃，同时下部风箱强制抽风，使烧结过程继续向下进行。台车到达机尾时，燃烧层到达料层底部，混合料变成烧结饼，最后在机尾端卸下。1.4成品烧结矿处理 使烧结饼卸落，经冷却、破碎和数次筛分后，按粒度分成成品矿、铺底料和返矿。成品矿送往高炉，铺底料送铺底料槽，返矿则送返矿槽参加配料，再度在上述系统中循环。1.5焦粉处理系统 作为

3、烧结燃料的焦粉是利用高炉筛下焦（<25mm）,经磨碎后得到的。焦粉粒度的适宜范围与原料性质有关，一般控制在0.53mm范围内。平均粒度的目标值一般为1.01.8mm。1.6 除尘系统 烧结废气中含粉尘约0.20.7g/m3,从环境保护和防止抽风机叶片磨损考虑，设置了除尘器。过去一般采用旋风除尘器，因其除尘效率较低和为使从烟囱排出的废气粉尘浓度达到标准要求，宝钢烧结机主排气系统采用宽间距高电压的ESCS型电除尘器，使厂区环境得到净化。除主排气系统外，烧结厂内主要扬尘点（如烧结机排矿部、成品矿整粒系统等）均采用了EP型电除尘器和布袋除尘器，使工作环境得到进一步净化。 二、新技术开发 随着二高

4、炉异地大修工程的建设，宝钢烧结又面临着一次严峻的挑战，烧结矿的产量将成为制约公司物流平衡的一个瓶颈。为了满足今后生产的需要，一系列新的技术改造和工艺创新正在如火如荼的实施当中，其中主要有如下几项：3.1三号烧结机的扩容改造 为了提高烧结机的产量，宝钢实施了3号烧结机横向加宽改造工程，把台车从原来的5m加宽到5.5m，并因此相应改造了点火炉、泥辊、铺底料闸门等设备，预计产量将会在原有基础上提高10。3.2新型偏析布料器的应用 为了改善料层透气性，增产降耗，在2号烧结机上安装了电磁偏析布料装置，能使混合料粒度自上到下实行由小到大的偏析，从而提高了料层透气性，改善了烧结过程，使得2号烧结机的产量和成

5、品率都有了一定的提高。3.3超高料层烧结及燃料分加工艺的研究 在改善料层透气性的基础上，下一步计划将烧结料层由目前的650mm提高到700mm，实施超高料层烧结，充分利用其“自动蓄热”作用，增产降耗。此外，燃料分加工艺也已完成了科研研究和工业试验，创造的效益十分可观，在今后有条件的时候也将实施。第二节、 宝钢烧结的工艺流程及设计特点一、烧结工艺流程：二、宝钢烧结工艺的特点1、工艺流程完善，先进可靠 三台烧结机均由粉焦破碎、配料混合、烧结冷却、主排气、成品整粒、小球团及余热回收等7个生产工艺系统组成，其中粉焦破碎系统，小球团的OG泥浆1、2DL公用，小球的OG泥浆供给1、2DL一次混合添加水用；

6、溢流水供3DL一次混合添加水用，小球团的干粉料供1、2DL的配合料使用。1.1使用高铁低硅铁矿石 烧结使用的含铁原料以高铁低硅赤铁矿型的进口矿为主，少量配国内的高硅海南矿和高炉使用的含钛矿。各种含铁原料，包括厂内回收的含铁粉尘，均在集中设置大型原料场内混匀为成分、粒度均匀的单一匀矿供烧结使用。1.2实行低碳烧结，生产高碱度烧结矿 配用1.52.0生石灰和采用五分钟混合造球时间来改善烧结料层透气性。并通过高负压主抽风机，实现600mm以上厚层烧结。在厚料低碳烧结条件下生产低FeO含MgO的高碱度烧结矿1.3粉焦粒度良好控制 对破焦采取两段破碎，粗焦采用闭路循环，在破碎前先进行筛分，筛下物不经该段

7、破碎，以减少过粉碎，使焦粉粒度得到较好控制。1.4均匀布料烧结机布料装置杂采用梭式布料器、圆辊给料机、反射板型式基础上，增设6个辅助闸门和自动清扫装置。辅助闸门能对料层宽度进行为调，并使台车方向的厚度更趋于均匀，而清扫装置能定时铲除反射板上的粘料。1.5取消热振筛机尾卸下热烧结矿经热破碎机后直接装入鼓风式环冷机，简化流程以提高作业率。1.6厚料层鼓风冷却冷却效果好，并使高温段热废气潜热能充分回收利用。1号3号机仅回收少量冷却机热废气，用于烧结点火炉和保温炉。2号机设置了冷却机和主排气两套余热回收装置，生产低压蒸汽供公司蒸汽管网。1.7采用一段冷破机、四段冷筛分的烧结矿整粒系统经整粒，550mm

8、成品烧结矿供高炉，其中1020mm烧结部分用作烧结铺底料，四次筛筛下<5mm含量小于5为返矿，重新用于烧结。1.8回收利用全厂含铁尘泥全厂有轧钢、冶炼、烧结过程中产生的含铁、含碳粉尘和尘泥，按照粒度粗细，分别通过配入混匀矿和小球团工艺用于烧结。这些含铁粉尘和尘泥的充分利用，使烧结用铁矿粉单耗下降，降低了烧结成本。部分粉尘中的含炭、高FeO含量，也使烧结燃料有所下降。二、 高效率、高作业率的烧结设备2.1设备作业率高设备作业率按94.5设计，为保证高作业率连续运转生产方式的实现，在设备结构、材质选用、安全保证以及润滑方式等方面均有明显改进和提高。对易磨损设备如成品筛分设备采用双系统加备用，

9、热破碎设备的齿辊采用整体更换，使烧结设备作业率能达到较高的水平。2.2效率高、能满足烧结工艺的要求 烧结配料用定量给料装置，称量精度±1.0大型混合机的良好混匀和制粒效果，布料装置辅助闸门的设置，自动取样检验设备等，为大型烧结机生产创造了良好的条件。二设备的高效率和完善的安全保护措施，也为高度自动化、高劳动生产量创造了良好的条件。第三节、 宝钢烧结使用的原燃料及特点一、铁矿石铁是组成地壳的重要元素之一，它占地壳中各种元素总重的4.2，因此大部分地壳的岩石中都含有铁。自然界含铁的元素很多，但呈金属状的铁是极少见的，一般都和其它元素组合成化合物。现已知道的含铁矿物约300多种。但在目前用

10、作铁原料的只有20多种，所以不能把所有含铁的岩石都称之为铁矿石。铁矿石主要由一种或者几种含铁矿物或脉石组成。含铁矿物是具有一定化学成分和结晶构造的自然界的化合物，脉石也是由各种矿物如石英、长石等所组成。所以铁矿石是各种矿物的机械组合体。根据含铁矿物的性质，铁矿石主要有四种类型：即磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石和磷铁矿石。1. 磁铁矿石 磁铁矿为主要含铁矿物，其化学式为Fe3O4，也可看作FeO.Fe2O3,理论含铁量为72.4。磁铁矿晶体为八面体，其组织比较坚硬致密，一般呈块状或者粒状，硬度一般为5.56.5，比重为4.95.2t/m3。起外表颜色为钢灰色或黑灰色，黑色条纹，难还原和破碎，其显著

11、特点具有磁性，故可用电磁选矿方法分选富集。自然界中纯磁铁矿石很少见到，由于氧化作用，部分磁铁矿被氧化成赤铁矿。即从Fe3O4氧化成Fe2O3，成为既含有Fe3O4又含有Fe3O4的矿石，但仍保持赤铁矿的结晶形态，这种现象成为假相赤铁矿石或半假相赤铁矿石。为衡量磁铁矿石的氧化程度，通常以全铁（TFe）与氧化亚铁（FeO）的比值（TFe/ FeO）来加以区分，比值越大，说明该铁矿石的氧化程度越高。对于纯磁铁矿石，其理论值为2.33。当TFe/ FeO<2.7时，为原生磁铁矿石；TFe/ FeO2.23.5时，为混和矿石；TFe/ FeO>3.5时，为氧化矿石。这种划分只是对于矿物成分简

12、单，铁矿石为较单一的磁铁矿石和赤铁矿组成的铁矿床才适用。如果矿石中含有硅酸盐，硫酸盐和碳酸铁等，因其中的FeO不具有磁性，在计算时把它列入FeO范围内就出现假象。赤铁矿中含有（V2O5）和（TiO2）较多的叫做钒钛磁铁矿石。磁铁矿石中的主要脉石有：石英、硅酸盐和碳酸盐，有时还含有少量的粘土。此外矿石中还可能含有黄铁矿和磷灰石，甚至还含有黄铜矿和闪锌矿。磁铁矿石可烧性良好，因Fe3O4在烧结过程中氧化放热，所以节省燃料。2. 赤铁矿石 赤铁矿石又称“红矿”，化学式为Fe2O3，理论含铁量为70，含氧30。赤铁矿的组织结构多种多样，由非常致密的结晶组织到到疏松分散的粉状。结晶多为片装和板状。片装表

13、面由金属光泽，明亮如镜的叫镜铁矿；外表呈云母状的叫云母状赤铁矿；质地松软、无光泽、含有粘土等杂质的为红色土状赤铁矿。此外还有胶体沉积形成缅状、豆状和肾形集合体赤铁矿等。结晶的赤铁矿外表呈现钢灰色或者铁黑色，其它为暗红色。赤铁矿的比重为4.85.3t/m3，硬度则不一样。结晶赤铁矿的硬度为5.56，其它形态的赤铁矿硬度很低。赤铁矿较赤铁矿易还原和破碎。赤铁矿所含的硫、磷、砷等杂质较赤铁矿少，冶炼性能也较赤铁矿优越。其主要脉石成分为SiO2、Al2O3、CaO和MgO等。赤铁矿石可烧性差，能耗较高。3. 褐铁矿石 褐铁矿石含有结晶水的Fe2O3，其化学式为Fe2O3.nH2O。与Fe2O3成化合态

14、存在的结晶水数量、生成情况和外形不同，可分成五类：即水赤铁矿，针铁矿，褐铁矿，黄针铁矿，黄赭铁矿。自然界的褐铁矿绝大部分以形态存在。褐铁矿的外表颜色为黄褐色、暗褐色和黑色。呈黄色或者褐黄条纹，比重为3.04.2，硬度为14，无磁性。自然界中褐铁矿的富矿很少，含铁量一般为3755，其脉石主要为粘土、石英等。含硫、磷、砷等杂质较高。由于褐铁矿石气孔较大，且温度升高结晶水排空后又留下新的气孔。故其还原性较磁铁矿和赤铁矿都高。褐铁矿石的可烧性较差、烧结矿质量差。4. 菱铁矿石 菱铁矿石的化学式为，理论含铁量48.42，FeO为62.61，CO2为37.9。在碳酸盐内的一部分铁可被其它金属混入而生成部分

15、复盐，如（Ca·Fe）CO3、（Mg·Fe）CO3等，在氧和水的作用下，易变成褐铁矿而覆盖在菱铁矿床的表面上。在自然界分布较广的为粘土质菱铁矿石，它的夹杂物为粘土和泥沙。常见的是坚硬致密的菱铁矿，外表颜色呈灰色或黄褐色，风化后变成深褐色。条很痕为灰色或代黄色，具玻璃光泽，比重为3.8t/m3。硬度为3.54，无磁性。根据铁矿石的上述特征，可看出铁矿石的主要性质，并可判断出它们之间的重要区别。在生产上，除了根据矿务组成划分外，还根据脉石成分中（CaO+MgO）/( SiO2)的比值R划分为：碱性矿石（R>1.3）、自熔性矿石（R=11.3）和酸性矿石（R<1）。还

16、可根据含铁品位划分为富矿（直接用于冶炼）和贫矿（需经选矿处理），贫、富铁矿石的划分通常随矿石种类、脉石性质以及选矿和冶炼的技术条件而定。矿石的评价 关于铁矿石的使用价值，主要取决于高炉冶炼和烧结对铁矿石性能的要求。随钢铁工业技术的进步，烧结矿的入炉率大大增加，目前大型高炉中烧结矿的入炉率达80以上，在某种意义上讲，铁矿石的使用价值又主要取决于烧结对铁矿粉的要求。（1）含铁量。原料含铁量越低，脉石数量就越多，高炉冶炼就多用熔剂和焦炭、生产率也要下降。而且渣量增加的倍率要大于铁分降低的倍率。例如，鞍山地区原矿含铁30，含SiO250%,选矿后的精矿含铁升高到60，SiO2降低到14。可见品位提高1

17、倍，SiO2量降低近4倍，而单位重量生铁渣中SiO2量降低接近8倍（按SiO2、/Fe计算），所以过贫的矿石直接入炉在经济上是不合算的，同时在操作上也又较多困难。对于菱铁矿、褐铁矿，含有碱性脉石的矿石，应在扣除其中的CO2和H2O或碱性脉石的情况下，来衡量矿石含铁品位的高低。（2）脉石成分。脉石中的SiO2、Al2O3叫酸性脉石，CaO、MgO叫碱性脉石，矿石中的（CaO+MgO）/( Al2O3SiO2)或CaO）/SiO2的比值叫碱度，碱度接近炉渣碱度时叫自熔性矿石。因此矿石中的CaO多，冶炼价值高一些。而SiO2越低越好，SiO2多，消耗的石灰石量和生成的渣量也大，引起高炉冶炼焦比升高和

18、产量下降。矿石中MgO高时，会增加炉渣中的MgO的含量，能提高烧结矿质量，改善炉渣的流动性和增加其稳定性。所以一般炉渣中保持68的MgO，但是MgO过高又会降低其脱硫能力和渣的流动性。Al2O3在高炉渣中位中性氧化物，渣中Al2O3含量超过8，渣难熔而不易流动。因此矿石中Al2O3要加以控制。一般矿石中SiO2/ Al2O3比不宜大于23。（3）有害杂质含量。铁矿石中常见的有害杂质时硫、磷、砷以及铜、锌、钾、钠等。硫在钢铁中以FeS形态存在于晶粒接触面上，熔点低（1193）招致“热脆”。高炉冶炼可以脱硫，但需多加焦炭和石灰石，使成本升高和产量降低。据鞍钢经验：矿石中含硫升高0.1，焦比升高5，

19、故铁矿石中的硫应在烧结中脱除，使高炉原料含硫少于0.15。磷和铁结合生成化合物Fe3P,此化合物和铁形成二元共晶Fe3PFe，导致钢材“冷脆”。烧结和高炉冶炼都不能脱磷，故要求矿石中含磷越低越好，否则，高磷铁矿石应和低磷铁矿石搭配使用，炼成含磷合格的生铁。表21铁矿石的分类及特性矿石名称 含铁矿物名称和化学式矿物中的理论含铁量矿石比重颜色条痕冶炼性能实际含 有害 强度及还原性铁 量 杂质赤铁矿（磁性氧化铁矿石）磁性氧化铁72.45.2黑色或灰色黑色4570 S、P高 坚硬、致密难还原赤铁矿（无水氧化铁矿石赤铁矿Fe2O370.04.9-5.3红色至淡灰色甚至黑色红色5560 少 较易破碎、易还

20、原水赤铁矿 2Fe2O3H2O66.14.0-5.0褐铁矿针赤铁矿Fe2O3H2O62.94.0-4.5黄褐水针铁矿3Fe2O34H2O60.93.0-4.4色、暗黄褐色3755 P高 疏松，大部分属软矿石，易还原（含水氧化铁矿石）褐铁矿2Fe2O34H2O60.03.0-4.2褐色致黑色黄褐色3755 P高 疏松，大部分属软矿石，易还原黄针铁矿2Fe2O34H2O黄石Fe2O33H2O57.255.23.0-4.02.5-4.0菱铁矿（碳酸盐铁矿石）碳酸铁FeCO348.23.8灰色带褐色灰色或带黄色3040 少 易破碎最易还原（焙烧后）砷在烧结过程中不易除去，在高炉还原后熔于铁中，它能降低

21、钢的机械性能和焊接性能。铜在冶炼过程中进入铁水中，少量的铜能改善钢的耐腐蚀性，减少Fe3C的数量，并使结晶变细，但超过0.3时就会降低焊接性能，并产生“热脆”现象。铅在高炉内还原成金属铅，由于它的熔点比生铁低、比重大。不熔于生铁，沉在铁水下面，渗入高炉炉底砖缝，将耐火材料浮起，对炉底起破坏作用。锌在高炉中易还原、易挥发。在高炉上部温度较低的地方冷凝下来，一部分进入炉砖缝中，随后氧化成氧化锌，体积膨胀，破坏炉衬并引起结瘤，甚至堵塞烟道。钾和钠碱金属含量，国外一般限制在3.54.5Kg/t铁以下，过高碱金属在高炉内循环富集，引起高炉结瘤、悬料、破坏炉衬，甚至堵塞管道。（4）粒度和强度。矿石粒度越均

22、匀，高炉料柱的透气性就越好，因此，天然富矿入炉前往往要经过严格的破碎、筛分，使其粒度在825mm或1050mm范围之内。烧结矿经过整粒可达到理想的冶炼粒度。矿石强度差、粉末多，料柱透气性不好，炉尘吹损量大。（5）冶金性能。高炉使用易还原的矿石，产量高，焦比低。烧结矿比天然块矿有较好的还原形。天然块矿还原次序为：磁铁矿<赤铁矿<褐铁矿<菱铁矿其次使矿石的软化性：软化性有两重意义，一是矿石开始软化变形的温度；一是软化区间，即软化开始到软化终了的温度的范围。高炉冶炼时要求矿石软化开始温度应高一点，软化区间应窄一些。应当指出，铁矿粉或铁精矿性质对烧结过程及烧结矿的质量有十分重要的影响

23、。如矿石种类、化学成分、粒度、亲水性等。上述这些都影响烧结过程及烧结矿质量，他们的影响又是交互的，故常表现出不同的烧结性能。生产实践和理论研究表明，铁矿石的软化温度越低、软熔区间越窄，越容易生成液相，这种矿石的烧结性能时好的。但它又影响烧结过程的透气性。二.烧结燃料燃料的基本特性是具有可燃性，并放出一定热量。燃料窄烧结中主要起发热剂和还原剂作用，它对烧结过程的技术经济指标影响大。因此合理选择烧结燃料具有重要意义。烧结过程中使用的燃料分为点火燃料和烧结料内配燃料两种。燃料的物理形态又分为：固体燃料、气体燃料和液体燃料。1. 固体燃料 烧结过程中使用的固体燃料主要是焦炭和无烟煤。焦炭。焦炭是炼焦煤

24、在隔绝空气条件下高温加热后的固体产物。焦炭呈黑色，机械强度大固定炭含量高。所以焦炭中产量的8590用于高炉炼铁，它是生铁冶炼过程中的热源之一，又是还原剂、疏松剂和料柱的骨架。炼铁厂和炼焦厂的筛下焦用于烧结生产。（1）焦炭的质量主要以化学成分、物理机械性能和物理化学性质几个方面来评定，焦炭的化学成分通常是以工业化学分析来表示。即固定炭、灰分（包括灰分化学成分分析）水分和硫含量。物理机械性能主要是指机械强度（耐磨强度、抗冲击强度和抗压强度等）以及筛分粒度组成。化学性质是指燃烧性和反应性。燃烧性就是指焦炭与氧在一定温度条件下的反应速度，反应性是指焦炭与CO2在一定温度下的反应速度。这些反应速度越快的

25、，则称为燃烧性和反应性越好。一般情况下，反应性好的焦炭燃烧性也好。（2）煤。煤是一种复杂的混合物。主要由有机元素C、H、O、N、S五种元素组成，它们的无机成分主要是水和矿物质。因其成因条件不同而分为无烟煤、烟煤、褐煤等，不同种类的煤的比重、脆性、机械强度、光泽、热性质、结交性和发热量也有异。无烟煤可供烧结使用，因其挥发分低（<28%），氢氧含量少（约23），固定炭高（4080），发热值为3140033500KJ/Kg。无烟煤比重较烟煤大（1.41.7t/m3）它的硬度也较烟煤高，呈灰黑色，光泽很强，水分含量低，经若磁力后可代替冶金焦。烟煤常有致密结构，呈灰褐色或黑褐色。光泽较褐煤亮，比重

26、较含灰分相同的褐煤大（常为1.251.35 t/m3）,含炭7593，氢含量为45.5，含氧315，挥发分波动于1215。烟煤是价值最高，用途最广的一种煤，常用于炼焦。焦炭倍广泛用于冶金和其它行业之中。褐煤平均含炭6075，密度小，着火点低，易燃，含水分高，天然的含水达3060，空气干燥条件下含水分1030，含灰分高，挥发分在4055之间，所以，发热值低（约837412560KJ/Kg），颜色为褐色。它常被用作动力燃料和化工原料，冶金工业种很少应用。各种固体燃料的发热值是不同的，为了方便比较和换算，常把其发热值折合成标准煤的发热值（29308 KJ/Kg）。2. 烧结对固体燃料的要求 烧结所用

27、的燃料主要是固体燃料。它对烧结料层种温度的高低，燃烧的速度燃烧带的宽度，烧结料层中的气氛以及烧结过程的顺利进行和烧结矿质量都有极大的影响。因此，烧结过程对固体燃料提出了一定的要求。（1）具有一定的燃烧性和反应性。为了使燃烧过程中燃料的燃烧速度和传热速度以相等的速度在料层中移动。要求固体燃料具有一定的燃烧性和反应性，燃烧与反应速度过快，高温保持时间短，产生夹生料；若燃烧和反应速度过慢，则燃料不能充分燃烧，料层得不到必要的高温，也会使烧结矿的质量变差，燃烧性和反应性取决于燃料的种类和粒度。如焦粉的反应性接近于传热速度，无烟煤的反应性一般偏高，故在使用燃料时，应注意其适宜的粒度和用量。（2）具有良好

28、的热稳定性。热稳定性指煤受热后爆裂的情况。层状或片状结构的无烟煤受热后易爆裂成粉末，因而不利于烧结过程的进行。烧结用煤粉粒度小于3毫米，故其热稳定性比高炉用的块煤较小。（3）含炭量要高（发热值大）。固体燃料中固定炭含量越高，则发热值越大，灰分含量越低，含炭量一般用固定炭含量来表示。（4）挥发分、硫分要低、灰分熔点要低。挥发分不参与燃烧，常被气流抽到烟道系统中，有可能引起火灾。若固体燃料中含硫量高，则会增加混合料中总的含硫量，增加了烧结脱硫的困难。同时即使硫被氧化成SO2挥发出来，也会腐蚀设备很造成环境污染。燃料中灰分的熔点对烧结过程影响很大，易熔灰分易生成液相，有利于矿石烧结成块，可进一步改善

29、烧结矿的质量，在一般情况下，灰分中含有Al2O3、SiO2较高的，其熔点亦较高。（5）适宜的粒度气体燃料的种类和特性 气体燃料主要是几种简单气体的混合物，可染物为H2、CO、CH4、H2S和各种炭氢化合物，而CO2、N2及O2属非可燃物。3. 气体燃料也有天然的和人造的两种。天然气属于天然燃料。此中煤气中含大量的CH4，占99以上，但从气井喷出的天然气含大量矿物杂质，须经净化后方可使用。人造起铁燃料根据发热值不同可分为三类，其中发热值大于15072 KJ /m3的称高热值煤气；发热值为628015072 KJ /m3的称为中值煤气；发热值小于6280 KJ /m3的称为低热值煤气。天然气的发热

30、值介于3140062800 KJ /m3，属于高热值煤气。高炉煤气是炼铁过程中的副产品，非可燃物占6370，而CO仅2531，因此，发热值不高，只35594600 KJ /m3。具有毒性，使用时务必注意安全。此外，它含有水蒸气和大量灰尘（一般要求高炉煤气含尘量应小于30 mg/m3,经洗涤后高炉煤气的含尘量可降至520 mg/m3）。所以必须洗涤净化后方可使用。煤气压力取决于高炉构造特点及操作制度，一般情况下，输送到烧结厂的煤气压力在24702940Pa水柱左右，温度在40以下。高炉煤气成分与高炉所用的燃料种类、焦比、生铁品种及操作制度有关。在一般情况下，用家谈冶炼时，其煤气成分常波动在表2-

31、4所列的范围内。表24高炉煤气成分波动范围成分CO2COCH4H2N2含量（）9.015.525310.30.52.03.05558焦炉煤气是炼焦过程的副产品，可燃成分（H2、CO、CH4）占75以上，故发热值量达1323019180 KJ /m3。经清洗后焦炉煤气中焦油含量为0.0050.002 g /m3(煤气温度为2530时)。焦炉煤气成分波动范围见表25。表25焦炉煤气成分范围成分H2COCH4CmHnCO2N2O2含量（）54-595.5-723-282-31.5-2.53-50.3-0.7大型烧结厂一般多位于高炉和焦炉附近。多采用混合煤气进行烧结点火，混合煤气时高炉煤气和焦炉煤气按

32、照一定的比例混和而成。其发热值取决于二者混和的比例。一般发热值为53606700 KJ /m3范围内。我国部分钢铁企业所用的混和煤气的特性见表2-6。表26混和煤气特性成分CO2COCH4H2N2含量（）11.25.513.525.22.816.87.838.652.723.84. 液体燃料 在冶金工业生产中，液体燃料的应用越来越大，这是因为液体燃料的发热值比固体燃料高，可完全燃烧，几乎无残渣，便于远距离运输。石油是天然的液体燃料，也称原油，它基本上是由C、H、N、O、S五中元素组成。将石油加热分馏后，比重最大的残留物质就是重油。重油具有发热值高（大于37680 KJ /Kg）,粘性大等特点。

33、呈黑褐色或绿褐色的粘稠液状，比重约0.90.96Kg/L。它含的杂质主要是少量硫化物、氧化物、氮化物、水分及混入的机械杂质。我国重油的含硫量都在1以下，重油的着火点约为500600。重油在烧结过程中常用来作点火燃料，尤其小型烧结厂的烧结盘点火车常用重油点火。但由于重油粘度对油泵喷油嘴的工作效率及耗油量均有影响。三、熔剂熔剂在钢铁冶金中被广泛应用，它是炼钢和炼铁过程中的造渣物质，同时也可以脱去有害杂质硫等。烧结料中加入碱性熔剂，可使烧结矿熔剂化，把炼铁过程中必须加入的部分熔剂及其在高炉内进行的化学反应移到烧结过程中进行。这有利于强化高炉冶炼，同时也强化了造渣过程和降低焦比。另外，能够改善原料的烧

34、结性能，强化烧结过程，提高烧结矿的产量和质量。1. 熔剂的种类 熔剂按照其性质可分为碱性熔剂、中性熔剂（Al2O3等）和酸性熔剂（石英、蛇纹石等）三类。由于我国铁矿石的脉石成分绝大多数以SiO2为主，所以通常采用含有CaO和MgO的碱性熔剂。所有的碱性熔剂有石灰石（CaCO3）、消石灰（Ca(OH)2）、生石灰（CaO）和白云石（Ca·Mg(CO3)2）.（1）石灰石。纯石灰石的CaO理论含量为56，CO2为44，但自然界的石灰石都含有铁、镁、锰等杂质。所以工业上使用的石灰石的CaO含量一般为5055。石灰石呈块状集合体，硬而脆、易破碎。比重为2.62.8t/m3，颜色呈白色和乳白色

35、两种。白云石中常有SiO2 和Al2O3夹杂在其中。（2）白云石。白云石的化学式是CaCO3·MgCO3，它具有方解石和碳酸镁中间产物的性质，纯白云石理论组成为CaCO3为54.2（CaO为30.4）和MgCO3为45.8（MgO为21.8）。呈粗粒块状，较硬难破碎，颜色为灰白或浅黄色，有玻璃光泽。硬度为3.54，比重1.82.9t/m3。这种熔剂在自然界的分布没有石灰石普遍。（3）生石灰。生石灰是由石灰石在9001000的温度下煅烧而成的，一般含CaO85左右。石灰石受热而放出CO2，所以生石灰由很多裂纹，易破碎，生石灰遇水消化生成消石灰。消石灰又称熟石灰，CaO含量为7080，分

36、散度大，又粘性，比重小于1，含水1520，烧结使用的消石灰含水应小于15，粒度小于3毫米。上述为碱性熔剂，烧结过程中有时也使用一些酸性溶剂，主要有：（4）橄榄岩和蛇纹石。橄榄岩主要由橄榄石构成，其化学式为3MgO·2SiO2·2H2O。橄榄岩和蛇纹岩原来主要用于耐火材料、肥料、碎石等方面。今年来，各钢铁企业将白云石、橄榄岩和蛇纹岩等作为改善高炉炉渣的流动性，提高脱硫能力。高炉用MgO的来源，以块矿加入高炉，或用作烧结原料，1969年日本各钢铁公司蛇纹石和橄榄岩的用量达800000900000t，可以预料，今后作为高炉用MgO的来源，其用量将会增加。（5）石英石。石英石从其外

37、观和用途来分类，大致可分为白石英石，软石英石、耐火材料用石英石几种。白石英石主要用于光学、金属硅及硅铁生产；软石英石用于水泥和钢铁工业的原料；耐火材料用石英石石生产硅铁的原材料，特别石近年来作为炼铁的造渣剂（作为高炉、烧结的SiO2来源，要求其含SiO290以上，Al2O3在2以下），耐火材料用石英石（不能用作硅砖的）及软石英石的需要量将日趋增加。2. 烧结料中加入熔剂的作用 烧结料中加入石灰石等熔剂，特别是对烧结细精矿而言，一向被认为是强化烧结过程的有效措施。把高炉所需的部分或全部石灰石加入到烧结矿中，也是高炉对精料的要求之一。因此，目前烧结生产中广泛采用石灰石作为熔剂。近十几年来，苏联把石

38、灰石和生石灰兼并使用已被推广，而使每吨烧结矿的生石灰使用量越来越大，1965年为11.2Kg,1970年为21.3Kg。最近几年已提高到40Kg。我国主要钢铁企业1985年生石灰平均用量达30 Kg/t烧结矿。石灰石用量达131 Kg/t烧结矿。重钢、湘钢生产超高碱度烧结矿，石灰石用量分别为483 Kg/t和484 Kg/t烧结矿。不同数量的石灰石对烧结料层的透气性、垂直烧结速度及单位生产率的影响列于表27。表27石灰石加入量与烧结指标的关系石灰石加入量（）混合料堆比重(t/m3)垂直烧结速度(mm/min)混合料透气性(m3/m2·s)烧成率(%)单位生产率(t/m2·h

39、)4.71.6418.10.8755.00.9608.31.6722.20.9155.01.17010.61.6025.00.9755.01.35515.51.6028.01.3449.01.32024.51.5428.51.5046.41.20029.51.5040.01.9831.01.200从表27可以看出，随烧结料中石灰石的增加，垂直烧结速度不断提高，但生产率在一定的限度内提高，超过该限度，单位生产率即开始下降，这使由于加入石灰石量过多时，烧结机械强度下降，返矿量增多，以及使烧结料堆比重下降，石灰石的分解等原因所造成的。烧结细铁精矿时，往往使用部分消石灰代替石灰石作熔剂。因为消石灰粒度

40、教细、亲水性强、且有粘性，可以改善混合料的制粒效果，提高制粒小球的强度。消石灰具有较大的比表面积，可以吸收和持有大量的水分而不失去物料的松散性和透气性，即可增大混合料的最大湿容量。纯铁精矿制成的料球完全靠毛细力维持，一旦失水即碎散。而消石灰颗粒在受热过程中收缩，使其周围的固体颗粒进一步靠近，产生分子结合力，料球强度反而有所提高。同时由于胶体颗粒持水能力强，受热时水蒸发不如单一的物料强烈，故热稳定性较好。生石灰消化后生成的微细Ca（OH）2颗粒。比未经煅烧的较粗的石灰石颗粒更易生成熔点低、流动性好、易凝结的液相，降低燃料用量和燃烧带的阻力。这些就是加消石灰后能提高料层透气性的原因。此外CaO是碳

41、素燃烧的催化剂，使燃烧能顺利而迅速的进行。所以，在烧结料中添加消石灰作熔剂是强化烧结的有效途径之一。增加消石灰的用量，烧结机的生产率逐渐上升。但过多的消石灰使烧结料变得大而松散，同时使烧结矿脆性增大，机械强度下降，返矿率上升，添加消石灰过多时，虽使垂直烧结速度加快，但返矿反而会降低。现在国内外很多烧结厂用部分生石灰代替石灰石作熔剂，可使烧结生产率大大提高，烧结矿的质量得到改善。此外，生产中使用生石灰能提高物料的松散性，便于混匀和防止堵料。因此，加生石灰是强化烧结过程，提高烧结矿质量的有效措施。关于生石灰强化烧结的作用机理有如下几点：（1）消化放热、提高料温。（2）生石灰消化为消石灰，有利于混合

42、料的成球，并提高料球强度。生石灰消化后，呈颗粒极细的消石灰胶体颗粒（平均比表面积达300000cm2/g，比消化前的面积增大约100倍），它分布在混合料内。胶体颗粒表面有选择的吸附溶液中的Ca2+离子而带正电，在其周围相应的又聚集一群OH-，构成胶体颗粒的扩散层，这些离子又能水化而持有大量的水，构成一定厚度的水化膜。由于这些广泛分散在混合料内的强强亲水 性颗粒持有水分的能力远大于铁精料等物料，将夺取精矿颗粒间及表面的水分，使这些颗 粒相互间与消石灰颗粒靠近，产生必要的毛细力。生石灰的消化是从表面向内部逐渐进行 的，混合料内的游离水将首先与表面层的CaO化学结合和润湿成消石灰新表面，在生石灰颗粒

43、内部CaO的消化（水化）必须从新生成的胶体颗粒的扩散层和水化膜内夺取或“吸出”结合的较弱的水分，使胶体颗粒的扩散层压缩，颗粒间的水层厚度减少，固体颗粒进一步靠近，特别是在颗粒间的边、棱和活性大的接触点上，可以靠近得足以产生分子结合力，排挤掉其中的水层引起胶体颗粒的凝聚。由于这些胶体颗粒是分散在混合料各处的。它们的凝聚必然会引起整个体系的凝聚。使初生料球的强度和密度进一步增大，它和上述的预热作用一样，是生石灰特有的强化作用，也是优于石灰石的一个方面。（3）含有Ca（OH）2的料球，具有较高的湿容性，不易被冷凝水破坏。热稳定性较好。它的这一作用与添加生石灰是一样的。不过生石灰消化成粒度极细的Ca（

44、OH）2胶体颗粒后，与混合料中其它组分有更好的接触，比采用粒度粗，需要吸收更多分解热的石灰石作熔剂可更快更均匀的产生各种固、液反应。因此，在适量的情况下，能促使烧结料更早、更好的熔化。这不仅可加速烧结过程的进行，也可防止游历CaO残存于烧结矿中。所以对烧结矿质量的改善是有利的。此外，还可以认为未完全消化的CaO在料层内继续消化，可减少冷凝带的水分和对气流的阻力，促使烧结速度加快。但生石灰在消化过程中比表面积激增。同时，生成的每一个消石灰胶体颗粒由有一厚水层，故消化后体积增大，且激烈放出消化热，可能会引起水分的激烈蒸发。因此，如果控制不当，将会使料球因体积膨胀而破碎。故只有在严格控制混合料中未完

45、全消化的CaO的数量及消化程度，其作用才能成为现实。生产过程中，这一作用较难实现，企图以缩短消化时间或减少消化用水量来使烧结混合料中残留部分生石灰，使其在烧结过程中继续消化的过程是不恰当的。烧结料的透气性也不一定好。因残留的生石灰颗粒往往较大，起不到造球粘结剂的作用，同时又因大颗粒生石灰继续消化时由于体积膨胀而使料球破碎，反而使料层的透气性恶化。在使用生石灰时应注意以下几个问题：（1）根据原料性质，添加适量的生石灰。生石灰用量过大时，除经济上不合理外，还使混合料堆比重降低，料球强度变差。在烧结过程中，由于存在未消化的生石灰，也会使料层的透气性变坏。同时脱硫率将会下降。（2）烧结前，应使生石灰充

46、分消化。因此应使用消化速度快且“不过烧”的生石灰，粒度上限应小于5mm，最好为3mm。应根据生石灰用量适当控制加水量和消化时间，一般应在一次混合机内完全消化。（3）生石灰的运送皮带上应铺有一定量的精矿作为“底料”，运送前应在料面上划沟并加水23次，保证生石灰充分消化并不粘皮带，改善劳动条件。（4）生石灰在配料前的运、贮过程中应避免受潮，以防止失去CaO的作用以及事先消化所产生的蒸汽与热污染环境。（5）生石灰不宜长途运输及长距离皮带转运，否则会恶化劳动条件。3. 对碱性熔剂的质量要求 对碱性熔剂质量总的要求是：有效成分含量高，粒度和水分适宜。碱性氧化物（CaO+MgO）含量要高。碱性氧化物含量低时，会使熔剂用量增多，冶炼渣量增大，焦比升高。一般要求熔剂中酸性氧化物不大于3.5%，否则会大大降低熔剂的效能。评价熔剂的标准是根据烧结矿碱度的要求，扣除中和本身酸性氧化物所消耗的碱性成分后，所剩余的碱性氧化物的含量而定的。即：有效碱性氧化物=（CaO+MgO）熔剂-（SiO2+Al2O3）熔剂·当熔剂中MgO、 Al2O3含量很少时，上式可简化成：有效碱性氧化物= CaO熔剂- SiO2熔剂（CaO/ SiO2）烧结矿硫、磷杂质含量要低。质量良好的熔剂中，含硫一般为0.050.08%，磷为0.010.03%。如用高硫燃料焙烧出