宝钢烧结工艺简介与环境保护

1、宝钢股份炼铁厂 宝钢烧结工艺简介与环境维护4 宝钢烧结工序的环境维护3 宝钢烧结消费工艺2 宝钢烧结概略1 烧结知识简介主要内容1 烧结知识简介一 烧结知识简介1.1高炉工艺的需求1.2铁矿粉造块方法1.3烧结的定义1.4现代烧结消费的特点1.1高炉工艺的需求 随着钢铁工业的开展，对铁矿石的要求量日益增多。然而可直接入炉冶炼的富矿越来越少，必需大量开采和运用贫矿资源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉消费目的恶化，经济效益变差。因此，贫矿经过选矿处置，选出高铁份的精矿。精矿和富矿在开采和加工过程中产生的粉矿，需造块后才干用于高炉炼铁。 1 烧结知识简介1.2铁矿粉造块方法 铁矿粉造块方法，目前主要有烧结

2、和球团两种。经过造块而得到的烧结矿和球团矿冶金性能大为改善，给高炉消费带来宏大的经济效益，为钢铁工业的开展奠定了坚实的物质根底。球团矿消费需求粒度很细的粉矿或精矿，并需用气体或液体燃料进展焙烧，原料条件要求比较高。烧结法对原料的顺应性很强，不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿消费烧结矿，同时还可以处置工业含铁废弃物。1 烧结知识简介1.3烧结的定义 烧结就是将铁矿粉、溶剂和燃料并添加适宜的水分后进展均匀混合，借助燃料产生的高温，使烧结料中的组成成分熔化或软化，发生化学物理反响和生成一定量的液相，冷却后相互粘结成块的过程。 烧结过程所得的多孔块状产品叫烧结矿。 1 烧结知识简介1.4现代烧结消费的特

3、点 现代烧结消费的特点在延续作业，大体上分为原料预备和烧结两个部分。烧结主作业线是从配料开场，包括配料、混料、烧结、冷却及废品烧结矿整粒几个主要环节，作业线长达数百米。在烧结机上进展的烧结过程继续时间不长，在几非常钟内完成点火、燃料熄灭、传热和各种液相生成及冷却和再结晶过程。烧结机大型化有利于提高消费率和降低单位本钱。 1 烧结知识简介2 宝钢烧结概略 二 宝钢烧结概略2.1宝钢烧结的根本情况2.2宝钢烧结的地理位置2.3宝钢烧结的人员配置 2.1宝钢烧结的根本情况 宝钢股份炼铁厂烧结分厂现有三台鲁奇-日立式烧结机，1DL参照日本新日铁大分厂2号烧结机全套引进，2DL、3DL那么立足国产，部分

4、设备引进，具有设备可靠、自动化程度高的特点。三台烧结机原设计有效烧结面积均为450m2，分别于85年8月、91年6月和98年4月投产。为提高烧结矿产量，1、2、3号烧结机分别于2005年3月、2004年9月和2003年10月进展了横向扩容改造，目前三台烧结机的有效烧结面积均为495 m2。 2 宝钢烧结概略 一期烧结最初的三电控制系统为中央集中控制方式，分别由日本横河电机的I系列单元组合仪表、YODIC-1000过程控制计算机、日本三菱电机的MLPIAC-50可编程控制器构成，代表了70年代末世界先进程度。 二烧结三电控制系统那么是第一代的集散型控制系统，部分功能曾经下放到L1，由日本三菱的M

5、ACTUS-620 综合仪表控制系统、 MELCOM 350-50/1000计算机构成，为80年代末世界领先程度。2 宝钢烧结概略 三烧结曾经上升到第三代集散型控制系统，为Honeywell的TDC3000X系统，一切过程控制全部下放L1，初步实现三电一体化，到达90年代末世界领先程度。 在2002年5月，进展了一烧结三电改造，2004年9月进展了二烧结三电改造，该两项改造从系统架构、组态编程到调试投产全部由宝钢本人独立完成。目前，宝钢三台烧结机的过程控制系统全部一致为Honeywell的集散型控制系统。2 宝钢烧结概略炼铁工艺约占宝钢股份总面积的四分之一 2.2宝钢烧结的地理位置2 宝钢烧结

6、概略2 宝钢烧结概略 2.3宝钢烧结的人员配置三 宝钢烧结消费工艺3 烧结消费工艺3.1 烧结工序概略3.2 烧结消费工艺流程图3.3 烧结消费工艺流程简介3.4 烧结成矿机理3.5 烧结消费控制3.6 烧结主要设备 烧结分厂隶属于宝钢股份直属炼铁厂，共有3台450m2的大型烧结机，年产优质烧结矿1700万吨。目前烧结工序多项技术经济目的曾经跨入世界一流的行列，并在低价矿运用、厚料层烧结、低硅高铁份烧结及以煤代焦等方面构成了本人的中心技术，为宝钢股份本部消费的中心工序4座4000m3级的特大型高炉的稳定高效运转提供了可靠保证。3 烧结消费工艺3.1 烧结工序概略 宝钢三台烧结机的投产时间如下：

7、3 烧结消费工艺3.1 烧结工序概略3.2 烧结消费工艺流程图生石灰蒸汽返矿，去配料去高炉或原料场5150mm5mm1020mm20mm混匀矿熔剂破碎、燃料破碎一混4.417 二混 5.124.5取样公司蒸汽管网二次筛，自定中心振动筛四次筛，低头式振动筛三次筛，低头式振动筛脱硫装置460m2鼓风环冷221000m3/min19500Pa260m22电除尘器 棒磨机梭式布料机495m2烧结机返矿还击式破碎机铺底料20mm10mm105mm单辊破碎机3600定量圆盘电子秤燃料熔剂烧结粉3 烧结消费工艺3.3.1 配料和混料 从贮矿槽将各种原料按一定配比且经过槽下定量给料安装(CFW)排出，送圆筒混

8、合机进展混匀和造球。通常，一次混合机主要作用是混匀，二次混合机主要作用是造球。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.2 台车铺底料和布料 混合料由皮带机运送到烧结的混合料槽，由废品整粒系统向铺底料槽供铺底料。布料时，先在台车篦条上铺一层3050mm厚的铺底料，然后再由圆辊给料机将混合料均匀地布在台车上，并用整厚板来刮平料面。台车在延续不断地运转中，从机头开场铺底料和布料，然后经点火炉点火进展烧结。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.3 点火炉点火 布好混合料的台车经过点火炉下时，点火炉运用煤气烧嘴熄灭，将混合料上层所含的

9、燃料点燃，点火后的混合料层由下方风箱将空气抽入，维持料层中的固体燃料熄灭。为了防止刚出点火炉的料层急剧吸入冷空气，外表骤冷而使烧结矿质量恶化，以及防止料层上部热量缺乏，宝钢烧结机还设置了保温炉段，以改善外表烧结矿质量。3 烧结消费工艺3.3.4 在台车上进展烧结 台车下面的风箱经过风箱支管与主排风管大烟道相连。主排风管有分别粉尘的功能，粉尘由主排风管下的双层阀排放到皮带运输机上运出。混合料经点火炉点火后，装有混合料的台车在风箱上运转，空气被抽入料层，被点燃的焦粉向下继续熄灭，烧结过程延续进展，最后混合料构成烧结饼在机尾卸下。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.5 烧结矿冷却 烧

10、结台车到达机尾时，熄灭带也相应到达台车上料层的底部，这时台车上的混合料已全部变成了烧结饼，并因台车在机尾处倾翻而被卸落。烧结饼经过单辊破碎机破碎后，进入环式冷却机，以冷却到不烧损下道工序运输胶带的温度，即低于150。为了综合利用余热，宝钢将冷却机排出的废气余热加以回收。余热回收利用途径有三种：1作点火炉煤气熄灭的助燃空气；2热风烧结；3经过余热锅炉消费低压蒸汽。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.6 废品烧结矿处置 冷却后的烧结矿经一次破碎和四次筛分，分为废品烧结矿、铺底料和返矿。废品烧结矿粒度为550mm，其中一部分1020mm的作铺底料，小于5mm的为返矿，前往到配料储矿槽

11、，重新参与配料。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.7 烟囱和烟道 烟道用于将烧结过程产生的废气从风箱引至烟囱，思索到废气脱硫，宝钢烧结机设有两个烟道。为了提高排放废气的分散程度，减少环境污染，三台烧结机的烟囱高度均达200m。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.8 除尘器 烧结废气中含粉尘约0.20.7g/m3，从环境维护和防止抽风机叶片磨损思索，设置了除尘器。宝钢烧结机主排气系统除尘采用宽间距高电压ESCS型电除尘器，使厂区环境得到净化。除主排气系统外，烧结厂内各主要扬尘点如烧结机排矿部、废品整粒系统等采用了EP型电除尘器和布袋除尘器，使任务环境进一步得到改

12、善。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.9 焦粉处置设备 作为烧结固体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，普通控制在0.53mm范围内，平均粒度目的值普通为1.01.8mm。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介3.3.10 计量检测和控制设备 烧结厂计量检测安装有定量给料安装配料、风箱压力计、废气温度计、煤气流量计和主排风机风量计、负压计和温度计、混合料中子水分计、矿槽料位计等等。经过这些计量和检测安装及仪表来实现烧结消费过程的自动化。烧结厂的自动控制设备主要为定制控制以稳定原料成分和性质为目的，自动控制包括配料控制、矿

13、槽料位控制、添加水控制、料层厚度控制、点火温度控制、烧结机机速控制等等。3 烧结消费工艺3.3 烧结消费工艺流程简介 铁矿粉烧结过程中，矿石中的酸性氧化物与碱性氧化物在800左右开场经过固相反响生成低熔点化合物。随着温度进一步升高，这些低熔点化合物逐渐熔化构成液相，且分散至整个烧结体，构成立体“网状交错构造，将未熔矿粉粘结起来，冷却后构成烧结矿。概括来说，烧结矿的成矿过程主要包括固相反响、液相生成、结晶和冷却几个步骤。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.1 固相反响 烧结过程的固相反响是烧结消费过程中的一个重要物理化学变化，它能促进烧结料中易熔矿物的构成，并加快液相生成的速度。 从构造

14、化学的角度分析，铁矿石的矿物晶体常具有构造上的缺陷，即“晶格空位，矿石粒度越细越是如此，为降低矿石的外表化学能，“晶格空位有位移的倾向，即其在温度升高时，一旦获得足够的活化能，就能分散到与之临近的晶体内进展化学反响，这种固体间质点的分散过程，就导致了固相反响的发生。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.1 固相反响 铁矿粉烧结过程中，主要矿物成分是CaO、Fe2O3、SiO2、Fe3O4、MgO、Al2O3等，这些矿物颗粒间必然相互接触，在烧结升温过程中，固相就发生化学反响。下表是烧结料中各种矿物成分发生固相反响的开场温度。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理反应物固相反应产物固相反应开

15、始温度，SiO2+Fe2O3Fe2O3在SiO2中的固熔体575SiO2+Fe3O42FeOSiO2990CaO+Fe2O3CaOFe2O3610MgO+Fe2O3MgOFe2O3600CaCO3+Fe2O3CaOFe2O35902CaO+SiO22CaOSiO26002MgO+SiO22MgOSiO2680MgO+FeO镁浮氏体700MgO+Al2O3MgOAl2O310003 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.1 固相反响 由于烧结时间较短，熄灭带坚持时间通常约23分钟，固相反响产物虽不能决议烧结矿的最终矿物成分，但能构成原始烧结料中所没有的新物质，在温度继续升高时，就成为液相构成的

16、先导，使液相生成的温度大为降低。因此固相反响的类型与最初生成的固相反响产物对烧结过程具有重要作用。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.1 固相反响 影响固相反响速度的要素主要有： 1固相反响速度随原始物料分散度提高而加快，由于分散度越高，粒度越细，晶格的活化能越高，且矿石颗粒间的接触界面越大。 2升高烧结温度和延伸高温过程时间均有助于提高固相反响速度。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.2 液相生成 烧结过程中液相生成及冷凝是烧结矿固结成型的根底，液相组成性质和数量决议烧结矿的矿物成分和显微构造，同时也在很大程度上决议了烧结矿的产质量。 在烧结过程中，由于烧结料的组成成分多，颗

17、粒又相互严密接触，当加热到一定温度时，各成分间开场发生固相反响，在生成的新化合物之间、原有烧结料各成分之间，以及新生化合物和原成分之间存在低熔点物质，使得在较低的温度下就生成液相，开场熔融。下表为烧结料中所特有的化合物与混合物的熔化温度。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理系 统液相特性熔化温度，SiO2-FeO2FeOSiO22FeOSiO2- SiO2共晶混合物2FeOSiO2- FeO共晶混合物120511781177Fe3O4-2FeOSiO22FeOSiO2-Fe3O4共晶混合物11422FeOSiO2-2CaOSiO2钙铁橄榄石CaOXFeO2-XSiO2X0.1911502CaO

18、SiO2-FeO2CaOSiO2-FeO共晶混合物1280CaO-Fe2O3CaOFe2O3液相+2 CaOFe2O3CaOFe2O3-CaO2Fe2O312161200Fe2O3-CaOSiO22CaOSiO2-CaOFe2O3-CaO2Fe2O311923 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.2 液相生成 影响烧结过程液相生成量的要素主要包括：1烧结温度；2烧结矿碱度；3烧结气氛；4混合料化学成分等。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.3 结晶和冷却 烧结液相冷却降温至某一矿物的熔点时，其成分过饱和，质点相互靠拢吸引构成线晶，线晶靠拢构成面晶，面晶重叠成为晶芽，以晶芽为基地，该

19、矿物的质点有序陈列，逐渐构成晶体。这是直接从液相中结晶的过程，其它结晶过程还包括再结晶和重结晶。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.4.3 结晶与冷却 结晶过程除与结晶温度、先析出的晶体和杂质、液相粘度和结晶速度有关外，还与冷却过程密不可分。假设冷却速度过快，结晶才干差的矿物就以非晶质体硬化液体，俗称玻璃相存在，在冷却过程中，由于冷却速度不同，不仅呵斥热应力，而且还呵斥矿物的晶形转变而产生的构造应力，这些对烧结矿的强度都是不利的。3 烧结消费工艺3.4 烧结成矿机理3.5.1 烧结消费过程的划分 普通以为，烧结过程并不存在明显的带与带之间的界限，所谓带与带之间的分界是该料层区域的温度变化明

20、显，或者温度变化趋势不同。而竖向料层高度方向热形状蕴涵了烧结过程的重要信息，如垂直烧结速度的变化特征，最高温度的挪动，熄灭带、枯燥预热带的厚度变化及挪动速度等，掌握了烧结过程的这些特性，就能为烧结消费的优质、高产、低耗奠定坚实的实际根底。3 烧结消费工艺3.5 烧结消费控制3.5.1 烧结消费过程的划分 利用前述特点，经过多次实验，可得出一个简约、适用的料层各带划分模型，如以下图。自上而下依次为：烧结矿带、熄灭带、预热枯燥带、湿料带。3 烧结消费工艺3.5 烧结消费控制3.5.2 烧结料层各带划分的运用 经过竖向的料层各带分布图，烧结消费的岗位工可以直接地判别烧结终点能否在适宜的位置，从而采取

21、相应的操业措施来调整烧结过程，来到达稳产低耗的消费目的。3 烧结消费工艺3.5 烧结消费控制3 烧结消费工艺3.6 烧结主要设备3 烧结消费工艺四 烧结工序的环境维护4 烧结工序的环境维护4.1 废品皮带洒水系统4.2 增设烟气脱硫安装4.3 电除尘器的改造4.4 加强除尘器的管理4.5 不断推进环境综合治理4.6 烧结区域降尘量实绩4.1.1 废品区域的环境污染 由于烧结废品矿含有一定枯燥细粒物料，在保送过程中，细粒物料极易在返程皮带飘落，污染周围环境。特别是因烧结工艺需求，在废品烧结矿外表喷洒氯化钙溶液后，烧结废品输出皮带易产生大量落料。先前虽然采取了许多措施，但效果仍不尽人意，扬尘和落料

22、改善不多。2005年，针对这一情况，宝钢对烧结废品皮带落料情况进展了治理改造，增设了废品皮带洒水系统，有效改善了烧结废品区域的环境污染。4 烧结工序的环境维护4.1 废品皮带洒水系统4.1.2 废品水洗工艺流程 本着简单适用原那么，在各个废品返程皮带增面轮溜槽附近再增设一道水洗溜槽，在水洗溜槽内先用高压水冲洗返程皮带，然后经过水洗辊和清扫器将返程皮带物料去除到水洗溜槽内，然后采用自然沉降对冲洗皮带所构成的含烧结废品矿粉的污水进展处置，从沉淀池溢流至回用水池的回水经过廓清后，重新前往用于冲洗皮带，整个过程只需补充少量新水。沉淀池内的沉渣用人工清理装入手推车后，用电动葫芦提升至地面，手推车运走。4

23、 烧结工序的环境维护4.1 废品皮带洒水系统4 烧结工序的环境维护4.1 废品皮带洒水系统 烧结厂SO2排放约占公司的21%。宝钢烧结SO2排放的特点是：烟气中SO2浓度低，但烟气量大。为此，早在宝钢建立初期，就曾思索烟气脱硫，后因脱硫技术和工程投资问题而暂被搁置，但预留了日后建造烟气脱硫安装的场地，并建造了200m高烟囱稀释排放作为过渡措施。4 烧结工序的环境维护4.2 增设烟气脱硫安装 2021年，公司决议在三烧结增设烟气脱硫安装。该技术采器具有自主知识产权的宝钢烧结烟气脱硫技术，即气喷旋冲塔湿式石灰石-石膏法。脱硫安装总处置烟气量115104145104Nm3/h(标态干烟气量)，满足一台450m2烧结机全烟气脱硫的要求，脱硫安装出口SO2浓度不大于100mg/Nm3，脱硫率不小于90。该安装于2021年底投运，获得了良好的环保效果。目前，一二烧结新增的烟气脱硫安装正在建立，将分别于9月份和年底投运。4 烧结工序的环境维护4.2 增设烟气脱硫安装4 烧结工序的环境维护4.2 增设烟气脱硫安装 ESCS电除尘是净化烧结带烧结机机头废气的除尘设备，位于烧结消费的主消费线上，是烧结厂的关键设备之一，它不但是控制大范围大气污染的环保设备