烧结工艺培训

烧结工艺培训课件烧结厂配置一、大型机械化料场拥有4台大型堆取料机、五个料条的一次料场。2台大型堆料机、8台取料机的两个堆料能力42万吨的混匀料场。二、13台现代化烧结机配备60㎡烧结机2台，75㎡烧结机1台，90㎡烧结机2台，180㎡烧结机6台,360㎡烧结机2台,13台烧结机可年产烧结矿2700万吨，其中180㎡、360㎡烧结机配备烟气脱硫和余热发电。三、高效率球团生产线

配备两条链篦机－回转窑生产线，年产120万吨优质球团矿。四、管理体系:三科一室：办公室、安环科、生产技术科、机动科；

十二个车间：原料车间、一烧车间、二烧车间、三烧车间、四烧车间、五烧车间、球团车间、成品车间、供料车间、公辅一车间、公辅二车间、维修车间。烧结厂配置烧结料场360平方米烧结机烧结机余热发电、烟气脱硫烧结工艺理论知识烧结机示意图烧结工艺流程烧结的工艺流程图第一章概论学习目标了解烧结工艺的目的和意义，掌握烧结的流程和主要经济技术指标。知识要求烧结矿生产的目的及意义烧结工艺流程烧结主要经济技术指标烧结的根底理论知识第一节烧结工艺概述一、烧结的定义所谓烧结，就是将各种粉状含铁原料，按照要求配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒后布道烧结设备上点火烧结；在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反响的作用下，混合料中局部易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，液相物质润湿其他未熔化的矿石颗粒；随着温度的降低，液相物质将矿粉颗粒粘结成块。这个过程称为烧结，所得的块矿叫烧结矿。关键词：粉状原料：指铁矿粉和粉状熔剂加工：通过配加适量焦粉等燃料，使局部铁矿粉和熔剂熔化，形成共熔体，作为黏结相将原料粘结在一起，形成人造块；冶金性能：含有适宜的铁含量〔品位〕、碱度〔CaO/SiO2〕、氧化亚铁等成份要求，具有一定的强度、粒度等物理指标，具有一定复原性、低温复原粉化率等热态指标。烧结生产工艺流程通常由以下几局部组成：含铁原料、燃料和熔剂的接受和贮存；原料、燃料和熔剂的破碎筛分；烧结料的配料、混合制粒、布料、点火和烧结；烧结矿的破碎、筛分、冷却和整粒。根据原料条件、工厂生产规律和对产品的要求不同，其流程繁简不一。第二节烧结工序流程简介工艺流程如下配料混合制粒原料的准备点火烧结布料破碎筛分成品冷却烧结生产的主要指标

烧结机利用系数:指每平方米烧结面积每小时的产量，单位为(t/m2.h)；烧结矿品位:指成品烧结矿的含铁量；烧结矿转鼓强度：指成品烧结矿在一定检验条件下测试出的强度指数，转鼓强度越高越好；烧结矿二元碱度：指烧结矿CaO与SiO2含量的比值；烧结矿FeO含量烧结矿复原性：在高炉高温区烧结矿被复原难易程度的一个指数；烧结矿低温复原粉化指数：在高炉低温区烧结矿被复原后引起粉化的指数；烧结矿高温荷重软化和熔滴性能：烧结矿在高炉软熔区从开始熔化到完全熔化的指数，有软熔开始温度、终了温度、滴落温度等。一、生产指标烧结矿产量定义：指由烧结机生产的全部烧结矿量(单位：吨)。公式：有实物计量的烧结厂以出厂时的成品计量数据为准，其产量统计以计量磅单数据为准；无实物计量或计量误差较大的按以下公式理论计算：烧结矿月产量＝高炉入炉净矿＋入炉前筛下粉末量*x%＋烧结矿外销量±矿槽及料场月初月末储存差额±上料称量误差(单位：吨)。第三节烧结工艺重要指标介绍技术经济指标1〕、烧结机有效面积利用系数定义：烧结机每平方米有效面积每小时产出的烧结矿量〔单位：吨/平米.小时〕公式：子项：烧结矿产出量〔吨〕母项：有效面积×实际作业台时2〕、烧结机台时产量定义：台时产量是一台烧结机平均一小时的烧结矿生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。公式：子项：总产量〔吨〕母项：生产总时数〔小时〕说明：生产总时数=月历总时数-设备月历定修实际总时数-设备故障总时数-操作延误总时数此项指标体系烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小有关。技术经济指标3〕、烧结矿合格率

定义：检验合格烧结矿量占烧结矿检验总量的百分比〔单位：%〕公式：子项：烧结矿检验合格量〔吨〕×100母项：烧结矿检验总量〔吨〕4〕、烧结矿一级品率定义：烧结矿一级品量占烧结矿检验合格量的百分比〔单位：%〕公式：子项：烧结矿一级品量〔吨〕×100母项：烧结矿检验合格量〔吨〕5〕、吨烧结矿燃料消耗定义：生产每吨合格烧结矿所消耗某种燃料量〔千克/吨〕公式：子项：某种燃料消耗量〔吨〕×1000母项：烧结矿产出量〔吨〕说明：燃料指煤粉或焦粉。技术经济指标6〕、烧结矿含铁原料消耗定义：生产每吨烧结矿所消耗的含铁原料量〔千克/吨〕公式：子项：含铁原料总消耗量〔千克〕母项：烧结矿产量〔吨〕说明：含铁原料包括铁精粉、铁富矿粉、外循环返矿粉、进口矿粉、除尘灰、钢渣、污泥、氧化铁皮等；含铁原料为干基，水分以质检部门提供的数字为准；铁精粉是指铁矿石经过选矿工艺流程，加工富集后获得的含铁品位较高。杂质较少、符合质量要求的产品，铁富矿粉指在富矿〔含铁品位45%以上〕的开采过程中产生和在炼钢块矿、炼铁块矿的选矿好破碎过程中的粉料；各种消耗可以计量部门提供的数字为准，也可以按公式：某种含铁原料消耗=收入量+期初库存–期末库存。技术经济指标7〕、吨烧结矿熔剂消耗定义：生产一吨烧结矿所消耗的熔剂量〔千克/吨〕公式：子项：熔剂消耗总量〔千克〕母项：烧结矿产量〔吨〕说明：烧结矿熔剂包括石灰石、消石灰、生石灰、白云石粉、菱镁石粉等。8〕、烧结返矿率定义：烧结矿返矿量占烧结矿入炉量及烧结返矿量之和的百分比〔单位：%〕公式：子项：烧结矿返矿量〔吨〕×100母项：烧结矿入炉量+烧结矿返矿量〔吨〕说明：数据统计以计量部门实际计数量为准。9〕、工序能耗定义：烧结工序能耗是指烧结生产所用全部能源折算成标煤量与烧结矿产量之比.

说明：工序能耗越多，说明该工序的能源消费越大。为了降低工序能耗，我们可以采取以下措施：①加强能源管理；

②实行低碳厚料层操作；

③堵好漏风

④改革工艺；

⑤提高设备作业率；

⑥搞好余热回收利用。技术经济指标质量指标1〕、烧结矿品位定义：指烧结矿含铁率(单位：％)。公式：子项：[∑每个试样所代表的烧结矿产出量〔吨〕×该试样化验含铁量〔%〕]×100(吨)母项：∑烧结矿产出量〔吨〕2〕、烧结矿碱度〔R〕定义：烧结矿中氧化钙含量与二氧化硅含量的比值〔单位：倍〕。公式：子项：烧结矿中氧化钙含量〔%〕母项：烧结矿中二氧化硅含量〔%质量指标3〕、烧结矿碱度稳定率定义：检验总量中碱度波动符合标准的量占检验总量的百分比〔单位：%〕。公式：子项：检验总量中碱度波动符合标准的量〔吨〕×100母项：检验总量〔吨〕4〕、烧结矿转鼓指数定义：试样检测后粒度大于规定标准的重量与总试样重量之比(单位：%)。公式：子项：试样检测后粒度大于规定标准的重量〔千克〕×100母项：试样总重量〔千克〕母项：试样总重量〔千克〕质量指标5〕、烧结矿筛分指数定义：试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿占试样总重量的百分比(单位：%)。公式：子项：试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿总重量〔千克〕×1006〕、烧结矿氧化亚铁含量定义：烧结矿中氧化亚铁含量的百分比〔%〕。公式：子项：烧结矿中含氧化亚铁量〔吨〕×100母项：烧结矿产出总量〔吨〕质量指标7〕、低温复原粉化指数〔RDI〕定义：复原粉化指数〔RDI〕表示铁矿石先复原再通过转鼓实验后的粉化程度。分别用转鼓实验后筛分得到的大于6.30毫米、大于3.15毫米和大于0.5毫米的物料质量与复原后试样总质量之比的百分数表示，并分别用+6.3毫米〔RDI-1+6.3〕、-3.15毫米〔RDI-1-3.16〕和-0.5毫米〔RDI-1-0.6〕三个代号加以表达。烧结矿质量标准

第二章原料知识学习目标了解烧结主要原料的性质，掌握其作用以及对原料的要求。知识要求烧结的主要原料各种原料的性质对原料的要求烧结原料相关设备第一节烧结原料的特性与要求烧结原料主要由含铁原料、熔剂、燃料组成。下面我们分别对这三种原料进行介绍。一、烧结含铁原料：含铁原料的分类烧结含铁原料主要有铁矿粉、除尘灰、返矿、炼钢污泥等。而最主要的含铁原料是铁矿石，铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。烧结所用的原料及特点含铁原料主要有：铁矿石、高炉灰、转炉灰、钢渣粉、轧钢皮、硫酸渣等。1、铁矿石：按种类分可分为两种：天然富矿粉和精矿粉，见以下图：磁铁矿根据铁矿物组成的不同可分为：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。1〕磁铁矿：主要含铁矿物为磁铁矿，化学式为Fe3O4。在自然界中，纯磁铁矿矿石很少见，在地球外表常受大气的氧化作用。根据其氧化程度不同来表示铁矿石的氧化程度〔用TFe/FeO〕表示。TFe%/FeO%=72.4/31=2.33为纯磁铁矿；TFe%/FeO%＜3.5为磁铁矿TFe%/FeO%=3.5~7为半假象赤铁矿TFe%/FeO%＞7为假象赤铁矿磁铁矿石具有强磁性,颜色及条痕均为铁黑色,坚硬、致密，难于破碎和复原，一般含硫、磷较高，脉石主要为石英，硅酸盐和碳酸盐。磁铁矿样本赤铁矿、褐铁矿2〕赤铁矿矿石主要含铁矿物为赤铁矿，化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%，含氧量30%。颜色：结晶者为铁黑色至钢灰色，其它均为红色或暗红色。条痕均为樱红色，借此可与其它铁矿物相区别。赤铁矿仅有弱磁性，一般含硫、磷较低，与磁铁矿相比，结构较软，较易破碎和复原。脉石多为石英和硅酸盐。3〕褐铁矿石主要含铁矿物为含结晶水的氧化铁，其化学成分mFe2O3.nH2O，理论含铁量为55.2%~66.1%,自然界中的褐铁矿绝大多数以2Fe2O3.3H2O形态存在。颜色：为黑色到褐色，土状者为黄褐色，条痕为黄褐色。无磁性。质地较松，密度小，含水量大。赤铁矿样本褐铁矿样本菱铁矿4〕菱铁矿石主要含铁成分是FeCO3，理论含铁量48.2%，FeO为62.1%,CO2为37.9%.颜色：为灰色和黄褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带黄色，无磁性。通常菱铁矿含铁不高，为30%~40%，但经焙烧后，释放出CO2，其含铁量显著增加，矿石也变得疏松多孔，易破碎，复原性能好，硫、磷低。菱铁矿样本高炉灰2、高炉灰：高炉煤气除尘产生的灰尘，有两种形式，一种是尘泥，一种是粉尘，目前高炉大量使用布袋除尘器，尘泥已很少见了，主要是以粉尘形式出现，主要成份：Fe2O3:45%左右、C:20～30%。转炉灰3、转炉灰：炼钢转炉除尘产生的灰尘，主要以尘泥形式出现，主要成份：FeO:65%左右、CaO:10%左右、MgO:5%左右。钢渣粉4、钢渣粉：炼钢钢渣经过加工、磁选后，含有较高铁分的钢渣，主要成份：FeO:45%左右、SiO2:10%、CaO:30%、MgO:5%。轧钢皮、硫酸渣5、轧钢皮：轧钢过程中剥落下来的氧化铁皮，主要成份为氧化铁，铁含量在70％左右。6、硫酸渣：化工厂用黄铁矿制硫酸的副产品，铁含量在40～55％，硫含量较高。烧结生产对铁精粉的要求铁精粉是选矿厂的最终产品，在烧结生产中要求如下：1〕、铁量愈高愈好。含铁量是衡量铁精粉品质的主要指标。含铁量愈高，生产出的烧结矿含铁量也愈高。现在一般企业要求入厂品位到达66%以上。脉石及有害杂质要少。2〕、酸性氧化物〔SiO2、Al2O3〕含量要低，而CaO和MgO含量高一点，经济价值也增高。有害杂质S、P等要少。3〕、铁精矿粉的粒度精矿粉粒度一般很细，小于200目的占60%以上，精矿粒度粗细与矿石的晶粒大小有关，与磨矿工艺有关。对于烧结生产来说，精矿粉不宜太细。要求富矿粉粒度一般<8mm。从精矿粉的粒度和颜色来进行判断：

⑴精矿粉的粒度越细其品位越高，判断精矿粉粒度的精细，可以用手拇指和食指捏住一小撮矿粉反复搓捏，靠手感来判断粒度粗细。

⑵目测颜色来判断精矿粉品位的上下，一般来说颜色越深其品位越高。如何目测判断精矿粉品位熔剂1、熔剂的作用①熔剂是高炉冶炼过程中的造渣物质。

②有利于高炉进一步提高冶炼强度和降低焦比。

③改善烧结矿强度的冶金性和复原性。

④可以向高炉提供自熔性和高碱度烧结矿。

⑤熔剂与矿石中的高熔点脉石熔化生成熔能温度较低的易熔体，能够去除局部有害杂质。熔剂熔剂主要有：石灰石、白云石、菱镁石、生石灰、轻烧白云石、轻烧镁粉、消石灰等。1、石灰类石灰石：CaCO3(CaO含量一般在50％左右〕生石灰：CaO(CaO含量一般在80％左右〕消石灰：Ca(OH)2(CaO含量一般在60％左右〕2、白云石类白云石：CaCO3、MgCO3(CaO:30％左右，MgO:20％左右〕轻烧白云石：CaO、MgO(CaO:50％左右，MgO:30％左右〕3、镁矿类菱镁石：MgCO3(MgO:50％左右〕轻烧镁粉：MgO(MgO:70％左右〕烧结生产加白云石粉的目的烧结生产中加白云石粉的目的是提高烧结MgO含量，所起的作用如下：一是使炉渣中含适量的MgO能改善炉渣的流动性和提高稳定性，一般认为炉渣中保持10%左右的MgO有利于高炉冶炼操作。二是烧结料中添加一定数量的白云石，MgO的存在可以阻碍2CaO·SiO2的形成并抑制其晶形转变，这不仅对提高烧结矿强度有良好的作用，而且由于MgO的参加生成钙镁橄榄石，而阻碍了难复原的铁橄榄石的形式，使烧结矿的复原性得到提高。三是根据当地资源成分的不同，调整MgO含量，我厂要求烧结矿中含MgO在3.5—5之间。我厂入厂熔剂质量标准项目化学成份(%)生烧率+过烧率s粒度（mm）CaOMgOSiO2质量标准生石灰≥80≤2.5≤10%≤0.2≤3,≥90%轻烧镁粉≥70≤2.5≤10%≤0.2≤3,≥90%轻烧白云石≥50≥30≤2.5≤10%≤0.2≤3,≥90%燃料燃料在烧结过程中主要起发热作用和复原作用，它对烧结过程及烧结矿质量、品质影响很大。烧结生产使用的燃料分点火燃料和烧结燃料两种。1、点火燃料点火燃料具有气体燃料、液体燃料、固体燃料。一般常采用焦炉煤气〔15%〕与高炉煤气〔85%〕的混合气体，其发热值5860KJ/m3。而实际生产中不少厂只用高炉煤气点火。2、烧结燃料烧结燃料是指混入烧结料中的固体燃料。一般采用的固体燃料主要是碎焦粉和无烟煤粉。对烧结所用的固体燃料总的要求是：固体燃料碳含量高，挥发分、灰分、硫含量要低。烧结用固体燃料应满足以下要求固定碳含量高；固定炭是发热体，固定炭越高越好。焦粉：C>80%;无烟煤粉：C固>75%;挥发分、灰分、硫含量要低，灰分的增加将降低烧结矿的品位。焦粉和煤粉均<15%。挥发分的增加将恶化烧结料层透气性，降低烧结矿产量。同时粘附在风机转子上，降低风机寿命。而且影响除尘效果。挥发分一般小于5%；粒度保持在3mm以下局部占75%以上，但小于0.5%极细粒级不要过多；对于煤粉为防止过粉碎，可以适当放宽上限。水分小于10%；燃料粒度对烧结过程的影响1.燃料粒度过大时，将会带来以下不利影响。①燃料在料层中分布不均，以致于大颗粒燃料周围熔化得很厉害，而离燃料颗粒较远的物料那么不能很好地烧结。②燃烧带变宽，从而使烧结料层透气性变坏。③粗粒燃料周围，复原气氛较强，而无燃料处空气得不到利用。④布料时，容易产生偏析现象，大颗粒集中在下部，使烧结料层上下部温差较大，造成上部烧结矿强度差，下层过熔、粘车、FeO含量增加。2.燃料粒度也不能过小。因为粒度过小，使燃烧速度过快，难以到达所需的烧结温度，同时降低料层透气性，而且过小粒度的燃料有可能被气流带走。所以，通常要求燃料粒度为0-3mm。燃料燃料主要有：碎焦粉、无烟煤。1、焦粉常见的成份：C:82%、灰分:15%、挥发分:3%；2、无烟煤常见的成份：C:75%、灰分:13%、挥发分:10%。3〕气体燃料气体燃料是几种简单气体的混合物，可燃成分为H2、CO、CH4〔及各种碳氢化合物〕等，非可燃成分为CO2、N2等。气体燃料包括天然气及人造煤气：天然气天然气是由地下开采出来的可燃气体，发热值高，主要成分甲烷〔CH4〕含90%左右，发热值33488-376774KJ/m3便于远距离运输。高炉煤气高炉煤气是高炉炼铁过程中的副产品，具有毒性；煤气中含有灰尘需经洗涤除尘前方可使用，否那么极易堵塞煤气管道和烧嘴。焦炉煤气焦炉煤气是炼焦过程的副产品，可燃成分主要是H2、CH4等，热值远高于高炉煤气。混合煤气混合煤气一般由焦炉煤气和高炉煤气混合而成，它的发热值大小取决于高炉、焦炉煤气的混合比例。各种燃料简介第三章烧结根底理论知识第一节烧结的方法烧结方法的分类按照烧结设备和供风方式的不同可分为：鼓风烧结：烧结锅、平地吹。这是土法烧结，逐渐被淘汰。抽风烧结：连续式〔带式或环式烧结机〕、间歇式〔箱式移动烧结机〕在烟气中烧结。第二节配料1〕配料以及配料的目的:配料是根据对烧结矿的质量指标要求和原料成分，将各种烧结料〔铁原料、熔剂、燃料等〕按一定的比例组成配合料的工序过程叫配料作业。配料的目的，就是依据高炉冶炼对烧结矿的要求，获得化学成分稳定，物理性能良好的烧结矿，同时要考虑到烧结生产对混合料要有一定透气性的要求，以保证烧结生产的优质、高产、低耗；并且要考虑矿物资源的综合利用和有利于有害杂质去除。三种配料方法：容积配料重量法检查、重量法配料、按成分配料，常用的为重量法配料。2〕配料的要求：到达考核指标要求;如TFe、碱度的稳定.到达高炉对杂质的要求，如S、P、MgO、Al2O3、SiO2Na2OK2O等。满足烧结的烧结性能和燃料的要求，如各种原料的搭配合理，煤粉的用量适宜。根据供料情况合理利用资源，如印粗、杂矿、铁屑、转炉渣的配用等。皮带上料量混匀料≤±0.4Kg/m;燃料和熔剂≤±0.1Kg/m配料的总量≤±1Kg/m.配料的要求第三节混合制粒混合制粒的造球过程造球的过程一般分为3个阶段，即第一阶段形成母球，第二阶段母球长大，第三阶段长大的母球〔又称生球或准颗粒〕进一步密实。上述3个阶段是靠加水润湿〔水的状态主要分为结合水、毛细水、重力水〕和用滚动的方法产生的机械作用〔滚动、翻动、滑动〕来实现的。在生产中减少3-0mm分，增加3-8mm分，尤其时增加3-5mm粒级的含量。第四节烧结烧结根本原理抽风烧结是将准备好的含铁原料、燃料、熔剂经混匀制粒，通过布料器布到烧结台车上，随后点火器在料层点火，点火的同时开始抽风，以台车炉篦下形成一定负压，空气那么自上而下通过烧结料层进入下面的风箱。随着料层外表燃料的燃烧，燃烧带逐渐向下移动，当燃烧带到达炉篦时，烧结过程即告终结。烧结过程是复杂的物理化学反响的综合过程。按照温度变化和烧结过程中所发生的物理化学反响，烧结料层可分为五个带〔或五层〕：第四节烧结1)烧结过程烧结过程自上而下沿料层高度一般分为五带，即烧结矿带、燃烧带、与热带、枯燥带和过湿带。各带的特点：第四节烧结烧结矿带。这一带的温度在1100°C以下，主要反响是液相凝结、矿物结晶、预热空气，此带表层强度差，其原因是：烧结温度低；受空气剧冷作用表层矿物来不及析晶，玻璃质较多，内应力很大，所以性脆，在烧结机卸矿段被击碎而进入返矿，表层厚度一般为40-50mm，只有在烧结机点火器采取保温措施才能改善其表层强度。燃烧带。燃烧带是燃料着火开始，最高温度可达1100-1500°C，此外混合料软化、熔融及液相生成。该带厚度为15-50mm，此带队烧结矿产量和质量影响很大。该带过宽会影响料层透气性，导致产量低；过窄烧结温度低，液相量缺乏，烧结矿粘结不好，强度低。该层的宽度受燃料粒度、抽风量的影响。第四节烧结预热带。在烧结过程中，预热带的厚度很窄，这一带的温度在150-700°C范围内，也就是说燃烧产物通过这一带时，将混合料加热到着火温度。由于温度不断的升高，化合水和局部碳酸盐、硫化物、高价锰氧化物逐步分解。在废气中氧的作用下，局部磁铁矿发生氧化，在预热带只有气相与固相或固相同固相之间的反响，没有液相的生成。枯燥带。预热带的下层就是枯燥带。它借助于来自上层的燃烧产物带进的热量，是这一层的混合料水分蒸发，混合料中强度较差的小球可能被破坏。过湿带。从枯燥带下来的废气含有大量的水蒸汽，这些含水蒸汽的废气遇到冷料时温度突然下降。当这些含水蒸汽的废气温度下降到露点以下时，水蒸汽由气态变为液态，使下层混合料水分不断增加而性成过湿带。该带湿料层透气性变坏，破坏已造好的混合料小球。烧结过程的物理化学变化①混合料水分的蒸发和凝结；②碳酸盐的分解；③混合料中碳的燃烧；④铁氧化物的复原与氧化；⑤低熔点矿物的生成，熔化和固结。烧结过程中液相体系烧结过程中有哪几种液相体系？其生成的条件是什么？(1)铁-氧(FeO-Fe3O4)体系生成条件：高温复原生成非熔剂性烧结矿。(2)硅酸铁(FeO-SiO2)体系生成条件：非熔剂性烧结矿，脉石主要成分是SiO2，复原气氛。(3)硅酸钙(CaO-SiO2)体系生成条件:熔剂性烧结矿，高温(4)铁酸钙(CaO-Fe2O3)体系生成条件：高碱度，低温，氧化气氛(5)钙铁橄榄石(CaO-FeO-SiO2)体系生成条件：熔剂性烧结矿，高温复原气氛(6)钙镁橄榄石(CaO-MgO-SiO2)体系生成条件：参加白云石生成熔剂性烧结矿(7)铁钙铝的硅酸盐(CaO-SiO2Al2O3-FeO)体系生成条件：烧结料中含有一定数量的Al2O3烧结黏结相烧结液相的作用1〕将未熔的固体颗粒粘结成块，保证烧结矿具有一定的粒度；2〕润湿未熔的矿粒外表，产生一定的外表张力将矿粒拉紧，使其冷凝后具有强度；3〕从液相中形成并析出烧结料中所没有的新的矿物，这种新矿物有利于改善烧结矿的强度和复原性等。影响液相生产的因素1〕烧结温度温度越高，液相量越多2〕烧结矿碱度液相随碱度的提高而增加，碱度是影响液相量和液相类型的主要因素3〕烧结气氛复原性气氛越强，FeO增加，熔点下降，易生成液相4〕化学成份主要是SiO2、Al2O3、MgO的影响。烧结黏结相烧结过程的主要液相1、铁－氧体系〔FeO-Fe3O4〕在烧结磁铁矿粉时，局部Fe3O4转变为FeO，二者形成固熔体，在烧结高品位铁矿时更为重要。2、硅酸铁〔FeO-SiO2〕体系主要以铁橄榄石〔2FeO.SiO2〕形式出现，是生产非熔剂性烧结矿的主要黏结相，需要较高的烧结温度和复原性气氛，且SiO2含量要高。3、硅酸钙〔CaO-SiO2〕体系其存在形式较多，有硅灰石〔CaO.SiO2〕、硅钙石〔3CaO.2SiO2〕、正硅酸钙〔2CaO.SiO2〕、硅酸三钙〔3CaO.SiO2〕等，其中正硅酸钙在降温过程中会发生晶变，从β体向γ体转变量体积增大10％，导致烧结矿在冷却时自行粉碎。α-2CaO.SiO21436℃β-2CaO.SiO2675℃γ-2CaO.SiO2烧结黏结相烧结过程的主要液相4、铁酸钙体系〔CaO-Fe2O3〕主要铁酸二钙、铁酸一钙、二铁酸钙等，其具有熔化温度低、生成速度快、液相强度高、复原性好、流动性好等特点，是生产碱性烧结矿的主要黏结相，也是生产高碱度烧结矿所追求的最理想的黏结相。5、钙铁橄榄石〔CaO-FeO-SiO2〕体系生产熔剂性烧结矿、当燃料配比较多，烧结温度较高、复原性气氛强时，可形成较多的此种液相，此体系的液相液相黏度较小、流动性好，有利于改善透气性，但烧结矿较脆。是我们生产低碱度烧结矿的主要液相。6、钙镁橄榄石〔CaO-MgO-SiO2〕体系生产含镁的烧结矿时会出现此类液相，适当的MgO可降低硅酸盐的熔化温度、减少玻璃质、阻止正硅酸钙的晶变。7、铁钙铝的硅酸盐〔CaO-SiO2-Al2O3-FeO〕体系当矿粉中的Al2O3含量较高时，可形成含铁的硅酸盐矿物，适量的有利于降低熔化温度、降低黏度、促进铁酸钙的生成，有利于改善烧结矿强度，但过高后会引起液相强度降低，烧结矿粒度变差，理论上一般将烧结矿中的Al2O3与SiO2比例〔铝硅比〕控制在0.15～0.35倍之间为宜。不同碱度的烧结矿的矿物组成。〔1〕非自熔性烧结矿的矿相组成：主要铁矿物：磁铁矿、赤铁矿、浮氏体。液相组成：铁橄榄石、玻璃体及局部游离的石英〔SIO2〕〔2〕自熔性烧结矿：含铁矿物与上相同，液相组成：钙铁橄榄石，正硅酸钙、少量的铁酸钙、游离石英及玻璃体。〔3〕高碱度烧结矿的矿相组成。含铁矿物与上相同，液相矿物，主要是铁酸钙、铁酸二钙。当碱度更高的时候还会形成铁酸三钙，少量的钙铁橄榄石及剩余的CaO.烧结矿多孔组织的形成和宏观结构宏观结构：指肉眼可看见的孔隙大小、孔隙的分布和孔壁的厚薄等。烧结矿的宏观结构可分为以下三种：〔1〕疏松多孔、薄壁结构疏松多孔薄壁的烧结矿强度差，易破碎、粉末多，但易复原。这种结构的烧结矿，一般是在配碳低、液相量少、液相粘度低的情况下出现。〔2〕中孔、厚壁结构中孔厚壁结构的烧结矿强度高，粉末少，复原性一般。这种结构的烧结矿是我们所希望得到的，一般在配碳适当，液相量充分的情况下出现。〔3〕大孔、厚壁大孔厚壁的烧结矿，其强度较好，但复原性差。当配碳过高、过熔时，常出现大孔厚壁结构的烧结矿，其强度、复原性都差。烧结矿的微观结构可以分为：海绵结构、溶蚀结构、骸晶结构、交织结构大粒状结构、斑状结构、骸晶结构、点状共晶结构、熔蚀结构、交织结构。1)烧结矿经过剪切式单齿辊破碎机进行破碎。2〕冷却后的烧结矿经过鼓风式带式冷却机或鼓风式环式冷却机进行冷却处理。3〕冷却后烧结矿进行整粒系统，控制烧结矿的上下限的粒级，以到达烧结矿质量要求的目的。第五节成品烧结矿的处理可以使高炉的成品矿的粉末量降低到最低限度。≤5mm的含量67小于5%。消除大块烧结矿，烧结矿的粒级含量趋于合理化。可以得到满意的铺底料〔10-20〕mm的局部。使烧结矿的强度提高。高炉获得显著的经济效益。烧结矿整粒的目的和意义现代化烧结机的主要设备配置

机械化原料场一次料场：将烧结所用铁矿粉使用大型堆取料机进行堆放、取料供料；二次料场：将烧结用铁矿粉、高炉返矿及除尘灰等返回料按一定比例配料，然后在料场使用堆料机进行平铺，铺到一定程度后，用取料机直取供烧结使用。这种料名为混匀料或中和料，经过平铺直取工艺后，其成份均匀稳定，有利于提高烧结矿质量。燃料破碎和上料系统

将烧结用焦粉、无烟煤等燃料用破碎机破碎到3mm以下，然后供到烧结配料矿槽。熔剂上料系统

将烧结所用的石灰粉、白云石粉、镁粉等熔剂通过风力输送或皮带输送，供到烧结配料矿槽。现代化烧结机的主要设备配置

自动化配料系统使用计算机PLC系统，将各种原料的配比输入计算机后，实现自动化配料。混料系统将配好的原料送入圆筒混合机中，进行有效的混匀，并配加适量的水，保证烧结过程中适宜的导热效果，使局部原料可造成球。烧结机系统将混好的原料布到烧结机台车上，然后进行外表点火和抽风烧结，从而形成烧结饼。烧结抽风系统主要是抽风机和大烟道、风箱等，为烧结生产提供抽风，保证烧结能够有效进行。现代化烧结机的主要设备配置

烧结矿破碎和冷却系统将烧结机生产出的烧结饼破碎到100mm以下，然后使用带式冷却机或环式冷却机对热烧结矿进行鼓风降温。烧结矿筛分系统将冷却后的烧结矿使用振动筛分级，将小于5mm的烧结矿粉末返回烧结配料室进行重新配料烧结，大于5mm的烧结矿供给高炉使用，配用铺底料的烧结系统还需要在成品矿中筛出10～20mm的局部烧结矿当作烧结铺底料。烧结矿供料系统配有烧结矿成品矿槽和皮带输送机，将成品烧结矿储存在成品矿槽内，并根据高炉需要将成品烧结矿供到高炉矿槽。现代化烧结机的主要设备配置

除尘系统机头电除尘系统，将烧结抽风机抽出的烟气中的粉尘进行收集和回收，到达粉尘达标排放。机尾电除尘系统，将烧结机存在系统、筛分系统等处产生的粉尘抽入电除尘器后收集利用，以保证现场无扬尘。其它除尘器，收集成品矿转运站、配料室等产生的粉尘并回收利用。烧结机脱硫系统将烧结生产过程中化学反响产生的SO2使用氨法、石灰石膏法等方法进行收集处理，以降低SO2排放到大气中后对自然界的影响。烧结余热发电系统利用冷却烧结矿时产生的高温废气生产高温蒸汽，然后带动汽轮机发电，以到达节能效果。

日钢烧结的几项专有技术介绍“日钢集团经济炼铁技术〞是一项囊括球团、烧结、炼铁生产的综合技术，以研究“经济用矿，改善炼铁指标〞为方向，追求炼铁低本钱，降低工序能耗，开展循环经济。自2005年立项进行研究实践，并于2023年成立铁前部进行深入研究，该项技术根本成熟，并在实践生产中取得巨大经济效益。2023年日钢完成铁产量1320万吨，钢产量1228万吨，材产量1186万吨，完成销售收入355亿元，实现利税74亿元，利润43亿元，在中国企业500强中排名第120位，按照工信部统计数字，钢铁产能位居全国第9位。该项技术分为两个方面：一方面是低品质矿烧结技术和球团矿生产技术；另一方面低品质矿冶炼技术。包括九个主要单体工程。以效益为主线创新求开展自1996年我国钢铁产量突破1亿吨跃居世界第一之后十年增长了五倍，2023年比2005年铁矿石进口量增长了2.28倍，而矿石市场价格逐年飙升增长了2.46倍，导致铁矿石供不应求，同其它企业一样，开展中的日钢面临着严峻考验。随着铁矿石需求量的大量增加和市场价格的不断增加，低品质矿也大量涌入市场，那么，如何从中选择最经济的铁矿石并使其得到更好的应用，是日钢经济炼铁的主题。第一项技术---低本钱配矿配矿思路编制烧结、炼铁配矿优化模型，将烧结配料计算、高炉配料计算、烧结矿本钱预测和铁水本钱预测四个局部的运算有机地结合，测算铁矿石使用的经济性，对生产和采购进行有效指导。编制铁矿石炼铁测算模型，能够方便非专业人员使用，及时准确地指导其采购工作。低本钱配矿技术低本钱配矿技术应用效果：运用本模型对铁矿石进行测算和比照，从中选择低本钱的矿粉购置，从而从源头上控制好本钱，实现日钢“先算后干〞的经营理念。由于炼铁测算模型整个计算过程实现了自动计算，非常方便矿石采购等非专业人员使用，从而将铁矿石采购、炼铁生产和铁前本钱更有效地结合起来。第二项技术--褐铁矿烧结褐铁矿是含结晶水高的氧化铁矿石，与高品质矿石的含铁品位和市场价格的比较，两类铁矿石价差从400元/吨到200元/吨，而且脱水后与高品质矿石的含铁品位相差不大。因此，如果能利用好这种含水氧化铁矿石，可能是一种很好的经济型炼铁原料。褐铁矿与高品质矿石的含铁品位和市场价格比较褐铁矿烧结技术使用褐铁矿存在的问题和困难：由于褐铁矿堆积密度小、吸水性强、SiO2含量偏高、烧损高。会引起以下问题：在生产烧结矿时，由于密度小、填充率低和结晶水分解，会造成烧结矿的气孔率高、比重减小、液相量缺乏、烧成率低等，影响烧结产量、质量；烧结过程硅酸盐生成量增多，液相流动性差；烧结料层内孔隙大，垂直烧结速度较快，矿物间矿化作用和生成液相量的时间短。因此，使用褐铁矿，一直以来是困扰炼铁企业的一大难题。褐铁矿烧结技术褐铁矿最典型的代表是罗泊河矿，其品位在56.5%左右，结晶水含量高达10.5%、堆积密度只有1.8t/m3。除此之外，日钢还使用大量扬迪粉、安吉拉斯粉、PB粉、FMG粉等也属于含