烧结理论基础知识培训教材

赣榆镇鑫特钢烧结车间烧结理论知识培训教材

-目录'

第一章赣榆镇鑫特钢烧结厂烧结工艺、设备情况简介.....................

第一节烧结厂简介...........................................................

第二节烧结生产工艺流程.....................................................

第三节烧结设备情况简介.....................................................

第二章烧结的基础理论知识.................................................

第一节烧结生产主要技术经济指标............................................

第二节原料基本知识.........................................................

第三节配料基本知识.........................................................

第四节混料基本知识.........................................................

第六节烧结基本知识.........................................................

第五节成品矿处理基本知识...................................................

第三章烧结应知应会知识....................................................

第一节配料工技能知识.......................................................

第二节混料工技能知识.......................................................

第三节烧结工技能知识.......................................................

第四章烧结工艺方面的知识.................................................

第一节原料管理.............................................................

第二节铁矿石烧结...........................................................

第三节烧结工艺操作管理.....................................................

第四节烧结调整基准.........................................................

第五节烧结现场配料计算及检化验事项........................................

第五章烧结生产以来典型生产事故案例....................................

生产事故案例一.............................................................

生产事故案例二.............................................................

生产事故案例三.............................................................

生产事故案例四.............................................................

第六章烧结设备情况介绍....................................................

第一节原料系统设备.........................................................

一、铁料设备................................................................

二、熔剂设备................................................................

三、燃料设备................................................................

第二节烧结机系统设备......................................................

一、混合制粒设备............................................................

二、铺底和布料设备..........................................................

三、点火炉及助燃风机........................................................

四、烧结机本体及传动设备....................................................

五、烧结机台车..............................................................

六、机头机尾密封............................................................

七、烧结机单根破碎机........................................................

八、主抽风机及附属设备......................................................

第三节成品矿处理设备......................................................

一、烧结矿破碎设备..........................................................

二、烧结矿筛分设备..........................................................

三、烧结矿冷却设备..........................................................

四、返矿给料设备............................................................

第四节除尘设备..............................................................

第七章烧结投产以来发生的典型设备事故案例.........................

设备事故案列一.............................................................

设备事故案列二.............................................................

设备事故案列三.............................................................

设备事故案列四.............................................................

附录............................................................................

参考文献.......................................................................

第一章赣榆镇鑫特钢烧结车间烧结工艺、设备情况简介

第一节赣榆镇鑫特钢烧结车间简介

赣榆镇鑫特钢烧结车间是分二期新建二台90m?烧结机。

90m2带烧筹建于2007年3月，将于2008年7月5日投产。

烧结矿生产能力213.84万吨/年，分两期建设，一期建设一台90米2烧结机，不可分

割的辅助生产设施一次建成，主要内容为一台90米2带式烧结车间及配套的公用辅助设施。

二期建设一台90米2烧结机。烧结车间生产能力完全能满足一、二期各一座位530M2高炉

冶炼用料。

烧结车间一期定员150名，生产管理人员9人。烧结车间分，钳工班1个,仪电班1

个，倒班工段3个，岗位作业工141人。

第二节烧结生产工艺流程

烧结生产工艺流程的定义：烧结过程就是根据高炉炼铁工艺要求，将细粒的含铁原料、

熔剂、燃料进行接受，贮存，均匀中和、破碎后进行配料、混合造球、铺底、布料、点火、

抽风烧结后结成矿，再经破碎、冷却、整粒后把成品烧结矿运往高炉矿槽，返矿重新参加

配料后再进行烧结。这一工艺过程称为烧结生产工艺流程。烧结生产工艺流程是根据高炉

冶炼对烧结的物理性能和化学成分的要求制定的，并随着科学技术不断发展而不断完善。

烧结生产工艺系统组成

我车间烧结生产工艺流程如图1—1所示，大体分8个工序系统。

1、受料工序系统一一主要包括铁料场、铁料受矿槽、熔剂受矿槽、燃料受矿槽，其任

务是担负进厂原料的接受、运输和贮存。

2、原料准备工序系统一一包括含铁原料的中和、燃料的破碎，其任务是为配料工序准

备好符合生产要求的原料、熔剂和燃料。

3、配料工序系统一一包括配料室的矿槽、圆盘给料机、称量设施等。根据规定的烧结

矿化学成分和使用的原料种类，通过计算，各原料按计算的重量进行给料，以保证混合料

和烧结矿化学成分稳定及燃料量的调整。

4、混合、造球工序系统一一主要包括一次混合、二次混合等工序。其任务是加水、润

湿混合料，用一次混合机将混合料混匀，再用二次混合机造成小球。

5、烧结工序系统一一主要包括铺底料、布料、点火、烧结等。主要任务是将混合料烧

结成合格的烧结矿。

6、抽风工序系统一一主要包括风箱、集尘管、双层卸灰阀、机头电除尘器、抽风机、

烟囱等。

7、成品处理工序系统一一包括热破碎、环冷机冷却、整粒、及成品运输系统。该工序

的任务在于分出：5—10mm和20—150mm的成品矿，10—20mm的铺底料，小于5mm的冷

返矿。

8、环保除尘工序系统一一主要是用电除尘系统将烧结机机尾部卸矿处、返矿及整粒系

统各处扬尘点的废气，4台布袋除尘器给燃破系统及配料系统除尘。经过除尘器净化后，

废气排入大气，粉尘经过润湿后加入烧结混合料中再烧结。其任务是担负烧结生产的环境

保护。

工艺流程：

石灰石粉槽返精矿

隼粉生石个白云石粉球返富矿粉冷返V-----

3〜。毫米3〜。毫引3〜。毫米6〜。毫米1)-0毫米5-0毫夕

配料

冷烧结矿

高炉矿槽

第三节烧结设备情况简介

90片烧结机的设备情况如下:

1、上料系统，分铁料上料、熔剂上料、燃料上料系统。用于铁精粉、混匀矿粉上料

有五个受料矿槽，1个杂料仓受料矿槽用2米圆盘给料机给料；熔剂上料有四个受料上矿

槽，一个储存生石灰，一个储存白云石，二个生石灰仓用电振结料机给料；燃料上料有两

个受矿槽，用胶带机把焦粉运到四辑上面的两个储料仓，然后用两台四辐破碎机破碎；

2、配料系统，各种原燃料通过皮带或铲车到配料矿槽，配料矿槽有6个铁料仓（其中

1个杂料仓），2个燃料仓，4个熔剂仓（其中1个石灰石仓、1个白云石仓，2个生石灰仓，）

2个冷返矿仓，2个高炉返矿仓，共16个料仓。铁料和杂料用圆盘给料机和配料皮带秤给

料，燃料、冷返矿和熔剂用直拖式皮带秤给料，熔剂生石灰用叶轮给料机、螺旋秤带星型

给料机给料，各种原料通过配料主控的计算机控制电子称来调整其下料量。

3、混料系统，一次混合是3.2X14米的滚筒，二次混合是3.8X16米的滚筒。

4、烧结系统，1个铺底料仓，1个混合料仓，混合料仓上面是梭式布料器面料，圆辑

给料给料七辐布料机把混合料均匀的布在烧结机台车上，点火器2排15个烧嘴进行点火

（共计17个烧咀、2个亚高速烧嘴点燃点火烧嘴），烧结机台车为1X2.5米的，共计T09

个台车，13个风箱。

5、抽风系统，主要是风箱、185m②电除尘器，4200KW电机带动的主抽风机。

6、成品系统，单辐破碎，用110m?环式冷却机冷却烧结矿，两台冷筛进行处理冷却的

烧结矿，第一台冷筛是筛出小于5mm的冷返矿，第二台冷筛的前端是筛出5-10mm的烧结

矿,冷筛后端冷筛是筛出10—20nlm的烧结矿用作铺底料。高炉烧结矿成品备用仓6个120m3

能储存1200吨烧结矿。

7、除尘系统，90、『烧结机共有2台电除尘器，185M2电除尘器给烧结机机头除尘；135Mz

电除尘器给烧结机机尾及成品系统除尘，4台布袋除尘器给燃破系统及配料系统除尘。

第二章烧结车间的基础理论知识

第一节烧结生产主要技术经济指标

烧结生产主要技术经济指标包括利用系数、作业率、产品合格率、原材料消耗等

1利用系数烧结机利用系数是指在单位时间内每平方米有效烧结面积的生产量。

利用系数=（烧结机成品矿台时产量（Q）+烧结机有效烧结面积（F））X100/t/（m2-h）

2台时产量台时产量是指每台烧结机在单位时间内生产的烧结矿数量。

台时产量=烧结机生产总量+烧结机实时作业时间t/（h•台）

3成品率烧结矿经机尾筛分，筛上为成品烧结矿，筛下为返矿，成品烧结矿所占混合

料总产量的百分率即为成品率。

成品率=（成品矿+混合料）X100%

4烧成率混合料经烧损后的烧成量（即成品矿加上返矿总量）与混合料之比的百分数。

烧成率=（成品矿+返矿）+混合料义100%

5烧结机作业率

作业率是设备工作状况的一种表示方法，指以运转时间占设备日历时间的百分数表

示。即：作业率=（实际作业时间+设备日历时间）X100%

对于一台烧结机来说，一天的日历时间为24小时，计算多台烧结机的设备作业率时,

一天的日历时间为烧结机台数X24小时；计算多台烧结机月和年作业率时，日历时间依此

类推。即：日历时间=烧结机台数X24小时X天数

运转时间按设备实际运转时间计算，它与同时运转的烧结机台数有关。

影响作业率的因素是设备的停转时间。设备的停转的原因是多方面的，主要包括外部

影响，计划检修和内部影响。

外部影响包括原料、水电、煤气等供应情况.此外还包括因炼铁厂的原因对烧结机的

影响。

计划检修包括大修、小修、中修，是指计划的停产检修。

内部影响包括烧结厂内的机械事故，电气事故，操作事故及其它事故。

因此，保持良好的设备状况是提高作业率的有效措施。衡量设备状况的指标理设备完

好率。

设备完好率=（完好设备台数+设备台数）X100%

6产品综合合格率

烧结矿合格率（%）=烧结矿检验合格量（吨）/烧结矿检验总量（吨）X,计算说明：

1）烧结矿检验合格量的质量标准按YB421—92、球团矿检验合格量的质量标准

按YB/T007-91规定执行；

2）各项规定指标中有一项或一项以上不符时，即为不合格；

3）当物理性能检验缺项时，即使化学成分合格，此批人造块矿为未检验品，不参加合

格率计算；

4）实验品不参加合格率计算。

7烧结矿一级品率（％）

烧结矿一级品率（％）=烧结矿一级品量（吨）/烧结矿检验合格量（吨）X100%,

计算说明：烧结矿一级品量指被检验的人造块矿中，其化学成分和物理性能全部符号规定

中的一级品，按YB421—92、YB/T007-91规定执行。

8烧结矿品位

烧结矿品位（不扣氧化钙、氧化镁）（％）=各次检验的烧结矿含铁总量盛）/检

验次数X100%

计算说明：烧结矿品位以质检部门现场取样化验得出的数值为准。

9烧结矿品位稳定率（％）

烧结矿品位稳定率（％）=检验总量中品位波动符合标准的重量（吨）/检验总量（吨）

X100%计算说明：品位波动波动范围，烧结矿、球团矿均按±1虬

10烧结矿碱度

烧结矿碱度（倍）=烧结矿中氧化钙含量（吨）/烧结矿中二氧化硅含量（吨），计

算说明：人造块矿中氧化钙含量、二氧化硅含量由化验分析得出，并以各样品所代表的含

量分别求得。

11烧结矿碱度稳定率

烧结矿碱度稳定率（％）=检验总量中碱度波动符合标准的重量（吨）/检验总量

（吨）X100%,计算说明：碱度波动范围，烧结矿按±0.12%。

12烧结矿含硫量

烧结矿含硫量（%）=各次检验的含硫量之和（％）/检验次数

13烧结矿氧化亚铁含量

烧结矿氧化亚铁含量（％）=各次检验的氧化亚铁含量之和（％）/检验次数

14烧结矿转鼓指数

烧结矿转鼓指数（％）=各次试样测检后粒度大于规定标准（+6.3nm）的重量（千

克）/试样重量之和（千克）X100%

15烧结矿筛分指数

烧结矿筛分指数（％）=各次试样筛分后粒度小于规定标准（-5mm）的重量（千克）

/试样重量之和（千克）X100%,计算说明：同转鼓指数计算说明。

16烧结矿平均粒径

烧结矿平均粒径（mm）=各次测得的人造块矿平均粒径之和（mm）/测定次数，

计算说明：

烧结矿平均粒径指筛除粉末（-5mm）后的成品粒度平均值；

烧结矿的平均粒径按各级粒度（中值）所占比例加权平均得出；

17烧结工序能耗

烧结工序能耗是指在烧结生产过程中生产It烧结矿所消耗的各种能源的总和。

第二节原料基础知识

铁矿粉

18精矿粉的概念

精矿粉是天然矿石经过破碎,磨碎,选矿等加工处理成的矿粉.烧结用精矿粉粒度-200

目》55%；竖炉用精矿粉粒度-200目265%。

19铁矿粉分类

铁矿物按照不同存在形态,分为磁铁矿,赤铁矿,褐铁矿,菱铁矿四大类.

磁铁矿的主要存在形式是Fe：。，比密度为4.9-5.2,硬度为5.5-6.5,有金属光泽，具

有磁性。其理论含铁量为72.4%。磁铁矿晶体为八面体，组织结构致密坚硬，一般成块状

和粒状，表面颜色由钢灰色到黑色，条痕均为黑色，俗称青矿。

赤铁矿的矿物成分是不含结晶水的三氧化二铁(FeQ),密度为4.8-5.3,硬度不一，

结晶完整的赤铁矿硬度为5.5-6,理论含铁量为70%。赤铁矿的条痕为红色。

褐铁矿是一种含结晶水的三氧化二铁，可用mFezCknHzO来表示。褐铁矿的条痕为黄褐

色.

菱铁矿是一种铁的碳酸盐，化学式FeCOa,理论含铁量为48.2%。在碳酸铁的矿床中，

碳酸盐的一部铁往往与其它金属组成各种复盐。

20什么叫矿石的单烧值，单烧值的高低与什么有关？试举例说明。

矿石的单烧值即单独以某一种矿石进行生产时，在一定的碱度条件下，生产出的烧结

矿全铁含量的百分数称为单烧值。单烧值的大小，表示用这种矿石生产出来的烧结矿的品

位高低。显然，单烧值与该矿的品位和杂质(Si02)的含量有关。矿石的品位越高，Si02

低，单烧值越高。单烧值与矿石烧损有关。烧损值越大，烧结后烧结矿的品位上升的幅度

越大，但是实际重量降低，生产It烧结矿的含铁料消耗增加。

21如何目测判断精矿粉全铁的高低？

1)从精矿粉的粒度来判。精矿粉的粒度越细，品位越高。判断精矿粉粒度的粗细，

可以用拇指和食指捏住一小撮精矿粉反复撮捏，靠手感来判断粒度的粗细。

2)也可以用颜色来判断精矿品位的高低，一般来说，颜色越深，品位越高。

22如何目测判断矿粉的水分？

答：矿粉经手握成团有指痕，但不沾手，料球均匀，表面反光，这时水分在7%〜8%；

若料握成团抖动不散，沾手，这时矿粉的水分大于10%;若料握不成团经轻微抖动即散，

表面不反光，这时的水分小于6%。

23烧结原料水分的含义是什么？

答：烧结原料的水分含量是指原料中物理水含量的百分数，即将一定的原料(100〜

200g)加热至150C,恒温lh,已蒸发的水分重量占试样重量的百分比。

23返矿

返矿具有多孔的结构，含低熔点化合物，有利于烧结过程液相的生成，提高烧结矿

的强度，有利于烧结料粒度的组成，改善透气性，提高烧结矿质量。因此，返矿的配加量、

返矿质量的好坏，直接影响烧结生产过程的进行。

燃料

24烧结燃料的概念

烧结燃料是指在料层中燃烧的固体燃料,常用的有碎焦和无烟煤等.

25标准煤的概念

所谓标准煤，是指应用基低位发热量定为29.3MJ/kg(7000kcai/kg)的煤。

26烧结三碳

指返碳残碳、烧结矿残碳及混合料固定碳

熔剂

27熔剂类型

碱性熔剂包括石灰石，白云石,生石灰和消石灰等。

28配加溶剂的目的

烧结生产过程配加溶剂的目的主要有三个：一是将高炉冶炼时高炉所配加的一部分

或大部分溶剂和高炉中大部分化学反应转移到烧结过程中来进行，从而有利于高炉进一步

提高冶炼强度和降低焦比；二是碱性溶剂中的CaO和MgO与烧结块中的铁氧化合物等及酸

性脉石SiOz及A1。等在高温作用下，生成低熔点的化合物，以改善烧结矿强度的冶金性

和还原性；三是加入碱性熔剂，可提高烧结料的成球性和改善料层透气性，提高烧结矿质

量和产量。

加入生石灰的作用：白灰也称生石灰，主要成分是CaO,其遇水即消化成消石灰(Ca

(OH)2)后，在烧结料中起粘结作用，增加了料的成球性，并提高了混合料成球后的强度,

改善了烧结料的粒度组成，提高了料层的透气性。其次，由于消石灰粒度极细，比表面积

比消化前增大100倍左右，因此与混合料中其他成分能更好的接触，更快发生固液相反应,

不仅加速烧结过程，而且防止游离CaO存在，而且它还可以均匀分布在烧结料中，有利于

烧结过程化学反应的进行。再次，白灰消化时放出的热量，可提高混合料料温。

29生石灰用量不宜过多的原因

1)生石灰用量过多，烧结料会过分疏松，混合料堆密度下降，生球强度反而会变坏。

由于烧结速度过快，返矿率增加，产量降低。另外，生石灰量过多，烧结料水分不易控制。

2)烧结前必须使生石灰全部消化，使用生石灰时必须相应增加混合前打水量，保证

必要消化时间，使生石灰颗粒一般在一次混合机内松散开，绝大多数消化，生石灰颗粒一

般要小于3mmo

3)生石灰在配料前的运输和储运中，尽量避免受潮，以防止事先消化失去CaO的作

用。

4)生石灰不宜长途运输和皮带转运，极易产生粉尘，恶化劳动条件。

30评价熔剂的标准

评价溶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，即容剂的有效熔剂性：

有效熔剂性=(CaO+MgO)冷剂一(CaO+Al2O3)溶制义[(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)]m

当溶剂中MgO、AI2O3含量很少时上式可以简化成：

有效熔剂性=CaO溶剂一SiOz洛布X【CaO/SiO)溶剂

31判断熔剂的方法

答：抓把熔剂放在手掌上，用另一个手掌将其压平，如被压平的表面暴露的青色颗粒

多，则说明CaO含量很高，若很快干燥，形成一个“白圈”，说明MgO含量高。也可以用

“水洗法”进行判断，其方法使用锹撮一点熔剂，用水冲洗，观察留在锹上的粒状溶剂，

颜色等就更清楚了。

32什么叫冶金石灰的活性度、生烧和过烧？

答：活性度是指冶金石灰水化的反映速度，即生石灰水化后用4NHCI中和的毫升数。

生烧是指未分解的石灰石，它主要成分CaCOs不能被水化。

过烧是指石灰石在焙烧过程中，由于局部温度过高，而与硅酸盐互相熔融生成的硬块和消

化慢的石灰，不能在制定的短时间内被水化。

33铁矿粉和溶剂全分析和日常分析项目

原料化学全分析一般化验：TFe、FeO、Si02,CaO、Al203,MgO、S、P、烧损（Ig）项

目，根据矿粉的特性和要求，还可以化验MnOz、TiO?、.V。、NazO、KQ等项目，日常分析

一般化验TFe、Si02.、CaO,

34入厂原料验收标准

1）精矿粉:

TFe(%)S(%)Si02(%)水份（％）粒度（％）

266W0.08W7W7-200目255

2）富矿粉

TFe(%)S(%)SiO2(%)水份（％）粒度(+10mm%)

265W0.05<2<7W3

3）氧化铁皮:

项目TFe(%)水份（％）粒度（mm）其它

不能含有耐火病、泥土、煤渣等

指标269W5〈20

杂质

4）白云石:

项目CaO(%)MgO(%)SiO2(%)粒度（mm）

质量指标230220<2.00—3,>3的左5

5）生石灰:

项目CaO(%)Si02(%)活性度（m）粒度（mm）

质量指标280W3.022000—3,>3的才5%

6）焦粉

项目C(%)灰分（%）挥发分（%）粒度（mm）

质量指标280W15W30—3,>3的:M5%

第三节配料基础知识

35配料的概念

配料就是根据高炉对烧结矿的产品质量要求及原料的化学性质，将各种原料溶剂、燃

料、代用品及返矿等按一定比例进行配加的工序。

36烧结配料分类

烧结配料分为容积配料法、重量配料法和按成分配料法。

容积配料法是利用物料的堆比重，通过给料设备对物料容积进行控制，达到配加料所

要求的添加比例的一种方法。此方法的优点是设备简单，操作方便。其缺点是物料的堆比

重受物料水分、成分、粒度等影响。

重量配料法是按物料重量进行配料的一种方法，该法是借助于电子皮带称和定量给料

自动调节系统实现自动配料的。

按成分配料法是一种目前最为理想的配料方法，它采用先进的在线检测技术，随时测

出原料混合料的成分并输入微机进行分析、判断、调整，使烧结矿质量稳定在高水平。

37配料的“五勤一准”操作内容

勤检查、勤联系、勤分析判断、勤计算调整，勤总结交流、配料准确。

38简述烧结配料的作用和意义。

1）提高烧结成分的稳定性对高炉顺行、对增产节焦具有重大意义，搞好配料是高炉

优质、高产、低耗的先决条件.

2）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足够的性能良好

的液相，适宜燃料用量可以获得强度高、还原性良好的烧结矿，适宜的烧结原料透气性可

以提高烧结矿产量。

39碱度

1）烧结矿的碱度表示方法

烧结矿中的碱性氧化物含量和酸性氧化物含量的比之称为烧结矿的碱度，有如下三种

表示方法：CaO/SiO?为二元碱度；（CaO+MgO）/SiOz为三元碱度；（CaO+MgO）/（SiOz+AlQ）

为四元碱度，一般使用二元碱度。

2）烧结矿按碱度分类

烧结矿按碱度分为酸性烧结矿、自熔性烧结矿和高碱度烧结矿。

酸性烧结矿的碱度低于高炉炉渣的碱度，一般都小于1.0,这种烧结矿在入炉冶炼时

需加入一定数量的溶剂。

自熔性烧结矿的碱度等于或稍高于高炉炉渣的碱度，一般为1.2〜1.5左右，其烧结

矿在入炉冶炼时不需要另加溶剂。

高碱度烧结矿又叫熔剂性烧结矿，其碱度高于高炉炉渣的碱度，一般都大于1.5,其

烧结矿在入炉冶炼时，可以代替部分或全部熔剂，可常与富矿或酸性烧结矿、酸性球团矿

配合使用。

40高碱度烧结矿的特点

I）高碱度烧结矿强度好，稳定性好，粒度均匀，粉末少。

2）高碱度烧结矿具有良好的还原性，这是因为高碱度烧结矿是以易还原的铁酸钙为主

要液相；随着碱度的提高，烧结矿中的FeO降低，还原性得到改善；高碱度烧结矿处于还

原性最好的结构状态。其中的磁铁矿晶粒细小且密集，并被铁酸钙包裹或溶蚀。

3）高碱度烧结矿的软化开始温度和软化终了温度均有下降。

4）高碱度烧结矿含硫量有所提高，这是因为烧结料中的CaO有吸硫作用，形成CaS留

于烧结矿中。

41烧结操作对碱度的影响

烧结配碳少、点火强度不够、布料出现拉沟、冷却过快等均会造成烧结液相不够，或

矿物结晶不完全，使烧结矿强度差，发散，经过筛分后极易造成成份偏析，烧结矿碱度出

现过高或过低现象，返矿则与之相反，影响碱度稳定。在返矿配加量大时尤为明显。

42常用化合物的中文名称和化学符号

Si02（二氧化硅）MgO（氧化镁）Ca（OH）z（氢氧化钙，也叫消石灰）

全铁（TFe）氧化亚铁（FeO）三氧化二铁（FezOjCaO（氧化钙）

43配料室上料配比综合为什么要保持100%,规程规定的偏差范围时多少？

答：因配料是按100%湿料进行配比的，若上料配比总和达不到100%,就会影响配

料的准确性和物料消耗的真实性。规程规定：总配比为100±5%。

44简述我国大多数厂家对各种原料实际下料量与配重量的允许误差的标准。

答：各种原料实际下料量与配重量的允许误差：在运料皮带上精矿W±0.5%kg/m；

粉矿W±0.2%kg/m；冶金副产品或杂矿W±0.3%kg/m；溶剂或燃料W±0.1%kg/m；配

料总量W±L0%kg/m。

45烧结工艺对配料作业的要求

1）达到考核指标要求；如TFe、碱度的稳定；

2）达到高炉对杂质和化合物的要求，如$、P、MgO、A1B、SiOz、NaO、电0等；

3）满足烧结的烧结性能和燃料要求，如各种原料搭配合理，焦粉的用量适当：

4）根据供量情况合理利用资源，如澳矿粉限量，杂矿粉、铁屑、转炉渣配用等。

46烧结矿碱度波动的三种原因：

1）原料化学成份波动大；

2）物料流量不稳、操作因素、设备问题；

3）配比失误。

第四节混料基础知识

47混合与造球的目的

混合主要目的是将配合好的料各组分仔细混匀，并适当地加水润湿，以得到水分、粒

度及各种成份均匀分布的烧结料。造球是为了改善烧结料的粒度组成，增加透气性，强化

烧结过程，提高烧结矿的产量和质量。

一次混合的主要目的是混匀与加水润湿，使烧结料水份、粒度、成分均匀，并使烧结

料水份达到二次混合基本不加水的要求。二次混合的主要目的是：第一进行制粒，改善烧

结混合料的透气性，第二是补加一定的水并通过蒸汽，预热混合料•，使混合料的水分、粒

度及料温满足烧结工艺的要求，

48混合料加水的目的

混合料加水主要是为了润湿混匀混合料，为制粒提供必要的条件，同时也能改善混合

料热交换的导热性能。

49混合料加水量原则是

以一混为主，配料室为辅，二混适当补充、加足。

50混合机加水为什么一定要加在料面上，制粒为什么要喷雾状水

混合机加水必须均匀，注意要将水直接喷在料面上，如果喷在筒底将造成混合料水份

不均匀圆筒内壁粘料•。加柱状水的目的什形成母球，加雾状水的目的什使母球长大，加柱

状水不能制粒。

51预热混合料的方法分类

热返矿预热、生石灰预热、热风预热、蒸气预热和热水预热。

52我厂混合机规格型式（单位:nun）:①3200X14000;制粒机规格型式（单位:mm）:①3800

X16000

53物料在圆筒混合机中有以下三种运动状态:翻动、滚动、滑动。

54混合料采用梭示布料器的好处

往混合料仓内给料，可使仓内料面均匀，料柱压力均匀，可防止混合料粒度在仓内的

偏析。

55简述混合料的造球过程（即细磨物料成球的3个阶段）。

造球过程一般分为3个阶段，即第一阶段形成母球（球核），第二阶段母球长大，第三

阶段长大的母球（又生球或准颗粒）进一步紧密、上述3个阶段主要是好吃靠加水润湿核用

滚动方法产生机械作用来实现的。

（1）形成母球。这一阶段具有决定意义的是加水润湿。当物料润湿到最大结合水以后，

成球过程才明显地开始。当物料继续润湿到毛细水阶段时，成球过程才得到应有的发展。

因为当已润湿的物料在选球机中受到滚动和搓动的作用后，借毛细力的作用，颗粒被拉向

水滴的中心形成母球。。

（2）母球长大。成球第二阶段是紧接着第一阶段进行的。母球长大的条件是：在母球

表面其水分含量要求接近于适宜的毛细含量；在精矿层中其水份含量要求比较低一些，只

须接近最大分子结合水含量。

第一阶段形成的母球在造球机内滚动，母球就进一步压紧，引起毛细管状合尺寸的改

变，从而使过剩恶毛细水被挤压到母球的表面上来。这样，过湿的母球表面，在运动的过

程中中就很容易粘上润湿程度较低的颗粒。母球的这种长大过程是多次重复的，一直到母

球中颗粒间的摩擦力比滚动成型的机械压密作用大为止。

（3）长大了的母球进一步密。长大到附和标准要求尺寸的生球，在成球的第三阶段发

生紧密。利用造球机所产生的机械力的作用，即滚动和搓动的机械作用会使生球内的颗粒

发生选择性的按接触面积最大的排列，并使生球内的颗粒被进一步压紧，使薄膜水层有可

能相互接触，会使一个为若干颗粒所共有的总的薄膜水层形成，这样得出得生球，其中各

颗粒靠着分子黏结力毛细黏结力和内摩擦力得作用相互结合起来。这些力的数值越大，生

球的机械强度就越大，如果将全部毛细水由生球中排除，便得出机械强度最大得生球。

必须指出，上述成球阶段得过程是为了分析问题而划分的。第一阶段具有决定意义

的润湿，在第二阶段除了润湿作用外，机械作用也起着重大影响，而在第三阶段机械作用

称为决定因素，这样，就可以根据物料在造球前合造球过程中被润湿情况，决定加水等操

作措施，也可以进一步改进造球设备结构，加强其产生的机械作用力，以保证造球机高产

优质。混合料的成球机理简单地说即滴水成核，雾化密实。

第五节烧结基础知识

基本概念

56烧结定义

将准备好的烧结料和铺底料在烧结机上进行铺底、布料、点火，借助碳的燃烧和铁矿

物的氧化而产生高温，使烧结料中部分软化和熔化，发生一系列的物理、化学反应，生成

一定量的液相，在冷却时相互粘结成块状烧结矿，这一过程称为烧结。

57烧成率

烧成率是烧成量（即成品矿加返矿）与混合料总量之比。

58露点

水蒸气分压P。等于饱和蒸汽压P时的温度，即水蒸气冷凝成水的温度，叫露点。一般

烧结露点在53〜65℃之间。料温高于露点可减薄过湿层厚度，提高料层透气性。

59烧结原料的烧损率

物料的烧损率是指物料（干料）在烧结状态的高温下（1200〜1400℃）灼烧后失去重

量与物料试样重量的百分数。

60物料的残存量

物料的残存量即物料经过烧结排除水分和烧损后的残存量。

61烧结矿还原度

烧结矿还原性是模拟炉料从高炉上部进入高温区的条件，用还原气体从烧结矿中排除

与铁结合氧的难易程度的一种度量.它是评价烧结矿冶金性能的主要标准。

62烧结的固相反应

所谓固相反应就是烧结料颗粒之间在一定的温度下发生的化学反应。

63利用系数

1台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称为烧结机利用

系数.

64垂直烧结速度的含义

即燃烧带下移的速度。

65烧结工序能耗

烧结工序能耗是指在烧结生产过程中生产It烧结矿所消耗的各种能源的总和。

66烧结机真空度

烧结机真空度就是台车下部风箱内的负压力，即大气压力与风箱内实际压力的差值。

67烧结有效风量

烧结有效风量是指通过料层进入抽风系统的风量。

68烧结有害风量

烧结有害风量是指从料层以外进入抽风系统的风量。

69低碳厚料的好处：

1）有利于提高烧结矿强度;2）改善烧结矿粒度组成;3）降低烧结矿中FeO含量；4）

降低固体燃耗；5）减轻劳动强度，改善劳动条件。

70烧结五带的特征

1）烧结矿带

在点燃后的烧结料中燃料燃烧放出大量的热量的作用下，混合料熔融成液相，随着高

负压抽风作用和燃烧层的下移，导致冷空气从烧结矿带通过，物料温度逐渐降低，熔融

的液相被冷却凝固成网孔状的固体。此带主要反应是液相凝结、矿物晶析、预热空气，此

带表层强度较差，一般是返矿的主要来源。

2）燃烧带

该带温度可达1350—1600C,此带混合料软化、熔融及液相生成，发生异常复杂的物

理化学反应。该带厚度为15—50mm。此带对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。该带过窄，烧结温度低，液相量不够，烧结矿粘结不好，导致

烧结矿强度低。燃烧带宽窄主要受物料特性、燃料粒度和抽风量的影响。

3）预热带

该带主要使下部加热到燃料的着火温度。一般为400—800℃。该带主要反应是烧结料

中的结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿进行还原以及组分间的固相反应等。

4）干燥带

烧结料的热废气从预热带进入下层，迅速将烧结料加热到100C以上，因此该带主要

是水份的激烈蒸发。

5）过湿带

从烧结料点火开始，物料中的水份就开始转移支气流中去。含有水蒸气的废气经过料

层冷却后，废气被冷却到露点温度，致使其中水蒸气冷凝，这部份烧结料中为水分含量超

过了物料的原始水份，出现了过湿现象，这一区域成为过湿带。该带严重影响了烧结料的

透所性，破坏了已造好混合料的小球，最好的解决办法就是预热混合料。

71铁酸钙理论和其需要的条件

生产高碱度烧结矿.，尤其是生产超高碱度烧结矿，使烧结矿的粘结相主要由铁酸钙组

成，可使烧结矿的强度和还原性同时得到提高。这是因为：

（1）铁酸钙（CaO-Fe2O3）自身得强度和还原性都很好；

（2）铁酸钙是固相反应得最初产物。熔点低，生成速度快，超过正硅酸钙得生成速度，

能使烧结矿钟得游离CaO和正硅酸钙减少，提高烧结矿得强度。

（3）由于铁酸钙能在较低温度下通过固相生成，减少Fe2O3和Fe3O4得分解和还原，从

而抑制铁橄榄石（CaO-FeO-SiO2,生成这个液相需要足够的FeO,即燃料用量要高，还原气

氛强，影响强度）的形成，改善烧结矿的还原性。

所以，发展铁酸钙液相，不需要高温和多用燃料，就能获得足够数量得液相，以还原

性良好得铁酸钙粘结相代替还原性不好的铁橄榄石和钙铁橄榄石，大大改善烧结矿的强度

和还原性。这就是铁酸钙理论。

72生成铁酸钙粘结相的条件：

1）高碱度：虽然固相反应中铁酸钙生成早，生成速度也快，但一旦形成熔体后，熔

体中CaO与FeO的亲和力和Si02与FeO的亲和力都比CaO和Fe2O3的亲和力要大得多,

一次，最初形成的CF容易分解形成CaO・SiO2熔体，只有当CaO过乘U时（即高碱度），才

能与Fe2O3作用形成铁酸钙。

2）强氧化性气氛：可阻止Fe2O3的还原，减少FeO含量，防止生成铁橄榄石体系液

相，使铁酸钙液相起主要粘结作用。

3）低烧结温度：高温下铁酸钙会发生剧烈分解，因此低温烧结对发展铁酸钙液相有

利。

73烧结矿的宏观结构和微观结构对烧结矿质量的影响

烧结矿的宏观结构有微孔海绵状结构的烧结矿，强度和还原性都好，是理想的宏观结

构。燃料用量适中和各种操作条件都合适时，可以得到这种结构得烧结矿。当燃料用量偏

高和液相数量偏多时出现粗孔蜂窝状结构，有熔融而光滑的表面，其还原性和强度都有所

降低。如果燃量用量过多，造成过溶，则出现气孔很少的石头状烧结矿，强度好，但还原

性很差。相同的燃料用量下，液相粘度低时形成微孔状结构，粘度高时性好层粗孔状结构。

烧结矿的强度和还原性除了与宏观你结构有关外，还与组成烧结矿的单体矿物的性

质，即与烧结矿的微观结构有关。烧结矿中的矿物按其结晶程度分自形晶、半形晶和其它

形晶三种。具有极完好的结晶外形成为自形晶，部份结晶完好的称为半自形晶，形状不规

整且没有任何能力和结晶环境。烧结矿中最多的含铁矿物磁铁矿往往以自形晶或半自形晶

的形态存在，这是因为磁铁矿在升温过程中较早的再结晶长大，有良好的结晶环境，并按

其结晶能力的强弱以不同的自形程充填于磁铁矿中间，来不及结晶的以玻璃体存在。矿物

呈完好的结晶状态时强度好，而呈玻璃体状态时强度差。

74铺底料

1）粒度范围

为10—20mm,其中220mm和W10mm粒级量均应W10%

2）铺底料作用

1避免烧结料直接与炉篦接触，起到保护炉篦、延长其使用寿命的作用；

2可有效阻挡大量粉末被抽风机抽入烟道，减少废气中的含尘量，从而减少除尘器

的负担、延长抽风机转子的使用寿命的作用；

3防止烧结料粘结炉篦，使有效抽风面积保持不变，气流分布均匀，从而改善烧结

过程的真空制度。

返矿

75返矿平衡

烧结矿筛分后所得的返矿与加入到烧结混合料中的返矿保持平衡。

76对返矿粒度的要求

返矿粒度大，冷却和润湿较困难，影响烧结料的造球，同时，由于烧结过程高温持续

时间短，粗粒来不及熔化，达不到烧结的目的。返矿粒度小（0〜1mm的比例增多），不仅

降低烧结料的透气性，而且含有大量未烧透的生料，达不到促进低熔点液相生成的目的.

一般返矿中小于2mm的应在10%以下，粒度上限不超过10~15mm（,

77返矿对烧结的好处

1）利用返矿预热混合料；

2）返矿粒度大，具有疏松多孔的结构，可以改善混合料粒度组成，提高烧结过程透气

性；

3）返矿中含有已经烧结过的低熔点化合物，有利于烧结液相形成，提高烧结矿的强度;

4）返矿中较大的固体颗粒。不仅是造球的核心，而且在料层内起骨架作用，防止料层

在抽风作用下过分压紧。

78返矿质量对混匀和制粒及烧结过程的影响

返矿质量主要表现在粒度大小、含碳量多少和温度高低。返矿粒度大，对混合料的混

匀和造球不利，成品率相应下降；返矿粒度过小，返矿碳高，大部分为未烧好的夹生料，

便混合料粒度组成波动，透气性变差，生产率下降。

返矿温度高，有利于混合料预热，但影响细料混合料成球。

79加入生石灰（或消石灰）会大幅度提高烧结产、质量的原因

1）生石灰加水后，与水消化呈粒度极细得消石灰，呈交替颗粒，其平均表面积达30

万cm7g,比消化前得表面积增大，有利于混合料成球，提高料层得透气性，从而提高产

量。

2）含有Ca（OH）z得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。

3）生石灰消化成消石灰后放出热量，可提高料温，防止或减轻过湿层。

80烧结过程中废气温度是如何变化的？

点火后，料层中抽出的高压气体将大量的热量传给原始的冷料，冷料被加热升高，而

废气温度降至料温的水平，此时的废气温度基本保持不变，直到燃烧带快要接近底层炉篦

时，废气温度才急剧上升，当燃料烧完了，废气温度又立即下降，烧结过程完毕，故通常

以废气温度开始下降的瞬间判为烧结的终点。

81烧结与球团的区别

烧结合球团都是粉矿造块的方法。但它们的生产工艺和固结成块的基本原理确有很大

的区别，在高炉上冶炼的效果冶有各自的特点。烧结与球团的区别主要表现在以下几个方

面：1）对原料粒度的要求不同：为了保证料层透气性良好，烧结要求的原料是0〜10mm

的富矿粉和返矿以及粒度较粗的精矿粉，石灰石和燃料粒度也要求在0〜3mm.球团则相反,

为了满足造球的需要，无论何种原料都必须磨细，上限要小于0.2mm。小于0.074mm（-200

网目）的要占80%以上，球团生产对原料粒度的这种要求，正好为越来越多的细磨精矿的处

理开辟了道路。

2）固结成块的机理不同：烧结矿是靠液相固结的，为了保证烧结矿的强度，要求生

产一定数量的液相，因此混合料种必须有燃料，为烧结过程提供热源，而球团矿主要是靠

矿粉厂颗粒的高温再结晶固结的，不需要产生液相，热量由焙烧炉内的燃料燃烧提供，混

合料中不加燃料。

3）成品矿的形状不同：烧结矿是形状不规则的多孔质块状，而球团矿是形状规则的

10〜25nm的球。

第六节成品矿处理基础知识

82烧结矿质量要求YB/T421-92见下表

化学成分物理性能％冶金性能

CaO/

TFeFeOS低温还

Si0转鼓抗磨筛分还原

2原粉化

指数指数指数度指

指数

允许波动范围（不大于）(+6.3m(-0.5m（-5m数

（+3.15

二、/%m)m)m）RI/%

mm）

土土

1.级120.08266.0<7.0<7.0260265

0.50.08

碱5、品

度2.

土±

5级140.12163.0<8.0<9.0258262

1.00.12

品

1、衡量烧结矿抗摩擦和抗冲击能力的指标是转鼓指数。3、烧结成品矿的粒度范围在

5-50mmo

83高炉对烧结矿质量的基本要求是

1）强度好、粒度均匀和粉尘少

2）低温粉化少；冶金性能好；品位高，碱度合适和有害成份少

3）成份稳定。

84烧结矿破碎

烧结矿之所以要破碎，一方面是便于冷却，另一方面是强化高炉作业。

85烧结矿冷却的目的和意义

1）保护运输设备，使厂区配置紧凑

2）保护高炉炉顶设备及高炉矿槽

3）改善高炉、烧结厂的劳动条件

4）为烧结矿的整粒及分出铺底料创造了条件

5）为高炉生产技术现代化创造了条件

86烧结矿整粒的含义

是把冷却过的烧结矿经过破碎及多次的筛分后使之成为没有过大块的粒度和过小块

的粉未，各料级含量比较合理的烧结矿;

87烧结矿整粒的目的

1）使供给高炉的成品烧结矿粉沫量降到最低限度，

2）一般整粒流程中首先将烧结矿进行一次破碎，控制烧结矿地上限不大于50mm（或

60mm）,这样就消除了烧结矿中地过大块（lOOmm-150mm粒级）使成品烧结矿各粒级趋于合

理。3）可得到满意的铺底料。

4）使烧结矿强度提高。

5）高炉获得利益。

88提高烧结矿的冷却效率方法

1）烧结矿的粒度要求破碎到150mm以下，

2）冷却机台车上布料要均匀，厚度适当，

3）提高热矿筛的筛分效率，减少烧结矿中粒度5mm的粉未。

89如何按烧结矿中的SiOz含量划分高、中、低硅烧结矿？

烧结矿按SiO,含量粗略的分为高硅（SiOz含量大于8%）、中硅（含量等于6%〜8%）

和低硅（SiOz含量小于6%）三种类型。高硅烧结矿的自然粉化现象较为严重，低硅烧结

矿的强度差。

90防止烧结矿低温还原粉化的措施

1）生产高碱度高MgO的烧结矿。

2）在烧结原料中减少Ti（k、KQ、Na?0的含量。

3）不要过分降低烧结矿中FeO的含量。

4）在烧结矿表面喷洒CaCL稀溶液或在混合料中配加微量CaCh添加剂。

第三章烧结车间应知应会知识

第一节配料工技能知识

配料作业

92配料作业

根据对烧结矿质量指标要求和原料成分，将各种烧结料（含铁原料、熔剂、燃料等）按

一定比例组成配合料的工序过程叫做配料作业。

93配料的作用和意义

提高烧结成份的稳定性对高炉顺行、对增铁节焦具有重大意义，搞好配料是高炉优质、

高产、低耗的先决条件。

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足够性能良好的液

相，适宜的燃料用量可以获得强度高、还原性能良好的的烧结矿，适宜的烧结料透气性可

以提高烧结矿的产量。

94烧结工艺对配料作业的要求

1）达到考核指标要求；

2）达到高炉对杂物和化合物的要求；

3）满足烧结矿的烧结性能和燃料要求；

4）根据供料情况合理利用资源。

95配料室上料配比综合为什么要保持1