烧结炼铁生产工艺简介

烧结炼铁生产工艺简介
4.1.1生产工艺调查
4.1.1.1烧结系统生产工艺调查
4.1.1.1.1生产单元工艺调查
因5座烧结生产工艺相同，此处以3#烧结系统生产工艺为例介绍。

烧结系统以含铁原料、焦粉、生石灰、白云石、高炉煤气为原料，通过配料、混料、烧结、破碎、筛分工序制得烧结矿，烧结矿作为炼铁原料进入炼铁系统。

具体烧结工艺如下。

1）配料工序
铲车司机将焦粉、含铁原料、生石灰、白云石加入地下配料仓，配料仓下方设有圆盘给料机，原料自给料机中落至配料皮带，按配比进行配料。

皮带将原料输送至一次混料机内。

在配料仓旁设有布袋除尘器，对配料仓含尘废气进行净化。

除尘器所收集灰渣由除尘工定期清理。

2）混料工序
输水管向一次混料机（以下简称一混机）加水，一混机滚动将物料混匀，然后经皮带输送至二次混料机（以下简称二混机），再次加水，调整混合料水分，二混机滚动进行制粒。

混料完成后，物料经皮带机送入烧结机上方混合料矿槽。

整个混料过程均为机械操作，员工进行巡检。

混料工序与配料工序共用一套布袋除尘器，除尘器对混料过程产生的粉尘进行净化。

3）烧结工序
烧结机设铺底料装置。

从后续筛分工序中运来的Φ5～20mm铺底料，由皮带机送入铺底料矿槽，由矿槽下的给料闸门及摆动漏斗均匀地布在台车上，铺底料厚度约为30～50mm，铺底料槽设有料位信号。

然后混合料矿槽内的原料由布料机均匀地布在烧结台车上。

布料厚度一般600mm，稍低于台车栏板高度。

以高炉煤气为燃料，经点火器进行点火烧结，炉膛压力为微正压。

点火前，启动主烟道风机
进行负压抽风。

点火后，随着台车向前运行，在抽风机的抽力作用下烧结矿层逐渐下移。

到达烧结机倒数第二风箱处，料层全部烧透，成为烧结矿。

烧结完成后台车移动，离开点火器，进入冷却段。

在冷却装置下方设抽风机进行冷却，将烧结矿冷却到150℃以下。

台车运行到机尾，通过翻车机将烧结矿卸到四辊破碎机内。

烧结机中烧结段产生的废气经电除尘器除尘后，由抽风机抽入脱硫塔，净化后直接排空；冷却段产生的废气经电除尘器除尘后直接排空。

除尘器所收集灰渣由除尘工定期清理。

4）破碎筛分工序
烧结矿在破碎机内破碎至Φ<150mm的块度，然后由链板机送至振动筛，粒度Φ<5mm的筛下物料由链板机运到原料配料仓重新利用，粒径为5mm—20mm由皮带输送入铺底料矿槽，作为烧结工序中铺底料使用，筛上产品由皮带输送机送往烧结成品料仓，作为炼铁原料待用。

在破碎机旁设有一台布袋除尘器，用于净化破碎、筛分过程中产生的含尘废气。

除尘器所收集灰渣由除尘工定期清理。

岗位活动内容：铲车司机、仓上工、仓下工、配料工、一混工、二混工、分料工、看火工、顶车工、翻车工、破碎工、链板工、筛分工、成品工。

烧结系统中除尘工隶属于炼铁系统，在此有关除尘工岗位活动内容不再赘述。

烧结铲车司机利用铲车铲送物料，每班接害时间为3小时；仓上工在配料仓上方清理仓外原料，并调节仓内原料高度使其均匀，每班接害时间3小时，其余时间在休息室休息；仓下工在操作室监控，在仓下给料机、皮带旁巡检，每班巡检4次，每次0.25小时；配料工在仓下给料机、皮带旁监控，每班接害时间8小时；一混工控制加水量，在一混机、一混皮带旁巡检，每班巡检时间2小时，其余时间在一混操作室内监控；二混工控制加水量，在二混机、二混皮带旁巡检，每班巡检时间2小时，其余时间在一混操作室内监控；分料工在铺底料皮带旁巡检监控，每班巡检2小时，其余时间在操作室；看火工在
点火器旁看火，在烧结台车旁巡检，每班巡检2小时，其余时间在操作室；顶车工、翻车工分别在顶车操作室、翻车操作室操控按钮，控制烧结台车的移动，每班接害时间8小时；破碎工在破碎机旁清理物料，巡检，每班在破碎机旁操作3小时，其余时间在操作室；链板工在链板机旁监控，每班接害时间8小时；筛分工在筛分机旁巡检，每班巡检3小时，其余时间在操作室内；成品工监控成品皮带输送情况，每班接害时间8小时。

烧结工艺流程图见下图4-1。

图4-1 烧结工艺流程图
4.1.1.1.2焦粉破碎单元工艺调查
宏兴公司共有2个焦粉破碎单元，为整个厂区5个烧结系统提供焦粉。

铲车司机将较大粒径的焦炭铲运至上料皮带，皮带将焦炭运至四辊破碎机进行细碎，焦炭破碎成Φ0～3mm的合格焦粉。

焦粉由汽车运至烧结系统原料库备用。

岗位活动内容：焦炭破碎单元设有工种铲车司机、上料工。

铲车司机铲运大颗粒焦炭至上料皮带，每班工作4小时，其余时间在休息室内休息；上料工在上料皮带、破碎机旁监控巡检，每班工作4小时，其余时间在休息室休息。

4.1.1.1.3辅助单元工艺调查
每个烧结系统均有辅助单元，包括风机房、水泵房、脱硫区、维修间、配电室。

风机房抽取烧结机烧结段燃烧尾气进入脱硫塔净化；
水泵房为烧结一混、二混阶段供水；
维修间为烧结系统中设备设施提供维修服务；
配电室为烧结系统用电设备供配电；
脱硫区使用脱硫塔净化烧结机烧结段废气。

下面介绍脱硫工艺。

该公司烧结段烟气经静电除尘器处理后进入脱硫塔。

脱硫塔内，碱液自上而下喷洒，烟气由下向上行走，碱水中氢氧化钙与烟气中二氧化硫在氧气充足情况下发生中和反应，生成硫酸钙（即石膏），达到脱硫目的。

同时烟气中颗粒物与液态溶液接触可进一步除尘。

脱硫后废气直接排空，所得石膏外售。

在脱硫处生石灰由罐装入厂，通过泵直接打入石灰储罐，使用时人工打开储罐阀门，石灰通过螺旋给料机进入碱水池，与水反应生成氢氧化钙溶液。

岗位活动内容：脱硫工控制泵、脱硫塔等设备运转，打开石灰储罐阀门添加生石灰，每班添加1次，每次5分钟，其余时间在值班室监控。

4.1.1.2竖炉系统生产工艺调查
4.1.1.2.1生产单元工艺调查
因4座竖炉生产工艺相同，此处以2#竖炉生产工艺为例介绍。

竖炉的功能是把细磨铁精粉和膨润土经配料、烘干后，通过摇球机滚动成球，筛分后再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。

1）配料、烘干工序
铲车司机将铁精粉、膨润土铲运至矿槽，矿槽下方设有圆盘给料机，原料自给料机中下落至地沟皮带，皮带秤按给定比例进行配料。

配好的料经由皮带机送入滚筒烘干机进行烘干和混均。

烘干机以高炉煤气为燃料，烘干过程中温度达800—850℃，烘干机燃烧尾气通过管道进入脱硫区净化，排空。

2）造球工序
润磨混匀后的混合料经由皮带机送入造球室的混合料仓，再经仓下的圆盘给料机、皮带机送入圆盘摇球机的球盘内。

球盘与地面设有一定的倾角，球盘不断地转动，同时加适量水，混匀料在随球盘转动的过程中，使其按着滴水成球，雾水长大和紧密固结的原则进行造球。

造球过程通过粒度刮刀将球的粒度控制在Φ6～20mm。

造好的生球经胶带输送机送往生球筛分室。

3）生球筛分工序
在生球筛分机上，对生球进行筛分。

粒度Φ6～20mm的合格生球进入下一道工序的竖炉本体；小于Φ6mm的不合格生球及粉末，通过返料皮带机送回摇球机重新造球；大于Φ20mm的生球经滚筛破碎后，经皮带机送至造球室的混合料仓重新造球。

4）干燥焙烧工序
进入竖炉本体的合格生球，通过竖炉炉顶的梭式布料车，往复均匀的将料球布置在炉顶烘干床上，依靠生球自重，在炉内经过干燥带、预热带、焙烧带、均热带和冷却带等过程，完成球团的干燥、预热、焙烧、冷却。

焙烧过程中竖炉内温度达900—950℃。

焙烧好的合格球团经竖炉下部的齿辊卸料器、振动给料机等设备排出炉外，成品球团排出温度为300℃左右。

球团由卷扬机送至带冷机。

竖炉焙烧使用的高炉煤气通过架空煤气管道输送到煤气加压站内，通过煤气加压机加压后，再通过管路输送到竖炉的燃烧室，和同时按比例送入的助燃风在燃烧室内进行燃烧，产生的高温烟气进入竖炉内完成对生球的焙烧。

焙烧后尾气通过管道进入脱硫区净化，排空。

竖炉的冷却采用汽化冷却装置，在竖炉顶部设置一台3.5m3的蒸汽包，通过上升管、下降管将汽包和竖炉内部设置的冷却水管道连接起来，软化水在竖炉内部被加热后变成水蒸气，进入汽包内，在汽包内被冷却后又通过下降管进入竖炉内部循环运行。

5）成品冷却工序
由竖炉排出的成品球热球，在带冷机上自然冷却。

冷却后由汽车
运入炼铁系统原料库。

在带冷机旁设有布袋除尘器，对成品球冷却过程中产生的含尘废气进行净化。

除尘器所收集灰渣由除尘工定期清理。

注：宏兴公司2#、4#竖炉系统设有成品冷却工段，1#、3#竖炉系统不存在成品冷却工段，其竖炉排出的成品球直接由汽车运入炼铁系统原料库。

岗位活动内容：竖炉系统设有工种矿槽工、铲车司机、地沟皮带工、烘干工、皮带工、摇球工、筛分工、主体布料工、齿辊操作工、卷扬工、带冷工。

铲车司机铲运铁精粉、膨润土至矿槽，每班工作3小时，其余时间在休息室休息；矿槽工在矿槽下料口清理槽外原料，并调节槽内原料高度使其均匀，辅助物料下落，每班工作3小时，其余时间在休息室休息；地沟皮带工在地沟皮带旁监控，每班工作8小时；烘干工监控烘干机，每班巡检2小时，其余时间在值班室监控；皮带工监控运料皮带，每班在皮带旁巡检2小时，其余时间在休息室休息；摇球工在要求及平台监控，控制摇球机转速，控制加水量，每班工作8小时；筛分工监控筛分机及筛分后皮带输送情况，每班在皮带旁巡检2小时，其余时间在筛分机旁监控；主体布料工监控竖炉运行情况，每班在4层数竖炉主体旁巡检1小时，其余时间在监控室监控参数；齿辊操作工监控竖炉下部的齿辊卸料器、振动给料机等设备运转，每班巡检2小时，其余时间在监控室；卷扬工在值班室控制卷扬机运行，每班工作8小时；带冷工监控成品球在带冷机上输送、冷却情况，每班在带冷机旁巡检2小时，其余时间在值班室。

竖炉系统生产单元工艺流程图见下图。

铁精粉膨润土
料仓料仓
给料机给料机
配料
烘干机
图4-1 竖炉系统生产单元工艺流程图
4.1.1.2.2公辅单元工艺调查
每个竖炉系统均有辅助单元，包括煤气加压站、脱硫区、风机房、软水制备、配电室、维修间。

煤气加压站将煤气管道中高炉煤气加压后，通过管道输送至竖炉燃烧室。

脱硫区净化竖炉及烘干机燃烧尾气，其工艺流程与烧结系统中脱硫区相同，在此不再赘述。

风机房抽取竖炉及烘干机尾气进入脱硫塔净化。

维修间为竖炉系统中设备设施提供维修服务；
配电室为竖炉系统用电设备供配电；
软水制备：在竖炉所在建筑物一层设软水制备车间，为竖炉冷却工段提供软化水。

下面介绍软化水制备工艺。

该公司采用钠离子软化法进行水处理。

水井中自来水由泵打入原水箱贮存，再由原水泵加压送到离子交换器，原水中硬度离子如钙、镁离子及铁、锰、铝等金属离子与交换器树脂中的钠离子发生置换，树脂吸附了硬度离子而钠离子进入水中，含钠水由泵打入竖炉冷却工
段。

随着交换过程的不断进行，树脂中钠离子全部被置换出来失去交换功能，此时向交换器中添加氯化钠溶液进行树脂再生，钠离子将树脂吸附的钙、镁等离子置换下来，树脂重新吸附钠离子，恢复了软化交换能力。

岗位活动内容：软水制备车间设工种软水制备工。

软水制备工监控各设备运转，配置并向交换器中添加氯化钠溶液，每班工作8小时。

4.1.1.3炼铁系统生产工艺调查
4.1.1.3.1生产单元工艺调查
7座高炉生产工艺相同，此处以7#高炉生产工艺为例介绍。

炼铁工艺包含上料工序、炼铁工序。

1）上料工序
铲车司机将原料生铁、烧结矿、球团矿、焦炭、溶剂石灰石铲入地下矿槽内，矿槽中物料通过给料机下降至输送带，经称量斗称量后输送至上料小车，由卷扬机提升料车沿斜桥到达炉顶，再经旋转布料器，经高炉炉顶分批加入炉内。

在原料库和矿槽旁均设布袋除尘器，对原料库和矿槽内含尘废气进行净化。

除尘器所收集灰渣由除尘工定期清理。

2）炼铁工序
高炉冶炼：高炉炉料从上部依次经过块状带、软融带、滴落带、风口燃烧带，最后进入渣铁贮存区，在炉缸内渣铁分离。

热风炉出来的热风通过高炉风口送入炉内，喷入的煤粉在风口区燃烧，产生一氧化碳还原气体。

气体自下向上运动，与自上向下运动的炉料发生还原反应，将元素铁从矿石中还原出来，转化成铁水，同时，部分硅、锰、硫也被还原出来进入铁水中，炉料中的磷全部被还原进入铁水，其它元素如钙、镁、铝则全部转化为炉渣，部分硅、锰、铁也转化成炉渣，到达炉缸后，渣铁上下分离。

出渣、出铁：形成的铁水和炉渣不断的积存在炉缸底部，到一定时间后，炉缸内铁水已满，需要出铁。

出铁前，使用渣口机打开出渣
口出渣，待渣子出净后，使用泥泡机和无水泥泡堵上渣口，再以开铁口机打开出铁口出铁。

从出铁口出来的铁水，通过高炉出铁场的铁水沟、铁渣分离器流入铁水包，然后送至炼钢系统或铸铁系统。

炉渣由渣沟经水淬后流入冲渣池，用带抓斗的天车将水渣捞出，装车外运。

在铁水落入铁水包处设有吸尘罩，将铁水下落过程中产生的含尘废气引入布袋除尘器进行净化。

除尘器所收集灰渣由除尘工定期清理。

铸铁：当炼钢系统因故停止生产时，高炉铁水司机将铁水罐车运至铸铁机。

天车装铁水的罐车运至铸铁机旁，翻罐将铁水倒入铸铁模里，铁水流速均匀，避免铁水溢出模外。

铁水在模内形成模具，流入链条，在流动中铸铁工喷水冷却，最后铁块从铸铁机链条上落入地上，暂时堆放，汽车运走外卖。

铸铁机框架布置，上设顶棚。

高炉煤气：高炉冶炼时产生高炉煤气，经重力除尘器除尘后进入热风炉，热风炉燃烧高炉煤气，加热蓄热室的格子砖，鼓风机向热风炉吹送冷空气，冷空气通过炽热的格子砖，温度升高变为热风，热风送入高炉。

热风炉轮流交替地进行燃烧和送风，使高炉连续获得高温热风。

煤气自热风炉输出，经布袋除尘器净化后输入TRT发电中的透平膨胀机。

TRT发电：由布袋除尘器出来的干燥、洁净（含尘量≤10mg/m3）的煤气经电动三偏心密闭蝶阀、电动插板阀、快速切断阀、调速阀进入透平膨胀机。

透平机的第一级静叶可调，用其调节进入透平机的煤气流量，并用其控制高炉炉顶压力。

通过导流器使煤气成轴向进入叶栅，煤气在静叶栅和动叶栅组成的流道内不断膨胀作功，压力和温度逐渐降低，并转化为动能作用于工作轮使之旋转，工作轮通过联轴带动发电机一起转动而发电。

叶栅出口的煤气经过扩压器进行扩压，以提高其背压达到一定值，然后经排气涡壳流出透平，进入减压阀组后的煤气管道。

TRT系统与高炉调压阀组并联布置。

TRT正常运行时，煤气不经过减压阀组，炉顶压力由TRT调节。

煤气管道内煤气供发电厂锅炉、烧结机、白灰窑、炼钢等用户作为燃料使用
岗位活动内容：炼铁系统设有工种铲车司机、上料工、卷扬工、
炉前工、主控工、水工、抓车司机、铁水司机、铸铁工、除尘工。

铲车司机铲运物料入矿槽，每班工作4小时，其余时间在值班室；上料工巡检各上料皮带，每班巡检4小时，其余时间在值班室；卷扬工在操作室内控制上料小车启停，每班工作8小时；炉前工控制开口机打开出闸口和出铁口，更换泥泡，使用撇渣器疏通铁水沟和渣沟，在高炉旁等待出铁，每班工作4小时，其余时间在值班室；主控工在主控室内监看显示屏，控制炉顶料仓放料，每班工作8小时；水工控制高炉外层循环水输送情况，每班在炉前巡检4小时，其余时间在值班室；铁水司机开动汽车，运送铁水包，每班工作4小时，其余时间在休息室；抓车司机使用天车捞出水渣，每班工作8小时；铸铁工操控天车、铸铁机完成铸铁操作，每班工作8小时；除尘工清理烧结系统、竖炉系统、炼铁系统除尘器，每班清理一次。

炼铁生产单元工艺流程图见下图。

图4-1 炼铁生产工艺流程图
4.1.1.3.2喷煤单元工艺调查
宏兴公司共建有两个喷煤车间，分别供7座高炉使用。

煤粉喷吹时，使用氮气伴送。

氮气来源于制氧车间。

铲车司机将原煤铲入原煤仓，原煤通过重式皮带给料机进行配料，由皮带输送至磨机进行磨粉，磨好的煤粉通过收粉器送入煤粉仓，经称量后送入喷吹罐。

经过输送总管送至高炉附近的分配器，然后经过支管喷至高炉风口。

岗位活动内容：喷煤单元设有工种铲车司机、上料工、巡检工、空压机工、电工。

铲车司机铲运原煤，每班工作6小时；上料工在给料机及皮带旁监控，每班工作6小时；巡检工巡检磨机、布袋收粉机、喷吹罐等，每班巡检3小时，其余时间在值班室；空压机工控制空压机运行，每班在空压机房巡检1小时，其余时间在值班室；电工监控配电室的给电情况，每班在配电室巡检0.5小时。

喷煤单元生产工艺流程图见下图4-1：
原煤皮带给料机磨机布袋收粉机
高炉分配器
喷吹罐
煤粉仓
空压机
图4-1 喷煤单元生产工艺流程图
4.1.1.3.3公辅单元工艺调查
每个炼铁系统均有辅助单元，包括热风炉区、风机房、水泵房、空压机房、配电室、维修间。

热风炉区为高炉提供热风。

热风炉燃烧高炉煤气，加热蓄热室的格子砖，鼓风机向热风炉吹送冷空气，冷空气通过炽热的格子砖，温度升高变为热风，热风送入高炉。

热风炉轮流交替地进行燃烧和送风，使高炉连续获得高温热风。

风机房为热风炉提供空气。

水泵房为高炉提供炉壁冷却水。

空压机房为高炉提供压缩空气。

维修间为炼铁系统中设备设施提供维修服务；
配电室为炼铁系统用电设备供配电；。