铁矿粉烧结原理与工艺
铁矿粉造块理论及烧结工艺
高炉炼铁炼铁的任务使矿石中金属铁氧化物中的铁元素和氧元素分离——还原过程；实现矿石中已还原金属与脉石的机械分离——熔化和造渣过程得到温度和化学成分合格的液态铁水炼铁系统—消耗及能耗炼铁系统：物料处理量最大、能耗最高、成本和效益压力最大的工序环节。
铁前系统物料处理量占钢铁企业65-70%。
吨铁消耗1.6-1.8吨矿石，500-550Kg燃料，产生1.5tCO2。
约280-400Kg/t炉渣。
炼铁系统—消耗及能耗铁前能耗占钢铁工业总能耗的70％左右，烧结及炼铁工序能源消耗总量占钢铁冶金过程的60%以上，占全国能源消耗总量的10%。
炼铁系统承担钢铁企业的节能、减排、增效的重任。
高炉炼铁面临的问题矿石资源和能源短缺的制约—关键问题节能、减排的压力市场环境（近几年经济危机）炼铁系统—高产、低耗、高效合理、高效（高效率、高效益）利用国内外资源，改善和稳定入炉原、燃料的质量；要优化高炉操作。
炼铁系统—高产、低耗、高效改善入炉含铁原料的质量不仅仅是提高烧结矿、球团矿的强度，更重要的是改善烧结矿和球团矿的还原性，发展间接还原，提高煤气的利用率，达到降低高炉燃料消耗；改善烧结矿和球团矿的高温冶金性能性能，进一步提高软化和熔融温度，降低软熔带的位臵，使得间接还原时间延长，从而提高煤气的利用率，达到进一步降低燃耗的作用。
炼铁系统—高产、低耗、高效布料技术（上部调剂）：无钟炉顶的高炉上普遍采用大料批、重分装布料模式。
大喷煤配合使用中心加焦。
目的是使炉顶煤气流分布合理。
下部调节技术（下部调剂）：根据操作条件选用不同风速、鼓风动能和合适的风口燃烧带理论燃烧温度控制炉缸燃烧带的位臵和现状及温度，满足高炉煤气合理初始分布和炉缸具有充沛的高温热量的要求。
高炉炼铁原料高炉炼铁用原料及要求主要原料包括：铁矿石烧结矿、球团矿、块矿）；燃料（焦炭、粉煤）熔剂（石灰石、白云石等、萤石）高炉炼铁高炉炼铁用原料及要求—铁矿石：含铁品位高；强度好、粒度均匀、合适；理化性能指标稳定。
铁矿粉烧结生产工艺流程
铁矿粉烧结生产工艺流程1.烧结的概念将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。
2. 烧结生产的工艺流程目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。
烧结生产的工艺流程如图2—4所示。
主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。
图2-4 抽风烧结工艺流程◆烧结原料的准备①含铁原料含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。
②熔剂要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。
在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。
③燃料主要为焦粉和无烟煤。
对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm 的占95％以上。
对入厂烧结原料的一般要求见表2—2。
表2-2 入厂烧结原料一般要求◆配料与混合①配料配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。
常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。
准确性较差。
质量配料法是按原料的质量配料。
比容积法准确，便于实现自动化。
②混合混合目的：使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合作业：加水润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。
一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。
二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。
用粒度10～Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。
使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于2．5～3min。
钢铁烧结工艺
钢铁烧结工艺钢铁烧结工艺是一种重要的冶金工艺，用于将金属粉末通过高温烧结过程使其聚结成块状材料。
这种工艺在钢铁行业中应用广泛，具有高效、节能、环保等优点。
本文将详细介绍钢铁烧结工艺的基本原理、应用领域以及发展趋势。
一、钢铁烧结工艺的基本原理钢铁烧结工艺是利用金属粉末的高温烧结性质，通过加热和冷却过程使其粒子间发生扩散和结合，从而形成块状材料。
具体步骤包括原料制备、成型、烧结和冷却四个过程。
原料制备是钢铁烧结工艺的第一步，主要包括金属粉末的选择和配比。
金属粉末通常由铁粉、合金粉等组成，根据不同要求可以添加一定比例的添加剂。
配比的合理与否直接影响到烧结后材料的性能。
成型是将原料粉末按一定的形状和尺寸进行压制，使其具有一定的强度和形状稳定性。
常用的成型方式有压制、注塑、挤压等。
成型后的材料称为绿坯。
烧结是将成型后的绿坯置于高温环境中，使其发生热变形和结合。
烧结的温度通常在金属材料的熔点以下，但高于金属的晶界扩散温度。
在烧结过程中，金属粉末颗粒间会发生扩散，同时表面粒子经过短时间的高温接触，使其发生部分熔化，从而实现颗粒间的结合。
冷却是烧结后的最后一个过程，将已烧结的块状材料冷却至室温，使其具有一定的强度和形状稳定性。
冷却过程中，要注意避免过快或过慢的冷却速度，以免引起材料内部应力过大或结构不稳定。
钢铁烧结工艺广泛应用于钢铁行业的各个环节，包括铁矿石的烧结、高炉炉料的制备、铁精粉的制备等。
在铁矿石的烧结过程中，通过烧结工艺可以将低品位的铁矿石转化为高品位的烧结矿。
这样不仅提高了铁矿石的利用率，还减少了矿石资源的消耗，对环境保护也起到了积极的作用。
高炉炉料的制备是钢铁生产过程中的重要环节。
通过烧结工艺，可以将粉状的铁精粉和其他辅助材料烧结成块状的高炉炉料。
这样可以提高炉料的流动性和透气性，进一步提高高炉的冶炼效率和产量。
铁精粉的制备是钢铁烧结工艺的另一个重要应用领域。
通过烧结工艺，可以将铁精粉和其他添加剂烧结成块状的铁精矿。
铁矿粉烧结实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 研究不同铁矿粉的烧结基础特性，包括同化特性、液相流动特性、粘结相自身强度、铁酸钙生成特性及连晶特性。
2. 探讨铁矿粉烧结过程中的优化配矿原则，以改善烧结矿的质量和性能。
3. 评估烧结矿的物理和冶金性能，为实际生产提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料：包钢常用的六种铁矿粉、还原剂、助熔剂等。
2. 实验设备：微型烧结炉、高温炉、X射线衍射仪、扫描电镜、磁化仪等。
3. 实验方法：1. 采用微型烧结法对六种铁矿粉进行烧结基础特性实验，包括同化特性、液相流动特性、粘结相自身强度、铁酸钙生成特性及连晶特性。
2. 分析不同铁矿粉烧结基础特性与烧结指标之间的关系，探讨优化配矿原则。
3. 测定烧结矿的物理和冶金性能，如抗压强度、还原度、软化温度等。
三、实验结果与分析1. 不同铁矿粉烧结基础特性分析：1. 同化特性：包钢白云鄂博含氟铁精矿具有最低的同化温度，有利于烧结过程。
2. 液相流动特性：包钢白云鄂博含氟铁精矿具有最强的液相流动性，有利于烧结矿的致密化。
3. 粘结相自身强度：包钢白云鄂博含氟铁精矿的粘结相自身强度较差，不利于烧结矿的强度。
4. 铁酸钙生成特性：包钢白云鄂博含氟铁精矿的铁酸钙生成能力较弱，不利于烧结矿的还原性能。
5. 连晶特性：包钢白云鄂博含氟铁精矿的连晶固结强度较好，有利于烧结矿的强度。
2. 优化配矿原则：1. 根据不同铁矿粉的烧结基础特性，选择合适的配矿比例，以提高烧结矿的质量和性能。
2. 在固定温度和碱度的条件下，液相流动性主要受矿石种类的影响，其次化学成分的影响大小为SiO2、MgO、Al2O3。
3. 铁酸钙生成能力受矿石种类的影响较大，化学成分的影响大小为SiO2、LOI、R2、Al2O3。
3. 烧结矿物理和冶金性能评估：1. 抗压强度：烧结矿的抗压强度应满足实际生产要求，本实验中烧结矿抗压强度达到80MPa以上。
2. 还原度：烧结矿的还原度应达到60%以上，本实验中烧结矿还原度达到65%。
51钢铁PPT-铁矿粉烧结理论
铁矿粉烧结过程：将细粒含铁物料与熔剂、燃料按一定比 例混合，再加水润湿 、混匀、制粒成为烧结料，铺于烧结机台 车上，通过点火、抽风，借助燃料燃烧产生的高温和一系列物 理化学变化，生成部分低熔点物质，并软化熔融产生一定数量 的液相，将铁矿物颗粒粘结起来，冷却后即成为具有一定强度 的多孔块状烧结矿。
2.3 烧结料层的废气组成及影响因素
烧结料层是典型的固定床，但与一般固定床燃料燃烧相比又有很大的不同。 (1)烧结料层中碳含量少、粒度细而且分散，按重量计燃料只占总料重的3％～5%， 按体积计不到总料体积的10％； (2)烧结料层中的热交换十分有利，固体碳颗粒燃烧迅速，且在一个厚度不大(一般 为30～40mm)的高温区内进行。高温废气降低很快，二次燃烧反应不会有明显的发 展； (3)烧结料层中一般空气过剩系数较高(常为1.4～1.5)，故废气中均含一定数量的氧。
（1）氧通过边界层扩散到固体碳的表面； （2）氧在碳粒表面吸附； （3）吸附的氧与碳发生化学反应； （4）反应产物的解吸； （5）反应产物由碳粒表面的边界层向气相中扩散。
为了建立碳粒燃烧速率方程，假设上述五个步骤中氧向 碳粒表面的扩散和氧与碳的化学反应两步的速率最小，这样 整个反应就被（1）、（3）两个步骤控制。
烧结的目的： 1. 合理地利用矿石资源，满足钢铁工业发展的需要； 2. 通过烧结可为高炉提供化学成分稳定、粒度均匀、还原 性好、冶金性能优良的优质原料，为高炉优质、高产、低耗、 长寿创造良好条件。 3. 烧结可有效地回收利用冶金、化工等生产的含铁废料， 既充分利用了国家资源，又减轻了环境污染，还可降低生产成 本。
a.氧气向固体碳表面扩散迁移的速率：
VD
KD (CO2
CS O2
)
式中： ――气流中氧的浓度；
铁矿石的烧结与冶炼
04
铁矿石烧结与冶炼的环境 影响与控制
大气污染物排放与控制
大气污染物排放
在铁矿石的烧结和冶炼过程中，会产生大量的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物。这些污染物不仅对环境 造成严重污染，还会对人类健康产生严重影响。
02
铁矿石烧结过程
原料准备
01
02
03
铁矿石
选择品位高、成分稳定的 铁矿石作为原料，确保烧 结矿的质量和产量。
燃料
通常使用焦粉或煤粉作为 燃料，提供烧结所需的热 量。
熔剂
加入适量的熔剂，如石灰 石、白云石等，以调整烧 结矿的矿物组成和化学成 分。
配料与混料
配料
根据原料的化学成分和烧结矿的质量 要求，计算各种原料的配比，确保烧 结矿的品位、碱度和其它化学成分符 合要求。
利用
将处理后的烧结矿作为高炉炼铁的原 料，通过高炉冶炼提取出铁水，进一 步加工成各种钢材和铁制品。
03
铁矿石冶炼工艺
直接还原冶炼
直接还原冶炼是一种将铁矿石在还原气氛下进行高温处理，直接将铁矿石中的铁 氧化物还原成金属铁的过程。该工艺通常使用气体或固体还原剂，如天然气、煤 、焦炭等。
直接还原冶炼工艺具有流程短、能耗低、污染小等优点，但生产出的铁金属品位 较低，通常需要进一步加工处理。
混料
将各种原料按照配比混合均匀，确保 烧结过程中各组分能够均匀反应。
烧结矿的冷却与破碎
冷却
烧结矿从烧结机下来后，通过冷却设备将其冷却至适宜的温度，以利于后续的破 碎和运输。
破碎
烧结矿冷却后，经过破碎设备将其破碎至合适的粒度，以便于高炉冶炼。
《钢铁冶金》第二章铁矿烧结
四、燃料燃烧和传热
❖ 烧结料中固体碳的燃烧为形成粘结所必须的液相和进行 各种反应提供了必要的条件(温度、气氛)。烧结过程所需 要的热量的80~90%为燃料燃烧供给。然而燃料在烧结混 合料中所占比例很小，按重量计仅3~5%，按体积计约 10%。在碳量少，分布稀疏的条件下，要使燃料迅速而 充分地燃烧，必须供给过量的空气，空气过剩系数达 1.4~1.5或更高。
❖ 随着烧结过程的进行，燃烧层向下移动，烧结矿层增厚， 自动蓄热作用愈显著，愈到下层燃烧温度愈高。这就出现 上层温度不足(一般为1150℃左右)，液相不多，强度较低， 返矿较多；而下部温度过高，液相多，过熔，强度虽高而 还原性差，即上下烧结矿质量不均的现象。为改善这种状 况，提出了具有不同配碳量的双层或多层烧结的方法。即 上层含碳量应高于平均含碳量，而下层应低于平均含碳量， 以保证上下层温度均匀，质量一致。而且节省燃料。苏联 采用分层烧结某矿粉，下部含碳量低1.2%，节省燃料10%， 联邦德国某厂使用双层烧结，节省燃料15%，日本用此法 节省燃料10%。
❖ 随着烧结料层的增厚，自动蓄热量增，有利于降低燃料 消耗，但随着料层厚度增加，蓄热量的增加逐渐减少，所 以燃耗降低幅度也减小。当烧结矿层形成一个稳定的蓄热 层后，则蓄热量将不再增加，燃耗也不再降低。因此，从 热量利用角度看，厚料层烧结是有利的，但不是愈厚愈好， 在一定的条件下，存在着一个界限料层高度。同时料层高 度的进一步增加还受到透气性的限制。
❖ 在某一层中可能同时进行几种反应，而一种反应又可能在几层中进行。 下面对各过程分别进行研究和讨论。
二、烧结料中水分的蒸发、分解和凝结
❖ 任何粉料在空气中总含有一定水分，烧结料也不例外。除 了各种原料本身带来和吸收大气水分外，在混合时为使矿 粉成球，提高料层透气性，常外加一定量的水，使混合料 中含水达7~8%。这种水叫游离水或吸附水。100℃即可 大量蒸发除去。如用褐铁矿烧结，则还含有较多结晶水 (化合水)。需要在200~300℃才开始分解放出，若含有粘 土 质 高 岭 土 矿 物 (Al2O3·2SiO2·H2O) 则 需 要 在 400~600℃ 才能分解，甚至900~1000℃才能去尽。
金属冶炼中的铁矿石烧结技术
THANKS
烧结工艺流程简介
混合与制粒
将预处理的原料进行混合，并 通过制粒机形成一定粒度的矿 粒。
冷却与破碎
烧结矿在冷却和破碎后进行整 粒，得到不同粒度的烧结矿产 品。
原料准备
将铁矿石、燃料、熔剂等原料 进行破碎、筛分、配料等预处 理。
烧结
将矿粒铺在烧结机上进行点火 燃烧，经过高温烧结形成烧结 矿。
质量检测与控制
烧结时间
烧结时间的长短也会影响烧结效果，时间过短会导致烧结不完全，时间过长则 会导致烧结过度。
05
铁矿石烧结技术的优化与 改进
提高铁矿石的利用效率
优化配料方案
通过合理搭配不同品位和类型的铁矿石、溶剂、 熔剂等原料，提高烧结矿的品位和强度。
强化烧结过程
采用先进的烧结工艺和技术，如厚料层烧结、低 温烧结等，提高铁矿粉的烧结效果和利用效率。
金属冶炼中的铁矿石烧结技 术
汇报人：可编辑
汇报时间：2024-01-06
目录
• 铁矿石烧结技术概述 • 铁矿石烧结前的准备 • 铁矿石烧结过程 • 铁矿石烧结技术的影响因素 • 铁矿石烧结技术的优化与改进 • 未来展望
01
铁矿石烧结技术概述
定义与目的
01
02
定义
目的
铁矿石烧结是一种冶金过程，通过加热铁矿石、燃料和熔剂使其发生 物理和化学变化，最终得到具有一定性能的铁矿熟料。
混合
将各种原料进行均匀混合，确保烧结 过程中各组分能够充分反应。
造球与布料
造球
将混合好的原料制成一定形状和大小 的球状物，以便于烧结。
布料
将造好的球状物按照一定的层厚和堆 放方式进行布料，以便于烧结过程中 的气体流动和热量传递。
钢铁烧结工艺
钢铁烧结工艺钢铁烧结工艺是一种重要的冶金工艺，用于将粉状或颗粒状的铁矿石或钢铁副产品烧结成块状物。
通过高温下的热处理和矿石颗粒之间的结合作用，烧结工艺可以实现铁矿石的高效利用和资源的循环利用。
本文将介绍钢铁烧结工艺的基本原理、工艺流程以及其在钢铁生产中的应用。
钢铁烧结工艺的基本原理是利用矿石颗粒之间的物理和化学作用，在高温下使其粘结成块。
在烧结过程中，矿石颗粒首先在高温下软化，然后在颗粒间的接触点处发生熔融和结晶，最终形成块状物。
烧结过程中所需的高温由燃烧炉提供，燃烧炉中的燃料可以是焦炭、煤粉等。
同时，为了促进矿石颗粒之间的结合作用，还需要添加一定量的结合剂，常用的结合剂有石灰石、白云石等。
钢铁烧结工艺的工艺流程包括原料准备、配料、混合、球团化、烧结和冷却等环节。
首先，将铁矿石和其他辅助原料进行粉碎，并按照一定比例进行配料。
然后，将配料进行混合，以确保各种原料充分混合。
接下来，将混合后的物料送入球团机，通过机械力和湿法粘结剂的作用，将物料压制成颗粒状的球团。
然后，将球团送入烧结机进行烧结，烧结过程中，通过高温下的热处理和结合剂的作用，使球团逐渐结合成块状物。
最后，将烧结后的块状物进行冷却，并进行筛分和破碎，得到所需的烧结矿。
钢铁烧结工艺在钢铁生产中具有重要的应用价值。
首先，烧结矿具有较高的机械强度和耐高温性，可以直接用于高炉冶炼，减少了矿石的运输和预处理成本。
其次，烧结工艺可以实现对钢铁副产品的综合利用，例如炉渣、炉尘等，通过烧结可以将这些副产品转化为有用的烧结矿。
此外，烧结矿中的矿物相和化学成分可以根据不同的工艺要求进行调整，以满足钢铁生产中的特定需求。
因此，钢铁烧结工艺在提高钢铁生产效率和资源利用率方面具有重要意义。
尽管钢铁烧结工艺在钢铁生产中具有重要的应用价值，但也存在一些问题和挑战。
例如，烧结过程中会产生大量的烟尘和废气，对环境造成污染。
为了减少污染物的排放，需要采取相应的治理措施，如安装烟气脱硫、脱硝设备等。
铁矿粉烧结理论
烧结速度/mm/min
21 20 19 18 17 16 15 14 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 29 28 27 26 25 24 23 22 21 4.1 4.0 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
一般来说，碳的燃烧在较低温度和氧含量较高的条件下，以生成CO2为主；在较高 温度和氧含量较低的条件下，以生成CO为主。烧结废气中，碳的氧化物是以CO2为 主，只含少量的CO。
图4－2 在烧结试验过程测得废气中的 氧气、二氧化碳和一氧化碳的变化
(试验所用燃料量为7％)
通常用燃烧比(CO/CO+CO2)来衡量烧结过程中碳的化学能利用程度，用废气成分 来衡量烧结过程的气氛。燃烧比大则碳的利用差，还原性气氛较强，反之碳的利用 好，氧化气氛较强。还原性气氛较强时，CO可以将Fe2O3还原为Fe3O4，因此，烧结 混合料中配碳量越过，烧结矿亚铁含量越高。 影响燃烧比的因素有： a.燃料粒度 (图4-3) b.混合料中燃料含量 (图4-4) c.烧结负压 (图4-5) d.料层高度 (图4-6) e.返矿量 (图4-7)
R
当扩散速率与化学反应同步，即 = 时，整个反应稳定进行， 则碳粒燃烧的总速度为：
V VR KD KR S CO2 KCO2 KD KR
VD
VR
K K K ≈ ，此时，过程的总速度取决于化学 在低温下， K ﹤﹤ ， 反应速度，称燃烧处于“动力学燃烧区”。
R D R
在高温下， ﹤﹤ ， ≈ ，此时，过程的总速度取决于氧的 扩散速度，称燃烧处于“扩散燃烧区”。 当燃烧处于动力燃烧区时，燃烧速度受温度影响较大，随温 度升高而增加，而不受气流速度、压力和固体燃料粒度的影响。 当燃烧处于扩散燃烧区时，燃烧速度取决于气体的扩散速度， 而温度的改变影响不大。 烧结过程在点火后不到一分钟，料层温度升高到1200℃～ 1350℃，故其燃烧反应基本上是在扩散区内进行，因此，一切 能够增加扩散速度的因素，如减小燃料粒度、增加气流速度 （改善料层透气性、增加风机风量）和气流中的氧含量，都能 提高燃烧反应速度，强化烧结过程。
铁矿粉烧结生产工艺流程
1.烧结的概念将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。
2. 烧结生产的工艺流程目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。
烧结生产的工艺流程如图2 —4 所示。
主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。
图2-4 抽风烧结工艺流程◆烧结原料的准备①含铁原料含铁量较高、粒度<5mm 的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。
普通要求含铁原料品位高，成份稳定，杂质少。
②熔剂要求熔剂中有效CaO 含量高，杂质少，成份稳定，含水3％摆布，粒度小于3mm 的占90％以上。
在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。
③燃料主要为焦粉和无烟煤。
对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成份稳定，含水小于10％，粒度小于3mm 的占95％以上。
对入厂烧结原料的普通要求见表2 —2。
表2-2 入厂烧结原料普通要求◆配料与混合①配料配料目的：获得化学成份和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。
常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。
准确性较差。
质量配料法是按原料的质量配料。
比容积法准确，便于实现自动化。
②混合混合目的：使烧结料的成份均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合作业：加水润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同，可采用一次混合或者二次混合两种流程。
一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。
二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。
用粒度10~Omm 的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。
使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间普通不少于2．5~3min。
铁矿粉烧结生产工艺流程
铁矿粉烧结生产工艺流程简介铁矿烧结是一种重要的冶金工艺，用于将铁矿石转化为高品质的铁矿烧结块，用于炼铁。
烧结精矿是由各类铁矿石和添加剂经过一系列工艺处理得到的高温烧结产物。
在铁矿粉烧结生产工艺流程中，主要包括原料准备、烧结机烧结、冷却与筛分等步骤。
本文将详细介绍铁矿粉烧结的生产工艺流程。
1. 原料准备在铁矿烧结生产过程中，主要的原料包括铁矿粉和添加剂。
铁矿粉一般由铁矿石经过破碎、磨矿等工艺得到，其粒径一般为0-10mm。
添加剂通常包括石灰石、焦炭等，用于调节矿石的成分和熔剂的状态。
在原料准备阶段，首先需要对原料进行称量和混合。
在称量过程中，要保证原料的比例准确，以确保最终产品的质量。
混合过程中，原料需要均匀混合，以提高烧结过程中的均匀性。
2. 烧结机烧结烧结机是铁矿烧结的核心设备。
铁矿烧结机分为循环烧结机和带式烧结机两种形式，具体工艺流程略有不同。
以下是循环烧结机的烧结工艺流程：2.1 前处理铁矿粉和添加剂混合后，需要进行一系列的前处理步骤，包括湿法混合、球团化和回转烘干三个过程。
在湿法混合过程中，将混合好的原料与水进行混合，形成一定湿度的矿浆。
然后将矿浆通过球团化机进行颗粒球团化处理。
球团化是为了提高铁矿砂的堆积密度和块度，便于烧结过程中气体的传递和固相的碰撞。
球团化后的颗粒通过回转烘干机进行烘干处理。
通过烘干，将矿浆中的水分蒸发掉，使颗粒达到适合烧结的干燥状态。
2.2 点火与预热在烧结机的烧结过程中，需要先进行点火与预热步骤。
点火一般采用煤粉喷燃方式，通过煤粉与空气的混合，形成可燃气体，然后点火并燃烧形成火焰。
预热过程主要是将烧结机内部的温度逐渐升高，为后续的烧结提供条件。
2.3 烧结烧结是将颗粒矿料在高温下进行热熔和结合的过程。
在烧结机中，矿石颗粒在高温气流的作用下逐渐升温，然后进入烧结带，矿石中的焦碳燃烧产生热量，矿石颗粒逐渐烧结成固体烧结块。
3. 烧结产物处理3.1 冷却经过烧结后的铁矿块温度较高，需要进行冷却处理，以降低温度。
铁矿粉烧结原理与工艺
1；概述抽风烧结过程，按烧结料层自上而下分哪几带？并指出各带的特点以及各带是怎样变化的？答：抽风烧结过程是将混合料配以适量的水分，混合、制粒后，铺在带式烧结机的炉箅上，点火后用一定负压抽风，使烧结过程自上而下地进行。
烧结从烧结台车上卸下，经破碎、冷却、制粒、筛分，分出成品烧结矿、返矿和铺底料。
自上而下分为：烧结矿层﹑燃烧层﹑预热层﹑干燥层﹑过湿层。
（1）烧结层：温度在1000℃，随着烧结矿层的下移和冷空气的通过，物料温度逐渐下降，熔融液相被冷却，凝固成多孔结构的烧结矿。
烧结矿层逐渐增厚，整个料层透气性变好真空度变低;高温熔融物凝固成烧结矿，伴随着结晶和析出矿物，同时抽入的冷空气被预热，烧结矿被冷却，与空气接触的低价氧化物可能被氧化。
（2）燃烧层：被烧结矿层预热的空气进入燃烧层，与固体碳接触时发生燃烧反应，放出大量的热，温度1300—1500℃的高温，形成一定的气相组成；低熔点物质继续发生并熔化，形成一定数量的液相，部分氧化物分解、还原、氧化，硫化物、硫酸盐和碳酸盐等分解。
（3）预热层：热交换很剧烈，废气温度很快降低，此层温度很薄，所处温度在150–700℃之间；部分结晶水，碳酸盐分解。
硫化物，高价铁氧化物分解氧化。
部分铁氧化物还原以及固相反应等。
（4）干燥层：由于湿料的导热性好，料湿很快升高到100℃以上，水分完全蒸发需要到120–150℃左右；由于升温速度快，干燥层和预热层很难截然分开，有时又称为干燥预热层，其厚度只有20–40nm。
（5）过湿层：根据不同的物料，过湿层增加的冷凝水介于1％–2％之间。
但在实际烧结矿时，发现在烧结料下层有严重的过湿现象，这是因为在强大的气流和重力作用下烧结水分比较高，烧结料的原始结构被破坏，料层中的水分向下机械转移，特别是那些湿容量较小的物料容易发生这种现象。
水汽冷凝使得料层的透气性大大恶化，对烧结过程产生很大影响。
2：请画出抽风烧结工艺与球团工艺的流程图。
成品烧结矿抽风烧结工艺流程图膨润土接受储存精矿接受储存混合↓造球↓坚炉生产球团工艺流程图3：何谓固相反应，固相反应对烧结过程和球团焙烧有何作用，如何促进固相反应。
铁矿石空心球烧结研究及其对行为的影响
铁矿石空心球烧结研究及其对行为的影响铁矿石空心球是指一种由铁粉、炭粉等材料制成的空心球体，它们是高炉烧结中的一种原料。
随着钢铁工业的发展，对铁矿石空心球的制备和研究也越来越深入。
本文旨在探讨铁矿石空心球烧结研究及其对行为的影响。
一、铁矿石空心球的烧结原理及工艺空心球的制备工艺分为两种：湿法和干法。
湿法中所用的材料比较简单，常用的为铁粉、炭粉、湿法酚醛树脂、环氧树脂等。
首先将铁粉和炭粉混合，并加入一定量的润湿剂，制成水分含量为12%~14%的颗粒状物料。
然后将物料放入可旋转的球形制粒机中，通过旋转制成颗粒状空心球。
对于干法来说，材料复杂度略高一些，常用的原料有铁粉、炭粉、氯化胆红素、聚丙烯酸钠等。
在制备空心球的过程中，还需要进行球形塑性变形和热模压成型。
通过这两个步骤制备出来的空心球较为坚硬，表面质量也较高。
在烧结方面，铁矿石空心球在高炉中热解后释放的二氧化碳会将空心球的表面烧结，从而使烧结后球体的力学性能和耐火性能都得到提高。
二、铁矿石空心球烧结对行为的影响1.铁水渗透性铁矿石空心球的热解过程所释放的二氧化碳可使它们的表面烧结，并增强整个球体的强度。
然而，烧结过程必须使空心球内的松散物料粘结成坚固的团块。
如果这些团块未能充分烧结，那么在高温高压的条件下，气体便可进入烧结土壤和空心泡孔之间的松隙中，以影响铁水的渗透性。
2.高炉冶炼能力由于铁矿石空心球的表面烧结，铁水渗透性得到了提高，因此可使高炉冶炼能力增强。
此外，铁矿石空心球的应用也可取代部分钙质矿物，从而减少下料量，缩短下料时间，提高炉效。
3.灰化度灰化度是指一种物质燃烧后留下的不可燃灰分的重量与该物质的总重量之比。
铁矿石空心球的表面经过烧结处理后，它们的燃烧和着火阶段不同于普通铁矿石，呈现出较长时间的燃烧和着火阶段，并留下不包括球体外表面的不可燃残渣。
4.球形度空心球的球形度是指空心球的表面与理想球面的接触程度。
空心球表面的不规则和不平滑直接导致其球形度降低。
钢厂烧结机原理
钢厂烧结机原理钢厂烧结机是钢铁生产过程中的重要设备之一。
它是将粉状或颗粒状的铁矿石和燃料添加到烧结机中，在高温条件下进行烧结反应，将铁矿石颗粒结合成块状的烧结矿。
本文将从烧结机的工作原理、烧结过程以及烧结机的结构等方面进行介绍。
一、烧结机的工作原理烧结机的工作原理是利用矿石颗粒之间的物理化学相互作用力，使其在高温环境下相互结合，形成烧结矿。
具体来说，烧结机主要通过下面几个步骤实现烧结过程：1. 预处理：将铁矿石经过破碎、筛分等工艺处理，使其达到适合烧结的颗粒度要求。
2. 混合：将铁矿石颗粒与燃料、烧结助剂等按一定比例混合均匀，以提高烧结矿的质量。
3. 点火：将混合料点火，引燃燃料，使其燃烧产生高温。
4. 烧结：在高温下，矿石颗粒表面发生一系列物化反应，形成烧结矿。
5. 冷却：将烧结矿冷却至室温，使其变硬并保持形状。
二、烧结过程烧结过程是烧结机实现烧结的关键。
烧结过程主要包括矿石颗粒的润湿、颗粒之间的结合和烧结矿的形成。
1. 润湿：矿石颗粒在烧结机中受到燃料的燃烧产生的高温气体的作用，气体中的CO和H2可以与矿石表面的Fe2O3反应生成Fe3O4，使矿石颗粒表面润湿，为颗粒之间的结合提供条件。
2. 结合：在润湿的基础上，矿石颗粒之间发生熔化、渗透和结晶等物化反应，使颗粒之间结合紧密，形成块状的烧结矿。
3. 形成烧结矿：当矿石颗粒之间的结合足够强度时，烧结机将形成均匀的烧结矿层。
烧结矿的成分和结构对后续的高炉冶炼过程有重要影响。
三、烧结机的结构烧结机通常由烧结机筒体、烧结机炉底、烧结机炉膛、烧结机燃烧器、烧结机喷嘴等部分组成。
1. 烧结机筒体：烧结机筒体是烧结机的主要部分，用于容纳矿石颗粒和燃料，并提供高温环境。
2. 烧结机炉底：烧结机炉底是烧结机的支撑部分，用于支撑烧结机筒体和烧结机炉膛。
3. 烧结机炉膛：烧结机炉膛是烧结机的燃烧室，用于燃烧燃料，提供高温气体。
4. 烧结机燃烧器：烧结机燃烧器用于燃烧燃料，产生高温气体，为矿石颗粒的润湿和结合提供条件。
烧结及高炉炼铁基本原理及工艺
高炉炼铁的环保措施
1 2
降低CO2排放
通过优化高炉操作，提高煤气利用率和降低能耗 ，减少CO2排放。
除尘与脱硫
在高炉煤气除尘系统中采用高效除尘器和湿法脱 硫技术，降低烟尘和SO2的排放。
3
废水处理与循环利用
对高炉炼铁过程中产生的废水进行处理，使其达 到排放标准或循环利用，减少对环境的污染。
烧结与高炉炼铁的节能技术
高炉炼铁需要大量的原料，包括铁矿石、燃料（如焦炭）和熔剂（如石灰石），通 过高炉内的化学反应将原料转化为生铁。
铁矿石的还原过程
铁矿石的还原是通过碳的还原作用，将铁氧化物 还原成铁。
还原反应需要在高温下进行，通常在10001200℃的温度范围内进行。
碳与铁氧化物的反应是一个可逆反应，需要足够 的碳势和温度才能使反应向生成铁的方向进行。
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烧结及高炉炼铁的环保与节能
烧结过程的环保措施
减少废气排放
通过改进烧结工艺和设备，降低废气产生量和有害物质含量，例 如采用低硫燃料、回收利用烧结余热等。
废水处理与循环利用
对烧结过程中产生的废水进行处理，使其达到排放标准或循环利用 ，减少对环境的污染。
固体废弃物减量化与资源化
通过改进生产工艺、提高资源利用率，减少固体废弃物的产生，同 时对废弃物进行资源化利用，如回收利用含铁尘泥等。
熔融渣铁的形成与分离
在高炉炼铁过程中，随着反应的进行 ，矿石和熔剂中的矿物会熔化形成熔 融态的渣铁。
渣铁分离是高炉炼铁过程中的重要环 节，对于后续的生铁处理和利用具有 重要意义。
渣铁之间存在密度差，通过重力作用 实现渣铁的分离，密度较大的渣沉淀 到底部，而密度较小的铁水则浮在上 层。
生铁的化学成分与物理性质
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1；概述抽风烧结过程，按烧结料层自上而下分哪几带？并指出各带的特点以及各带是怎样变化的？
答：抽风烧结过程是将混合料配以适量的水分，混合、制粒后，铺在带式烧结机的炉箅上，点火后用一定负压抽风，使烧结过程自上而下地进行。
烧结从烧结台车上卸下，经破碎、冷却、制粒、筛分，分出成品烧结矿、返矿和铺底料。
自上而下分为：烧结矿层﹑燃烧层﹑预热层﹑干燥层﹑过湿层。
（1）烧结层：温度在1000℃，随着烧结矿层的下移和冷空气的通过，物料温度逐渐下降，熔融液相被冷却，凝固成多孔结构的烧结矿。
烧结矿层逐渐增厚，整个料层透气性变好真空度变低;高温熔融物凝固成烧结矿，伴随着结晶和析出矿物，同时抽入的冷空气被预热，烧结矿被冷却，与空气接触的低价氧化物可能被氧化。
（2）燃烧层：被烧结矿层预热的空气进入燃烧层，与固体碳接触时发生燃烧反应，放出大量的热，温度1300—1500℃的高温，形成一定的气相组成；低熔点物质继续发生并熔化，形成一定数量的液相，部分氧化物分解、还原、氧化，硫化物、硫酸盐和碳酸盐等分解。
（3）预热层：热交换很剧烈，废气温度很快降低，此层温度很薄，所处温度在150–700℃之间；部分结晶水，碳酸盐分解。
硫化物，高价铁氧化物分解氧化。
部分铁氧化物还原以及固相反应等。
（4）干燥层：由于湿料的导热性好，料湿很快升高到100℃以上，水分完全蒸发需要到120–150℃左右；由于升温速度快，干燥层和预热层很难截然分开，有时又称为干燥预热层，其厚度只有20–40nm。
（5）过湿层：根据不同的物料，过湿层增加的冷凝水介于1％–2％之间。
但在实际烧结矿时，发现在烧结料下层有严重的过湿现象，这是因为在强大的气流和重力作用下烧结水分比较高，烧结料的原始结构被破坏，料层中的水分向下机械转移，特别是那些湿容量较小的物料容易发生这种现象。
水汽冷凝使得料层的透气性大大恶化，对烧结过程产生很大影响。
2：请画出抽风烧结工艺与球团工艺的流程图。
铁矿粉溶剂燃料高炉灰返矿
↓↓↓
混匀破碎破碎
↓
筛分
↓
配料
↓
混合
↓
布料
煤气
点火
空气↓
烧结
↓↓
破碎除尘
↓↓
热返矿筛分抽风
↓↓
冷却烟气排入大气
↓
整料
铺底料↓↓↓冷返矿
成品烧结矿
抽风烧结工艺流程图
膨润土接受储存精矿接受储存
混合
↓
造球
↓
破碎筛分
8–16㎜
布料
↓煤气
鼓风焙烧
鼓风
冷却
废气↓
筛分
<6mm6—16mm
除尘除尘储存成品受矿
灰尘灰尘去炼铁火车
废气灰尘废气返矿
排至回收排至装车
大气利用大气送烧结
坚炉生产球团工艺流程图
3：何谓固相反应，固相反应对烧结过程和球团焙烧有何作用，如何促进固相反应。
答：（1）固相反应：物料在没有熔化之前，两种固体物质在它们的接触面上发生的化学反应。
（2）固相反应在烧结中的作用：固相反应产物能形成原始烧结料所没有的低熔点的新物质，但不能决定烧结矿最终矿物成分。
在温度持续升高时，就成为液相形成的先导，使液相生成的温度降低。
因此，固相反应的类型与最初形成的固相反应产物对烧结过程具有重要作用，直接影响烧结矿的质量。
（3）固相反应在球团烧结中的作用：依据热力学平衡的趋势，具有较大界面的微细颗粒在较粗的颗粒上，同时表面能减少。
在有充足的反应时间，足够的温度以及界面能继续减少的情况下，这些颗粒便聚集，进一步成为颗粒大的聚集体。
生球中的精矿具有极高的分散性，着种高度分散的晶体具有严重的缺陷，并具有极大的表面自由能，因而处于不稳定的状态，具有很大的降低其能量的趋势，当达到一定的温度后，并呈现现出强烈的
扩散位移的作用，其结果是使结晶缺陷逐渐得到矫正，微小的粉末也将聚集成较大的颗粒，
从而变成活性较低较稳定的颗粒。
（4）促进固相反应：提高原始物料的分散度，添加活性物质，使颗粒接触界面得
到改善，升高温度。
4：在圆盘选球机中，生球是怎样形成，长大和紧密的？
答：（1）在圆盘造球机转动几圈之后，被润湿的粒子彼此接触，在接触点的液体层形
成氺环，并将各粒子连接在一起形成许多聚集体，各个聚集体中的粒子呈点状连接。
（2）阶段：干燥—预热—焙烧—均热—冷却。
（3）目的：滚动成形所得的生球，相对于造球物料，其颗粒之间的接触程度有所
增加。
5：烧结球团的目的和意义是什么？
答：烧结球团的目的：是将大量贫矿经选矿后得到的精矿粉制成块状的人造矿
供意义：（1）通过烧结可为高炉提供化学成分稳，粒度均匀，还原性好，冶金性能高的优质烧结矿，为高炉优质，高产低耗长寿创造了良好的条件。
（2）可去除有害杂质，如硫，锌等。
（3）可扩大炼铁原料来源，利用工业生产的废弃物，如高炉炉尘，轧钢皮，硫酸渣，
钢渣等，对钢铁冶金过程减少排放，发展循环经济发挥着重要作用。
6：评价烧结矿球团矿质量的指标主要有哪些？
答：（1）评价烧结矿：粒度组成﹑化学成分及其稳定性﹑转鼓强度与筛分指数﹑
低温还原粉化性﹑软化熔融特性。
（2）评价球团矿：生球粒度﹑生球抗压强度﹑生球下落强度﹑生球破裂温度。
7：写出烧结料层中CO和C逐级还原铁氧化物的反应式，说明烧结矿中金属铁
含量为什么很少？
答：（1）C作为还原剂1温度高于570℃时：3Fe2O3+C=2Fe3O4+CO
Fe3O4+C=3FeO+CO
FeO+C=Fe+CO
温度低于570℃时：Fe3O4+3C=3Fe+4CO
（2）CO作为还原剂时1Fe2O3的还原剂：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2
2Fe3O4的还原，温度高于570℃时：Fe3O4+CO=3FeO+CO2
温度低于570℃时：Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2
3FeO的还原：FeO+C=Fe+CO
（3）因为原矿中的金属铁含量本来就低，在经过烧结过程之后会损失一部分，所
以烧结矿中金属铁的含量就不高。
8：简述烧结料层透气性，概念及烧结料层中透气性变化规则，并说明改善烧结
料层透气性有哪些措施。
答：（1）烧结料层的透气性：固体散料层容许气体通过的难易程度，即料层对气体通
过的阻力的大小。
（2）烧结料层中透气性的变化规律：在点火开始阶段，料层被抽风压实气体温度
快速升高，有液相开始生成，使料层阻力增加，负压升高，烧结矿层形成以后，烧结料层
的阻力出现一个较平稳阶段。
随着烧结矿的不断增厚，过湿层逐渐消失，整个矿层的阻力
减少，透气性变好，负压逐渐降低。
废气流量的变化和负压的变化相对应。
当料层阻力增
加时，在相同的压差下，废气流量下降，反之废气流量增加。
而温度的变化规律与燃烧烧
结和烧结矿层的自动蓄热作用有关。
（3）改善措施：加强烧结原料准备，添加富矿粉和返矿，控制好返矿比例，加强返矿粒度控制，加强燃料和溶剂粒度的控制；提高制粒效果，控制混合料水分，添加适当生石灰，完善制粒及设备参数；采用大风量，高负压，厚料层操作。