专题1-烧结优化配矿原理与新技术
铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中的应用
04
铁矿粉在烧结优化配矿中的 研究进展
铁矿粉基础性能的研究进展
铁矿粉的化学成分
随着分析技术的进步，对铁矿粉的化 学成分研究更加深入，尤其是微量元 素的检测和分析，有助于更精确地评 估铁矿粉的质量和潜在价值。
铁矿粉的物理性能
物理性能的研究包括粒度分布、密度 、硬度等，这些因素直接影响铁矿粉 在烧结过程中的反应性和混合性能。
铁矿粉在烧结优化配矿中的理论研究进展
烧结反应动力学
通过建立烧结反应动力学模型，研究 不同成分的铁矿粉在烧结过程中的反 应速率和机理，为优化配矿提供理论 依据。
混合料相组成与性能
研究不同铁矿粉对混合料相组成和性 能的影响，包括液相形成、固相反应 等，有助于揭示铁矿粉在烧结过程中 的作用机制。
铁矿粉在烧结优化配矿中的实践应用进展
铁矿粉基础性能及其在烧结 优化配矿中的应用
目录
• 铁矿粉基础性能 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的作用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的实践
应用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的研究
进展 • 结论与展望
01
铁矿粉基础性能
铁矿粉的物理性质
01
02
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密度
铁矿粉的密度是衡量其质 量的重要指标，密度越大， 单位体积的矿粉质量越大。
有害元素含量
如铅、汞、砷等有害元素 应严格控制其含量，以确 保生铁的安全直接影响烧结 矿的透气性和强度，粒度过小会 导致烧结矿强度降低，过大则会 影响透气性。
粒度分布
理想的粒度分布可以提高烧结矿 的质量和产量，粒度分布过于集 中或分散都不利于烧结。
02
铁矿粉的粒度选择与调整对烧结工艺具有重要影响，合适的粒度分布可以提高烧 结矿的质量和产量。
烧结配矿优化及高炉生产应对实践
M etallurgical smelting冶金冶炼烧结配矿优化及高炉生产应对实践张利波摘要：近些年，高炉炼铁一直是冶炼生铁过程中应用的最重要的技术，居于主导地位。
最近几年，全球的学者即使研究出许多高炉炼铁技术，不过在制作成本的经济性方面，依旧不能和以往的高炉制造技术进行比较。
国内，因为历史条件与制造成本的干预，非高炉炼铁技术的发展速度较慢，超过百分之九十五的生铁依旧借助高炉进行制作。
高炉生产期间，入炉原料重点是烧结矿、球团矿和块矿，而且烧结矿的比例高于百分之八十。
所以，烧结矿的品质高低在高炉生产过程中占据着主导作用，提升烧结矿品质对于缩减制作成本、保证高炉良好的运行具备着较高的作用。
关键词：烧结配矿优化；高炉生产；应对实践对策现如今使用的矿粉、矿石以及含铁工业物料等，使得烧结原料逐渐繁杂，如何通过原料的优化搭配实现品质最优、成本最优是钢铁生产重点关注的问题。
烧结矿是高炉的主要“口粮”，其质量的好坏直接影响高炉生产稳定和各项经济技术指标的完成。
为了确保烧结矿质量稳定，工作人员运用智能化手段，提升烧结配料精度，改善烧结矿质量，为高炉高效生产筑牢保障。
1 研究背景1.1 铁矿粉市场行情在我国环保政策高效实施的环境下，钢铁公司开始限制产量，铁矿石的需求数目逐渐下降。
不过在2017年～2018年鉴因为钢铁利润空间的变化，个别产能被释放，导致铁矿石的需求数目逐渐提升。
身为铁矿石的出产地澳大利亚与巴西境内铁矿石的出产量也随之增加，不过市场依然处于供需不平衡的状态，导致铁矿石的流通价格较高。
并且，因为持续的挖掘与应用优质资源，导致地球上的优质铁矿石数量逐步的减少，铁矿石供需框架的调节会是后期国际上需要一起面临与开展的工作。
我国铁矿石的存储数量位于世界前列，大约为整体存储量的百分之十二，整体的应用潜力较高。
由于铁矿的开采、加工工艺的提升，铁矿资源的整体应用会呈现出良好的经济性。
1.2 烧结配矿结构优化的理论基础低品矿粉为减少烧结资金投入最为重要的方式，不过品味下降可能导致非铁元素的高效提升，造成烧结矿品质降低，为后续高炉生产留下隐藏的危害，科学的应用铁矿粉高温特性展开烧结配矿，能够提升烧结配矿的效果。
烧结工艺原理及方法
生烧结
爆炸机理：
➢ 颗粒的塑性变形以及颗粒间的相互碰撞、 孔隙塌缩、颗粒表层的破坏导致颗粒表 面的沉热和融化-发生焊接 ➢ 颗粒破碎、孔隙的填充、颗粒表面由于 热量的沉积而发生部分熔焊和固态扩散 结合
烧结设备
烧结是在热工设备中进行的，这里热工设备指的是先进陶瓷生产
窑炉及附属设备。烧结陶瓷的窑炉类型很多，同一制品可以在不 同类型的窑内烧成，同一种窑也可烧结不同的制品。主要介绍常
液相烧结过程及机理
有液相参加的烧结称为液相烧结。粉料中含少量杂质，在烧结中 出现液相；或某一组分在高温下熔融出现液相 流动传质比扩散传质速度要快的多，烧结速率高，导致在更低的 温度下获得致密的烧结体
➢ ➢
液相烧结具体的条件：
液相对固相颗粒的润湿 固相在液相中有相当的溶解度
➢
➢
液相具有合适的粘度
表面扩散
晶格扩散 蒸发-凝聚 气相扩散
晶粒表面
晶粒表面 晶粒表面 晶粒表面
颈部
颈部 颈部 颈部
表面扩散率Ds
晶格扩散率D1 蒸气压差Δp 气相扩散率Dg
固相烧结的主要传质方式是扩散传质 存在表面扩散、晶界扩散和体积扩散，不是每种扩散传质均能
导致材料收缩或气孔率降低。
物质以表面扩散或晶格扩散方式从表面传递到颈部，不会引起 中心间距的减小，不会导致收缩和气孔率降低 颗粒传质从颗粒体积内或从晶界上传质到颈部，会引起材料的 收缩和气孔消失，真正导致材料致密化 材料的组成、颗粒大小、显微结构(气孔、晶界)、温度、气氛 及添加剂等都会影响扩散传质，进而影响材料的烧结。
用的间歇式窑炉、连续式窑炉和辅助设备。
间歇式窑炉按其功能新颖性可分为电炉、高温倒焰窑、梭式窑和 钟罩窑
探讨提高烧结矿质量的措施
探讨提高烧结矿质量的措施烧结矿是一种重要的铁矿石产品，其质量直接影响到冶金工业的发展和钢铁品质。
因此，提高烧结矿质量是一个重要的课题。
以下是一些可以采取的措施来提高烧结矿质量：1.优化矿石筛分过程：合理控制矿石的粒度组成是提高烧结矿质量的关键。
通过合理筛选矿石，可以降低非烧结物的含量，提高矿石的综合利用率和产率。
2.提高粉煤灰矿石比例：在烧结矿生产过程中加入适量的粉煤灰可以降低烧结矿的碱度和矿石的熔融温度，从而提高烧结矿的质量和烧结性能。
3.优化烧结炉燃烧系统：通过合理调整烧结炉的燃烧系统，可以实现煤粉的充分燃烧，减少燃烧残留物和有害气体的排放，提高烧结矿的质量和环保性能。
4.优化烧结矿矿石配比：烧结矿的矿石配比直接影响到烧结矿的质量和性能。
通过合理选择不同的矿石组分和配比比例，可以改善烧结矿的矿物相组成和结构性能，提高烧结矿的强度和耐高温性能。
5.优化烧结工艺参数：烧结工艺参数的优化对于提高烧结矿质量至关重要。
通过合理控制烧结温度、料层高度、点火时间和冷却速度等工艺参数，可以调整烧结矿的矿物相组成和结构性能，以及提高烧结矿的块度和耐磨性能。
6.引入先进的烧结技术：如热矿物相转变技术、矿石精细研磨工艺、矿石烧结前处理技术等，可以改善矿石的结构性能和矿物相组成，提高烧结矿的质量和性能。
7.控制矿石中的有害元素：矿石中的有害元素，如硫、磷等，会降低烧结矿的质量和性能。
因此，采取有效的措施控制矿石中的有害元素含量，可以提高烧结矿的质量和燃烧性能。
综上所述，通过优化矿石筛分过程、提高粉煤灰矿石比例、优化烧结炉燃烧系统、优化烧结矿矿石配比、优化烧结工艺参数、引入先进的烧结技术和控制石中的有害元素等措施，可以提高烧结矿质量，提高冶金工业的发展效益和钢铁品质。
但需要注意的是，不同的矿石成分和工艺条件对于烧结矿质量的影响是复杂的，因此需要在实践中不断探索和优化。
烧结工艺知识点总结大全
烧结工艺知识点总结大全一、烧结原理1. 烧结是指将粉末材料在一定温度下加热，使其颗粒间发生结合，形成致密的块状产品。
烧结的基本原理是固相扩散，即热力学上的固相之间的扩散过程。
2. 烧结过程中主要有三种力学过程，分别为颗粒间的原子扩散、颗粒间的表面扩散和颗粒间的体扩散。
这三种扩散方式相互作用，共同促进颗粒间发生结合。
3. 烧结过程中温度、时间和压力是影响烧结效果的重要因素。
通过控制这些参数，可以使烧结过程更加均匀和有效。
二、烧结设备1. 烧结设备主要包括热处理炉、烧结炉、烧结机等。
不同的烧结设备适用于不同的烧结材料和工艺要求。
2. 烧结设备的主要部件包括燃烧室、加热炉、炉膛、热风循环系统、控制系统等。
这些部件共同作用，实现对粉末材料的加热和烧结作用。
3. 热处理炉是常见的烧结设备之一，主要通过电阻加热、气体燃烧等方式对粉末材料进行加热处理，适用于各种金属和非金属材料的烧结工艺。
三、烧结工艺控制1. 烧结工艺控制是烧结过程中的关键环节，可以通过控制温度、时间、压力等参数，实现对烧结过程的精确控制。
2. 烧结工艺控制的主要方法包括PID控制、自适应控制、模糊控制等。
这些控制方法通过对烧结过程中的各个参数进行实时监测和调整，以实现对烧结过程的精确控制。
3. 在实际生产中，烧结工艺控制可以通过计算机控制系统实现自动化，提高生产效率和产品质量。
四、烧结材料选型1. 烧结工艺适用于各种粉末材料，包括金属粉末、陶瓷粉末、粉末冶金材料等。
根据不同的材料性质和要求，选择合适的烧结工艺和设备。
2. 烧结材料的选型考虑因素包括原料种类、粒度、成分、形状等。
根据不同的要求，选择合适的烧结材料，可以有效提高产品质量和生产效率。
3. 在烧结材料选型过程中，也需要考虑成本、资源利用率和环境保护等方面的因素，以实现经济、环保和可持续发展。
五、烧结工艺的应用1. 烧结工艺广泛应用于金属、陶瓷、粉末冶金、电子材料等行业。
在金属制品生产中，烧结工艺可以用于制造各种粉末冶金制品、焊接材料、钎焊材料等。
一、烧结基本原理精讲
一、烧结（1）、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用，因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的；相反，烧结前的工序中的某些缺陷，在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整，例如适当改变温度，调节升降温时间与速度等而加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯，加热到低于其中基本成分的熔点温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得具有所需物理，机械性能的制品或材料。
烧结时，除了粉末颗粒联结外，还可能发生致密化，合金化，热处理，联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为：1、单相粉末（纯金属、古熔体或金属化合物）烧结；2、多相粉末（金属—金属或金属—非金属）固相烧结；3、多相粉末液相烧结；4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化：1、颗粒间开始联结；2、颗粒间粘结颈长大；3、孔隙通道的封闭；4、孔隙球化；5、孔隙收缩；6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为：1、蒸发凝聚；2、体积扩散；3、表面扩散；4、晶间扩散；5、粘性流动；6、塑性流动。
（2）、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段：1、低温预烧阶段，在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中，用R、B、O（Rapid Burning Off）来代替低温预烧阶段，且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化，但在本体中可以被还原，同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段，在此阶段开始出现再结晶，首先在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时颗粒表面氧化物被完全还原，颗粒界面形成烧结颈。
烧结助剂的原理
烧结助剂的原理
烧结助剂，听上去好高端的名词啊！其实，就是那种能够帮助矿石在高温下结合成颗粒的东西。
你想象一下，就好比鸡蛋在煎的时候，如果没有锅，可能会散架一地，谁还能吃呢？这个烧结助剂就像是锅子，他能帮助矿石在高温下，好好地结合在一起。
比如有的矿石，粉尘特别多，会难以烧结成颗粒，这时候就需要加点烧结助剂。
它就像是一个粘合剂，让这些矿石粉末能够团结在一起，形成坚实的颗粒。
想象一下，就好像冰淇淋里面加了点糖，让冰淇淋更加顺滑可口一样。
烧结助剂的作用就是让矿石在烧结的过程中更加顺利，不会散架，最后变成一团坚硬的东西，准备好被炼成宝贵的金属了！
当然，烧结助剂的选择也很关键，不能乱加。
就好像炒菜要放盐一样，放多了不好吃，放少了也没味道。
科学家们通过各种实验，找出了最佳的配方，确保烧结助剂起到最好的效果。
所以，烧结助剂就是在矿石高温烧结的时候，起到帮助粘合的作用，让矿石顺利变成坚固的颗粒，为后续加工打下基础。
就像我们生活中，有些时候也需要一点小小的帮助才能更好地完成一件事情一样。
所以，烧结助剂虽然听上去很高级，其实原理就是简简单单的帮助和加固，这样生活丰富多彩啊！。
高炉优化配矿技术课件
多层隐xik含, xkj 层节点实现高次非线性方程的模拟，对于 输入信号，要先向前传播到隐含层结点，经过作用
函数后，再把隐含层结点的输出信息传播到输出结
点，最后给出输出结果。以三层网络结构为例，如
图1所示，设置训练x组ik ,为Tjk{
}，i是输入层节点的
编号，j是输出层节点的编号，k是数据样本编号。
碎和筛分，使其在粒度方面达到高炉的要求。
高炉的主要技术经济指标：利用系数、燃料比和生铁成本 它们在很大程度上决定于高炉配矿的性能
在我国炼铁界流行着“三分操作七分原料”的说法
全球铁矿石资源条件的现状：优质铁矿石供应量大幅度减少，高炉使用的铁矿
石品种不断增多而质量不断变差。
为了降低生产成本和增强企业的生存能力，各钢铁厂目前经常改变用矿品
高炉优化配矿技术
7
2. 综合焦比和利用系数预报的ANN模型
2.1 BP神经网络训练算法
图1 三层BP神经网络的结构
BP（Back Propagation）网络是一种多层神经网络
模型，它在神经网络中引入了隐含层神经元，使其
具有更好的分类和记忆能力。BP算法的信号从输入
层节点进入，从输出层节点导出，中间通过一层或
一般的做法是选定输入节点的类型与数目后即不再改动，而本文的做法是首先建立输 入节点清单，然后从清单中取出若干个节点进行网络训练，通过调整网络的其它结 构参数（如中间层节点数，学习速率，动量因子等）进行训练，得到不同输入层条 件下的收敛精度，最后选取收敛精度最高的输入层条件、与之对应的其它网络结构
参数和各级权值向量，做为网络的训练结果。
精度% 1.8
误差范围 t/(m3·d)
±0.10
精度% 3.7
烧结工艺的目的和原理
烧结工艺的目的和原理烧结工艺是一种制备陶瓷、金属、合金等材料的工艺方法，其主要目的是将粉末材料在高温下加热，使其粒子之间产生相互结合和颗粒增大，从而形成致密的固体材料。
通过烧结，可以改善材料的力学性能和化学稳定性，提高材料的密度、硬度、强度和导电性等性能，并增加其使用寿命和可靠性。
1.粒子结合：烧结过程中，粉末颗粒间通过热作用力和压缩力相互结合，形成颗粒间的连接。
该连接可以是颗粒间的摩擦力和间隙力，也可以是颗粒间的化学键和晶格力。
当温度升高时，形成颗粒结合的力逐渐增强，使得粉末材料的孔隙度减小，粒径增大，颗粒之间的接触面积增大，从而提高材料的强度和致密度。
2.晶粒生长：烧结过程中，晶体表面的原子或分子在高温下扩散，并产生结晶生长。
这种晶粒生长包括晶核生成、晶体生长和晶界融合等过程。
随着温度的升高，晶粒生长速度加快，晶粒尺寸增大，从而使材料的晶界面积减少，晶格结构更加密集，提高材料的力学性能。
3.成分调整：烧结过程中，材料的成分会发生改变。
例如，由于一些元素会在高温下发生氧化、还原和挥发等反应，材料的成分可能发生偏离，从而改变材料的性能。
通过调整烧结条件，可以控制材料的成分，以获得所需的性能和化学稳定性。
4.特殊效应：在烧结工艺中，还存在一些特殊的效应，如颗粒饱满、表面收缩、孔隙扩散等。
这些效应通过烧结过程中的物理和化学变化，导致材料的结构和性能发生变化。
根据材料的需求，可以通过调整烧结条件来控制这些效应，以实现所需的材料性能。
总的来说，烧结工艺的目的是通过高温加热粉末材料，使其粒子间相互结合和颗粒增大，形成致密的固体材料；其原理主要包括粒子结合、晶粒生长、成分调整和特殊效应等。
通过控制烧结条件和方法，可以实现对材料性能的调控和优化，满足不同领域的应用需求。
烧结新技术培训第二讲镶嵌式烧结工艺
<焦炭燃烧速率>
(5)
方程组中与烧结料层结构有关的参数： ε- 料层的孔隙度，取决于料粒的粒度分布 αs- 传热面积，取决于料粒的直径和形状 ug- 气流速度，取决于料层的孔隙度 kc- 焦炭颗粒的燃烧反应速度，取决于焦炭在料粒中的 存在形式，即添加方式和制粒方式
因此，在MEBIOS烧结工艺中，采用了大颗粒的料粒， 即烧成层，来改善烧结床的透气性和热效率。因此，优 化烧成层的组成、形状和大小与排列方式是使MEBIOS 过程的优点发挥到最大的关键问题。
New Sintering Process through Designing of Composite Granulation & Bed Structure
项目的主要目的： - 研究豆铁矿和针铁矿的特性，了解其在烧结过程中的行 为。 - 针对矿石的特性，进行有关原料混合、造粒、床层结构 的最优化设计和烧结矿冶金性能的基础研究。
燃料种类对烧结过程的影响
按单位质量的发热量排列，从大到小依次为重油、甲烷、 焦炭。 按单位氧消耗量的发热量排列，轧钢皮最大。从抽入料层 中的空气的角度，它是最有效的一种燃料。
即使烧结原料中不含金属铁或低价铁，烧结过程中也会发 生低价铁的氧化放热 加热阶段发生吸热反应和冷却阶段发生放热反应，可以被 用于料层中温度的分布 使用含碳物质和金属铁/低价铁时的烧结料层孔隙度的变化 很不相同，因为前者在燃烧完毕会消失，而后者的体积和 重量却会增加
所以，不仅要控制液相的生产量，而且要通过控制成分来 控制液相的流动性
通过改变焦炭的添加和制粒方式，优化焦炭在料粒中的分 布，达到改善燃烧和传热、烧结反应（包括液相生成、矿 物结晶等）的目的
JFE公司福山5号烧结机 HPS球团烧结矿工艺流程的改造
提高烧结矿产量的措施
提高烧结矿产量的措施提升烧结矿的产量，说实话，这可是个技术活，但咱们也不能把话说得太复杂。
今天就让我们轻松聊聊，看看怎么才能让我们的烧结矿产量嗖嗖地往上走，别让它在那儿原地打转。
1. 优化原料配比1.1 精准把握首先，咱得聊聊原料配比的问题。
你想啊，好的烧结矿就像做菜，材料得对，比例得好。
你要是把盐放多了，菜就咸得没法下咽；同理，如果原料配比不对，烧结出来的矿就不靠谱。
为了提高产量，我们需要对各种原料进行精准的分析和监控，找出最合适的比例。
比如说，铁矿石、焦炭、石灰石，这些材料的比例一旦搞定，矿的质量和产量自然会提高。
1.2 持续检测而且，咱们也不能放松警惕，得时不时地进行原料检测。
想象一下，如果这期间某个原料的品质突然下降，那咱们可就得不偿失了。
所以，定期检测，确保原料的新鲜和质量，就像定期给车做保养一样，必须的！2. 提升设备效率2.1 定期维护接下来，咱们要说说设备。
这些设备就像是矿山的“心脏”，没有它们可不行。
想要提高产量，得确保这些“心脏”健康稳定。
定期维护和保养，绝对是必不可少的。
就像你总得给你的手机充电，不然它就瘫痪了。
所以，别忽视设备的“小毛病”，及时处理，确保它们都在最佳状态。
2.2 更新换代再者，有些设备真的是跟不上时代了，这可得考虑更新换代。
想想那些老旧的机器，效率低下，天天在那儿磨洋工，真让人心疼。
新设备不仅效率高，而且能耗低，简直是“神器”。
一旦换上了，产量蹭蹭蹭地往上走，绝对能让咱们喜笑颜开。
3. 加强员工培训3.1 提高技能说到这里，咱也不能忘了人。
烧结矿的生产离不开每一个员工的努力。
要想提高产量，得加强对员工的培训。
提升他们的技能，让他们了解最新的生产工艺和设备操作。
想想看，员工的水平提高了，生产中的错误减少了，产量自然就上来了。
3.2 增强团队合作另外，团队合作也特别重要。
一个人再能干，干的再好，也比不上一个团结一致的团队。
多组织一些团队活动，让大家互相学习、互相帮助，培养一种“我们都是一家人”的氛围。
烧结技术
烧结生产0概述全世界的矿石储量2500亿吨，富矿20%我国矿石储量500亿吨，富矿5%随着钢铁工业的发展，天然富矿从产量和质量上都不能满足高炉冶炼的要求。
而且精矿粉和富矿粉都不能直接入炉冶炼。
为了解决这一难题，将粉矿制成块状人造富矿。
方法：烧结法和球团法。
一、现代高炉对原料的要求1、节焦上（1）、铁矿石品位高，杂质少。
首钢经验：品位提高1%，焦比下降2%，产量提高3%。
产量提高，单位热损失减少，加入熔剂少，减少热量支出。
（2）、熟料比高。
不用或少加熔剂，减少热量支出，冶金性能好。
（3）碱度高。
可以不加石灰石，减少热量支出。
C a C O=CaO+CO2 吸热32、透气性（1）粒度均匀大小不均造成小块填到大块中间破块透气性上限40~50mm下限5~10mm。
（2）粉末少（3）强度高3、冶炼性能（1）还原性好有利于铁氧化物还原，有利于煤气利用的改善与焦比的下降（2）低温还原粉化率低粉化率高粉末多影响透气性（3）软熔性能软化温度高软化区间窄使成渣带下移变薄改善透气性二、人工富矿的方法１、烧结法烧结是将各种粉状含铁原料，配入一定数量的燃料和熔剂，混匀后，进行燃烧，进行一系列的物化反应，产生一定数量的液相，冷凝后粘结起来的块状产品叫做烧结矿，这个过程叫烧结。
２球团法球团矿：把润湿的铁精矿粉和少量的添加剂混合，再造球设备中滚动成9~16mm左右的圆球，在经过干燥，预热，焙烧、均热、冷却、发生一系列的物化反映，使生球固结，成为高炉需要的球团矿。
三、烧结矿在钢铁工业中的重要地位１、扩大矿石来源贫矿经过选矿、造块、烧结制成烧结矿，供高炉使用。
富矿粉经过造块后，供高炉使用。
２、可以改善高炉技术经济指标改善了原料的物理化学性能。
孔隙率高，反应面积增大，加速冶炼过程。
粒度均匀，透气性好。
机械强度高还原性好。
低温还原粉化率低，高温还原软化性好，提高冶炼效果。
３、能够充分利用冶金工业和化学工业的废品。
烧结可以利用高炉炉灰，轧钢皮，硫酸渣、转炉尘作为原料，合理利用资源，降低生产成本。
低价含铁料烧结优化配矿的研究
根 据现场 配矿要 求 ， 矿粉 ｌ 拌 、 ２ ＃ 、 ３ ＃ 、 ４ ＃ 配 比不 变 ， 分别 与其 它五种 矿粉 进行 配矿 ， 试验 方案 如表 ２所 示 。 烧结混 合料水 分控制 在 ８ ． Ｏ ％左右 ， 碱度 ２ ． ０ ， 配碳量 为 ３ ． ８ ％。
五种矿 粉 进行 烧 结优 化 配矿 研 究。研 究 结果表 明 ： 现 场烧 结 配矿 方案 Ａ Ａ烧 结矿 的低 温 还原
粉 化指数 （ Ｒ Ｄ Ｉ ＋ ３ ＿ ５ ） 最 高。与烧 结现 场配矿 方案 Ａ Ａ对比， 配加 ７ ＃ 矿粉 的 Ａ Ｃ方 案烧 结矿 的 强 度较高， 配加 ９ ＃ 矿粉 的 Ａ Ｅ方 案烧 结矿 的还 原度 （ Ｒ Ｉ ） 较好 ， 配加 ６ 粉的Ａ Ｂ方案烧 结矿 的荷
铁矿 和半 褐铁矿 ， 含水量 高且矿 粉 ４ ＃ 为烧结 返矿 ， 粒度较 大 ， 混 合料 易成球 ， 粒 度组 成不均匀 。方案 Ａ Ｂ所配 加矿 粉 ６ ＃ 为外 矿 ， 粒 度较 大 ， 因此混合 料 的平均粒 度较 大 。综上 所述 ， 方案 Ａ Ｂ混合料 粒度及 成球性最 好 。
表 ２ 铁矿粉配矿试验方案 ％
由表 ３可知 ， 方案 Ａ Ｂ混合料 平均 粒度最大 ， 为４ ． １ １ ｍ ｍ， 大于 ５ ｍ ｍ 的粒度 为 ４ ０ ． ９ ４ ％ 。方 案 Ａ Ｃ混合
料平 均粒 度最小 为 ３ ． ３ ４ ｍ ｍ， 大于５ ｍ ｍ 的粒度 为 ２ ５ ． ０ ９ ％ 。五种方案 矿粉 １ ＃ 、 ２ ＃ 所 占比重 为 ５ ４ ％， 分 别为褐
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ５ Ｎｏ ． ４
Ｏｃ ｔ ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
文章 编号 ： ２ ０ ９ ５ － ２ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ０ ０ ９ － ０ ４
烧结工艺的目的和原理
烧结工艺的目的和原理一、目的烧结工艺是一种将粉末状原料在高温环境下进行加热、冷却和压制的工艺过程，其主要目的是实现以下几个方面的要求：1.实现高效的材料烧结：通过烧结工艺可以将粉末状原料高度致密地结合在一起，形成具有一定力学强度和耐磨性的材料。
烧结后的材料结构更加致密、均匀，从而提高材料的力学性能和使用寿命。
2.改善材料的物理性能：通过粉末颗粒之间的熔合和结晶，可以改善材料的物理性能，如提高导热性能、耐磨性、耐腐蚀性等。
同时，烧结工艺还可以使材料的表面更加平整、光滑，提高材料的外观质量。
3.实现产品的良好性能一致性：烧结工艺能够使材料各向同性的特性得到改善，提高产品的性能一致性。
通过统一的烧结工艺参数和过程控制，可以保证产品的质量和性能达到一致，减少产品的变异性和次品率。
4.提高材料的可加工性：烧结工艺可改善材料的加工性能，例如降低材料的硬度，提高切削性能等。
这样可以使材料更易于加工成复杂形状的零件，满足特定的设计要求和应用需求。
二、原理烧结工艺的主要原理包括以下几个方面：1.扩散作用：在高温下，粉末颗粒之间发生了相互扩散，即原子或离子在颗粒之间的迁移。
扩散是烧结过程中颗粒熔合的基本机制之一。
通过扩散作用，颗粒之间的距离逐渐缩小，颗粒表面的接触面积增大，从而促进颗粒的结合和致密化。
2.熔结作用：在高温环境下，粉末颗粒表面发生熔化和重新凝固的现象。
烧结温度通常低于材料的熔点，所以熔化现象主要发生在颗粒表面。
当粉末颗粒熔化后，液相在颗粒之间填充，固相颗粒通过凝固形成新的结合点，从而实现材料的烧结。
3.压实作用：在烧结过程中，通过施加压力使得粉末颗粒之间的接触更加紧密，促进扩散和熔结的发生。
压力可以使烧结过程中产生的气孔和空隙流动，并迅速填充，并限制粉末颗粒的移动，防止颗粒重排和分散。
4.塑性变形作用：在压实过程中，粉末颗粒发生塑性变形，颗粒之间的接触面积增大，填充了原有空隙和气孔，从而提高了材料的致密性和力学性能。
烧结工艺的目的和原理
烧结工艺的目的和原理烧结工艺是一种常见的金属粉末冶金加工方法，其目的是将金属粉末通过高温加热和压力处理，使其形成致密的块状物质。
这种工艺可以用于制造各种零部件和器件，具有广泛的应用价值。
一、烧结工艺的基本原理1. 金属粉末的选择在进行烧结工艺之前，需要选择适合该工艺的金属粉末。
通常情况下，粉末中的颗粒应该足够细小，并且颗粒大小应该均匀分布。
此外，还需要考虑到金属材料本身的特性以及所需制造出来的产品要求。
2. 压制成型在进行烧结工艺之前，需要将所选用的金属粉末进行压制成型。
这个过程通常会使用一些特殊设备来完成，如压力机等。
在这个过程中，需要对所选用的压力、温度以及时间等参数进行控制，以确保最终得到所需形态和尺寸。
3. 烧结处理经过压制成型之后，金属粉末就可以进行烧结处理了。
这个过程需要将金属粉末放入烧结炉中，进行高温处理，使其形成致密的块状物质。
在这个过程中，需要对温度、时间等参数进行控制，以确保最终得到所需的物理和化学性质。
二、烧结工艺的目的1. 提高金属材料的密度通过烧结工艺处理之后，金属材料可以得到更加致密的结构。
这是因为在高温下，金属粉末颗粒之间会发生熔融和再结晶等变化，从而形成更加紧密的晶粒结构。
这样可以提高材料的密度，并且使其具有更好的强度和韧性等性能。
2. 改善材料的机械性能通过烧结工艺处理之后，金属材料可以得到更好的机械性能。
这是因为在高温下，金属粉末颗粒之间会发生晶界扩散和再结晶等变化，从而改善了材料的晶界结构和力学特性。
这样可以使其具有更好的强度、韧性、耐腐蚀性等特点。
3. 提高产品制造效率通过烧结工艺处理之后，金属材料可以得到更加均匀的结构和尺寸。
这样可以提高制造效率，并且减少浪费和成本。
此外，烧结工艺还可以用于制造各种复杂形状的零部件和器件，从而扩展了制造范围和应用领域。
三、烧结工艺的应用1. 金属零部件制造烧结工艺可以用于制造各种金属零部件，如轴承、齿轮、弹簧等。
这些零部件具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特点，并且可以满足各种机械设备的要求。
粉末冶金原理-烧结
粉末冶金原理-烧结烧结是粉末冶金中一种常用的加工方法，它通过高温和压力的作用，将金属粉末粒子相互结合成致密的块状体，从而获取所需的材料性能和形状。
本文将介绍烧结的原理、方法以及应用。
1. 烧结原理粉末冶金烧结的原理基于固相扩散和短程扩散的作用。
在烧结过程中，金属粉末颗粒之间的接触面发生原子间的扩散，使得粒子之间形成更强的结合力，从而实现粉末的聚结。
烧结过程中，首先是金属粉末颗粒之间的接触，原子开始扩散。
随着温度的升高，扩散速率也随之增加。
当粉末颗粒之间的接触点扩散到一定程度后，开始形成颗粒之间的原子键合。
键合的形成使得颗粒间的结合力增强，同时形成新的晶体结构或弥散态结构。
2. 烧结方法2.1 传统烧结传统烧结是指采用外加热源和压力来实现烧结过程。
该方法通常包括以下几个步骤：1.装料：将金属粉末和所需添加剂按照一定比例混合，并形成一定的装料形状，如坯料或颗粒。
2.预压：将装料放入模具中，并施加一定的压力，使装料初步固结成形。
3.高温烧结：将装料放入烧结炉中，在一定的温度下暴露一段时间，使装料中的金属粉末颗粒扩散、晶粒长大并结合。
4.冷却：烧结完成后，将烧结块从炉中取出，经过冷却以稳定材料结构。
5.表面处理：根据需求，对烧结块进行加工、修整和处理，以得到最终所需的形状和表面特性。
2.2 反应烧结反应烧结是指在烧结过程中引入化学反应，利用固相反应进行金属粉末的结合。
相较于传统烧结，反应烧结可以实现更高的烧结温度，加快晶粒生长和结合的速度。
反应烧结的具体步骤包括：1.装料：将金属粉末和反应剂按照一定比例混合，并形成装料。
2.高温烧结：将装料放入烧结炉中，在一定的温度下暴露一段时间。
在高温下，反应剂与金属粉末发生固相反应，生成新的物质并结合金属粉末颗粒。
3.冷却：烧结完成后，将烧结块从炉中取出，经过冷却以稳定材料结构。
4.表面处理：根据需求，对烧结块进行加工、修整和处理，以得到最终所需的形状和表面特性。
3. 烧结应用烧结方法在粉末冶金中具有广泛的应用。
高炉炼铁对炉料质量的要求及优化配矿技术
高炉炼铁对炉料质量(de)要求及优化配矿技术王维兴 中国金属学会一． 高炉炼铁炉料质量对生产有重要意义炼铁学基本理论和高炉生产实践均证明,优化高炉炼铁原燃料(de)质量和冶金性能既是高炉高效化、大型化、长寿化、节能减排(de)前提条件,也是提高喷煤比、降低焦比和燃料比(de)基础条件.所谓优化炉料质量即是提高炉料质量是入炉矿品位高,渣量少和改善原燃料性能等.大高炉做到入炉矿品位≥58%、炉料含低SiO 2、低Al 2O 3、低MgO,高炉渣比在300kg/t 铁以下,焦炭(de)反应性（CRI ）≤25%,反应后(de)强度在≥65%等,这是保证高炉生产高效、低耗和大喷煤(de)必要条件.1. 高炉炼铁是以精料为基础钢铁产业发展政策规定：“企业应积极采用精料入炉、富氧喷吹、大型高炉……先进工艺技术和装备.精料是基础.国内外炼铁工作者均公认,高炉炼铁是以精料为基础.精料技术对高炉生产指标(de)影响率在70%,工长操作水平(de)影响占10%,企业现代化管理水平占10%,设备作业水平占5%,外界因素（动力、供应、上下工序等）占5%.在高冶炼强度、高喷煤比条件下,焦炭质量变化对高炉指标(de)影响率在35%左右.炼铁精料技术(de)内涵：精料技术(de)内容有：高、熟、稳、均、小、净,少,好八个方面 ⑴ 高：入炉矿含铁品位高,原燃料转鼓指数高,烧结矿碱度高.入炉矿品位高是精料技术(de)核心,其作用：矿品位在57%条件下,品位升高1%,焦比降1.0%~1.5%,产量增加1.5%~2.0%,吨铁渣量减少30公斤,允许多喷煤粉15公斤.；入炉铁品位在52%左右时,品位下降1%,燃料比升高2.0%~2.2%.高碱度烧结矿是碱度在1.8~2,2（倍）,其转鼓强度高、还原性好.⑵熟：指熟料（烧结和球团矿）比要高,一般>80%.⑶稳：入炉(de)原燃料质量和供应数量要稳定.要求炉料含铁品位波动±<0.5%,碱度波动±<0.08（倍）,FeO含量波动±≤1.0%,合格率大于80%~98%等.详见表4和表5.⑷均：入炉(de)原燃料粒度要均匀.⑸小：入炉(de)原燃料粒度要偏小,详见表7.⑹.净：入炉(de)原燃料要干净,粒度小于5mm占总量比例(de)5%以下,5~10mm粒级占总量(de)30%以下.⑺少：入炉(de)原燃料含有害杂质要少.祥见表10.⑻.好：铁矿石(de)冶金性能要好：还原性高（>60%）、软融温度高（1200℃以上）、软融温度区间要窄（100~150℃）、低温还原粉化率和膨胀率要低（一级<15%,二级<20%））等.2用科学发展观来采购原燃料用精料技术(de)内容来判断铁矿石性能(de)优劣,不能只看其价格,要看它(de)化学成分和物理性能,以及使用效果（造块和高炉冶炼）.要用技术经济分析(de)办法进行科学计算和评价,找出合理采购铁品位(de)数值.算账不能只计算到采购及炼铁效果,还要看对炼钢、轧钢,以致对全公司(de)影响.所以,买低品位铁矿石要有个度.还要研究其对能耗和环境(de)影响.韩国、日本和宝钢买煤,要求煤(de)热值要大于7400大卡.我国有些企业在买6500大卡(de)煤.这样,企业之间(de)能耗水平就不是在一个起点上(de)对标.我国炼铁用焦炭灰分一般在12.5%左右.欧美国家炼铁用(de)焦炭灰分要比我国低3%左右.这样,我国与他们(de)燃料比就有不可比性.韩国FINIX所用(de)煤灰分在6~8%,入炉铁品位在61%,所消耗(de)煤炭为710kg/t（比高炉能耗高）.焦炭质量(de)优劣对企业(de)生产指标影响是很大(de),特别是企业之间(de)吨钢综合能耗、炼铁工序能耗进行进行对标,要作具体分析,要注重所用焦炭(de)质量情况.焦炭质量对高炉(de)影响见表1：表1 指标变动量燃料比变变化铁产量变化炼焦配煤用主焦煤、三分之一主焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等.现在,国内外出现采购来(de)煤不是单一煤种,是混煤.造成再按五种煤进行配煤炼焦,出现假象,使焦炭质量下降,给炼铁产生负面影响.我们要用煤岩学(de)办法去分析煤(de)G值、Y值、反射率等指标,来判断煤(de)性质,再进行采购和炼焦配煤.3.原燃料质量对企业节能减排有重大影响炼铁系统(de)能耗占企业总用能(de)70%,成本占60%~70%,污染物排放占70%.所以说,炼铁系统要完成企业(de)节能减排、降成本重任.钢铁联合企业用能结构有80%以上是煤炭,主要也是炼铁用焦炭和煤粉,烧结用煤量较少.2014年中钢协会员企业炼铁燃料比为543.06kg/t,焦比为361.65kg/t,煤比为145.85kg/t.比上年均有所劣化,是原燃料质量变化所致.钢铁企业节能思路是：首先是要减量化用能,体现出节能要从源头抓起.第二是要提高能源利用效率,第三是提高二次能源回收利用水平.减量化用能工作(de)重点是要降低炼铁燃料比和降低能源亏损等.目前,我国炼铁燃料比与国际先进水平(de)差距在50~60kg/t左右.主要原因是,我国高炉入炉矿石含铁品位低,热风温度低、焦炭灰分高等造成(de).在高冶炼强度和高喷煤比条件下,焦炭质量对高炉(de)影响率将达到35%左右.也就是说,焦炭质量已成为极重要(de)因素.近年来,一些大型高炉出现失常,主要原因是焦炭质量恶化和成分波动大,高炉操作如没进行及时合理(de)调整,会影响高炉燃料比（焦比、煤比、小块焦比）变化,影响燃料比变化(de)主要因素见表2.表2 影响高炉燃料比变化(de)因素从表2可看出,M10变化±0.2%,燃料比将变化7kg/t,比焦炭(de)其它指标对高炉指标(de)作用都大.所以,我们应十分关注M10(de)变化,希望其值≤7%.4.新修订(de)高炉炼铁工程设计规范对不同容积(de)高炉使用烧结、焦炭、球团、入炉块矿、煤粉质量均有具体要求.祥见表3~10.表3 .入炉原料含铁品位及熟料率要求注：平均含铁(de)要求不包括特殊矿..表4 烧结矿质量要求表5 球团矿质量要求注：不包括特殊矿石.球团矿碱度应根据高炉(de)炉料结构合理选择,并在设计文件中做明确规定,为保证球团矿(de)理化性能,宜采用酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配(de)炉料结构.表6 入炉块矿质量要求表7 原料粒度要求注：石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同.表8 顶装焦炭质量要求表8 喷吹煤质量要求表10 入炉原料和燃料有害杂质量控制值（kg/t）5.高炉炼铁生产对铁矿石质量(de)要求5.1.高炉炼铁对铁粉矿(de)质量要求：铁矿粉分为烧结粉和球团精粉两类,对两类(de)质量要求列于表11/12表11 对烧结粉矿和球团精粉化学成分(de)要求（%）铁矿粉 种类 TFeSiO 2 Al 2O 3SPK 2O+Na 2OclTiO 2PbZnCuAs烧结粉矿 ≥62.0 ≤5.0 ≤2.0 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.2 ≤0.001 ≤0.25 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.07 球团精粉≥66.0 ≤3.5 ≤1.5 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.2 ≤0.001 ≤0.25 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.07 表12 对烧结粉矿和球团精粉物理性能(de)要求（%）5.2.高炉炼铁对块矿(de)质量要求：对直接用于高炉冶炼块矿质量要求包括化学成分,物理性能和冶金性能三个方面,分为三级列于表13表13 高炉炼铁对块矿质量要求指标矿粉种类 铁＞6.3mm 1～（200目）比表 积（cm 2/g ） H 2O LOI 烧结粉矿 ＜8.0 ＜22.0 20～30 —— —— ≤6≤6球团精粉——————≥80.0≥1300≤8 ≤1.5表14 高炉炼铁对块矿冶金性能(de)要求5.3.高炉炼铁对烧结矿(de)质量要求：烧结矿是我国高炉炼铁(de)主要原料（占炉料结构(de)75%左右）,它(de)质量很大程度上影响着高炉(de)指标,因此高炉炼铁应十分重视烧结矿(de)质量,配料希望不加MgO,对其(de)质量要求列于表15 表15 高炉炼铁对烧结矿(de)质量要求结矿级别TFe FeO SiO2Al2O3MgOCaO/SiO2S P TiO2K2O+Na2O优质≥58.0 ≤8.0 ≤5.0 ≤1.8 ≤1.8 ≥1.90 ≤0.03 ≤0.05 ≤0.25 ≤0.02 普通≥55.0 ≤10.0 ≤6.0 ≤2.0 ≤2.0 ≥180 ≤0.06 ≤0.07 ≤0.40 ≤0.10 表16 高炉炼铁对烧结物理、冶金性能(de)要求烧结矿级别转鼓指数筛分指数抗磨指数还原度指数低温还原粉化指数T+6.3(%) (%)(%)RI(%) RDI+3.15(%)优质73.0 ≤5.0 ≤6.0 ≥82.0 ≥75.0 普通70.0 ≤8.0 ≤8.0 ≥78.0 ≥70.05.4.高炉炼铁对球团矿(de)质量要求：球团矿也是高炉炼铁(de)一种主要原料,它(de)优势在高品位、低Si02,高MgO它是高炉炼铁(de)优质原料,对球团矿(de)质量要求列于表17表17 高炉炼铁对球团矿(de)质量要求球团矿类别TFe FeO SiO2 MgO S TiO2K2O+Na2OCa酸性≥66.0 ≤2.0 ≤4.0 ≥2.0 ≤0.03 ≤0.25 ≤0. 2 ≤碱性≥64.0 ≤1.0 ≤3.5 —≤0.05 ≤0.25 ≤0. 2 ≥表18 高炉炼铁对球团物理、冶金性能(de)要求球团矿类别抗压强度转鼓指数筛分指数抗磨指数9～15mm 还原度还原膨胀指数(N/个球)T+6.3(%) (%)(%)(%) RI(%) RSI(%)酸性≥2500 ≥90.0 ≤5.0 ≤5.0 90.0 ≥65 ≤15.0 碱性≥2200 ≥88.0 ≤6.0 ≤6.0 85.0 ≥75 ≤20.06.不同容积(de)高炉对炉料质量(de)要求不一样,大高炉要有高质量炉料,见表19中(de)具体数据：表19 2014年不同容积高炉指标7.不同(de)操作制度,可适应不同(de)炉料质量,取得最优(de)技术经济指标,得到低成本.如沙钢5800M3高炉(de)炉料质量比京唐高炉用炉料质量差；但沙钢开发出适应本企业炉料质量(de)优化布料技术,适宜(de)鼓风动能,富氧12.62%,煤比174.98kg/t,煤气CO含量达23.70%,炉缸活跃,铁2水温度充沛,炼铁工序能耗363.09kgce/t,铁水成本较低,取得较好(de)经济效益.因此,各企业要寻找适合本企业炉料质量(de)高炉操作制度,求得优化(de)指标和底成本.二．优化配矿技术优化配矿是要实现铁矿石(de)性质与烧结和球团指标之间(de)内在关系.我们要在满足烧结、球团质量要求和矿石供应条件(de)基础上,通过优化配矿使矿石（单一或混合矿）具备优良(de)制粒性能、成矿性能,造出(de)熟料,能使高炉取得良好(de)技术经济指标.首先,要掌握铁矿石(de)制粒性能、成矿行为,找出影响造块（烧结、球团）质量(de)主要因素,分析出铁矿石成分、性能与熟料质量之间(de)相关内在联系；在满足熟料质量要求(de)基础上,实现最低成本(de)配矿方案.1.铁矿石优化配矿技术针对铁矿粉(de)优化配矿技术已被普遍重视,为企业扩大铁矿资源,降低烧结和炼铁成本、提高企业竞争力,提供了有效支撑.优化配矿技术(de)发展和应用已不在停留在化学成分、成本(de)简单要求,而是结合铁矿粉烧结条件下(de)高温烧结性能,其在烧结过程中(de)作用和贡献,铁矿粉之间性能差异与性能互补性,合理(de)利用不同类型(de)铁矿粉层面.中南大学姜涛等人针对褐铁矿、钒钛磁铁矿、含氟铁矿、镜铁矿、赤/褐混合铁矿等(de)应用问题,建立了快速评价铁矿石成矿性能(de)铁酸钙生成曲线法,揭示了含铁原料基本物化性能与制粒、成矿性能(de)关系,提出了基于调控粘附粉含量、成分、比表面积和核颗粒矿物组成(de)配矿标准,开发出化配矿综合技术经济系统,解决了多品种、难造块铁矿资源快速优化配矿(de)难题.工业生产采用该技术后,使褐铁矿、镜铁矿配比分别增加20%、10%以上,烧结原料成本降低了25元/t以上.2. 铁矿石含铁品位综合评价方法所谓铁矿石品位综合评价法是不仅考虑铁矿石(de)品位,同时兼顾铁矿石(de)有价成分和负价成分,即碱性脉石(de)价值和酸性脉石(de)影响,具体表达式依炉渣(de)二元碱度（R2）还是四元碱度（R4）列为两式：TFe（R2综）=TFe×[100+2R2(SiO2+ Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (1)TFe（R4综）=TFe×[100+2R4(SiO2+Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (2)式中R2、 R4分别为二元和四元炉渣碱度,SiO2、Al2O3、CaO和MgO 均为铁矿石(de)化学成分含量（%）.该两个表达式可说明铁矿石(de)实际品位,既考虑了碱性脉石（CaO+MgO）(de)作用,又扣除了酸性脉石（SiO2+ Al2O3）作为渣量(de)源头对品位造成(de)影响,这就是铁矿石(de)实际品位.这种综合评价法所不足(de)是尚没有考虑有害杂质对品位造成(de)影响（有害元素增加1%,高炉生产增加成本30~50元/吨）,下面以表达式〈2〉举2个实例作计算和分析说明.例1：宝钢进口巴西(de)高品位低SiO2低Al2O3矿(de)实际综合品位分析.进口铁矿粉和炉渣（宝钢1高炉）(de)化学成分列于下表19将表中数据代入〈2〉式得：TFe（R4综）=67.5×[100+2×1.026(0.7+0.74)-2(0.01+0.02)]-1×100% =67.5×[100+2.955-0.06]-1=67.5/102.9×100%=65.60%例2：沿海某钢铁企业进口印度低品位,高SiO 2高Al 2O 3矿(de)实际综合品位分析.进口铁矿粉和炉渣(de)化学成分列于下表20将表中数据代入〈2〉式得：TFe （R 4综）=60.0×[100+2×0.887(6.0+4.0)-2(0.2+0.10)]-1×100%=60.0×[100+17.74-0.6]-1 =60.0/117.14×100% =51.22%实例分析：由以上两个实例可以说明,铁矿石(de)脉石含量对其实际品位有直接影响.在宝钢条件下,进口铁矿石(de)综合品位仅比标出品位低不足 2.0%：△Tfe=标出品位一综合品位=67.5%-65.6%=1.9%.而对沿海某企业(de)高SiO 2高Al 2O 3矿而言,情况就大不一样,△Tfe=60.0%-51.22%=8.78%因此购买铁矿石必须考虑脉石(de)含量,特别要注意酸性脉石(SiO 2+ Al 2O 3)对综合品位(de)影响,达到合理(de)性价比.正因为矿石(de)Al 2O 3含量会影响炉渣Al 2O 3和MgO 含量,因此计算应考虑炉渣(de)四元碱度,而非二元碱度,故建议应采用计算式〈2〉作为铁矿石品位综合评价法.3.铁矿石冶金价值(de)评价方法：这一评价法是前苏联M.A.巴甫洛夫院士提出(de)铁矿石冶金价值(de)计算方法（公式）：P1=(F÷f)(p-C×P2-c×P3-g) (3)式中：P1为铁矿石(de)价值（元/t）, F为铁矿石(de)品位（%） f为生铁(de)含铁量（%） P为生铁车间成本（元/t） C为焦比（t/t） P2为焦炭价格（元/t）c为生铁熔剂消耗（t/t） P3为熔剂价格（元/t）g为炼铁车间加工费（元/t）M.A.巴甫洛夫院士提出(de)上一计算公式,是上世纪四十年代(de)事,当时铁矿石(de)品种很单一,主要是天然块矿入炉,当时高炉炼铁远没有喷煤,有害杂质对矿石冶炼价值(de)影响,也不如当代认识(de)突出,因此是一个很有水平(de)铁矿石价值计算公式,它既考虑了铁矿石(de)品位,同时考虑焦比和熔剂消耗(de)因素,它直接计算出了铁矿石在某厂条件下(de)利用价值,计算出来(de)数据直观所用铁矿石到厂(de)最高价,若购买超过P1(de)价格,就意味着采用这种价格(de)铁矿石冶炼工厂就要亏本.4.铁矿石极限价值和实用价值评价方法：根据现代高炉炼铁喷煤和有害元素对矿石冶炼价值(de)影响,也参照了国内邯钢和华菱集团涟钢对M.A.巴甫洛夫院士计算公式(de)修正意见,提出一个简单易行(de)直接入炉铁矿石价格(de)评价方法（计算公式）：铁矿石(de)剩余价值P 1=P M -P S (4)式中P M 为铁矿石用于冶炼(de)极限价值,P S 为铁矿石(de)实用价值.4.1、矿石(de)极限价值：P M =(F÷f)(P -C 1×P 1-C 2×P 2- C 3×P 3- C 4×P 4-g) (5)〈5〉式中(de)含义是铁矿石(de)极限价值等于生铁成本减去焦炭、喷煤熔剂、有害杂质(de)消耗加上车间加工费之和.〈5〉式中：F 、f 、P 和g 与〈3〉式中相同.C 1、P 1为焦比（t/t ）和焦炭(de)价格（元/t ） C 2、P 2为喷煤比（t/t ）和煤粉(de)价格（元/t ） C 3、P 3为炼铁熔剂消耗（t/t ）和熔剂(de)价格（元/t ） C 4、P 4为有害杂质总量（kg/t ）和其当量价值（元/kg ） 例3：设某厂买入(de)铁矿石品位(F)为62%,生铁(de)含铁量（f ）为95%,生铁(de)成本价格（P ）为2800元/t,炼铁焦比（C1）为380kg/t,焦炭(de)价格为2000元/t,喷煤比(C2)160kg/t,煤粉(de)价格（P2）为900元/t.吨铁有害杂质总量为3.5kg/t,有害杂质(de)当量价值(P4)为30元/kg,将以上数据代入〈5〉式得：P M =62%/0.95×(2800-0.38×2000-0.16×900-0.145×120-3.5×30-120)= 62%/0.95×（2800-760-144-17.4-105-120） = 62%/0.95×（2800-1146.4）= 1079.14元/t例3计算(de)结果告诉我们,在已知(de)条件下,62%品位铁矿石(de)最高买价（P M ）为1079. 14元/t,若超过此值,炼铁会亏本.4.2铁矿石实用价值：P S =C 1×Tfe+C 2(CaO+MgO)-C 3(SiO 2+Al 2O 3)-C 4(CaO+MgO+SiO 2+Al 2O 3+S+P+5×K 2O+Na 2O+PbO+ZnO+ As 2O 3+CuO+5CL) ………… 〈6〉 式中C 1为铁矿石(de)平均成本（元/tFe ）C 2为矿石中碱性脉石(CaO+MgO )(de)价值,C 3为矿石中酸性脉石（SiO 2+Al 2O 3)消耗熔剂(de)当量价值,C 4为矿石中除Fe 元素外其他元素消耗燃料(de)当量价值. 式中其余符号均为铁矿石(de)化学成分.〈6〉式(de)直观性很强,即铁矿石(de)实用价值等于其有价元素价值之和与负价元素消耗之和(de)差值.例5：某厂购进铁矿石(de)化学成分列于下表6设C 1=1815 C 2=400 C 3=520 C 4=430 将上表数据代入〈6〉中得：P S =1800×63.5%+400×(0.2+0.1)%-520×(4.5+1.9)%-430×(0.2+0.1+4.5+1.9)+0.05+0.07+5×0.2+0.18+0.10+0.10+0.15+0.008+5×0.01）%=1143.0+1.2-33.28-35.86 =1075.06元/t若把例3、例4结合起来,则P 1=P M -P S =1079.14-1075.06=4.08元/t 说明在上两种条件下,铁矿石有4.08元/t(de)剩余价值.相当于采用此矿价冶炼一顿生铁有4.08×1.65=6.73元(de)效益,可见效益甚微.注：本例题C 1、C 2、C 3和C 4(de)设定是根据长治钢铁公司(de)设定值由矿价(de)涨幅作适当调整而来(de)（原长钢(de)设定值C 1=585,C 2=100,C 3=172,C 4=143）,本例题中1800是根据平均矿价1200元/t,冶炼一顿生铁,采用63.5%品位需用 1.5吨矿,得吨铁平均矿价1800元.C 2、C 3、C 4各企业可根据本企业(de)实际数据作修正.以上铁矿石(de)极限价值和实用价值适用于直接入炉(de)块矿和球团矿,不适用于烧结生产和球团矿生产(de)粉矿和精粉.因为粉矿和精粉(de)实用价值还受着其烧结特征和球团焙烧特性(de)影响.4.3.烧结粉和球团精粉价值评价方法：已有(de)文献资料,对烧结粉(de)价值评价倾向于用单烧值(de)烧结指标和冶金性能进行经济分析,再根据所用烧结矿(de)炼铁价值去推算铁矿粉(de)价值,而且以自熔性烧结矿为基础.笔者认为这实际上是很难实现(de),笔者曾对十八种进口铁矿粉(de)单烧指标作过质量分析,进行单烧试验(de)料层厚度不同,碱度不同配比和混合料水分不同,且目前全国都生产高碱度烧结矿,难以作出统一(de)价值评价,在烧结生产中,各种矿(de)配比是根据合理(de)配矿实现(de),它(de)基础还是化学成分（包括烧损和有害杂质）,物理性能和高温特性.因此笔者认为对烧结粉矿(de)价值评价最基本(de)还是铁矿粉(de)化学成分（包括有价成分、负价成分和有害元素）和物理特性（烧损、粒度和粒度组成）,对目前已知各种矿粉(de)高温特性（同化性,液相流动性、粘结相强度,生成铁酸钙能力和固相连晶能力,也包括晶体颗粒大小,水化程度等）和已有(de)分类（A 类B 类C 类矿）要加以适当考虑（作修正系数,但这常规还是通过合理配矿解决）,至于用于球团生产(de)精粉也很复杂,同样是赤铁矿精粉,中国(de)、巴西(de)和印度(de)均有各自(de)不同特征.但对铁矿粉价值评价最基本(de)还是品位和化学成分,粒度和粒度组成包括（LOI ）值,基于以上分析,笔者认为对用于烧结和球团生产(de)粉矿和精矿粉,它们(de)价值主要还是应采用品位综合评价法加上有害元素影响,烧损和粒度组成(de)调整方法比较简易实用.铁矿粉(de)价值评价法用TFe 粉综表示:TFe 粉综=TFe×[100+1.5R 4(SiO 2+Al 2O 3)-2(CaO+MgO)+1.5(S+P+5×K 2 +Na 2O+PbO+ZnO+CuO+As 2O 3+5CL)+C 1LOI+C 2Lm]-1×100% (7)式中C1为烧损（LOI ）当量价值,根据经验；当LOI<3%时,C 1取“-0.6”当LOI=3%—6%时C1取“0”,当LOI>6%时.C 1取“0.6”,C 1所取舍尚可由企业作调整.C 2为粒度当量价值,当粉矿(de)粒度+8mm>5或 1.0—0.25mm,含量>22时应作修正,C 2可取绝对值超量%(de)“0.3”.例如粒度+8mm 为11%和（1.0—0.25mm ）为28%时,C 2Lm 项(de)值为0.3×（11-5）+0.3（28-22）=3.6,C(de)数值企业也可根据生产数2据作调整.例5：某钢铁企业购进(de)烧结粉,化学成分指标列于下表7（R4为1.02）粒度：+8mm为9%,（1.0—0.25mm）为24%.将上表中数据代入〈7〉中得：Tfe粉综=62.0×[100+1.5×1.02(6.8+2.6)- 2(0.2+0.1)+1.5(0.05+0.06+5×0.1+0.20+0.18+0.16+0.20+0.10+5×0.02)+0.3（4+2）]-1×100%=62.0×[100+17.907]-1×100%=62.0/117.907×100%=52.58%说明某钢铁公司购进62.0%品位(de)铁矿粉,其实际(de)价值相当于52.26%(de)品位价值.。
一烧结基本原理
一烧结基本原理烧结是一种将粉末状物质通过加热处理，使其颗粒间发生结合，形成致密坚固固体的加工工艺。
烧结的基本原理是利用粉末颗粒间的表面扩散和粘结现象。
粉末颗粒间的表面扩散是指在高温下，粉末颗粒表面的原子或离子因能量梯度而发生位移，从而扩散到颗粒表面。
在颗粒接触面上，颗粒表面扩散相遇时，就会发生粒间结合。
而粘结是颗粒间相互吸附，并形成新的键合力。
烧结的主要工艺分为两个阶段：初级焙烧和二次烧结。
初级焙烧是将粉末颗粒在升温的重力作用下接触、聚结和烧结的过程。
通过初级焙烧可以使粉末颗粒间的结合力增强，颗粒之间的间隙减小，从而增加烧结体的密实性。
在初级焙烧过程中，粉末颗粒表面的扩散使颗粒间形成颗粒接触，再通过粘结力增强颗粒间的粘结，并最终使粉末颗粒相互结合成为一体。
二次烧结是在初级焙烧的基础上进行的再烧结过程。
在初级焙烧中已形成的颗粒结合体在二次烧结中会继续收缩，使得颗粒之间的间隙进一步减小，从而提高烧结体的致密性。
在二次烧结的过程中，粉末颗粒表面扩散再次发生，使得原本疏松的颗粒结合体进一步密实与凝结。
烧结的基本原理在于高温下的颗粒表面扩散和粘结，这些现象使粉末颗粒相互结合成为一体，从而形成坚固致密的烧结体。
烧结常用于金属和陶瓷等材料的加工过程中，可以改善材料的强度、致密性、耐磨性和导热性等性能。
烧结还可以制备各种复杂形状和高精度的工件，广泛应用于航空航天、汽车、机械、电子等领域。
同时，烧结也是一种高效的资源利用方式，可以回收再利用废弃粉末，减少资源浪费。
总之，烧结的基本原理是利用粉末颗粒间的表面扩散和粘结现象，在高温下使粉末颗粒相互结合成为一体，从而形成致密坚固的固体。
烧结是一种重要的材料制备工艺，具有广泛的应用前景和重要的经济意义。
烧结的原理
烧结的原理烧结是一种重要的冶金工艺，广泛应用于铁矿石、铬矿石、锰矿石等矿石的加工过程中。
烧结的原理是通过矿石颗粒之间的结合作用，将散乱的矿石颗粒烧结成块状物，以便于后续的冶炼和加工。
本文将从烧结的原理入手，对烧结过程中所涉及的关键原理进行介绍。
首先，烧结的原理涉及到矿石颗粒之间的结合作用。
在烧结过程中，矿石颗粒经过高温热处理，表面会产生一层熔融的物质，这些物质能够在颗粒之间形成一种粘结作用，使得颗粒能够相互结合。
同时，烧结过程中还会产生一些气体，这些气体会在颗粒之间形成一种“填隙”作用，使得颗粒之间的结合更加牢固。
其次，烧结的原理还涉及到热传导和热膨胀。
在烧结过程中，矿石颗粒会受到高温的加热，从而导致颗粒内部温度升高。
当颗粒内部温度升高时，颗粒会发生热膨胀，使得颗粒之间的接触面积增大，从而促进颗粒之间的结合。
同时，热传导也会使得矿石颗粒表面的熔融物质能够向颗粒内部传导，进一步增强颗粒之间的结合作用。
另外，烧结的原理还与矿石颗粒的化学成分和结构特性有关。
不同种类的矿石在烧结过程中会产生不同的熔融物质，这些熔融物质的性质会影响矿石颗粒之间的结合情况。
同时，矿石颗粒的结构特性，如颗粒的形状、大小、表面粗糙度等也会影响烧结的效果。
最后，烧结的原理还与烧结工艺参数的选择有关。
在实际的烧结过程中，烧结温度、烧结时间、烧结气氛等参数的选择会直接影响烧结的效果。
合理选择这些参数，可以使烧结过程更加有效，提高烧结块的质量和产量。
总之，烧结的原理是一个复杂的物理化学过程，涉及到矿石颗粒之间的结合作用、热传导和热膨胀、化学成分和结构特性以及烧结工艺参数等多个方面。
只有深入理解烧结的原理，才能更好地指导烧结工艺的实际应用，提高烧结产品的质量和产量。
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世界粗钢产量 中国粗钢产量 中国粗钢产量占世界比例 第二次高速增长 第一次高速增长
钢铁工业在社会工业化进程中起着重要的作用： 第一次高速发展 20 世纪 50 年代至 70 年代（ 1973 ），钢产量由 2 亿吨左右增至 7 亿吨。美、欧发达国家，日本 、前苏联及东欧社会主义国家，二次世界大战 后的恢复重建和工业化。 第二个高速增长期 20世纪与21世纪之交开始，发展中国家（主要
是中国）及新兴工业国家的工业化和大规模基 亿吨，占世界总量的49.2%。
础设施建设。
1 钢铁工业发展现状
120000 100
12.5 16 14
100000
烧结矿产量 占含铁炉料比例
国内矿（原矿） 进口矿
10.0
国内矿（原矿） (亿吨)
10 8
7.5
60000
5.0 6 4 2 0 0.0
200 0 200 1 200 2 200 3 200 4 200 5 200 6 200 7 200 8 200 9 201 0 201 1 201 2 201 3 201 4 201 5 201 6 201 7 201 8
73% 19%
劳动力成本 25%
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018
9% 12% 19%
4% 4%
年份
制造成本及 其他
Part
2
铁矿资源现状
2.1 世界铁矿资源概况
●世界铁矿石储量 1600 亿吨，铁矿石基础储 量3700亿吨 ●铁金属储量 800 亿吨，铁金属基础储量为 1800亿吨 ●世界上铁矿资源主要分布在乌克兰、俄罗 斯、中国、澳大利亚、巴西、美国、哈萨克 斯坦、印度、加拿大、委内瑞拉、波兰、瑞
●我国累计探明铁矿资源储量628.82亿吨，其中基础储量261.84亿吨
●按目前的开采速度计算，保证年限不到60年
2.2 我国铁矿资源概况
●中国铁矿资源分布较广，储量较为集中的地区有鞍 本地区、冀东地区、四川西昌、山西太古岚、湖北大 冶及内蒙古白云鄂博等地区。 ●磁铁矿是主要铁矿石原料，储量和开采量均居首， 探明储量约占总储量50％，分布于辽宁、河北、山西、 山东、安徽和内蒙古等省区。 ●赤铁矿含铁量在30％～50％，含磷高，属难选矿石， 探明储量约占总储量18％，主要分布在辽宁、湖北、 河北、四川、湖南和内蒙等省区。 ●钒钛磁铁矿含铁品位一般在 30 ％以下，伴生 V 、 Ti 等贵重金属，矿床规模大，易采易选，探明储量约占 总储量14％，主要分布于四川和河北两省。
18.11
1.33
0.93
7.00
2.16
3.02
2.4 典型铁矿石
典型铁矿石的粒度组成
矿名 巴西A
巴西B 粒度组成/% +8 mm 5-8 mm 3-5 mm 1-3 mm 0.5-1 mm 0.25-0.5 mm -0.25 mm 平均粒 度 / mm
铁矿 类型 粉矿
粉矿
5.24
12.62
12.02
●“杂”:组分杂，多组分共(伴)生铁矿石储量占总储
量的1/3 ●“细” : 嵌布粒度细， 20 ％以上属于细粒嵌布的赤
铁矿
●“小”:矿床多为中、小型矿床，大型矿床只占5％ ●“低”:可采储量占资源总量的比例低，约20.45%
差距，SiO2、A12O3、P、S等杂质含量略高
于进口矿。
2.3 铁矿资源变化趋势
0.18
0.20 0.10 0.16 0.17 0.53 0.82
2.93
4.66 5.62 2.84 4.01 4.02 5.97
1.77
1.98 1.37 2.32 1.44 0.80 0.89
6.22
8.22 11.07 3.52 0.98 1.05 1.11
镜铁矿
磁铁矿
国内矿B
磁铁矿
60.07
澳洲大矿山品种不变， 品质下降(P,硅铝升高)
巴西 VALE 52Mt 南部烧结粗粉减少、停 其 它 57Mt 产，细粒精矿粉增加
南非产品以优质块矿为 主，烧结用粉矿量不大 共计3亿吨，三大矿石占1.2亿吨
2.3 铁矿资源变化趋势
600 综合焦比 入炉品位 550
61
60.49
60
烧损大（LOI）：结晶水高(6-10%)
高炉入炉品位
59
综合焦比
碳酸根(Fe 35-40%, LOI 20-30%) 低铁高硅：澳大利亚金西矿（SiO26-8%） 低铁高铝：非洲矿业（Al2O36-8%, SiO2<1%） 低铁高硅高铝：印度矿、国产矿
500
58
57
450
56
400
55
2017年
86年
88年
90年
92年
94年
96年
2002年
2004年
2006年
2010年 2008年
2012年
2014年
2.4 典型铁矿石
典型铁矿石的化学成分
矿种 巴西A 巴西B 巴西C 澳BP 类型 赤铁矿 赤铁矿 TFe 65.69 67.22 68.09 61.79 FeO 1.01 0.14 0.22 1.15 CaO 0.00 0.07 0.02 0.08 MgO 0.11 0.27 0.26 0.26 SiO2 3.91 1.04 1.38 4.22 Al2O3 0.69 1.00 0.39 1.98 LOI 1.61 1.76 1.05 4.75
11.57
15.25 19.17 15.74 10.80 2.20 1.73 1.00
15.40
8.81 10.72 13.27 4.00 3.61 4.86 1.90
31.41
12.42 9.73 34.48 12.30 92.99 89.76 97.00
2.07
2.76 3.20 1.87 3.16 0.14 0.39 0.10
●按目前的铁矿石开采速度，世界铁矿资源
可保证100年以上。
2.1 世界铁矿资源概况
巴西
●铁矿资源丰富，集中分布在南部的米纳斯-吉拉斯 和北部的卡拉加斯地区 印度 ●亚洲最大的富铁矿产地，储量居世界第9位 ●以富矿为主， 50％的赤铁矿具有62％以上品位 ●第五大铁矿石生产国，第三大出口国 ●铁矿石类型主要有赤铁矿和磁铁矿，赤铁矿约 占总储量的75%
粉矿
粉矿 粉矿 粉矿 粉矿 精矿 精矿 精矿
6.79
8.12 14.16 5.66 7.00 0.00 0.00 0.00
9.44
10.07 15.55 9.49 14.20 0.00 0.71 0.00
11.07
19.33 12.49 7.91 26.60 0.30 1.51 0.00
14.32
26.00 18.17 13.44 25.10 0.90 1.43 0.10
澳大利亚 印度 加拿大 南非 委内瑞拉 309 134 62 28 18 赤铁矿、褐铁矿 赤铁矿、磁铁矿 镜铁矿、磁铁矿 赤铁矿 多孔赤铁矿、镜铁矿 国家
世界铁矿石储量情况
可开采储量/ 亿吨 主要矿石类型
巴西
616
多孔赤铁矿、镜铁矿
典和南非等国。
●巴西、澳大利亚、印度、加拿大和南非等 国的储量约占世界总储量的78％。
17.29
9.96
11.61
20.37
13.65
12.40
10.63
7.94
14.32
32.06
19.88
2.17
3.03
巴西C
澳BP
精矿
粉矿
Байду номын сангаас
0.00
8.10
0.00
10.20
0.00
13.40
0.00
14.00
0.76
9.10
1.92
11.30
97.32
33.90
0.13
2.28
MAC
FMG 杨迪 印度粉 南非 加拿大 国内矿A 国内矿B
可选择矿点少、小，品质不 稳定，价格物流没有优势 俄罗斯 3.5Mt
新增产能分布图
西非高品质矿石新增产能 集中地，潜在战略资源
加拿大 力拓 5Mt 其它 16Mt
北部Carajas粉矿数量 稳定，近期P略微上升
西非 33Mt 澳大利亚 可市场化的印度矿质量和 力拓 53Mt 供应量不稳定 BHP 9Mt 其它 69Mt
2.4 典型铁矿石
典型铁矿石的物理性能
矿种 巴西矿A 巴西矿B 巴西矿C 澳矿A 最大毛细 水/% 11.03 10.23 14.83 12.05 毛细水迁移速度 /mm· min-1 10.26 44.20 3.50 4.67 最大分 子水/% 2.97 1.38 1.43 3.35 成球性 指数 0.37 0.16 0.11 0.39 堆密度 /g· cm-3 2.31 1.81 1.28 2.07 真密度 /g· cm-3 4.55 4.45 5.01 4.35
镜铁矿
赤铁矿 褐铁矿 褐铁矿 褐铁矿 赤铁矿 赤铁矿
MAC
FMG 杨迪 印度粉 南非 加拿大 国内矿A
61.93
58.62 57.21 63.32 65.04 66.80 63.46
0.86
1.22 1.29 1.72 0.57 1.54 22.42
0.04
0.10 痕量 0.05 0.15 0.10 1.19
98年
2000年
2002年
2004年
2006年
2008年
2010年
2012年
2014年
2016年
6.5
59.5
钒钛铁矿（钛，铝，镁, TiO2 8-12%）