烧结矿、球团矿、海绵铁

国产精矿的用法
目前我国年产铁精矿2.15亿吨， 大约75％用于烧结矿， 只有25％用于球团矿生产。
要大力发展国产球团矿
节能：生产1吨烧结矿消耗60 kg煤， 而生产1吨球团矿消耗20 kg。
环保： CO2排放少，球团矿生产在 矿山，远离大城市。
球团矿的固结机理 与氧化放热反应
靠赤铁矿再结晶与晶粒长大固结。 一公斤磁铁矿氧化为赤铁矿放热： 2Fe3O4 + O =3 Fe2O3 放热530.68 kj/kg。
国内外的转底炉举例
名称
Iห้องสมุดไป่ตู้metco
Dynamics
广田 君津 鞍山 山西
外径 m
16.7 50.0 21.5 24.0 7.3 16.3
产 量 金属化率 投 资
万吨/年
％
美元/吨
9.0 92 170
52.0 85 110
10.0 90
－
13.0 80
－
2.0 85 37.5
7.0 85 22.3
中国竖炉的生产现状
16 m2 14 m2 10 m2 9 m2 8 m2 5 m2
1 1 13 3 44 2
竖炉64座，总面积为549 m2，年生产能力为2850万吨。 此外，还有许多以煤炭为燃料的圆形竖炉，年产球团矿 约200万吨。
中国的带式焙烧机的现状
厂家 鞍钢
规格 年产量 TFe
m2
万吨
％
回转窑 直径×长m
4×44.8 4.7×35.0
TFe
FeO
%
%
65.31
0.55
年产量 万吨
120
S %
0.007
煤粉消耗 Kg/t
18.81 抗压强度
kg
255
5年来建成和在建的 链篦机－回转窑
产能 500 240 200 120 80 60 40
万吨/年
数量 1 5 3 5 9 4 6
总计33台，生产能力为4100万吨。 2006年底若全部达产，则中国球团矿的年产量将 达到7300万吨。
含炭球团矿的还原过程
3Fe2O3 +CO = 2Fe3O4 + CO2 2Fe3O4 + 2CO = 6FeO + 2CO2 6FeO + 6CO = 6Fe + 6CO2 9CO2 + 9C = 9CO 3Fe2O3 + 9C = 6Fe + 9CO (ᅀH)25℃ = 862.5 kcal/kg Fe
高碱度烧结矿
从上世纪70年代至今，普遍使用； 以铁酸钙为主要粘结相； 强度高，还原性好，粒度整齐； 与酸性球团矿、块矿配合使用； 高炉的指标更好。
高碱度烧结矿的显微结构
针状铁酸钙生成机理
用赤铁矿烧结能够生成SFCA, 用磁铁矿烧结也能够生成SFCA。 其反应式为： 9(Fe,Al)2O3 + 2(2CaO.SiO2) + CaOSS = 5CaO.2SiO2.9(Fe,Al)2O3
努力提高国产球团矿的品质
提高铁精矿的含铁品位， 降低SiO2在球团矿里的含量。
海绵铁（金属化球团矿）
直接作为炼钢的原料。 竖炉法：米德兰法、HyL法； 回转窑法：一步法和二步法； 转底炉法－RHF。
转底炉－RHF
以含炭球团矿（压块）为原料， 在1250－1350℃下还原20－30分钟， 得到金属化率不低于80 ％的产品。
烧结矿、球团矿、海绵铁
北京科技大学 冯俊小
2010年11月30日
烧结矿
我国高炉炼铁的主要原料
烧结技术发展的过程
1，酸性烧结矿 2，自熔性烧结矿 3，高碱度烧结矿
酸性烧结矿
最早的烧结，不加熔剂； 处理块矿的筛下物与钢铁厂粉尘； 以硅酸铁为主要粘结相； 酸性烧结矿的还原性低。
自熔性烧结矿
碱度（CaO/SiO2)在1.0左右； 目标是使高炉不加石灰石； 以硅酸钙为主要粘结相； 烧结矿的还原性改善； 生铁含Si降低，焦比显著下降。
322
214 64.63
能耗 MJ/t
645
包钢
162
114 61.92 890
链篦机－回转窑在中国的发展
上世纪90年代中期，首钢联合北科技 大学改造迁安的链篦机－回转窑，以 煤粉为能源，于2000年投产成功。 从而为全国树立了榜样。
首钢的第一套链篦机－回转窑
首钢链篦机－回转窑的指标
链篦机 宽×长 m
针状铁酸钙的生成条件
高碱度(CaO/SiO2 > 1.6)； 一定的SiO2含量； 合适的Al2O3/SiO2比值； 低配炭、厚料层和较低的烧结温度。
球团矿在中国的发展
起步于上世纪50年代； 60－70年代发展并完善了竖炉工艺； 带式焙烧机未得到发展； 本世纪初链篦机－回转窑迅速发展。
中国式的球团矿竖炉
开炉 日期
1978 1997 2000 2000 1996 2002
我国的第一座转底炉
转底炉的功能
1，生产海绵铁或预还原金属化炉料； 2，处理钢铁厂的粉尘，回收锌； 3，钒钛铁矿的综合处理。
谢谢