烧结返矿与复合造渣剂PPT课件
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烧结培训课件(动力)
整个烧结系统工艺流程如图1—1所示。
图1—1 烧结系统工艺流程图燃料图1-1 工艺流程图一、铁矿石烧结1.原燃料入厂标准与使用1.1原燃料1.1.1铁精矿烧结、球团使用的铁精粉技术要求粒度－200目≥55％；竖炉用精矿粉粒度－200目≥65％。
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Fe3O4,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(Fe2O3)，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mFe2O3.nH2O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FeCO3，理论含铁量为48.2%。
在碳酸铁的矿床中，碳酸盐的一部分铁往往与其它金属组成各种复盐。
1.1.2氧化铁皮烧结使用的氧化铁皮技术要求1.1.3熔剂烧结使用的熔剂技术要求烧结用生石灰粒度≤3mm粒级含量不低于90%。
烧结用生石灰中的熔瘤、焦炭等杂质应捡出，且新鲜、干燥、不得混入外来杂物。
1.1.4燃料烧结使用的燃料技术要求2.燃料加工燃料先入对辊破碎机粗破碎。
经过对辊破碎以后的燃料产品粒度<10mm，再入四辊破碎机细碎。
经过四辊破碎后的燃料粒度，应能满足烧结工艺要求。
焦粉粒度≤3mm的部分>80%，无烟煤粒度≤3mm的部分>75%，正常情况下禁止煤焦混用。
如果焦煤混用要提前报告作业规划室工艺工程师经批准后实施，视焦煤粉混合比例和烧结原料结构确定粒度合格率，原则上破碎后≤3mm的粒级≥70%。
燃料进入四辊和对辊破碎前，先由除铁器除铁，各台除铁器必须保持正常使用和清洁。
烧结工艺 ppt课件
8.如何解决还原性与强度矛盾的问题
PPT课件
31
烧结矿的种类
根据烧结矿碱度（CaO/SiO2）不同，分为 普通烧结矿(非自熔性烧结矿)：碱度低于1.0 自熔性烧结矿:碱度在1.0～1.5 高碱度烧结矿：碱度在1.5～3.5 超高碱度烧结:碱度大于3.5
PPT课件
32
第三讲 烧结原理
PPT课件
33
有害元素的控制
S
P
Cu Pb
Zn
As
F K2O+Na2O
<0.12% 0.03~0.08% <0.3% <0.1% <0.1~0.2% <0.07% <1% <0.1~0.6%
PPT课件
20
为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均 匀，并且保证高炉的透气性，需要把选 矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块 状原料。
粒度过小，燃烧速度快，高温时间短，烧结矿强度差；透气性变差，风 量少，产量低；部分燃料被废气带走。
燃料用量影响：
用量多：燃烧层温度高且厚，液相多，透气性差。料层下部烧不透，产 量降低。
用量少：无法烧结，
PPT课件
38
烧结料层中的温度变化
1、烧结料层中的温度变 化：
1）烧结温度：指烧结料层 中某一点所达到的最高 温度。
低
——换热效果好 矿石粒度不能过大 （8～40mm)
PPT课件
11
高炉冶炼过程
铁氧化物的还原 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
——提高产量 提高矿石的还原性 提高矿石含铁量（品位）
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12
铁矿石的评价
品位高：将含Fe量达到理论值的70%以上的矿石
无机非金属材料基础第十章 烧结ppt课件
压，凹处呈负压，故存在着使物质自凸处 向凹处迁移。
参见P114内容
3、空位差
颗粒外表上的空位浓度普通比内部空
位浓度为大，二者之差可以由下式描画：
C
3 RT
Co
式中：ΔC为颗粒内部与外表的空位差；γ
为外表能；δ3空位体积；ρ曲率半径；Co
为平外表的空位浓度。
这一空位浓度差导致内部质点向外
表分散，推进质点迁移，可以加速烧结。
如热压烧结，电火花烧结，热等静压 烧结，微波烧结、反响烧结、活化烧结、 松装烧结等。
四、烧结过程推进力
烧结过程推进力是：能量差、压力差、空位差。
1、能量差
近代烧结实际以为，粉状物料的外表能大于多晶 烧结体的晶界能，这就是烧结的推进力，即粉状物料 外表能与多晶烧结体晶界能的能量差。
任何系统降低能量是一种自发趋势、粉体经烧 结后，晶界能取代了外表能，这是多晶资料稳定存在 的缘由。
在外表能驱动下，由粉体变成致密
体。
烧结分类
按照烧结时能否出现液相，可将烧结 分为两类：固相烧结和液相烧结。
固相烧结是指烧结温度下根本上无液 相出现的烧结，如高纯氧化物之间的烧结 过程。
液相烧结是指有液相参与下的烧结， 如多组分物系在烧结温度下常有液相出现。
近年来，在研制特种构造资料和功能 资料的同时，产生了一些新型烧结方法。
14.1 烧结概论
一、烧结定义
宏观定义：粉体原料经过成型、加热到低于熔点的温 度，发生固结、气孔率下降、收缩加大、致密度提高、 晶粒增大，变成巩固的烧结体，这个景象称为烧结。 微观定义：固态中分子〔或原子〕的相互吸引，经过 加热，质点获得足够的能量，进展迁移使粉末体产生 颗粒粘结，产生强度并导致致密化和再结晶的过程称 为烧结。
参见P114内容
3、空位差
颗粒外表上的空位浓度普通比内部空
位浓度为大，二者之差可以由下式描画：
C
3 RT
Co
式中：ΔC为颗粒内部与外表的空位差；γ
为外表能；δ3空位体积；ρ曲率半径；Co
为平外表的空位浓度。
这一空位浓度差导致内部质点向外
表分散，推进质点迁移，可以加速烧结。
如热压烧结，电火花烧结，热等静压 烧结，微波烧结、反响烧结、活化烧结、 松装烧结等。
四、烧结过程推进力
烧结过程推进力是：能量差、压力差、空位差。
1、能量差
近代烧结实际以为，粉状物料的外表能大于多晶 烧结体的晶界能，这就是烧结的推进力，即粉状物料 外表能与多晶烧结体晶界能的能量差。
任何系统降低能量是一种自发趋势、粉体经烧 结后，晶界能取代了外表能，这是多晶资料稳定存在 的缘由。
在外表能驱动下，由粉体变成致密
体。
烧结分类
按照烧结时能否出现液相，可将烧结 分为两类：固相烧结和液相烧结。
固相烧结是指烧结温度下根本上无液 相出现的烧结，如高纯氧化物之间的烧结 过程。
液相烧结是指有液相参与下的烧结， 如多组分物系在烧结温度下常有液相出现。
近年来，在研制特种构造资料和功能 资料的同时，产生了一些新型烧结方法。
14.1 烧结概论
一、烧结定义
宏观定义：粉体原料经过成型、加热到低于熔点的温 度，发生固结、气孔率下降、收缩加大、致密度提高、 晶粒增大，变成巩固的烧结体，这个景象称为烧结。 微观定义：固态中分子〔或原子〕的相互吸引，经过 加热，质点获得足够的能量，进展迁移使粉末体产生 颗粒粘结，产生强度并导致致密化和再结晶的过程称 为烧结。
铁矿粉烧结理论课件
25
82.0
81.5
24
81.0
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。
23 0
50
100
燃 料 中 煤 粉 含 量 /%
9
0
50
100
燃 料 中 煤 粉 含 量 /%
图4－9 焦、煤对比(韶钢试验)
60
RI/%
2.3.固体燃料的用量
在烧结过程中，氧化物的再结晶，高 价氧化物的还原和分解，低价氧化物的氧 化物的氧化,液相生成数量，烧结矿的矿 物组成及烧结矿的宏观和微观结构等，在 很大程度上取决于燃料的用量，对不同种 类的矿石，烧结最适宜的燃料用量亦不同；
预热层 干燥层 湿料层 铺底料层
300~400℃
120℃ 60℃
冷却、再氧化
1000~1100℃
冷却、再结晶（塑性烧结矿）
固体碳燃烧和液相形成
700~800℃ 固相反应、氧化、还原、分解
去水
水分凝结
温度℃
最高温度点在燃烧层中部，高温持续时间1~1.5min 负压1000~1600mmH2O
表面赤热部分
因此焦粉和无烟煤中的挥发分含量，不应超过5％。
24
1.7
利 用 系数 /t/hm2
烧结生产应用知识57页PPT文档
多数采用的是重量法配料。
2-7 简述人造富矿的含义。 答：人造富矿是将富矿粉或精矿粉经过烧结、球
团、压团等方法制造成满足冶炼要求的块矿，简称 人造富矿。 2-8简述富矿粉和贫矿粉的含义。
答：天然矿粉或自然矿粉或原生矿粉的含铁量在 45％以上的，通常为富矿粉，含铁量低于45％的通 常称为贫矿粉。45％这个界限随着答：提高混匀效果对提高产量十分明显。按多年
来生产实践统计的数据，TFe的标准偏差每降低0 ．1％，烧结矿产量可提高0．28％，高炉产量可提 高0．56％。如澳大利亚肯布拉港钢铁厂在设置了 混匀设施后，高炉产量提高达10％；德国曼内斯曼 冶金厂，采用混匀矿后，烧结机产量提高了15．5 ％。
16 简述烧结矿中的硫对高炉的影响。 答：矿石中含硫升高0．1％，高炉焦比升高5％
，而且硫会降低生铁流动性及阻止碳化铁分解，使
铸件易产生气孔。硫会大大降低钢的塑性，使钢在 加热过程中出现热脆现象。
17 简述烧结矿化学成分的稳定性对高炉指标的影 响。
答：有经验数据表明：烧结矿TFe波动范围由 ±1．0％降到±0．5％，高炉利用系数可提高2．0 ％，焦比降低1．0％；烧结矿碱度波动范围由±0 ．1降到±0．05，高炉利用系数可提高2．5％，焦 比降低1．3％。
(3) 精矿粉：天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等
加工处理后的矿粉叫精矿粉，如重选、浮选、磁选 精矿粉等。
2-11 简述网目的含义。 答：网目，即1英寸筛网上的筛孔数，这是英国
泰勒标准筛的表示方法。网目与孔径有对应的关系 ，如100网目为0．147rnm，150网目为0．104mm ，200目为0．074mm等。不同的标准，有不同的 对应关系。
4 烧结矿的碱度有几种表示方法?一般使 用几元碱度?
2-7 简述人造富矿的含义。 答：人造富矿是将富矿粉或精矿粉经过烧结、球
团、压团等方法制造成满足冶炼要求的块矿，简称 人造富矿。 2-8简述富矿粉和贫矿粉的含义。
答：天然矿粉或自然矿粉或原生矿粉的含铁量在 45％以上的，通常为富矿粉，含铁量低于45％的通 常称为贫矿粉。45％这个界限随着答：提高混匀效果对提高产量十分明显。按多年
来生产实践统计的数据，TFe的标准偏差每降低0 ．1％，烧结矿产量可提高0．28％，高炉产量可提 高0．56％。如澳大利亚肯布拉港钢铁厂在设置了 混匀设施后，高炉产量提高达10％；德国曼内斯曼 冶金厂，采用混匀矿后，烧结机产量提高了15．5 ％。
16 简述烧结矿中的硫对高炉的影响。 答：矿石中含硫升高0．1％，高炉焦比升高5％
，而且硫会降低生铁流动性及阻止碳化铁分解，使
铸件易产生气孔。硫会大大降低钢的塑性，使钢在 加热过程中出现热脆现象。
17 简述烧结矿化学成分的稳定性对高炉指标的影 响。
答：有经验数据表明：烧结矿TFe波动范围由 ±1．0％降到±0．5％，高炉利用系数可提高2．0 ％，焦比降低1．0％；烧结矿碱度波动范围由±0 ．1降到±0．05，高炉利用系数可提高2．5％，焦 比降低1．3％。
(3) 精矿粉：天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等
加工处理后的矿粉叫精矿粉，如重选、浮选、磁选 精矿粉等。
2-11 简述网目的含义。 答：网目，即1英寸筛网上的筛孔数，这是英国
泰勒标准筛的表示方法。网目与孔径有对应的关系 ，如100网目为0．147rnm，150网目为0．104mm ，200目为0．074mm等。不同的标准，有不同的 对应关系。
4 烧结矿的碱度有几种表示方法?一般使 用几元碱度?
第三章 烧结生产工艺ppt课件
19
③低负压小风量操作：ΔP=9.8～11.8KPa Q＝50～ 60m3/(m2·min)，其意义为：低能耗，低产量，钢铁生 产不景气时，采用此法提高产品质量。
⑵烧结终点的控制及判断 烧结终点：控制料层厚度、垂直烧结速度与机速，使烧
结终点正好位于最后(或前一个)风箱处。中小型烧结机 一般控制在倒数第二个风箱上。
护箅条，延长使用寿命，提高作业率； ②铺底料组成过滤层，可防止粉料从炉箅缝隙被抽走，减少烟
气含尘量，延长抽风机转子的使用寿命； ③防止细粒料堵塞和粘结箅条，保持有效抽风面积不变，使气
流分布均匀，减小抽风阻力，提高烧结机产量，降低返矿率； ④改善烧结机操作条件，便于实现烧结过程的自动控制。
13
⑵布料要求： ①沿台车宽度方向上，粒度及化学成分均匀确保透气性一致。 ②料层厚度符合要求，保证料面平整，并有一定松散性，防止
第三章 烧结生产工艺 3.1烧结生产工艺流程
1
包钢1烧：210m2，有效长60米，宽3.15米，风箱23个， 台车108块，上下各54块。
2
3
烧结机台车外侧 烧结机\烧结机.mp4 烧结机\烧结机1.m4p4
3.2 烧结原料 原料：含铁矿粉；熔剂；燃料 要求：
1）铁矿粉： 品位高，成分稳定，杂质少，粒度8-10mm 以下。
整理，烧结矿处理\底料运输.mp4 整理，烧结矿处理\返矿运输.mp4 整理，烧结矿处理\烧结矿运输.mp4 整理，烧结矿处理\缓慢移动的环冷机.mp4
28
3.6强化烧结生产的技术措施
一、加强烧结原料准备，改善料层透气性
⑴改进原料粒度和粒度组成 ⑵强化混料作业，提高制粒效果
适宜粒度组成：3-0mm <15%,3-5mm40-50%, 5-10mm<30%;>10mm<10%.
③低负压小风量操作：ΔP=9.8～11.8KPa Q＝50～ 60m3/(m2·min)，其意义为：低能耗，低产量，钢铁生 产不景气时，采用此法提高产品质量。
⑵烧结终点的控制及判断 烧结终点：控制料层厚度、垂直烧结速度与机速，使烧
结终点正好位于最后(或前一个)风箱处。中小型烧结机 一般控制在倒数第二个风箱上。
护箅条，延长使用寿命，提高作业率； ②铺底料组成过滤层，可防止粉料从炉箅缝隙被抽走，减少烟
气含尘量，延长抽风机转子的使用寿命； ③防止细粒料堵塞和粘结箅条，保持有效抽风面积不变，使气
流分布均匀，减小抽风阻力，提高烧结机产量，降低返矿率； ④改善烧结机操作条件，便于实现烧结过程的自动控制。
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⑵布料要求： ①沿台车宽度方向上，粒度及化学成分均匀确保透气性一致。 ②料层厚度符合要求，保证料面平整，并有一定松散性，防止
第三章 烧结生产工艺 3.1烧结生产工艺流程
1
包钢1烧：210m2，有效长60米，宽3.15米，风箱23个， 台车108块，上下各54块。
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3
烧结机台车外侧 烧结机\烧结机.mp4 烧结机\烧结机1.m4p4
3.2 烧结原料 原料：含铁矿粉；熔剂；燃料 要求：
1）铁矿粉： 品位高，成分稳定，杂质少，粒度8-10mm 以下。
整理，烧结矿处理\底料运输.mp4 整理，烧结矿处理\返矿运输.mp4 整理，烧结矿处理\烧结矿运输.mp4 整理，烧结矿处理\缓慢移动的环冷机.mp4
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3.6强化烧结生产的技术措施
一、加强烧结原料准备，改善料层透气性
⑴改进原料粒度和粒度组成 ⑵强化混料作业，提高制粒效果
适宜粒度组成：3-0mm <15%,3-5mm40-50%, 5-10mm<30%;>10mm<10%.
【新整理】《烧结工艺培训》ppt课件
其他置场统一名称为：石灰石置场（现石灰石场地） 焦粉置场（现西六道焦粉场地） 球团矿置场（现西六道落地球团场地） 烧结矿置场（现落地烧结矿场地）
烧结工艺、物流、成本培训
培训材料
（二）物流分析
I
III II
烧结物流路线图
烧结工艺、物流、成本培训
烧结物流改造对比
培训材料
球团矿工艺
新建90 平矿粉 库
作业方式
上料 攒堆 上料
运输起点
运输终点
1 2 3 4 5 6 7 8 9
烧结厂
烧结厂 烧结厂 烧结厂 烧结厂 烧结厂
竖炉2区
烧结1区 烧结2区 烧结2区 烧结2区 烧结2区
运达
运达 运达 运达 运达 运达
矿粉
矿粉 矿粉 矿粉 矿砂 矿砂
推土机
推土机 挖掘机 推土机 铲车 挖掘机
攒堆
攒堆 上料 攒堆 攒堆 攒堆
新建90 平矿砂库
新建90平 镁石库
改建8平竖炉 矿粉库
下一页
烧结工艺、物流、成本培训
培训材料
（二）物流分析
三线镁石置场
三线矿砂置场 矿 砂 倒 运
180平料库
（原三万五厂房）
取 消
三线置场上料口
待 定
90平矿粉库
90平矿砂库
90平镁石库
返回
烧结工艺、物流、成本培训
培训材料
（二）物流分析
路线发生变化的运输外协
烧结工艺、物流、成本培训
主讲人：李一
培训单位：企划处
培训材料
• 烧结厂概况 • 物流分析 • 烧结矿工艺
• 球团矿工艺 • 烧结与球团差异对比 • 烧结厂成本构成
烧结工艺、物流、成本培训
转炉炼钢造渣剂课件(2013.10.24)
35
转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
CaO-Fe2O3基造渣剂具有较强的降低炉 渣熔点和粘度的能力，即化渣造渣能力，同时 避免了萤石中的CaF2变成气相氟化物的污染危 害。
36
转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
鉴 于 CaO-Fe2O3 基 造 渣 材 料 资 源 价 格 优 势 以及良好的化渣速度并使炉渣流动性好，因此 作为复合造渣剂首选基准料，如污泥球便是典 型例子。
3
转炉炼钢造渣剂
一、转炉炉渣
1、炉渣的来源 2) 元素的氧化产物。含铁原料中的部分
元素如Si、Mn、P、Fe等氧化后生成的氧化 物，如Si02、Mn0、Fe0、P205等。
4
转炉炼钢造渣剂
一、转炉炉渣
1、炉渣的来源 3) 炉衬的侵蚀和剥落材料。由于高温、
化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落， 则耐火材料进入渣中。
39
转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
另外，用含Al2O3的炉渣对镁质耐火材料湿 润 角 很 小 ， 约 在 30º左 右 。 Al2O3 在 炉 渣 中 以 “网络”形式，并且以“短渣”特征存在。因 此，含有Al2O3的炉渣，在溅渣护炉时很容易 牢固粘贴在炉衬上。
40
转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
一) 产品特点 复合造渣剂中有快速化渣的有效成分，可以促进 炉渣尽快形成，而且产品不含CaF2 。该产品含有 TFe，可有效填充炉渣所需的TFe量，达到减少炼钢 铁损的目的；同时，该产品含有CaO和MgO，具有石 灰与轻烧白云石或镁球的造渣和护炉作用，可减少石 灰与轻烧白云石的用量，有效降低渣料消耗。
度不变，(TFe)在15～20％左右时炉渣熔点在 1300～1400℃范围。该处三元渣系的粘度在 0.2～0.25Pa·s程度。
转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
CaO-Fe2O3基造渣剂具有较强的降低炉 渣熔点和粘度的能力，即化渣造渣能力，同时 避免了萤石中的CaF2变成气相氟化物的污染危 害。
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转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
鉴 于 CaO-Fe2O3 基 造 渣 材 料 资 源 价 格 优 势 以及良好的化渣速度并使炉渣流动性好，因此 作为复合造渣剂首选基准料，如污泥球便是典 型例子。
3
转炉炼钢造渣剂
一、转炉炉渣
1、炉渣的来源 2) 元素的氧化产物。含铁原料中的部分
元素如Si、Mn、P、Fe等氧化后生成的氧化 物，如Si02、Mn0、Fe0、P205等。
4
转炉炼钢造渣剂
一、转炉炉渣
1、炉渣的来源 3) 炉衬的侵蚀和剥落材料。由于高温、
化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落， 则耐火材料进入渣中。
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转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
另外，用含Al2O3的炉渣对镁质耐火材料湿 润 角 很 小 ， 约 在 30º左 右 。 Al2O3 在 炉 渣 中 以 “网络”形式，并且以“短渣”特征存在。因 此，含有Al2O3的炉渣，在溅渣护炉时很容易 牢固粘贴在炉衬上。
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转炉炼钢造渣剂
三、复合造渣剂
一) 产品特点 复合造渣剂中有快速化渣的有效成分，可以促进 炉渣尽快形成，而且产品不含CaF2 。该产品含有 TFe，可有效填充炉渣所需的TFe量，达到减少炼钢 铁损的目的；同时，该产品含有CaO和MgO，具有石 灰与轻烧白云石或镁球的造渣和护炉作用，可减少石 灰与轻烧白云石的用量，有效降低渣料消耗。
度不变，(TFe)在15～20％左右时炉渣熔点在 1300～1400℃范围。该处三元渣系的粘度在 0.2～0.25Pa·s程度。
无机非金属材料基础第十章烧结PPT课件
常规烧结法是一种常见的烧结技术，通过在一定温度和压力下加热材料，使其 内部发生物理和化学变化，从而实现致密化。该方法适用于多种无机非金属材 料，如陶瓷、玻璃、耐火材料等。
热压烧结法
总结词
提高制品致密度和性能的烧结方法
详细描述
热压烧结法是一种在加热的同时施加压力的烧结方法。通过在高温下施加压力， 可以促进材料内部的传质过程，减小孔隙率，提高制品的致密度和性能。该方法 特别适用于制备高性能陶瓷材料。
玻璃烧结是一种将玻璃原料在高温下熔化成玻 璃制品的过程。它在玻璃工业中广泛应用，如 玻璃瓶、玻璃管、玻璃板等。
玻璃烧结的工艺参数包括温度、气氛、冷却速度 和配料成分等，这些参数对玻璃的性能和结构有 重要影响。
复合材料的烧结应用
复合材料烧结是一种将复合材料在高温下烧结成制品 的过程，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
其他材料的烧结应用还包括在化学工 业中制造催化剂和吸附剂等，以及在 农业中制造肥料和农药等。
05
CATALOGUE
烧结的挑战与未来发展
技术挑战
烧结工艺优化
烧结过程控制技术
提高烧结产品的致密度、强度和性能 稳定性，降低能耗和生产成本。
研究烧结过程中的传热、传质机制， 实现烧结过程的精确控制和优化。
未来发展方向
智能化制造
利用先进的信息技术实现烧结过 程的智能化控制和优化，提高生
产效率和产品质量。
新材料研发
研究新型无机非金属材料，拓展 其在新能源、环保等领域的应用
。
绿色制造
坚持绿色发展理念，实现无机非 金属材料的可持续发展，推动产
业升级和转型。
THANKS
感谢观看
新型烧结技术的研发
探索新型烧结方法，如微波烧结、放 电等离子烧结等，提高烧结效率和质 量。
热压烧结法
总结词
提高制品致密度和性能的烧结方法
详细描述
热压烧结法是一种在加热的同时施加压力的烧结方法。通过在高温下施加压力， 可以促进材料内部的传质过程，减小孔隙率，提高制品的致密度和性能。该方法 特别适用于制备高性能陶瓷材料。
玻璃烧结是一种将玻璃原料在高温下熔化成玻 璃制品的过程。它在玻璃工业中广泛应用，如 玻璃瓶、玻璃管、玻璃板等。
玻璃烧结的工艺参数包括温度、气氛、冷却速度 和配料成分等，这些参数对玻璃的性能和结构有 重要影响。
复合材料的烧结应用
复合材料烧结是一种将复合材料在高温下烧结成制品 的过程，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
其他材料的烧结应用还包括在化学工 业中制造催化剂和吸附剂等，以及在 农业中制造肥料和农药等。
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CATALOGUE
烧结的挑战与未来发展
技术挑战
烧结工艺优化
烧结过程控制技术
提高烧结产品的致密度、强度和性能 稳定性，降低能耗和生产成本。
研究烧结过程中的传热、传质机制， 实现烧结过程的精确控制和优化。
未来发展方向
智能化制造
利用先进的信息技术实现烧结过 程的智能化控制和优化，提高生
产效率和产品质量。
新材料研发
研究新型无机非金属材料，拓展 其在新能源、环保等领域的应用
。
绿色制造
坚持绿色发展理念，实现无机非 金属材料的可持续发展，推动产
业升级和转型。
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新型烧结技术的研发
探索新型烧结方法，如微波烧结、放 电等离子烧结等，提高烧结效率和质 量。
钢铁公司烧结生产工艺及成本核算教学PPT课件完整版
4、菱铁矿:含铁一般在30~40%，S、P少，易破碎，焙烧后易还原， 朝鲜该矿种较多。颜色呈灰色，经焙烧后呈多孔状结构，易破碎，还原 性能好不含结晶水，但此类矿石还有烧损值，加热后CO2挥发。
㈡熔剂：在烧结料中配加碱性熔剂，其目的在于:1)获得一定碱度烧 结矿，使高炉冶炼时不加或少加熔剂，以利提高高炉冶炼强度，降低焦 比.2)在烧结过程中熔剂中碱性物质CaO及MgO可以与矿粉中的酸性脉石 SiO2及Al2O3组成低熔点物质，从而在燃料消耗较低的情况下，获得足 够的液相以改善烧结矿的强度及冶金性能(还原性)。
铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿 台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。目前采用较多的 是圆辊布料机布料。
②点火 点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。
烧结生产工艺及成本核算
点火要求有足够的点火温度，适宜的高温保持时间，沿台车宽度点火均 匀。点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。点火 时间通常40～60s。点火真空度4～6kPa。点火深度为10～20mm。
炼铁生产工艺及成本核算
炼铁工艺： 将金属铁从含铁矿物（主要为铁的氧化物）中提炼出来的工艺过程。
高炉冶炼用原料： 原料是高炉冶炼的物质基础，精料是使高炉操作稳定顺行，获得高产、
优质、低耗及长寿的基本保证。高炉冶炼用的原料主要包括铁矿石、燃料 和熔剂。对于一些不能满足要求的原料，要进行一系列准备处理，例如造 块。高炉冶炼用的原料主要有铁矿石（天然富矿（天然块矿）和人造富矿 （烧结矿、球团矿））、燃料（焦炭和喷吹煤）和熔剂。
铁矿石中的脉石包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO等金属氧化物。在 高炉条件下，这些氧化物不能或很难被还原为金属，最终以高炉渣的形 式与金属分离。渣中碱性氧化物（CaO、MgO）与酸性氧化物（SiO2） 的质量分数应大体相等，这样渣的熔点才能较低，粘度也较小，易于在 炉内处理而不致有碍于正常操作。为此，实际操作中应根据铁矿石带入 的脉石的成分和数量配加适当的“助熔剂”，简称“熔剂”。
㈡熔剂：在烧结料中配加碱性熔剂，其目的在于:1)获得一定碱度烧 结矿，使高炉冶炼时不加或少加熔剂，以利提高高炉冶炼强度，降低焦 比.2)在烧结过程中熔剂中碱性物质CaO及MgO可以与矿粉中的酸性脉石 SiO2及Al2O3组成低熔点物质，从而在燃料消耗较低的情况下，获得足 够的液相以改善烧结矿的强度及冶金性能(还原性)。
铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿 台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。目前采用较多的 是圆辊布料机布料。
②点火 点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。
烧结生产工艺及成本核算
点火要求有足够的点火温度，适宜的高温保持时间，沿台车宽度点火均 匀。点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。点火 时间通常40～60s。点火真空度4～6kPa。点火深度为10～20mm。
炼铁生产工艺及成本核算
炼铁工艺： 将金属铁从含铁矿物（主要为铁的氧化物）中提炼出来的工艺过程。
高炉冶炼用原料： 原料是高炉冶炼的物质基础，精料是使高炉操作稳定顺行，获得高产、
优质、低耗及长寿的基本保证。高炉冶炼用的原料主要包括铁矿石、燃料 和熔剂。对于一些不能满足要求的原料，要进行一系列准备处理，例如造 块。高炉冶炼用的原料主要有铁矿石（天然富矿（天然块矿）和人造富矿 （烧结矿、球团矿））、燃料（焦炭和喷吹煤）和熔剂。
铁矿石中的脉石包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO等金属氧化物。在 高炉条件下，这些氧化物不能或很难被还原为金属，最终以高炉渣的形 式与金属分离。渣中碱性氧化物（CaO、MgO）与酸性氧化物（SiO2） 的质量分数应大体相等，这样渣的熔点才能较低，粘度也较小，易于在 炉内处理而不致有碍于正常操作。为此，实际操作中应根据铁矿石带入 的脉石的成分和数量配加适当的“助熔剂”，简称“熔剂”。
四、烧结.ppt
1第四章烧结4.1 4.1 概述概述烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结是粉末和粉末压坯烧结是粉末和粉末压坯，，在适当温度和气氛下加热所发生的现象或过程所发生的现象或过程。
2按烧结过程有无明显的液相出现和烧结系统的组成分为和烧结系统的组成分为：：1）单元系烧结2）多元系固相烧结3) 3) 多元系液相烧结多元系液相烧结3粘结阶段颗粒的原始接触点或面转变成晶体结合颗粒的原始接触点或面转变成晶体结合，，即通过成核即通过成核、、结晶长大等原子过程形成烧结颈等原子过程形成烧结颈。
烧结体密度烧结体密度、、烧结体强度烧结体强度、、导电性等的变化烧结颈长大阶段原子向颗粒结合面迁移原子向颗粒结合面迁移，，烧结颈扩大烧结颈扩大，，颗粒间距缩小颗粒间距缩小，，晶粒长大，晶界越过孔隙移动晶界越过孔隙移动。
烧结体密度烧结体密度、、烧结体强度等的变化闭孔隙球化和缩小阶段烧结体致密度达到烧结体致密度达到90%90%90%以上以上以上，，孔隙闭合后孔隙闭合后，，孔隙形状趋于球形并缩小缩小。
4.2 4.2 烧结的基本过程烧结的基本过程41）烧结为什么会发生烧结为什么会发生？？2）烧结是怎样进行的烧结是怎样进行的？？4.34.3 烧结理论的两个最基本的问题51）烧结为什么会发生烧结为什么会发生？？烧结是系统自由能减低的过程。
•由于颗粒结合面的增大和颗粒表面的平直化，粉末体的总表面积和总表面自由能减小•粉末体内孔隙的总体积和总表面积减小•粉末内晶格畸变的消除62）烧结是怎样进行的烧结是怎样进行的？？烧结的机构和动力学问题，研究烧结过程中各种物质迁移方式以及速率。
7单元系烧结是指:纯金属或有固定成分的化合物的粉末在固态下的烧结，不会出现新组成物或者新相，也不会出现凝聚状态的改变。
4.4 4.4 单元系烧结单元系烧结8一、烧结温度和时间•单元系的烧结主要机构是扩散和流动构是扩散和流动。
烧结基础知识PPT课件
如果表面张力足以使晶体产生位错，这
时质点通过整排原子的运动或晶面的滑移来实
现物质传递，这种过程称塑性流动。可见塑性
流动是位错运动的结果。与粘性流动不同，塑
性流动只有当作用力超过固体屈服点时才能产
生 ， 其 流 动 服 从 宾 汉 (Bingham) 型 物 体 的 流
动规律即， F v
S
x
（3-3-9）
3
e KT
1
3
C0
KT
；
C1 C0
C03 KT
自颈部到接触点 浓度差
C1 C2 23 C0 KT
；
C1
C2
2C0 3 KT
自颈部到内部 浓度差
结论： ①由于应力的分布不均匀造成空位浓度梯度，空位将主要从颈部表面扩散到
颈部中心两颗粒接触处；
②空位也从颈部表面扩散到颗粒内无应力区，但其量比前一种扩散量少一半；
物理性质变化：V 、气孔率 、强度 、 致密度……
缺点：只描述宏观变化，未揭示本质。
3
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定义2:在表面张力作用下的扩散蠕变。
优点：揭示了本质。 缺点：未描述宏观物理性质变化。
4
第4页/共88页
烧结的指标
➢烧结收缩率 ➢强度 ➢实际密度/理论密度 ➢吸水率 ➢气孔率等
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③空位扩散即原子或离子的反向扩散。 这就造成了物质的迁移。而随着这种物质迁移，空隙被填充，致密度提高。
与此同时，颗粒间的接触界面增加，机械强度增加。
28
第28页/共88页
⑶扩散途径 ( 结论： C1>C0>C2 空位扩散：优先由颈表面) 接触点；
1C> 2C
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
1、查阅相关热力学数据计算单位废钢吸热量为：1475.5KJ。 2、查阅相关热力学数据计算得出单位烧结返矿吸热量为：3665.5KJ。 以废钢吸热量为参照单位，则烧结返矿的冷却效应是废钢的2.5倍。
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
时，反应就会逆向进行，磷就重新回到钢中。
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1、转炉冶炼前期
反应(1)和反应(3)均为吸热反应，能够有效缓解前期温度升高太快，推迟C-O反应时 间,增加“铁质”渣系维持时间,达到前期深脱P的效果。因此转炉吹炼前期是返矿加入较 理想的时期，但是返矿加入量太大，易导致熔池温度太低，不能达到C-O大量氧化的温度， 造成渣中(FeO)累积，引起低温喷溅。
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
上述成份的烧结矿的矿物组成见表2 表2 某厂烧结矿矿物组成
组份
赤铁矿 Fe2O3
磁铁矿 Fe3O4
铁酸钙 SFCA
硅酸二钙 C2S
玻璃相
熔剂、脉 石、蛇纹
石残余
含量，% 30
25
35
3
1～3
3
-
2
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
实际操作中，前期返矿加入量根据铁水温度和铁 水Si含量进行调整。
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2、转炉冶炼中期
转炉吹炼中期是碳高速氧化期，熔池温度一般控制在1450～1600℃左 右，主要任务是脱碳。由于此过程温度升高太快，C-O反应剧烈，（FeO)消 耗较快，当供氧强度小于脱碳反应消耗的氧(O)时，就会出现“返干”现象， ----在这一时期渣系将完成由“铁质”渣系向“钙 质”渣系转变的过程， 渣中FeO含量降低，CaO比例增加，碱度进一步提高。
2[P]+8(FeO)=(3FeO.P2O5)+5(Fe)+ Q ……… (5)
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
（四）、烧结（返）矿炼钢使用技巧
1、转炉冶炼前期 随着石灰的熔化，熔渣碱度进一步升高，同时也 会发生如下反应: 2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO.P2O5)+5[Fe]+Q………(6) (3FeO.P2O5)+3(CaO)=(3CaO.P2O5ห้องสมุดไป่ตู้+3(FeO)+Q ………(7) 磷的氧化产物3CaO.P2O5在炉渣中是不稳定的，当熔池温度高于1500℃
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
烧结返矿即烧结矿筛下料，其成份与矿物组成与烧结矿一致。现以某厂高碱度烧结矿为 例，其成分见 表1。
表1
某厂烧结矿化学成份成份
成 份 TFe CaO SiO2 FeO MgO Al2O3 碱 度
含 量， %
55.50
10.55
5.83
7.31
0.26
2.67
1.81
-
1
-
9
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
（四）、烧结（返）矿炼钢使用技巧
1、转炉冶炼前期 为了能够尽快形成该渣系，同时尽可能长时间保 持该渣系，以达到前期脱P的目的，
在首批料中配加一定数量的返矿，返矿在转炉冶炼前期加入主要 发生分解反应（1)和(2)， 以及反应分解产物(FeO)成 渣反应⑶,,反应⑴和(2)能够产生(FeO)，同时反应 (3)能促进 活性石灰熔化。推进“铁质”渣系的形成。根 据脱磷理论，脱磷反应是在钢--渣界面反 应，是强放热反应，其反应式为：
（三）、烧结（返）矿在转炉冶炼过程中的基本反应原理
烧结返矿是一种反应性良好且具有一定碱度的低熔点含铁熟料，其硫、 磷含量较低，物理化学成分稳定，粒度均匀，而且熔点较低。
在转炉炼钢温度（1300～1500℃）条件下，返矿入炉后熔化效果较好并 发生分解反应(1)和(2)：
(Fe2O3)=2(FeO)+(O) ………(1) (Fe3O4)=3(FeO)+(O) ………(2)
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
Fe2O3从分解反应⑴产生(FeO)，与返矿中带入而且包围在其周围的(CaO)、 (SiO2)反应，具体反应方程式为：
2(SiO2)+(FeO)+(CaO)=(2CaO.FeO.SiO2) ……… (3) 根据烧结返矿的成分分析，分解反应结束后，返矿内部产物的比例为:
FeO:CaO:SiO2=58.72:14.06:7.84。
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
（三）、烧结（返）矿在转炉冶炼过程中的基本反应原理
烧结返矿在转炉内的分解反应为强吸热反应，周围熔池温度会骤然降 低，会导致周围熔渣粘度升高，甚至产生暂时“结坨”现象，限制反应生 成的(FeO)向外扩散传质，进而影响成渣速率。因此成渣反应(3)的(FeO)向 外扩散传质为该反应的限制性环节，只有加大返矿外部动力学条件，才能 加快成渣反应(3)进行。
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
（四）、烧结（返）矿炼钢使用技巧
1、转炉冶炼前期 转炉吹炼前期是硅锰氧化期，熔池温度一般在1200～1400℃，吹炼前期完成Si、Mn以 及P的氧化，形成初期渣的熔化，转炉冶炼前期形成的渣系主要 是“铁质”渣系及Fe0Si02-Ca0渣系。该渣系的主要 特点是FeO含量相对较高，二元碱度R在2左右的渣 系,钢渣 之间的界面张力较大,熔渣粘度较低,熔渣极 易泡沫化，容易引起喷溅，但对脱P效果明显， 对炉衬侵蚀较为严重，因此在转炉二批料中要补加一定量的氧化镁材料，以增加一定量的 MgO，起到保护炉衬的作用。
一、烧结返矿对炼钢造渣过程的作用
由上可知，烧结（返）矿主要是由含铁矿物及脉石两大类组成 的液相 粘接在一起的多种矿物的复合体，其中含铁矿 物有磁铁矿(Fe3O4)、方铁矿 (FexO)和赤铁矿(Fe203)， 粘结相主要是铁橄榄石(熔点为1205℃)、钙铁橄 榄石(熔点为1093℃)、硅灰石(熔点为1540℃ )、硅酸二钙、铁酸钙(熔点为 1449℃)等，此外 还有少量反应不完全的游离石英（SiO2)和游离氧化钙 (CaO)等。
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烧结返矿与复合造渣剂对炼钢造渣过程的作用
成渣反应(3)为可逆反应，产生的(FeO)会作为携氧载体参与脱碳反应。 其反应方程式为：
(FeO)+[C]={CO}+[Fe] ……… (4) △Gm =-135270 J.mol
不稳定化合物(FeO)解离出的[O]，溶入钢水中，进行钢水内部脱碳， 脱碳反应产生的CO气体增加熔 池搅拌，提高反应的动力学条件。