烧结矿对高炉的影响
《高炉炼铁技术》项目3任务3.1烧结矿生产
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三、烧结生产
①布料：铺底料、铺混合料 粒度为10～25mm，厚度为30～50mm左右的小块
成品烧结矿，铺底料， 目的：a.保护炉箅
b.降低除尘负荷 c.减少或消除炉箅粘料
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三、烧结生产
铺完底料后，随之进行布混合料。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，表面平整。
准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
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三、烧结生产
料层厚度：合适的料层厚度应将高产和优质结合起 来考虑。国内一般采用料层厚度为250～500mm。
机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧 透烧好。实际生产中，机速一般控制在1.5～4m／min 为宜。
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《高炉炼铁技术》项目3任务3.1烧结矿生产
[学习任务]
了解烧结生产的原料
掌握烧结生产的原理、 工艺流程及烧 结主要设备， 烧结料层内的主要反应
了解烧结生产新工艺以及烧结生产各 环节的操作方法
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烧结矿
烧结球团
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3.1.1 烧结矿
• 烧结生产的意义
1.综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类；
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•烧结方法 鼓风烧结法：已淘汰
抽风烧结机：普遍应用 在烟气内烧结：实验阶段 •五、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。
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3.1.2 烧结矿生产工艺流程
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配加落地烧结矿对高炉冶炼影响
矿入炉增加了多次倒运过程，必然影响落地烧结 矿的含粉率和粒度组成结构。
截取同一筛网直送烧结矿与落地烧结矿粒度 组成分析如表］所示。落地烧结矿与直送烧结矿 在筛上物粒度组成上存在较大差别：落地烧结矿 平均粒度较直送烧结矿偏小1 ~2mm。粒度组成 上，10 - 16mm小粒级比例增多约3% -6%, 25 ~40mm大粒级比例降低约2% -3%, 40mm以 上大粒级比例降低约2% ~3%
<5mm/% 2. 52 2. 49 2. 46 2. 39 2. 39 2. 38
平均粒度/ mm 17. 95 17. 73 17. 68 19. 35 19. 17 19. 08
12.0 10.0 &0进 6.0§
4.0蚁 2.0 0.0
图1 2月份落地烧结矿占比与矿筛返粉率关系
1.2低温还原粉化率分析 在高炉上部低温区(约500〜600兀),烧结
Vol. 40 No. 3
冶金能源
May. 2021
ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY
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矿种 落地烧结矿
直送烧结矿
表1落地烧结矿与直送烧结矿筛上粒度组成对比
> 40 mm/ % 4. 02 3.27 4. 02 6. 08 6.44 6. 03
25 ~ 40mm/% 14. 82 14. 93 14. 38 1& 29 16. 74 17. 14
唐钢3号高炉1998年开炉，设计炉容为 2560m3, 2007年推移大修扩容至3200m30自 2019年以后，采暖季环保响应进入常态化，烧 结工艺长期限产甚至停产。高炉大量配吃自产和 外购落地烧结矿，配加比例长期在50%左右, 最高短期配加100%落地烧结矿。长期大量配吃 落地烧结矿对炉况长期稳定顺行带来较大压力， 通过采取一系列针对性措施，维持了高炉的长期 稳定顺行，取得了较好的经济技术指标。
高炉烧结矿热送热装方案(讨论版)
高炉烧结矿热送热装方案（讨论版）高炉烧结矿热送、热装后，对烧结工艺影响不大，对高炉工艺负面影响较大；高炉及烧结区域总体设备投资增加3771.8万元，进入高炉的物料温度每升高100℃，年运行成本（扣除TRT创效）升高约987.28万元；由于炉顶煤气带走的巨大热量，还会造成高炉能耗升高，由于高温物料运送，环保压力进一步加大；热送、热装不满足国家及行业控制标准和设备控制标准；也不符合现代高炉炼铁技术的发展。
以下也主要从这5个方面进行分析。
1 烧结和高炉工艺影响1.1 对烧结生产工艺影响采用热送热装后，对烧结工艺产生的影响主要是烧结机机尾之后的机械和电器设备，需要采用耐高温材质，对生产工艺影响不大。
1.2 对高炉生产工艺影响1.2.1高炉产量变化根据东北大学2013年发表的论文‘基于多流体模型的高炉炉料热装操作技术初探’，在其他参数不变的情况下，入炉物料温度每升高100℃，产量升高约0.8%。
在正常生产条件下，由于入炉料温度升高，为了保证炉顶设备的安全，高炉一般选择控制顶压来应对，顶压每降低10kpa，高炉产量下降约3%。
入炉料温度升高100℃，顶压下降至少5kpa。
根据高炉炼铁生产技术手册，顶压下降5kpa，燃料比增加1%以上，约3.4 kg/t以上[2]。
因此，靠提高入炉物料温度来提高高炉的产量是得不偿失的。
1.2.2高炉指标变化根据东大论文，入炉料温度每升高100℃，燃料比下降约2.6 kg/t。
热烧结矿低温还原粉化降低，根据炼铁生产技术手册，低温还原粉化率下降5%，焦比增加1%。
考虑烧结矿低温还原粉化指标后，高炉燃料消耗至少还会增加1%约3.4 kg/t。
综合之后，燃料比升高0.8 kg/t。
1.2.3高炉操作根据生产实践，热装烧结矿的入炉影响高炉工艺操作，不利于高炉强化冶炼。
烧结矿没有经过有效的冷却处理，相对于冷却后的烧结矿其转鼓强度大大降低，进入高炉后低温还原粉化率大幅度增加，恶化了高炉料柱的透气性，增加了高炉的操作难度，高炉的经济指标下降，影响高炉的顺行。
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响
高炉主要操作指标
利用系数
燃料比
1.228
813
1.998
559.4
2.412
535.0
2.153
496.7
2.28
478.0
0.788
793.2
0.463
878.0
1.519
556.9
1.719
547.6
2.147
538.0
0.472
986
1.234
610
2.04
601
2.20
550
近几年有不少钢铁企业采用低品位、大渣量的做法，主观愿望想降低成本，实际适得其反，造
2 烧结矿质量的内涵和价值
烧结矿的质量由化学成分、物理性能和冶金性能三部分组成，它们三者间的关系是：化学成分是基 础，物理性能是保证，冶金性能是关键。
2.1 烧结矿的主要化学成分及其价值
烧结矿的主要化学成分包括品位和SiO2、碱度、MgO、Al2O3和FeO，还有S、P、Ka2O、ZnO和Cl等有 害元素。 2.1.1 含铁品位对烧结矿质量的价值
900℃还原/% 80.75 80.10 77.12 85.51 81.56 79.12
烧结生产之所以要配MgO是为了满足高炉炼铁炉渣流动性、脱硫和脱碱（K2O+Na2O）的需 求。
2.1.6 FeO含量对烧结矿质量的价值 FeO含量也是烧结矿的一个重要内容，FeO含量的高低直接影响烧结矿的强度、粒度和冶金
烧结矿质量对高炉冶炼的影响 精品
吉林电子信息职业技术学院毕业论文烧结矿质量对高炉冶炼的影响摘要烧结矿是高炉炼铁生产的主要原料之一，烧结矿的性能和质量直接影响高炉冶炼的顺行、操作制度和技术经济指标。
本论文通过对烧结矿的还原，滴落实验，验证不同粒度的半焦、无烟煤代替焦粉作燃料的铁矿烧结技术的比较优势。
以及改变其粒度等方面对烧结进行分析、研究。
本项研究内容包括：原、燃料的物理化学性质、燃料的性能及反应性、烧结矿质量指标的评价；在不同原料配比条件下改变燃料粒度的烧结实验；烧结矿的物理化学性能和冶金性能等检测；对燃料种类和配比对烧结矿生产指标、烧结矿化学成分、矿物组成、还原性能、还原粉化性能、软熔滴落性能的影响进行评价，实验结果及其分析。
实验结果证明：半焦在>5mm粒级控制在15%的粒度下是很好的烧结燃料。
无烟煤相对做烧结燃料效果不好；<3mm粒级控制在70%左右为宜。
关键词：烧结矿，无烟煤，焦粉，半焦，矿物组成，烧结矿冶金性能，改变粒度I吉林电子信息职业技术学院毕业论文目录第一章绪论·············································································································· - 6 -1.1烧结生产的目的·············································································································- 6 -1.2烧结用原料条件·············································································································- 7 -1.3燃料的粒度 ······················································································································- 7 -1.4燃料的基本性质·············································································································- 8 -1.4.1燃料的工业分析、元素分析 ......................................................................... - 8 -1.4.2燃料的灰成分和灰熔点·······························································································- 10 -第二章烧结的作用·································································································- 11 -2.1烧结矿的作用 ···············································································································- 11 -2.2烧结机的作用 ···············································································································- 12 -2.3烧结矿中MgO 作用机理 ····························································································- 12 -第三章烧结生成工艺及生产的工艺流程·························································- 13 -3.1烧结生成工艺 ···············································································································- 13 -3.2烧结生产的工艺流程··································································································- 13 -3.2.1烧结原料的准备 ..................................................................................... - 14 -3.2.2配料与混合............................................................................................... - 14 -3.2.3烧结生产 ................................................................................................... - 15 -第四章烧结矿对高炉冶炼的影响·····································································- 18 -4.1烧结矿指标对高炉冶炼过程的影响·······································································- 18 -4.2烧结矿指标和冶金性能的影响因素·······································································- 20 -第五章结论·········································································································- 24 -参考文献·················································································································- 25 -致谢·································································································错误！未定义书签。
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。
烧结知识问答
烧结高级1. 简述铁矿粉烧结的意义和作用。
答：铁矿粉烧结具有如下重要意义和作用：⑴通过烧结，可为高炉提供化学成分稳定、粒度均匀、还原性好、冶金性能高的优质烧结矿，为高炉优质、高产、低耗、长寿创造良好的条件；⑵可去除硫、锌等有害杂质；⑶可利用工业生产的废弃物，如高炉炉尘、炼钢炉尘、轧钢皮、硫酸渣、钢渣等；⑷可回收有色金属和稀有、稀土金属。
2. 烧结矿质量对高炉冶炼有哪些方面影响？答：⑴烧结矿品位每升高1%高炉焦比降低2%产量提高3%⑵烧结矿FeO变动，影响高炉焦比和产量，同时影响烧结矿的还原性和软容性能；⑶烧结矿碱度稳定是稳定高炉炉况的重要条件之一；⑷烧结矿强度对高炉冶炼有较大影响。
入炉矿含粉率升高，将导致高炉焦比升高、产量降低；⑸烧结矿还原性对高炉的影响，主要体现在烧结矿FeO含量，FeO高低影响着高炉冶炼的直接还原度（rd ）。
直接还原度增加，焦比升高、产量降低；⑹烧结矿的低温还原粉化率（RDI）升高，高炉产量下降、焦比升高；⑺烧结矿荷重软化温度升高，高炉的透气性改善，产量提高；⑻熔滴性能直接影响高炉内熔滴带的位置和厚度，影响Si、Mn等元素的直接还原，从而影响生铁的成分和高炉技术经济指标。
3. 简述烧结方法的分类。
答：按照烧结设备和供风方式的不同，烧结方法可分为：⑴鼓风烧结：烧结锅、平地吹。
属于小型厂的土法烧结，逐渐被淘汰。
⑵抽风烧结：①连续式：带式烧结机和环式烧结机等；②间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机。
⑶在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。
目前普遍采用的是带式烧结机。
4. 烧结生产工艺流程包括那几大系统？各系统的主要作用是什么？答：⑴原料准备系统：包括含铁原料的中和混匀、燃料破碎和熔剂破碎等；⑵配料系统：将匀料。
燃料、熔剂、循环返矿等按一定比例进行配合；⑶混匀制粒系统：将配合后的物料进行混匀并造球，保证成分均匀并具备一定的粒度组成，满足烧结过程和烧结矿质量的需要；⑷烧结系统：将准备好的烧结料铺在烧结台车上，点火、抽风烧结。
18烧结矿冶金性能对其质量和高炉指标的影响
T10
1091 1092 1085
T40
1134 1247 1227
ΔT
43 155 142
Ts
1267 1435 1448
Td
1333 1450 1464
ΔT
66 15 16
ΔPm·9.8pa
S值(Kpa℃)
33.63 11.76 21.64
102 130 188
济钢
75.1
74.6
42.3
－ － － 63.96 39.5
主要参考文献
序言：
烧结矿的冶金性能包括 900℃还原性（RI）、500℃低温还原粉化性 能（ RDI ）、荷重还原软化性能（ TBS 、 TBE 、Δ TB ）和熔融滴落性能 （Ts、Td、ΔT、ΔPm、S值）。这四项性能中900还原性是基本性能， 它不仅直接影响煤气利用率和燃料比，同时由于还原程度的不同，还 影响其还原强度（RDI）和软熔性能。500℃低温还原性能是反映烧结 矿在高炉上部还原强度的，它是高炉上部透气性的限制性环节。在高 炉冶炼进程中，高炉上部的阻力损失约占总阻力损失的 15%。烧结矿 的荷重还原软化性能是反映其在高炉炉身下部和炉腰部分软化带透气 性的，这部分的透气阻力约占高炉总阻力损失的25% 。熔融滴落性能 是烧结矿冶金性能最重要的部分，因为它约占高炉总阻力损失的60%， 是高炉下部透气性的限制性环节，要保持高炉长期顺行稳定，必须十 分重视含铁原料在熔融带的透气阻力。烧结矿在高炉的块状带、软化 带和熔融滴落带不同部位的性状和透气阻力的变化（详见示图）决定 着高炉内不同部位顺行和稳定，因此研究和分析清楚冶金性能对烧结 矿质量和高炉主要操作指标的影响是十分重要和必要的。
烧结矿的荷重还原软化性能是指其装入高炉后，随炉料下降，温度上升不断被 还原，到达炉身下部和炉腰部位，烧结矿表现出体积开始收缩即开始软化（TBS） 和 软 化 终 了 （ TBE ） 的 特 性 ， 高 碱 度 烧 结 矿 的 TBS 应 ≥ 1100 ℃ ， 软 化 温 度 区 间 （ΔTB= TBE －TBS）应≤150℃，烧结矿开始软化温度的高低取决于其矿物组成和 气孔结构强度〔1〕开始软化温度的变化往往是气孔结构强度起主导作用的结果， 这就是说，软化终了温度往往是矿物组成起主导作用。由高炉内各带透气阻力的 示图可知，软化带的阻力损失约占25%，是反映炉料在炉身下部和炉腰部位顺行状 况的，当烧结矿的开始软化温度低于950℃，软化温度区间＞300℃时，高炉必须会 产生严重的悬料，因此为了保持高炉顺行稳定，烧结矿应具有良好的荷重还原软 化性能。关于荷重还原性能对高炉主要操作指标的影响 ，意大利的皮昂比诺 （ Piombimo ）公司 4# 高炉曾于 1980 年做过统计，含铁原料的 TBS 由 1285 ℃提高到 1335℃，高炉的透气性ΔP由5.2kpa降低到4.75kpa（下降8.7%），产量提高了 16%， 日本神户公司的加古川厂和新日铁的广畑厂均通过改善酸性球团矿的软熔性能有 效地改善了高炉操作指标〔7〕。
烧结实业部质量指标影响因素
烧结内部控制要求：
成分 TFe FeO MgO R2 Pb Zn Na2O+k2O 转鼓 粒度 要求 ≥55% 9%-11.5% 2.2%-2.5%
1.8%±0.1%
备注
原料稳定后考虑1.8%±0.08%
≤0.02% ≤0.02% ≤0.1 ≥77.33% 5-10≤23%
烧 结 品 质
凝 聚 成 才
好，但是流动性差，不易排出炉外，从而影响高炉顺行。相反，如果酸性氧化
物含量高，炉渣的流动性好，凝固后的固态炉渣呈现玻璃状，一般称为玻璃渣 或者长渣，这样的炉渣脱硫效果很差，但是流动性好。所以高炉操作者要调整 炉渣的成分，也就是炉渣的碱度，既保持优良的流动性，也能有很好的脱硫效 果，使生铁达到一类要求。
的之接还原；
烧 结 品 质
凝 聚 成 才
烧结分厂
烧结矿对高炉冶炼的影响及质量的要求 一般烧结矿碱度在1.85±0.1条件下，软化的开始温度在1200-1220， 软化终了温度在1320-1330，软化温度区间在110-120，凡软化温度区 间（T2-T1）变小，对降低高炉软熔带的区间是有利的。反之，如果软 化开始温度降低，软化温度区间自然变大，不利于软熔带透气性改善， 一般影响烧结矿荷重软化性能的主要因素有： 一是烧结矿的还原性能：烧结矿还原性能的改善有利于烧结矿在升温过 程中形成液相，温度升高，导致烧结矿的软化开始温度升高。 二是烧结矿中脉石的熔点：在烧结矿碱度基本不变的条件下，烧结矿中 脉石的熔点不变，碱度低熔点低，碱度高熔点高；
因为磷化物是催性物质，冷凝时聚集于钢的晶界周围，减弱晶粒间的结 合力，使钢材在冷却时产生很大的脆性，从而造成钢的冷脆现象。由于
磷早烧结和选矿过程中不易脱除，在高炉冶炼过程中几乎全部还原进入
影响高炉炼铁焦比的诸多因素
1.入炉矿含铁品位的影响：入炉矿品位提高1%，焦比下降~%，产量提高2~%.2.烧结矿碱度（CaO/SiO2）的影响：烧结矿碱度降低（当CaO/SiO2＜时）， ..焦比升高3~%，产量下降3~%.3.烧结矿的FeO的影响: 烧结矿的FeO升高1％，高炉焦比升高~%.和产量降低~%.4.烧结矿＜5mm粉末含量的影响：＜5mm粉末增加1%，焦比升高％，产量下降~%.5.烧结及球团转鼓每提高1%，高炉燃料比下降%。
6.矿石含S每增加1%，燃料比上升5%。
7.烧结矿RDI的影响：当烧结矿的RDI＋≤72%时，RDI＋每提高10%，高炉降低焦比%，产量提高%（RDI≥72%以后，幅度递减）。
8.含铁炉料还原性对焦比的影响：含铁原料还原度降低10％，焦比升高8～9kg/t，烧结矿的MgO每升高1％，还原性下降5%.9.入炉料SiO2和渣量对焦比的影响：入炉料SiO2升高1％，渣量增加30～35kg/t ，渣量每增加100kg/t，焦比升高~%,（校正值20kg）。
10.热风温度的影响：高炉热风温度提高100℃（在950℃～1300℃风温范围内），入炉焦比下降8~20kg/t，并随风温水平提高而递减。
11.鼓风湿度的影响：高炉鼓风湿度提高1g/m3，焦比降低1kg/t铁，产量提高~%.12.富氧的影响：高炉鼓风富氧1%，焦比下降%，产量提高~%.（随着富氧率提高递减）。
13.炉顶煤气压力的影响：顶压提高10kpa，焦比下降~%.14.高炉炉顶温度上升100℃，燃料比上升30 kg/t.15.高炉煤气利用率的影响：煤气利用率提高1%，入炉焦比下降5kg/t铁。
CO2含量增加1%，焦比下降20 kg/t.16.焦炭固定碳含量的影响：C固下降1%，焦比升高2%，产量下降 3%.17.焦炭含水分的影响：焦炭含H2O提高1%，焦比升高~%，产量降低~%.18.焦炭S含量的影响：焦炭S含量升高%，焦比升高~%，产量降低~%.19.焦炭灰分的影响：焦炭灰分（A）升高1%，焦比升高~%，产量降低~%.20.焦炭M40的影响：焦炭M40升高1%，焦比下降t，产量提高%.21.焦炭M10的影响：焦炭M10降低%，焦比下降7kg/t，产量提高%.22.焦炭热态性能的影响：焦炭反应性CRI升高1%，焦比上升3kg/t铁，产量降低%，焦炭反应后的强度CSR下降1%，焦比上升3~6kg/t，产量下降 %.23.生铁含Si量的影响：生铁Si含量下降%，入炉焦比下降4~5kg/t铁。
烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制
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烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制
为适应当前严峻的钢铁形势，进一步降低铁水成本，各钢铁企业都采用低价的外矿粉进行烧结，并充分利用烧结、炼铁、炼钢工序所产生的各种除尘灰，利用其低价和含有大量的Ｃ、Fe、CaO、MgO等有利成分的优势，来降低烧结料消耗，从而达到降低成本的目的。
但由于各种外矿粉及除尘灰都含一定量的K、Na、Zn等有害元素，大量配加会造成高炉碱负荷、锌负荷超标，高炉炉墙结厚结瘤，加剧炉缸侵蚀，影响炉况稳定顺行。
1.烧结矿中有害元素的来源
烧结所有外矿粉有害元素含量如下表所示：
表1 烧结外矿粉有害元素含量（%）
试样名称
Zn
Na。
烧结矿指标对炼铁的影响
烧结矿质量对炼铁的影响
1、烧结矿含铁品位下降1%，高炉焦比上升2%，产量下降3%。
2、烧结矿亚铁变动1%，影响焦比1%--1.5%，影响产量1%--1.5%。
3、碱度在1.2以下时，每变动0.1，影响高炉焦比和产量3%--5%。
4、强度对高炉的影响主要表现在返矿上，强度差，返矿（＜5）含量上升，且返矿含量每变动1%，影响焦比0.5%，影响产量0.5%--1%。
5、烧结矿的还原性对焦比和产量的影响：烧结矿在高炉内的直接还原度增加10%，焦比上升8%--9%产量下降8%--9%，烧结矿在60min，1000℃条件下，间接还原度每升高5%，高炉煤气的利用率提高0.66%。
6、烧结矿的低温还原度没提高5%，高炉焦比上升1.55%，产量下降1.5%，煤气利用率下降0.5%。
高炉碱度对高炉影响
1 简述2014年以来，随着钢铁行业的持续低迷，炼铁为进一步降低生铁成本，采取提高高烧配比的措施。
3号、4号高炉停炉后，其它高炉高烧配比逐步增加，与停炉前相比高烧配比增加了8.3％，但高炉入炉品位持续下降，下降2.17％。
随着高烧配比的增加，高炉相继增加硅石配比来平衡炉渣碱度。
渣比也从原来的483kg/t，上升到了目前的530kg/t，上升47 kg/t。
为此相关技术人员提出进一步降低高烧碱度，来减少硅石配加量。
下面就以目前实际生产情况对此进行分析研究。
2 高烧碱度下降后主要指标变化情况2.1 高烧低温还原粉化率烧结矿是多种矿物的集合体，冷却过程中，由于不同矿物的冷缩系数各异而产生的应力，往往在烧结矿中强度较低的部位产生裂纹。
温度较低时，烧结矿性脆，还原过程中产生的内应力引起应变，烧结矿耐不住这种应变时，便产生新裂纹，并使原有的裂纹扩展，致使烧结矿粉碎。
烧结矿的矿物组成越复杂，冷却速度越快，则烧结矿的低温还原粉化越严重。
还原过程中产生的内应力主要是由于烧结矿中的赤铁矿逐级还原时体积膨胀引起的。
烧结矿碱度越低低温还原粉化越严重。
下表是酒钢1～4＃烧结矿在不同碱度下的低温还原粉化率（见表1）。
从表1看出，烧结矿碱度从1.82下降到1.72倍后，高碱度与低碱度烧结矿的低温还原粉化率存在较大差异，低碱度烧结矿低温还原粉化率明显低于高碱度烧结矿。
说明碱度越烧结矿低温还原粉化率越低，烧结矿强度越差，碎粒率越高。
2.2 不同碱度筛分变化情况烧结矿碱度下降，烧结矿产能相应也会下降，最主要是烧结矿强度下降，低温还原粉化率下降。
表2是不同烧结矿碱度下，高炉炉筛分情况。
从表2看出，低碱度烧结矿与高碱度烧结矿筛分相比，6～10mm粒级将大幅度增加，与近年随碱度抽样筛分数据看，碱度达到1.72后，1号高炉6～10mm粒级增加4.57％，2号高炉6～10mm粒级增加3.92％，7号高炉6～10mm粒级增加7.13％，5号高炉6～10mm粒级增加10.01％，6号高炉6～10mm粒级增加9.83％。
冶金性能对高炉 的影响
还原软化-熔融特性
软化、熔融性能：炉料的荷重软化、熔融性能反映了炉料在高 炉下部的高温软化和熔化、滴落过程的特性。对高炉软熔带的 形成（位置、形状、厚度）和透气性起着决定性作用。 表征此特性的参数有炉料的软化开始温度、软化终了温度、熔 融温度、软化区间以及熔融区间。 高炉要求矿石具有合适的软化开始温度、熔化开始温度，窄的 软化和熔融温度区间，以使高炉软融带位置既为过高，也不过 低，处于适宜的位置，即能适当增加炉内块状带区域的高度， 利于改善上部透气性。 软熔带位置过低，熔融渣铁或炉墙周围熔化的粘结物易直接进 入炉缸，导致崩、滑料甚至炉凉。炉料的软化熔融温度区间较 宽，表明高炉软熔带较厚，煤气通过软熔带的阻力较大，高炉 透气性较差。
烧结矿冶金性能指标 影响因素及有关问题探讨
2013.11
内容
烧结矿的冶金性能指标 影响冶金性能指标的因素探讨 测定方法
高炉精料要求
入炉品位高，脉 石及杂质含量 低
提高入炉料强 度和粒度组成 合理
改善原燃料 高温冶金性能
烧结矿的冶金性能指标
900℃还原度 550℃低温还原粉化指数 荷重软化性能 软熔-滴落性能
影响因素： 1烧结矿化学成分 2 烧结矿矿相组成 3 工艺条件
再生赤铁矿形成 残余应力增大 区域结构弱化 原生褐铁矿大颗粒 后果： 产生粉末，恶化高炉 上部透气性
磁铁矿直接氧化生成
破坏性大
还原为磁铁矿体积膨胀25%
颗粒状次生赤铁矿 骸晶状赤铁矿
物铁 其 的纹 主 。酸 中 周和 要 钙 夹 围熔 分 和 杂 。蚀 布 磁着 状在 铁玻 残气 矿璃 存孔 等质 原、 矿、 矿裂
MgO含量对低温还原粉化的影响
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响摘要：烧结矿质量对高炉炼铁产量、能耗、生铁质量、高炉寿命起着决定性的作用。
基于此，本文重点分析了烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响。
关键词：烧结矿质量；高炉冶炼；操作指标；影响目前，在高炉炼铁过程中，烧结矿的质量作为影响炼铁燃料消耗的重要因素之一，应进行有效的优化完善，以有效提高烧结矿的性能，为高炉炼铁过程奠定坚实的物质基础，从而在一定程度上促进炼铁工艺节能降耗的发展。
一、烧结矿产量与质量的影响因素1、燃料粒度影响。
合适的固体燃料粒度等级和粒度分布能提烧结机利用系数，使烧结矿成品率、转鼓指数、平均粒径等指标明显改善，同时也能降低固体燃料消耗和高炉返矿率。
2、烧结熔剂结构影响。
自熔性烧结矿要满足高炉所需各项理化指标，必须在混合料中配加一定量生石灰、石灰石和白云石等熔剂。
配加熔剂结构的不同会对烧结矿强度、碱度、还原性、低温还原粉化率和混匀料粒级分布等各项理化指标产生影响，这些指标会直接关系到高炉冶炼的稳定顺行，从而对生铁产量及炼铁成本产生影响。
二、烧结矿质量对高炉冶炼主要操作指标的影响1、烧结矿主要化学成分的影响①品位及SiO2含量影响。
在正常情况下，入炉矿品位1%变动将导致高炉燃料比1～1.5%变动，产量2～2.5%变动，一旦确定了烧结矿在炉料结构中比例，就可计算出烧结矿品位变动1%对高炉燃料比及产量的影响。
入炉矿SiO2含量1%变动将影响30～35kg/t渣铁比，100kg渣量将影响3.0～3.5%燃料、产量。
有了烧结矿入炉比例，乘以该比例将决定烧结矿SiO2含量变动对高炉主操作指标的影响。
②烧结矿碱度的影响。
生产实践表明，烧结矿最佳碱度范围为1.9～2.3，当低于1.85时，碱度每降低0.1，燃料比与产量将分别影响3.0～3.5%。
据了解，实际生产中，降低碱度对高炉燃料比影响远高于3.5%的比例。
近年来，一些生产企业的烧结矿碱度低于1.80甚至低于1.70，应该认识到，碱度对烧结矿质量和高炉主要操作指标都有影响。
TiO2对烧结生产和高炉冶炼的影响
TiO2对烧结生产和高炉冶炼的影响摘要本文分析TiO2对烧结利用系数、转鼓强度以及冶金性能的影响，采取提高SiO2/TiO2比值、提高料层厚度和配碳量、配加氧化锰、氧化硼、萤石等措施，改善烧结矿质量和利于高炉稳定顺行。
关键词TiO2烧结矿质量转鼓强度冶金性能1 前言随着钒钛磁铁精矿粉用于烧结，需要了解掌握高钛矿粉对烧结生产的影响，找出烧结矿矿物组成随TiO2含量变化的规律，以及高钛烧结矿对高炉冶炼的影响，为综合利用高钛矿石资源和提高烧结矿质量提供理论依据。
2 钛烧结矿的质量问题2.1 钛烧结矿利用系数和转鼓强度低钛磁精粉烧结，利用系数和转鼓强度低源于TiO2对矿物组成和显微结构的影响。
钛磁精粉成球性和可烧性差于普通磁精粉，且形成的钙钛矿CaO·TiO2黏结相黏度大，料层阻力大，垂烧速度慢，利用系数低；TiO2极易与CaO反应生成熔点高、硬度大而脆的钙钛矿和钛榴石物质，使混合料熔化温度上升，液相量减少，混合料烧结性能差；渣相熔化温度上升，流动性变差，影响液相扩散与同化；钙钛矿阻碍磁铁矿氧化，使磁铁矿增加赤铁矿减少，且TiO2消耗大量CaO减少游离CaO，降低铁酸钙；钙钛矿结构致密还原性差，减少烧结矿孔隙结构，不利于其它反应的进行以及液相形成和流动，这是TiO2影响利用系数和转鼓强度的主因。
某试验研究表明碱度2.45的烧结矿中，铁酸盐液相较多，钙钛矿液相减少；随着TiO2含量升高，转鼓强度和成品率呈降低趋势，TiO2含量低于9%时降低较快，9%～10%时降低幅度趋于平缓。
烧结过程实质是铁矿粉与CaO、SiO2、MgO、Al2O3等组分同化的过程，铁矿粉同化性是低熔点矿物生成液相的基础，同化性好则生成液相能力强，利于增加液相黏结相提高固结强度，同时铁酸钙生成能力强。
研究表明钛磁精粉同化性差于普通磁精粉，且生成钙钛矿不利于液相流动；钛磁精粉连晶强度低于普通磁精粉，所以钛磁精粉烧结不利于提高转鼓强度和还原度。
烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制
在高炉生产中，钾、钠、锌存在两个循环，第一个循环是高炉内部的小循环，第二个循环是烧结—高炉的大循环。
通过上表可看出，原料中的钾、钠、锌的量是相对稳定但不可控，要控制其富集减少对高炉的危害就是要打破第二个循环，减少高炉布袋灰、烧结机头灰等高碱、高锌灰的循环使用。
以下是我公司布袋灰、烧结机头灰的有害元素成分分析：
表2 北区试样灰中有害元素含量（%）
表3 南区450m3高炉系统试样灰中有害元素含量（%）
表4 南区1780m3高炉系统试样灰中有害元素含量（%）
11月份锌负荷为2.67 kg/t，比3月份的1.33 kg/t上升了1.34 kg/t，较1kg/t的标准超1.67kg/t。
从炉料结构分析，11月份1780 m3高炉入炉原燃料带入的碱金属及锌含量分别占碱负荷、锌负荷的比例如下图所示：
从上述图表看，46.78%的碱金属来自烧结矿， 24.52%来自煤粉，16.63%来自焦炭，12.06%来自球团和块矿。
66.21%的锌是来自烧结矿，32.51%来自焦炭，而其它仅占1.28%。
烧结矿仍然是碱金属和锌的主要来源。
6. 结论
自碱金属控制措施和排碱制度实施以来，碱负荷有了大幅下降，而11月份锌负荷较3月份高1.34 kg/t，除焦炭锌含量升高外，烧结矿带入的锌含量亦高出0.8 kg/t，其主要原因是11月份烧结配加了锌含量较高的转炉除尘灰和重力灰。
提高高炉料柱透气性,必须降低烧结矿低温还原粉化率 (裕华钢铁),
降低烧结矿低温还原粉化率（河北武安裕华钢铁有限公司生产部）1 前言武安裕华钢铁有限公司共有五台烧结机，烧结矿供应五座高炉使用，烧结矿质量的好坏对高炉生产技术经济指标产生重大影响，与炼铁的优质、低耗、高效益密切相关。
高炉对烧结矿质量要求除品位高、杂质少、粒度均匀外，还要求有较好的冶金性能。
烧结矿冶金性能主要包括还原性、低温还原粉化性、软熔性能等。
烧结矿在高炉炉身上部的低温区(温度大约在500℃－600℃)还原时由于热冲击及铁矿石中Fe2O3还原(Fe2O3－Fe3O4－FeO)过程中发生Fe2O3晶形转变，会导致烧结矿严重破裂、粉化，使高炉料柱的空隙度降低、透气性变差、压差升高、炉况不顺。
生产实践表明：烧结矿RDI-3.15每升高5％，高炉产量会下降1．5％，煤气中CO利用率降低0．5％，焦比升高1．55％。
烧结由于大量使用进口矿粉，烧结矿RDl-3.15值有可能高达35％以上，可严重影响高炉炉况顺行及高炉经济指标。
为此，“降低烧结矿低温还原粉化率”必须是烧结生产中的重点。
2 影响烧结矿低温还原粉化率的因素2．1原料条件的影响矿石原料主要有磁铁矿和赤铁矿两种，赤铁矿烧结矿含Fe2O3较多，因而低温还原粉化率较高。
在2008年前裕华铁厂主要以磁铁矿矿相的国内精粉为主生产烧结矿，2008年后随着资源结构的变化及为了提高烧结矿品位，适当配加了赤铁矿相的进口矿粉生产烧结矿，到2008年以后至现在，赤铁矿相的进口矿粉所占比例大约70％以上，如果没有采取有效措施抑制烧结矿的低温还原粉化，将致使烧结矿低温还原粉化率有可能高达35％以上。
随着优质铁矿粉资源的逐渐减少，进口铁矿粉呈现出成分波动大、质量劣化的不利因素，同时品种更换频繁。
而在烧结这个高温、多相、复杂的反应过程中，各相之间，各组分之间相互作用，相互影响，不同种类的铁矿粉，因其基础特性各不相同，它们之间也相互作用，相互影响，因此在烧结配矿时，必须在全面了解铁矿粉的常温特性和高温特性的基础上应用互补原理和方法进行合理配矿。
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烧结矿对高炉的影响
烧结是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。
烧结矿对高炉具有重要的影响，具体如下：
1、烧结矿含铁品位：波动由±1.0%降低到±0.5%，高炉系数会升高2%，燃料比降低
1.0%。
2、碱度：波动由±1.0（倍）降低到±0.05，高炉系数波动2.5%，燃料比波动1.3%（使用100%烧结矿）。
3、FeO含量：波动±1.0%，高炉燃料比波动1%，产量波动1.5%。
因FeO与SiO2的混合物是低熔点物质，会使高炉软熔带变宽，炉料透气性降低。
4、烧结粒度：粒度中＜5mm比例每升高1%，高炉燃料比会升高0.5%，产量下降0.5-1.0%。
5、烧结矿低温还原粉化率RDI升高5%，高炉煤气利用率下降0.5%，影响燃料比和铁产量各1.5%。
6、烧结矿中焊TiO2＞0.5%，Al2O3＞2.2%时，一般烧结矿低温还原粉化率RDI会大幅度升高。
7、烧结配料配碳：每增加1%，会使FeO含量升高1%-2%。
FeO含量升高1%，能耗上升0.68kggce/t，高炉燃料比也会升高1%-1.5%。
8、降低点火热耗，控制点火负压：降燃耗6%-12%，降能耗5%-6%。
可采用节能型点火炉（带状火焰、热风烧结）。
生产中，应稳定混合料水分、稳定固定碳量、厚料层、低碳、烧透等措施，以提高烧结矿质量，另外控制好冷、热返矿的粒度，也能提高烧结矿质量，同时降低能耗。