烧结自动化工艺介绍
烧结的工艺流程
烧结的工艺流程
《烧结工艺流程》
烧结是一种将粉末材料通过高温加热使其颗粒相互结合的工艺过程。
这种工艺常用于陶瓷、金属和复合材料等领域,以提高材料的密度和强度。
下面将介绍烧结的工艺流程。
首先,将所需原料按照一定比例混合均匀,然后将混合物放入模具中成型。
这一步是为了使原料在烧结时能够形成所需的形状和尺寸。
接下来是烧结的预处理阶段,即在将混合物置于高温炉中加热之前的准备工作。
这一步包括干燥和预烧。
干燥是为了去除原料中的水分,防止在升温过程中产生气泡和裂纹;而预烧则是为了在烧结中去除一些有机成分和杂质。
之后是烧结的主要阶段,将预处理后的混合物放入烧结炉中进行高温加热。
在加热过程中,原料颗粒之间的表面能量降低,颗粒开始相互结合形成致密的块状结构,从而提高密度和强度。
此时需要控制好炉内温度和气氛,以确保烧结过程的顺利进行。
最后是冷却和处理,烧结完成后需要将成品从炉中取出,并进行适当的冷却处理。
这一步是为了避免烧结出现内部应力、变形和裂纹,并确保最终产品的质量和性能。
总的来说,烧结工艺流程包括原料混合、成型、预处理、烧结
和冷却处理这几个主要阶段。
通过精确地控制每个环节,可以获得致密、坚固和具有优良性能的烧结制品。
烧结机自动化控制系统设计
1 概述烧结生产过程是把粉矿加入一定比例的熔剂,燃料经过混合后,在一定温度下烧结成高炉需要的原料。
主要生产工艺包括燃料破碎系统、配料室供料系统、混料系统、烧结冷却系统、成品整粒系统、成品矿仓储等。
烧结工艺是一个连续性的生产过程,环节多,控制对象复杂、滞后时间长且受干扰影响大,为了保证烧结矿品质稳定,提高产量和降低燃料消耗,必须对生产过程进行自动化控制。
2 系统设计2.1 PLC控制系统设计根据烧结工艺过程对自动控制系统的要求设计的自动化系统为基础自动化,按“三电一体化”的原则考虑。
上位监控系统由六台工控机组成,现场控制站由四套QUANTUM PLC组成,分别完成对燃料破碎系统、配料系统、烧结冷却系统、成品系统的监视和控制。
图1 系统网络配置图烧结机网络化控制系统采用与QUANTUM PLC相配套的Concept 2.6编程软件实现硬件组态配置与程序编制;采用Montor PRO 7.2监控软件完成数据库与监控画面的开发。
通讯网络采用工业以太网,通讯协议为TCP/IP。
系统网络配置图1所示。
2.2 系统功能(1)设备的联锁控制根据烧结工艺要求,烧结燃料破碎系统、配料系统、烧结冷却系统、成品系统等整条生产料线的控制方式分为:自动控制、集中手动控制、机旁手动控制。
控制方式的选择设在集中操作室内的主操作台上或通过机旁箱选择。
(2)重点参数调节?按配比关系自动配料,保证碱度需求配料的目的是将烧结矿的品位、含碳量和碱度控制在指定的范围内。
本工程配料系统由宽带给料机、配料秤;螺旋给料机、螺旋给料秤组成。
PLC对参与烧结的各种含铁原料、溶剂和燃料根据高炉冶炼的要求进行精确的配料计算,对下料量和配比系数进行设定,通过给料机变频实时调节各配料下料量,以保证烧结矿的含铁量、CaO含量、碱度、MgO、Al2O3及含硫量等主要成分控制在规定范围内。
配料量由上位机统一设定,可进行采集和处理各配料控制回路来的称量信号与开关量状态,实现整个系统的给料、称量检测、料量调节,选择和切换料仓等配料过程的自动控制。
烧结工艺介绍
烧结原料 三、回收料 在冶金及其它一些工业生产部门有不少副产 品,其含铁量都比较高,这些工业副产品如当作 废物抛弃,造成资源浪费而且导致环境恶化。烧 结配用这类工业副产品作为原料后,不仅可以降 低烧结成本,而且可以综合利用资源,保护环境 不被污染。烧结厂常用的工业副产品有: 1、瓦斯灰 瓦斯灰是高炉煤气带出来的炉尘,通常含铁40% 左右,它实际上是矿粉和焦粉的混合物。瓦斯灰 的粒度较细,呈深灰色,亲水性差。烧结料中加 入部分瓦斯灰,可节约铁料和燃料消耗。加上价 格低廉,还可以降低成本。进厂的瓦斯灰,要适 当加水润湿,以便运输和改善条件。
烧结工业的发展概况 2、工艺先进化,已被证实和利用的新工艺有: (1)改善原料中和(建立机械化和计算机控制的原料 场); (2)改善原料准备工艺(添加生石灰或消石灰,燃料分 加,分层布料,强化制粒等); (3)改进烧结技术(厚料层、高负压、高碱度、低燃耗, 混合料预热,富氧和热风烧结等) (4)强化烧结矿产品粒度。 (5)强调环境保护、资源综合利用烧结厂余热利用等。
烧结基本知识 二、烧结与炼铁的关系 烧结生产是炼铁生产的前工序,是整个钢铁工业生 产中的一个不可缺少的重要环节,也就是炼铁生产 的原料准备。烧结生产是为高炉服务的,所以烧结 矿的质量很大程度上决定了高炉生产的各项经济技 术指标和生铁质量。烧结生产的主要任务,是将铁 矿粉进行造块,为高炉冶炼提供优质的人造富矿。
技术质量处: 技术质量处:孙石磊
大纲
烧结基本知识 烧结工业发展概况 烧结原料介绍 烧结设备 烧结工艺流程 烧结矿的分类
一、为什么要进行烧结 在自然界中,金属状态的铁是极少见的。一般都和 其它元素结合成化合物。随着工业的发展,能直接 用于高炉冶炼的富矿越来越少,使得人们不得不开 采贫矿(品位25-40%)。但是贫矿直接入炉冶炼是 不经济的,所以,必须经过选矿处理,要选矿,就 必须对矿石进行破碎研磨。这样,选矿后的矿粉, 品位提高了,但其粒度(<0.043mm>90%)不符合 高炉冶炼要求,因此,对于开采出和筛选出来的矿 粉都必须经过造块后方可用于冶炼。
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。
烧结工艺的主要设备及其工作原理
烧结工艺的主要设备及其工作原理烧结技术是一种重要的粉末冶金技术,用于制备具有高密度和优异性能的金属、陶瓷和复合材料。
在烧结过程中,粉末颗粒通过热源和压力相互结合,形成致密的固体制品。
以下是烧结工艺的主要设备及其工作原理的详细介绍。
1.烧结炉烧结炉是烧结工艺中最关键的设备之一、它提供了所需的高温环境,使粉末颗粒能够熔融和结合成固体制品。
烧结炉通常由加热区、保温区和冷却区组成。
粉末颗粒在加热区内迅速升温,到达熔点后开始熔融和结合成形,然后在保温区内维持一定的温度和时间以确保完全烧结,最后在冷却区中冷却至室温。
2.加热元件加热元件是烧结炉的重要组成部分,用于提供高温环境。
常用的加热元件包括电阻线圈、电阻片和电炉管。
当通电时,加热元件会产生热量,将烧结炉内的温度升高到所需的烧结温度。
3.压力设备压力设备用于施加压力,使粉末颗粒之间发生变形和结合。
常见的压力设备包括冷压机、热压机和等离子压机等。
在烧结工艺中,压力可以促进粉末颗粒的扩散和结合,提高制品的致密性和强度。
4.模具模具用于塑造和限制粉末颗粒的形状和尺寸。
它们通常由金属或陶瓷制成,并具有所需的形状和孔结构。
在烧结过程中,粉末颗粒被放置在模具中,并在加热和压力的作用下,与模具中的空隙形成制品。
5.辅助设备在烧结工艺中,还需要一些辅助设备来辅助完成烧结过程,例如真空泵、气体循环系统和温度控制系统等。
真空泵常用于制备气密陶瓷制品,通过减少压力,可以排出气体和提高制品的致密性。
气体循环系统能够提供一种具有控制气氛的环境,以改善烧结反应的进行。
温度控制系统能够监测和调节烧结炉的温度,使其能够稳定控制在所需的温度范围内。
总的来说,烧结工艺的主要设备包括烧结炉、加热元件、压力设备、模具和辅助设备等。
烧结工艺的工作原理是通过高温和压力作用下,粉末颗粒之间发生扩散和结合,形成致密的固体制品。
这些设备与技术的应用使得粉末颗粒能够成功烧结形成优质的制品,广泛应用于航空航天、汽车、电子和医学等领域。
烧结工艺介绍
烧结工艺的简单介绍目前,随着市场竞争的加剧,钢铁工业设备向大型化发展,对原料的要求日益提高,而高炉炼铁生产技术指标的提高,主要依靠入炉原料性质的改善,烧结矿是我国高炉的主要入炉料,因此,保证和提高烧结矿的质量,是保证钢铁工业稳定发展的重要手段。
一、烧结的概念烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它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的过程。
二、烧结矿的来源以及意义铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球团法。
两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。
球团法通常在选贫矿的地区采用,尤其是北美地区。
而在有天然富矿可以开采使用的地方,烧结法则是一种成本较低的方法,在世界的其它地区被广泛采用。
虽然新的炼铁方法会不断出现,但是烧结矿的需求在很长一段时间内仍将保持在较高的水平。
在我国,高炉入炉的炉料90%^上都是靠烧结法提供的。
因此,铁矿石烧结对我国的钢铁工业有重大的意义。
三、烧结工艺流程介绍经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。
利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
烧结生产的工艺流程如下图所示。
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。
[警_1水I ~Sri~ —»j _|~点火: *%结礦辟rwv ~~iI讨烧站矿上鹿炉旷棺1、烧结的原材料准备: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。
一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。
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MgQ 对烧结过程有良好的作用,可以提高烧结矿的质量。
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 勺占95%以上。
烧结设备及工艺技术
不可避免的,但严重的跑偏会加大传动装置负载、台
台车跑偏示意图
车轮轴承损坏、轨道变形,必须及时处理。
如果是由安装质量引起的,可以从台车走行轨道的安
装尺寸、给矿侧大星轮中心线位置、尾部滑动摆架、
台车运行中有无刮碰处等方面处理。如果是由于设备
部件磨损等问题引起台车跑偏,必须要仔细从机械原
理上分析,寻找原因,从根本上解决烧结机组台车跑
三、烧结设备介绍
☞圆筒混合机
圆筒混合机是烧结生产工艺流程中
的重要设备之一,它的主要作用是将配
好的各种烧结原料进行润湿、混匀和制
粒,强化烧结料组分均匀,保证烧结过 程中的物理、化学性质一致。通过混匀
胶轮传动式混合机( 90、180m2烧结采用)
制粒还可以提高混合料在烧结过程中的
透气性,已获得高产、优质、低耗的成
永远不要对客户说不,客户需求就是我们的追求!
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三、烧结设备介绍
☞配料设备—圆盘给料机
故障点:
1、蜗壳短管磨损,造成漏料严重,雨天
易喷料,特别是雨季,问题更加严重。
2、蜗壳短管及悬挂漏斗摆动严重,多出
现在更换蜗壳短管或悬挂漏斗之后,故
障原因为蜗壳短管中心与圆盘盘面中心 偏离较大引起。
圆盘给料机结构示意图
永远不要对客户说不,客户需求就是我们的追求!
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二、烧结工艺流程
●原料准备与配料系统 目的:将铁矿粉、熔剂、燃料、附加物(轧钢皮、 钢铁厂回收粉尘)及返矿按照一定比例进行配料, 保证烧结矿的含铁量、碱度、S含量、FeO等主要 成分控制在规定范围内。 常用的配料方法:容积配料法和质量配料法 ●混合布料系统: 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。 一次混合的目的:润湿与混匀。 二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结 料层透气性。 ●点火烧结 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。 烧结作业:烧结台车上的物料,经点火炉进行料 面点火,从料面开始烧结,并在强制通风的情况 下使混合料中配入的燃料从上至下燃烧达到烧结 的目的,形成烧结矿。 ●烧结矿的处理: 目的:获得粒度均匀,温度适中的烧结矿,满足 高炉料入炉需求。 处理作业:对烧结矿进行破碎筛分,使烧结矿粒 度均匀和除去部分夹生料,为高炉冶炼创造有利 条件,筛子选用双层筛,其中6mm以下的作为返 矿进入配料,6-20mm作为铺底料,20mm以上进入 高炉矿仓。
烧结工艺理论知识(全面)
烧结工艺理论知识(全面)第一章烧结生产概述§1-1烧结生产在冶金工业中的地位一、详述热处理工艺的产生和发展烧结方法在冶金生产中的应用,起初是为了处理矿山、冶金、化工厂的废气物(如富矿粉、高炉炉尘、扎钢皮、炉渣等)以便回收利用。
随着钢铁工业的快速发展,矿石的开采量和矿粉的生成量亦大大增加。
据估计,每生产1t生铁须要1.7~1.9t铁矿石,若就是贫矿,须要的铁矿石则更多。
另外,由于长期的采矿和消耗,能够轻易用以炼钢的富矿愈来愈少,人们不得不大量采矿贫矿(含铁25%~30%)。
但贫矿轻易浸出炼钢就是很不经济的,所以必须经过选矿处置。
选矿后的精矿粉,在含铁品位上就是提升了,但其粒度不合乎高炉炼钢建议。
因此,对采矿出的粉矿(0~8mm)和精矿粉都必须经过造块后方可以用作炼钢。
我国铁矿资源多样,但贫矿较多,约占到80%以上,因此,炼钢前大都需经碎裂、筛分、选矿和造块等处理过程。
烧结生产的历史已有一个多世纪。
它起源于资本主义发展较早的英国、瑞典和德国。
大约在1870年前后,这些国家就开始使用烧结锅。
我国在1949年以前,鞍山虽建有10台烧结机,总面积330m2,但工艺设备落后,生产能力很低,最高年产量仅几十万吨。
我国铁矿石烧结领域取得的成就,概括起来包括以下几个方面:(1)热处理工艺:自1978年马钢冷烧技术科技攻关顺利后,一批重点企业和地方骨干企业基本顺利完成了苏烧改冷烧工艺。
部分企业投入使用原料搅匀料场,并投入使用,绝大多数钢铁企业同时实现了自动化配料、混合机加强制粒、偏析布料、加热筛分、整粒及砌底料技术。
(2)新工艺、新技术开发和应用:如高碱度烧结矿技术、小球烧结技术、低温烧结技术、低硅烧结技术等,在钢铁企业得到推广应用,并取得了显著的效益。
(3)设备大型化和自动化:20世纪50年代,我国最小烧结机75m2,60年代130m2,80年代265m,90年代宝钢二、三期和武钢等450m烧结机相继投产,这些都就是我国自行设计、自行生产,并同时实现自动化生产的。
烧结自动化工艺介绍
烧结自动化工艺介绍第一篇:烧结自动化工艺介绍烧结自动化工艺介绍高炉炼铁所使用的主要含铁原料是烧结矿。
近几年,我国生铁产量不断上升,烧结矿用量大幅增加,提高烧结矿的质量、降低消耗、节约能源、保护环境在烧结生产中显得越来越重要,也是烧结生产工艺技术发展的永恒的课题和方向。
一、中国烧结技术发展情况1、建设现代化混匀料场,优化用料结构一大批钢铁企业建立了现代化的原料厂,进口粉矿的使用改善了烧结用料,使含铁原料得到了优化,所生产的烧结矿不但产量高、质量好,环保也有所改善,工序能耗也低。
2、小型烧结设备向大型化转变烧结机大型化已普遍受到认同,新上烧结机普遍大型化,小型烧结机大都延长扩大面积或淘汰。
、一般的混匀制粒到强化混匀制粒的转变混合制粒时间的延长,由传统的一混和二混30 ~60 S 和50 ~80 S延长至120 S 和 180 S,有的甚至增加三段混合,混合制粒时间高达480 S 以上。
并多方面采取强化制粒措施,增加石灰用量,烧结粉尘预先制粒,添加各种增效节能添加剂,在混合机进出口料端设导料板和挡圈并安装强化造球挡料板,采用含油尼龙衬板和雾化喷水等提高了混合料的成球率和小球强度,混合料透气性大为提高,为厚料层烧结创造了条件。
4、酸性及自熔性烧结矿向高碱度烧结转变由于高碱度烧结矿还原性能及强度好,从1979年初,高碱度烧结矿的技术在全国得到推广。
以高碱度烧结矿为主搭配部分酸性炉料(球团矿、块矿)已成为我国公认的高炉合理的炉料结构。
5、薄料层向厚料层的转变1985年以前,重点钢铁企业烧结厂的料层厚度为220 ~250 mm,生产采用薄铺块砖的方针。
烧结矿强度及环保差,工序能耗高达105 kg/t(标煤),1985年以后,随着烧结新技术,如球团烧结法、配加合理的生石灰用量及生石灰消化技术、预热混合料、各种增效节能添加剂等的实施,提高了料层的透气性,为厚料层烧结提供了条件和保障。
目前,我国厚料层烧结已达到国际最先进的水平。
mim烧结工艺
mim烧结工艺MIM烧结工艺介绍•MIM烧结工艺是一种先进的金属加工技术,将金属粉末与高聚物混合后,通过注射成型、脱模、脱蜡、烧结等步骤制造出复杂形状的金属制品。
•MIM烧结工艺结合了传统金属加工和注塑成型技术的优点,能够实现高精度和复杂形状的加工。
工艺流程1.设计模具:根据产品的形状和要求,设计适用的模具,包括注射模具、脱模模具和烧结模具。
2.材料准备:选取合适的金属粉末和高聚物,并进行配比和混合,以获得理想的注射成型材料。
3.注射成型:将混合物注射到模具中,并施加压力和温度,使其充分填充模具的空腔。
4.脱模:将注射成型的零件从模具中取出,通常需要进行后续处理,例如去除支撑结构和调整尺寸。
5.脱蜡:将脱模的零件进行脱蜡处理,以去除高聚物的残留物。
6.烧结:将脱蜡的零件放入高温炉中进行烧结,使金属粉末颗粒结合成整体,形成最终的产品。
优势•复杂形状:MIM烧结工艺可以制造出具有复杂内部结构和细节的零件,实现设计者的创意。
•高精度:由于采用了模具注射成型技术,MIM烧结零件可以实现极高的精度和尺寸一致性。
•材料选择性:MIM烧结工艺可以使用多种金属粉末和高聚物,根据产品的需求选择合适的材料,从而满足不同工作环境的要求。
•规模化生产:MIM烧结工艺适用于批量生产,可以通过自动化生产线提高生产效率和产品质量。
应用领域•汽车工业:MIM烧结工艺可以制造汽车部件,例如发动机零件、传动系统零件和底盘部件,提高车辆性能和节约材料成本。
•医疗器械:MIM烧结工艺可以制造高精度和复杂形状的医疗器械,例如人工关节、牙科种植体和外科手术工具,改善治疗效果和减少手术风险。
•电子设备:MIM烧结工艺可以制造电子设备的关键部件,例如连接器、开关和磁性元件,提高电子设备的性能和可靠性。
结论MIM烧结工艺是一种具有广泛应用前景的先进加工技术,通过结合金属粉末和高聚物的特点,实现了复杂形状、高精度和材料选择性的要求。
在汽车工业、医疗器械和电子设备领域等许多领域,MIM烧结工艺已经显示出其巨大的潜力和优势。
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。
烧结工艺的主要设备及其工作原理
烧结工艺的主要设备及其工作原理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。
铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球团法。
两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。
本专题将详细介绍烧结生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息,其次,我们将简要介绍球团法生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
铁矿粉造块的目的:◆综合利用资源,扩大炼铁用的原料种类。
◆去除有害杂质,回收有益元素,保护环境。
◆改善矿石的冶金性能,适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。
铁矿粉造块的方法:烧结法和球团法。
铁矿粉造块后的产品:分别为烧结矿和球团矿。
(供高炉炼铁生产的主要原料)一、烧结生产的工艺流程介绍:烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将铁矿粉、粉(无烟煤)和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。
经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。
利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
烧结生产的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下所示。
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。
配料与混合的主要设备:电子计量称:对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。
主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。
电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。
由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。
主要用到的自动化产品:称重传感器、速度传感器、数显表、变频器、电动机混合机:混合机械是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。
混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。
常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。
【查看工作原理】主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机烧结生产:烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。
烧结工艺详解
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。
一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。
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。
作制度,利用 现代科学技术 成果,强化烧 结生产过程, 能够获得先进 的技术经济指 标,保证实现 高产、优质、 低耗。本生产 工艺流程有原 料的接受,兑 灰,拌合,筛 分破碎及溶剂 燃料的破碎筛分,配料,混料,点火,抽风烧结,抽风冷却,破碎筛分,除尘等环节组成。
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。
点火真空度4~6kPa。
点火深度为10~20mm。
③烧结
准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
烧结风量:平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(70~90)m3/(cm2. min)。
真空度:决定于风机能力、抽风系统阻力料层透气性和漏风损失情况。
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。
②燃烧层
燃料在该层燃烧,温度高达1350~1600℃,使矿物软化熔融黏结成块。
该层除燃烧反应外,还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解 等反应。
③预热层 由燃烧层下来的高温废气,把下部混合料很快预热到着火温度,一般为400~800℃。 此层内开始进行固相反应,结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解,磁铁矿局部被氧化。 ④干燥层 干燥层受预热层下来的废气加热,温度很快上升到100℃以上,混合料中的游离水大量 蒸发,此层厚度一般为 l0~30mm。 实际上干燥层与预热层难以截然分开,可以统称为干燥预热层。 该层中料球被急剧加热,迅速干燥,易被破坏,恶化料层透气性。 ⑤过湿层 从干燥层下来的热废气含有大量水分,料温低于水蒸气的露点温度时,废气中的水蒸 气会重新凝结,使混合料中水分大量增加而形成过湿层。 此层水分过多,使料层透气性变坏,降低烧结速度。 烧结过程中的基本化学反应 ①固体碳的燃烧反应 固体碳燃烧反应为: 反应后生成 C0和 C02,还有部分剩余氧气,为其他反应提供了氧化还原气体和热量。 燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展程度、 以及抽过燃烧层的气体成分等因素。 ②碳酸盐的分解和矿化作用 烧结料中的碳酸盐有 CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等,其中以 CaC03为主。在 烧结条件下,CaC03在720℃左右开始分解,880℃时开始化学沸腾,其他碳酸盐相应的分 解温度较低些。 碳酸钙分解产物 Ca0能与烧结料中的其他矿物发生反应,生成新的化合物,这就是矿 化作用。反应式为:
描述烧结生产主要工艺流程和设备
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烧结、球团工艺介绍
陶瓷领域
烧结工艺用于制造各种 陶瓷制品,如餐具、建 筑材料、电子陶瓷等。
冶金领域
电子领域
化工领域
烧结工艺用于生产各种 金属材料,如铁、钢、
有色金属等。
烧结工艺用于制造各种 电子元器件,如电容器、
电阻器、晶体管等。
烧结工艺用于生产各种 化工产品,如催化剂、 分子筛、电池材料等。
02
球团工艺介绍
球团工艺的定义
某大型钢铁企业的球团矿采购
案例三
某矿业集团的球团矿质量控制
案例四
某新建球团厂的工艺流程设计
案例分析与经验总结
案例分析
通过对以上实际应用案例的分析,总结出烧结、球团工艺在实际应用中的优缺点 和适用范围。
经验总结
结合具体案例,提炼出烧结、球团工艺在实际应用中的关键技术和经验教训,为 后续类似项目提供参考和借鉴。
干燥
将生球送入干燥机中,除去多余的水分,使生球具有一定的强度和稳 定性。
焙烧
将干燥好的生球送入焙烧炉中进行高温处理,使生球内部的物质发生 一系列物理和化学变化,形成具有所需性能的成品球团。
球团工艺的应用
01
02
03
04
球团工艺广泛应用于冶金、化 工、建材、环保等领域。
在冶金工业中,球团可作为高 炉炼铁的原料,提高铁矿石的
烧结工艺广泛应用于陶瓷、冶金、电 子、化工等领域,是制造各种产品的 重要工艺之一。
烧结工艺的流程
01 原料准备
02 造球
03 烧成
04 冷却与开炉
05 后处理
根据产品要求选择合适的 原料,并进行破碎、筛分 、混合等处理,以获得粒 度分布均匀、成分稳定的 原料。
将原料加水混合,通过滚 动、搅拌等工艺制成一定 形状和大小的球形颗粒。
烧结工艺总体介绍
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Side-12
表面钝化,降低背表面复合速率,提高少数载流子的收集率,提高开路 电压。 作为背反射器,增加光程,提高短路电流。 作为电极输出端,降低接触电阻,提高转换效率。 铝吸杂,提高体寿命。
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Side-20
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
烘干不够导致还有有机物未排出,容易在烧结时鼓包→提高烘干温度或延长 烘干时间,加大排胶区气体流量 烧结温度偏高→降低烧结区温度,加大烧结区的气流量 绒面过大(金字塔太深)而且不均匀使得铝浆不能完全填充,导致留有空气, 烧结时空气逸出导致鼓包→控制绒面 铝浆印刷量的原因,印刷过少,铝浆层太薄不容易流平导致留有空隙或印刷 量过大,不易烘干→控制适当的湿重 铝浆搅拌过度导致浆料变稀温度变高印刷量变少,而搅拌时间不够则浆料分 散不均匀导致印刷后膜层不均匀→选取适合的搅拌时间 二道印刷(铝浆)之前硅片表面上有污染物→注意清洗 二道印刷(铝浆)网版有折痕或者有破损点→更换网版 顶针式的网带铝包会少一点
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Side-6
目录
铝浆 成分及作用:
负责烧结后的粘结 无机粘 合剂 导电相 金属粉末 有机粘 合剂 负责烧结之前的粘结
铝浆
添加剂
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Side-3
目录
烧结:干燥硅片上的浆料,燃尽浆料的有机组分, 使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。 烧结可看作是原子从系统中不稳定的高能位置迁移 至自由能最低位置的过程。厚膜浆料中的固体颗 粒系统是高度分散的粉末系统,具有很高的表面 自由能。因为系统总是力求达到最低的表面自由 能状态,所以在厚膜烧结过程中,粉末系统总的 表面自由能必然要降低,这就是厚膜烧结的动力 学原理。 要了解烧结的原理,需从了解浆料开始 背电极银浆,背电场铝浆,正电极银浆
烧结的烧结工艺或设备
烧结的烧结工艺或设备
烧结,是将粉末材料通过加热使其粒子间相互结合的过程,以形成固体材料的工艺。
烧结工艺主要包括以下几个步骤:喂料、形成绿坯、一次烧结、再烧结、冷却和卸料。
烧结工艺通常需要使用烧结设备来完成,常见的烧结设备有以下几种:
1. 烧结炉:用于将喂料粉末材料进行加热,使其烧结成固体材料。
烧结炉通常采用电阻加热、气体加热或激光加热等方式。
2. 付状烧结机:用于将粉末材料按照特定形状进行喂料,并通过加热、压实等工艺使其形成一定的绿坯。
付状烧结机通常采用亥姆霍兹线圈、电子束或激光束等方式。
3. 转盘式烧结机:将粉末材料均匀分布在转盘上,通过旋转、加热等操作使其进行烧结。
转盘式烧结机通常具有高度自动化的特点,在工业生产中应用广泛。
4. 流化床烧结机:利用气体或流体化介质将粉末材料进行流化,通过加热使其烧结。
流化床烧结机具有较高的热传导性和传质性,适用于烧结特殊形状的材料。
5. 微波烧结设备:利用微波加热的方式将粉末材料进行烧结。
微波烧结设备具有加热速度快、能耗低、控制精度高等特点,适用于高温、快速烧结的工艺需求。
以上是常见的烧结工艺和设备,不同的工艺和设备适用于不同的材料和烧结要求。
在实际生产中,还需要根据具体情况选择合适的烧结工艺和设备来完成烧结过程。
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烧结自动化工艺介绍高炉炼铁所使用的主要含铁原料是烧结矿。
近几年,我国生铁产量不断上升,烧结矿用量大幅增加,提高烧结矿的质量、降低消耗、节约能源、保护环境在烧结生产中显得越来越重要,也是烧结生产工艺技术发展的永恒的课题和方向。
一、中国烧结技术发展情况1、建设现代化混匀料场,优化用料结构一大批钢铁企业建立了现代化的原料厂,进口粉矿的使用改善了烧结用料,使含铁原料得到了优化,所生产的烧结矿不但产量高、质量好,环保也有所改善,工序能耗也低。
2、小型烧结设备向大型化转变烧结机大型化已普遍受到认同,新上烧结机普遍大型化,小型烧结机大都延长扩大面积或淘汰。
3 、一般的混匀制粒到强化混匀制粒的转变混合制粒时间的延长,由传统的一混和二混30 ~ 60 S 和50 ~80 S延长至120 S 和 180 S,有的甚至增加三段混合,混合制粒时间高达480 S 以上。
并多方面采取强化制粒措施,增加石灰用量,烧结粉尘预先制粒,添加各种增效节能添加剂,在混合机进出口料端设导料板和挡圈并安装强化造球挡料板,采用含油尼龙衬板和雾化喷水等提高了混合料的成球率和小球强度,混合料透气性大为提高,为厚料层烧结创造了条件。
4、酸性及自熔性烧结矿向高碱度烧结转变由于高碱度烧结矿还原性能及强度好,从1979年初,高碱度烧结矿的技术在全国得到推广。
以高碱度烧结矿为主搭配部分酸性炉料 (球团矿、块矿) 已成为我国公认的高炉合理的炉料结构。
5、薄料层向厚料层的转变1985年以前,重点钢铁企业烧结厂的料层厚度为220 ~ 250 m m ,生产采用薄铺块砖的方针。
烧结矿强度及环保差,工序能耗高达105 kg/ t (标煤 ) ,1985年以后,随着烧结新技术,如球团烧结法、配加合理的生石灰用量及生石灰消化技术、预热混合料、各种增效节能添加剂等的实施,提高了料层的透气性,为厚料层烧结提供了条件和保障。
目前,我国厚料层烧结已达到国际最先进的水平。
尤其是莱钢烧结机,烧结机布料厚度已高达到 750~800 m m ,居国际和国领先水平。
6、生产热烧结矿向冷烧结矿的转变1970 年以前,我国烧结机大部分生产热烧结矿,不能生产冷烧结矿,主要原因是烧结矿冷却设备不过关。
1985年以后,解决了大型烧结机的冷却设施,实现了烧结矿的冷却。
烧结矿冷却的实现,解决了烧结矿的整粒筛分,为烧结机采用铺底料创造了条件,也为高炉长寿、高产奠定了基础。
7、低品位烧结矿向高品位烧结矿的转变1998年以前,我国重点钢铁企业烧结厂烧结矿的品位仅为52%左右。
近几年,由于进口高品位矿增多和国精粉品位的提高,烧结矿品位逐步提高,已达54%以上,不少烧结厂达到 58%~ 60%,烧结矿FeO 和Si O下降。
有的厂已实现高铁低硅的烧结法。
8、烧结机低作业率向高作业率的转变1985年以前,我国烧结机作业率较低,重点钢铁企业烧结厂和地方骨干企业烧结厂作业率仅为 79.26%和73.85%。
1989年以后由于普遍采用了新型结构和材质的没备,管理和操作水平的提高,烧结机的作业率普遍提高,烧结机的产能得到有效发挥。
9、人工操作向高度自动化转变1970年以前,我国烧结厂的操作如人工跑盘配料、烧结机速度和点火温度的控制、混合料水分的控制等全凭简单的仪表和人工操作,稳定性很差。
而目前新建和改扩建的大型和中型烧结机几乎都采用了较为完善的过程监控和控制项目,并采用计算机系统对全厂的生产过程自动进行操作、监视控制及生产管理。
有些厂还采用了模糊控制系统技术,人工智能也在开发之中。
10、机械除尘向高效除尘的转变烧结烟气除尘和环境除尘设备实现由多管或旋风除向高效布袋除尘和干式电除尘的转变,除尘效率大大提高,高达99%以上,环保大为改观。
11、中温废气由不可回收利用向回收利用的转变1980年以前,我国烧结生产中产生的中温废气主要是环冷机、带冷机冷却烧结矿产生的中、低温废气,一般直接排放不回收利用。
1985 年后相继建成了一批余热回收装置,有用于点火保温炉做助燃风的,有用于热风烧结的,有用于生产热水或蒸汽的,虽然起步较晚但有起色,经济效益显著。
二、烧结的概念烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它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的过程。
经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。
利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
三、烧结工艺流程介绍1、铁矿粉造块的目的:◆综合利用资源,扩大炼铁用的原料种类。
◆去除有害杂质,回收有益元素,保护环境。
◆改善矿石的冶金性能,适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。
2、铁矿粉造块的方法:烧结法和球团法。
3、铁矿粉造块后的产品:分别为烧结矿和球团矿。
(供高炉炼铁生产的主要原料)4、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下图所示。
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。
5、烧结的原材料准备: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。
一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。
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。
燃料:主要为焦粉和无烟煤。
对燃料的要固定碳含量高,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。
6、烧结的配料与混合: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。
配料方法:质量配料法,即按原料的质量配料;通过电子计量设备,按一定比例配兑原材料。
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。
混合的方法: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,为改善高炉透气性,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。
我国烧结厂大多采用二次混合。
7、配料与混合的主要设备:电子计量称:对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。
主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。
电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。
由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。
主要用到的自动化产品:称重传感器、速度传感器、数显表、变频器、电动机。
混合机:混合机械是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。
混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。
常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。
8、烧结生产:烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。
布料:将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业当采用铺底料工艺时,在布混合料之前,先铺一层粒度为10~25mm,厚度为20~25mm的小块烧结矿作为铺底料,其目的是保护炉箅,降低除尘负荷,延长风机转子寿命,减少或消除炉箅粘料。
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。
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。
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。
烧结:准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
烧结风量:平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(70~90)m3/(cm2.min)。
真空度:决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。
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。
烧结终点的判断与控制:控制烧结终点,即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。
中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处,大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。
例:带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的,沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层,各层中的反应变化情况如图2—5所示。
点火开始以后,依次出现烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层和过湿层。
然后后四层又相继消失,最终只剩烧结矿层。
①烧结矿层经高温点火后,烧结料中燃料燃烧放出大量热量,使料层中矿物产生熔融,随着燃烧层下移和冷空气的通过,生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。
这层的主要变化是熔融物的凝固,伴随着结晶和析出新矿物,还有吸入的冷空气被预热,同时烧结矿被冷却,和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。
②燃烧层燃料在该层燃烧,温度高达1350~1600℃,使矿物软化熔融黏结成块。
该层除燃烧反应外,还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。
③预热层由燃烧层下来的高温废气,把下部混合料很快预热到着火温度,一般为400~80 0℃。
此层开始进行固相反应,结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解,磁铁矿局部被氧化。
④干燥层干燥层受预热层下来的废气加热,温度很快上升到100℃以上,混合料中的游离水大量蒸发,此层厚度一般为l0~30mm。
实际上干燥层与预热层难以截然分开,可以统称为干燥预热层。
该层中料球被急剧加热,迅速干燥,易被破坏,恶化料层透气性。
⑤过湿层从干燥层下来的热废气含有大量水分,料温低于水蒸气的露点温度时,废气中的水蒸气会重新凝结,使混合料中水分大量增加而形成过湿层。
此层水分过多,使料层透气性变坏,降低烧结速度。
四、烧结工艺参数对烧结过程产品的影响精矿粉是烧结的主要原料,它是选矿厂的最终产品。
物理化学性能对烧结矿质量影响最大。
具体要求如下:1.含铁量(矿石品位)铁精矿的含铁量是衡量铁精矿粉质量的指标。
精矿含铁量越高,生产出的烧结矿含铁量也高,经济价值越高,铁精矿粉含铁量一般在55%-65%,当然越高越好。
2.脉石成分及含量要求精矿粉的脉石矿物含量要少,而和含量高一些,经济价值也会高一些。