铁矿石烧结性能PPT课件
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烧结及高炉炼铁基本原理及工艺课件
高炉炼铁的主要设备包括高炉本体、热风炉、鼓风机、除尘设备等。高炉是核心 设备，用于炼铁；热风炉用于提供热风；鼓风机用于向高炉内鼓入空气；除尘设 备用于除去烟尘，保护环境。
03
烧结及高炉炼铁的能耗 与环保
能耗分析
烧结过程的能耗
烧结过程是钢铁生产中能耗最高的环节之一，其主要能耗来自于点火燃料、电力消耗和工艺用水。其中，点火燃 料是烧结过程最主要的能源，占整个烧结过程能耗的60%以上。
高炉炼铁的能耗
高炉炼铁的能耗主要包括煤炭、电力、焦炭和氧气等，其中煤炭和焦炭是最主要的能耗来源。在炼铁过程中，需 要将这些能源转化为化学能以还原铁矿石中的铁元素。
环保措施与减排技术
烧结过程的环保措施
在烧结过程中，采取一系列环保措施以减少环境污染，例如使用低硫燃料、安装除尘设备、进行烟气 脱硫等。此外，还可以通过提高烧结矿的质量和利用率来减少废渣的产生。
碳捕获和储存技术
利用该技术可以有效地减少高炉炼铁过程中的碳排放，提高环保 水平。
氢还原技术
利用氢气作为还原剂，替代焦炭，以减少碳排放和环境污染。
自动化和智能化设备
应用先进的自动化和智能化设备，可以提高生产效率、降低劳动成 本，并确保产品质量。
05
烧结及高炉炼铁生产过 程中的问题与解决方案
烧结生产过程中的问题与解决方案
高炉炼铁的环保措施
高炉炼铁过程中产生的废气和废水对环境造成的影响较大。为了减少环境污染，需要采取一系列环保 措施，例如使用高效除尘设备、进行废气脱硫、废水处理等。此外，还可以通过提高炼铁效率来减少 废渣的产生。
可持续发展的方向和前景
烧结及高炉炼铁的可持续 发展方向
为了实现烧结及高炉炼铁的可持续发展，需 要从能源消耗和环境保护两个方面入手。一 方面，需要研发和推广低能耗技术和设备， 提高能源利用效率；另一方面，需要加强环 保措施和技术的研究和应用，减少环境污染 和排放。
03
烧结及高炉炼铁的能耗 与环保
能耗分析
烧结过程的能耗
烧结过程是钢铁生产中能耗最高的环节之一，其主要能耗来自于点火燃料、电力消耗和工艺用水。其中，点火燃 料是烧结过程最主要的能源，占整个烧结过程能耗的60%以上。
高炉炼铁的能耗
高炉炼铁的能耗主要包括煤炭、电力、焦炭和氧气等，其中煤炭和焦炭是最主要的能耗来源。在炼铁过程中，需 要将这些能源转化为化学能以还原铁矿石中的铁元素。
环保措施与减排技术
烧结过程的环保措施
在烧结过程中，采取一系列环保措施以减少环境污染，例如使用低硫燃料、安装除尘设备、进行烟气 脱硫等。此外，还可以通过提高烧结矿的质量和利用率来减少废渣的产生。
碳捕获和储存技术
利用该技术可以有效地减少高炉炼铁过程中的碳排放，提高环保 水平。
氢还原技术
利用氢气作为还原剂，替代焦炭，以减少碳排放和环境污染。
自动化和智能化设备
应用先进的自动化和智能化设备，可以提高生产效率、降低劳动成 本，并确保产品质量。
05
烧结及高炉炼铁生产过 程中的问题与解决方案
烧结生产过程中的问题与解决方案
高炉炼铁的环保措施
高炉炼铁过程中产生的废气和废水对环境造成的影响较大。为了减少环境污染，需要采取一系列环保 措施，例如使用高效除尘设备、进行废气脱硫、废水处理等。此外，还可以通过提高炼铁效率来减少 废渣的产生。
可持续发展的方向和前景
烧结及高炉炼铁的可持续 发展方向
为了实现烧结及高炉炼铁的可持续发展，需 要从能源消耗和环境保护两个方面入手。一 方面，需要研发和推广低能耗技术和设备， 提高能源利用效率；另一方面，需要加强环 保措施和技术的研究和应用，减少环境污染 和排放。
烧结生产应用知识-PPT精选文档
烧结生产应用知识
第一节烧结基本知识 1 简述烧结的含义。 答：铁矿粉烧结是将含铁粉状料或细粒料进行高 温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。 2 简述烧结过程的物理化学变化。 答：烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。 这个过程不仅错综复杂，而且瞬息万变，在几分钟 甚至几秒钟内，烧结料就因强烈的热交换而从70℃ 以下被加热到1200～1400℃，与此同时，它还要从 固相中产生液相，然后液相又被迅速冷却而凝固。 这些物理化 学变化包括：
6 烧结配料分为哪三种方法?多数使用哪种配料方 法? 答：三种配料方法是：①容积配料重量法检查； ②重量法配料；③按成分配料。 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％这个界限随着冶炼技术的发展 是会变化的。
4 形成煤气爆炸的基本条件有哪两条，为什么煤气 量很少空气量很多时，或煤气很多空气很少时都 不会发生爆炸? 答：煤气爆炸主要是由于空气和煤气形成了爆炸 的混合气体，当混合气体达到必要的温度(着火点) 或遇上明火造成的。二者缺一不可。
煤气形成爆炸的混合气体，其含量具有一定的范围。 当煤气量很少空气量很多时，煤气和空气的混合物 不爆炸，因为空气中的煤气分子太少，煤气分子之 间的距离就远，当一个煤气分子遇火燃烧时，其火 焰不能迅速地达到另一个分子，因而不能引起连续 而剧烈的燃烧，也就是不会爆炸。但当空气中的煤 气量多到一定程度，而空气量过少，这个混合物也 不会爆炸，因为煤气分子着火后由于氧气分子少， 助燃力就小，所以形不成连续而剧烈的燃烧，也不 会爆炸。
第一节烧结基本知识 1 简述烧结的含义。 答：铁矿粉烧结是将含铁粉状料或细粒料进行高 温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。 2 简述烧结过程的物理化学变化。 答：烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。 这个过程不仅错综复杂，而且瞬息万变，在几分钟 甚至几秒钟内，烧结料就因强烈的热交换而从70℃ 以下被加热到1200～1400℃，与此同时，它还要从 固相中产生液相，然后液相又被迅速冷却而凝固。 这些物理化 学变化包括：
6 烧结配料分为哪三种方法?多数使用哪种配料方 法? 答：三种配料方法是：①容积配料重量法检查； ②重量法配料；③按成分配料。 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％这个界限随着冶炼技术的发展 是会变化的。
4 形成煤气爆炸的基本条件有哪两条，为什么煤气 量很少空气量很多时，或煤气很多空气很少时都 不会发生爆炸? 答：煤气爆炸主要是由于空气和煤气形成了爆炸 的混合气体，当混合气体达到必要的温度(着火点) 或遇上明火造成的。二者缺一不可。
煤气形成爆炸的混合气体，其含量具有一定的范围。 当煤气量很少空气量很多时，煤气和空气的混合物 不爆炸，因为空气中的煤气分子太少，煤气分子之 间的距离就远，当一个煤气分子遇火燃烧时，其火 焰不能迅速地达到另一个分子，因而不能引起连续 而剧烈的燃烧，也就是不会爆炸。但当空气中的煤 气量多到一定程度，而空气量过少，这个混合物也 不会爆炸，因为煤气分子着火后由于氧气分子少， 助燃力就小，所以形不成连续而剧烈的燃烧，也不 会爆炸。
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）
PPT课件
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
钢铁企业烧结知识培训PPT
3.1.3褐铁矿（Limonite ）这是含有氢氧化铁的矿石。它 是针铁矿（ Goethite ） HFeO2 和鳞铁矿（ LepidoCRocite ） FeO（OH）两种不同结构矿石的统称，也有人把它主要成 份的化学式写成nFe2O3〃mH2O(n=1～3，m=1～4)，呈现土 黄或棕色，多半是附存在其它铁矿石之中。
3.1.5 铁的硅酸盐矿（ Silicate Iron ）此类矿石是一种复 合盐，没有一定的化学式，成份的变化很大，一般呈现 深绿色，比重为3.8左右，含铁成份很低，是一种较差的 铁矿石。
3.1.6硫化铁矿（Sulphide iron）这种矿石含有FeS2，含Fe 只有 46.6 ％而 S 的含量达到 53.4 ％。呈现灰黄色，比重 大约为 4.95 ～ 5.10 。由于这种矿石常常含有许多其它较 贵 重 的 金 属 如 铜 （ CoPPer ） 、 镍 （ Nickel ） 、 锌 （ Zinc ）、金（ Goid ）、银（ Silver ）等，所以常被用 做他种金属冶炼工业的原料；又由于它含有大量的硫， 所以常被用来提制硫磺，铁反而变成了副产品，所以事 实上已不能称为铁矿石。
3.2 铁矿石的评价
（1）铁矿石的品位（含铁量）决定开采价值和冶金价值 （2）脉石成分(Si02、Al2O3) ↓ 、(CaO、MgO) ↑ （3）有害杂质元素(S、P、Cu、Zn、K、Na等)↓ （4）矿石的还原性:矿石的还原性与矿物组成、结构致 密程度、粒度及气孔率有关。磁铁矿难还原，赤铁矿 易还原，人造富矿的还原性比天然矿石好。 （5）矿石的软化性:软化温度和软化区间。 （6）矿石的强度和粒度组成:矿石强度高，粒度均匀大 小适中、气孔度高则高炉料柱透气性好，矿石易还原 （7）矿石化学成分的稳定性
高炉炼铁原料ppt课件
（1）赤铁矿 又称红矿,它是无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为
70%。
4
赤铁矿（主要成分Fe2O3）
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
5
特点： 1）自然界储量最多，含铁量一般为50%~60%； 2）S 、 P低，质软、易碎、易还原； 3）赤铁矿具有半金属光泽，仅有弱磁性，脉石多为硅酸盐。
28
40mm
富矿 破碎筛分
混匀 焙烧 10mm
过筛
天然块矿 高 炉
贫矿 破碎筛分磨细 选矿 精矿粉 混匀 造块 人造富矿
图2－1 铁矿石处理流程
29
3、铁矿粉混匀 钢铁企业采购的矿粉来自不同产地、不同时间，成分波动相当大。铁
矿粉混匀的目的是均匀同一种铁矿粉或不同种类铁矿粉之间的化学成分 和粒度组成得到混匀矿。
13
（2）脉石 铁矿石中除铁氧化物外，其余成分称为脉石，主要包括：
•酸性氧化物SiO2； •碱性氧化物CaO及MgO； •中性氧化物Al2O3、TiO2。
铁矿石中主要含酸性和中性氧化物。 冶炼中为了改善炉渣冶金性能，常要消耗相当数量的石灰石(CaCO3)等碱性 氧化物。所有含有碱性脉石的矿物相对价值要高.
铁矿粉混匀设施主要有：一次料场、预混料槽、二次料场等。
30
中国某钢铁公司一次原料场
31
炼铁原料场取料机在作业
32
33
34
35
二次料场堆料作业
36
二次料场堆料作业
37
二次料场取料作业
38
2.1.2 熔剂 1、熔剂的作用
（1）与矿石中的脉石、焦炭灰分作用生成低熔点化合物，改善炉 渣的冶金性能；
53
2.2.1.1 铁矿粉烧结意义 作为充填床式反应器的高炉，要求入炉矿石的粒度大于5mm
70%。
4
赤铁矿（主要成分Fe2O3）
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
5
特点： 1）自然界储量最多，含铁量一般为50%~60%； 2）S 、 P低，质软、易碎、易还原； 3）赤铁矿具有半金属光泽，仅有弱磁性，脉石多为硅酸盐。
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40mm
富矿 破碎筛分
混匀 焙烧 10mm
过筛
天然块矿 高 炉
贫矿 破碎筛分磨细 选矿 精矿粉 混匀 造块 人造富矿
图2－1 铁矿石处理流程
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3、铁矿粉混匀 钢铁企业采购的矿粉来自不同产地、不同时间，成分波动相当大。铁
矿粉混匀的目的是均匀同一种铁矿粉或不同种类铁矿粉之间的化学成分 和粒度组成得到混匀矿。
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（2）脉石 铁矿石中除铁氧化物外，其余成分称为脉石，主要包括：
•酸性氧化物SiO2； •碱性氧化物CaO及MgO； •中性氧化物Al2O3、TiO2。
铁矿石中主要含酸性和中性氧化物。 冶炼中为了改善炉渣冶金性能，常要消耗相当数量的石灰石(CaCO3)等碱性 氧化物。所有含有碱性脉石的矿物相对价值要高.
铁矿粉混匀设施主要有：一次料场、预混料槽、二次料场等。
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中国某钢铁公司一次原料场
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炼铁原料场取料机在作业
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二次料场堆料作业
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二次料场堆料作业
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二次料场取料作业
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2.1.2 熔剂 1、熔剂的作用
（1）与矿石中的脉石、焦炭灰分作用生成低熔点化合物，改善炉 渣的冶金性能；
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2.2.1.1 铁矿粉烧结意义 作为充填床式反应器的高炉，要求入炉矿石的粒度大于5mm
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?
铁矿石烧结性能PPT课件
各影响因素之间存在相互作用和相互关 联，一般情况下，烧结矿的SFCA含量是各 因素的综合作用结果。
铁矿石烧结性能结果
生成液相粘结周围物料的能力
浸润面积 （%）
800 700 600 500 400 300 200 100
0
哈默斯利 BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉 MBR
MMTC 南非矿
铁矿石烧结性能结果
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
50
40
R=1.80
R=2.00
百分比 （%）
30
20
10
0
哈默斯利
BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉
MBR
MMTC
不同碱度条件下，进口矿生成能力的比较
南非矿
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
影响铁矿石与CaO的开始反应温度的因素: 铁矿物的种类、结晶水的含量、致密度、
铁矿物以疏松的赤铁矿和褐铁矿为主， 则反应能力较强；而以致密的磁铁矿或 镜铁矿为主，则反应能力较弱。
影响铁矿石与CaO的开始反应
温度的因素:
结晶水的含量
铁矿石与CaO的开始反应温度与结晶水 的含量呈正相关关系。
结晶水含量高，分解后产生大量的气 孔，加大了反应接触面，有利于Ca2+向 矿石的扩散，同时有利于铁矿物离子的 扩散。另一方面，结晶水分解后，铁矿 物的活性增加，均有利于铁矿石与与 CaO的加速进行。
结晶水含量高，烧结过程中要分解，使 得粘结相中可能存在残留气孔，表现出脆弱 的粘结相结构。
影响铁矿石粘结相强度的因素
5.铁矿石的脉石成分
铁矿石的脉石成分Al2O3和SiO2对粘结相 的自身强度的影响有两面性。
铁矿石烧结性能结果
生成液相粘结周围物料的能力
浸润面积 （%）
800 700 600 500 400 300 200 100
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哈默斯利 BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉 MBR
MMTC 南非矿
铁矿石烧结性能结果
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
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R=1.80
R=2.00
百分比 （%）
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哈默斯利
BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉
MBR
MMTC
不同碱度条件下，进口矿生成能力的比较
南非矿
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
影响铁矿石与CaO的开始反应温度的因素: 铁矿物的种类、结晶水的含量、致密度、
铁矿物以疏松的赤铁矿和褐铁矿为主， 则反应能力较强；而以致密的磁铁矿或 镜铁矿为主，则反应能力较弱。
影响铁矿石与CaO的开始反应
温度的因素:
结晶水的含量
铁矿石与CaO的开始反应温度与结晶水 的含量呈正相关关系。
结晶水含量高，分解后产生大量的气 孔，加大了反应接触面，有利于Ca2+向 矿石的扩散，同时有利于铁矿物离子的 扩散。另一方面，结晶水分解后，铁矿 物的活性增加，均有利于铁矿石与与 CaO的加速进行。
结晶水含量高，烧结过程中要分解，使 得粘结相中可能存在残留气孔，表现出脆弱 的粘结相结构。
影响铁矿石粘结相强度的因素
5.铁矿石的脉石成分
铁矿石的脉石成分Al2O3和SiO2对粘结相 的自身强度的影响有两面性。
烧结矿与球团矿生产课程PPT课件
避免游离CaO在烧结矿储存过程中，吸 收空气中的水分发生消化反应生成Ca(OH)2 导致体积膨胀，引起烧结矿粉化。
白点
烧结矿与球团矿生产精品课程
第23页/共48页
碳酸盐分解产物的矿化 • 不仅要求碳酸盐特别是碳酸钙完全分解 • 而且要求分解产物与其它组分完全化合
烧结矿与球团矿生产精品课程
第24页/共48页
烧结矿与球团矿生产精品课程
第3页/共48页
白云石
烧结矿与球团矿生产精品课程
石灰石
第4页/共48页
生石灰
烧结矿与球团矿生产精品课程
消石灰
第5页/共48页
（2）酸性熔剂
• 酸性熔剂主要为石英（SiO2）和蛇 纹石（3MgO2·2 SiO2 ·2H2O）。
• 当使用含碱性脉石的铁矿石冶炼时，
就需要加入酸性熔剂。由于铁矿石
石灰石粒度 矿化度随石灰石粒度减小而提高
磁铁矿粒度 矿化度随磁铁矿粒度减小而提高
碱度
碱度降低可提高CaO的矿化度
烧结矿与球团矿生产精品课程
第28页/共48页
从第三个图看出：
• 矿石或精矿的粒度对CaO的矿化度也有很大影 响
• 精矿烧结使用的石灰石粒度可粗一些(如3 ~ 0mm) 粉矿烧结使用的石灰石粒度要细一些(如 2 ~ 0mm甚至1 ~ 0mm)
影响 CaO矿化程度的因素
烧结矿与球团矿生产精品课程
碱度、石灰石粒度对CaO 矿化程度的影响
1—— 碱度0.8； 2—— 碱度1.3； 3—— 碱度1.5； 虚线——石灰石粒度1~0mm； 实线——石灰石粒度3~0mm
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烧结矿与球团矿生产精品课程
温度、石灰石粒度对CaO矿化程度的影响
白点
烧结矿与球团矿生产精品课程
第23页/共48页
碳酸盐分解产物的矿化 • 不仅要求碳酸盐特别是碳酸钙完全分解 • 而且要求分解产物与其它组分完全化合
烧结矿与球团矿生产精品课程
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烧结矿与球团矿生产精品课程
第3页/共48页
白云石
烧结矿与球团矿生产精品课程
石灰石
第4页/共48页
生石灰
烧结矿与球团矿生产精品课程
消石灰
第5页/共48页
（2）酸性熔剂
• 酸性熔剂主要为石英（SiO2）和蛇 纹石（3MgO2·2 SiO2 ·2H2O）。
• 当使用含碱性脉石的铁矿石冶炼时，
就需要加入酸性熔剂。由于铁矿石
石灰石粒度 矿化度随石灰石粒度减小而提高
磁铁矿粒度 矿化度随磁铁矿粒度减小而提高
碱度
碱度降低可提高CaO的矿化度
烧结矿与球团矿生产精品课程
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从第三个图看出：
• 矿石或精矿的粒度对CaO的矿化度也有很大影 响
• 精矿烧结使用的石灰石粒度可粗一些(如3 ~ 0mm) 粉矿烧结使用的石灰石粒度要细一些(如 2 ~ 0mm甚至1 ~ 0mm)
影响 CaO矿化程度的因素
烧结矿与球团矿生产精品课程
碱度、石灰石粒度对CaO 矿化程度的影响
1—— 碱度0.8； 2—— 碱度1.3； 3—— 碱度1.5； 虚线——石灰石粒度1~0mm； 实线——石灰石粒度3~0mm
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烧结矿与球团矿生产精品课程
温度、石灰石粒度对CaO矿化程度的影响
烧结工艺指标培训课件
•烧结工艺指标培训
•14
成品贮运
• 落入带冷机机头的球团矿(温度约500℃)在向机尾 移动过程中被带冷机下部鼓风机吹入的冷空气不 断冷却，冷却后的球团矿(低于100℃)在带冷机尾 部落入成品皮带机，运至球团转运站，经皮带输 送机送往球团矿仓或堆场存放。
•烧结工艺指标培训
铁精粉
杂矿粉
煤、焦粉
生石灰
• 烧结矿转鼓指数（%）＝试样测检后粒度大于规定标准的重量总和÷试样总 重量×100%
•烧结工艺指标培训
•25
物料消耗指标-铁原料消耗
• 烧结矿含铁原料消耗，是指生产烧结矿成品时实际耗用的 总含铁原料。含铁原料包括铁精矿粉、富矿矿粉及其他含 铁物料（外循环返矿粉、除尘灰、转炉钢渣、铁屑）等以 含铁成分为主而加入烧结矿生产的原料。生产统计中应对 各种含铁原料和综合含铁原料分别统计，其计算公式分别 为：
• 注：亚铁含量7%-11%
•烧结工艺指标培训
•22
质量指标-含S量
• 烧结矿含硫（S）量与使用的原燃料含硫量以及焙烧工艺 完善程度、操作技术、碱度等因素有关。硫属有害杂质， 它使冶炼中熔剂量增加并影响钢铁产品质量，因此在生产 过程中必须尽量控制其含量。烧结矿含硫量由化验分析得 到。
•烧结工艺指标培训
• 烧结矿品位即烧结矿含铁量。烧结矿的品位主要 取决于原料本身的品位，也受碱度控制（熔剂的 添加量）的影响。烧结矿品位作为平均指标是以 现场取样化验得出的数值为依据，按《钢铁企业 工序分档晋等标准（草案）》规定，应对烧结矿 品位稳定率进行考核。
• 烧结矿品位稳定率（%）＝检验总量中品位波动符合标准的烧结矿量 ÷烧结矿检验总量×100%。
•13
焙烧
• 竖炉炉体按球团矿焙烧过程从上到下分为干燥预热带、焙烧 均热带和冷却带，合格生球经炉顶布料器落入人字形烘干床 脊部，从脊部向竖炉内滑落过程中，由上升热烟气和导风墙 内的热空气对其烘干，而后落入预热带，被上升焙烧废气预 热，随后向下进入矩形焙烧室。焙烧室两侧燃烧室内高炉煤 气与助燃空气混合燃烧后，通过导火孔进入焙烧带，高温炉 气与生球逆向流动，在高温氧化气氛下生球内的磁铁矿颗粒 氧化为新生赤铁矿，并通过熔融液相再结晶粘结，分散颗粒 实现固结，生球焙烧成球团矿。球团矿继续下降，至均热带 实现球团内均匀氧化焙烧，进入冷却带后被从炉体下部冷却 风口进入的冷却风逐渐冷却，最后由齿辊卸料机排出，落至 带冷机。冷却风对热球团冷却变成热风后上升至均热带，一 部分进入焙烧带，作二次助燃风，一部分通过导风墙上升至 炉顶后进入烘干床底部烘干生球。
•14
成品贮运
• 落入带冷机机头的球团矿(温度约500℃)在向机尾 移动过程中被带冷机下部鼓风机吹入的冷空气不 断冷却，冷却后的球团矿(低于100℃)在带冷机尾 部落入成品皮带机，运至球团转运站，经皮带输 送机送往球团矿仓或堆场存放。
•烧结工艺指标培训
铁精粉
杂矿粉
煤、焦粉
生石灰
• 烧结矿转鼓指数（%）＝试样测检后粒度大于规定标准的重量总和÷试样总 重量×100%
•烧结工艺指标培训
•25
物料消耗指标-铁原料消耗
• 烧结矿含铁原料消耗，是指生产烧结矿成品时实际耗用的 总含铁原料。含铁原料包括铁精矿粉、富矿矿粉及其他含 铁物料（外循环返矿粉、除尘灰、转炉钢渣、铁屑）等以 含铁成分为主而加入烧结矿生产的原料。生产统计中应对 各种含铁原料和综合含铁原料分别统计，其计算公式分别 为：
• 注：亚铁含量7%-11%
•烧结工艺指标培训
•22
质量指标-含S量
• 烧结矿含硫（S）量与使用的原燃料含硫量以及焙烧工艺 完善程度、操作技术、碱度等因素有关。硫属有害杂质， 它使冶炼中熔剂量增加并影响钢铁产品质量，因此在生产 过程中必须尽量控制其含量。烧结矿含硫量由化验分析得 到。
•烧结工艺指标培训
• 烧结矿品位即烧结矿含铁量。烧结矿的品位主要 取决于原料本身的品位，也受碱度控制（熔剂的 添加量）的影响。烧结矿品位作为平均指标是以 现场取样化验得出的数值为依据，按《钢铁企业 工序分档晋等标准（草案）》规定，应对烧结矿 品位稳定率进行考核。
• 烧结矿品位稳定率（%）＝检验总量中品位波动符合标准的烧结矿量 ÷烧结矿检验总量×100%。
•13
焙烧
• 竖炉炉体按球团矿焙烧过程从上到下分为干燥预热带、焙烧 均热带和冷却带，合格生球经炉顶布料器落入人字形烘干床 脊部，从脊部向竖炉内滑落过程中，由上升热烟气和导风墙 内的热空气对其烘干，而后落入预热带，被上升焙烧废气预 热，随后向下进入矩形焙烧室。焙烧室两侧燃烧室内高炉煤 气与助燃空气混合燃烧后，通过导火孔进入焙烧带，高温炉 气与生球逆向流动，在高温氧化气氛下生球内的磁铁矿颗粒 氧化为新生赤铁矿，并通过熔融液相再结晶粘结，分散颗粒 实现固结，生球焙烧成球团矿。球团矿继续下降，至均热带 实现球团内均匀氧化焙烧，进入冷却带后被从炉体下部冷却 风口进入的冷却风逐渐冷却，最后由齿辊卸料机排出，落至 带冷机。冷却风对热球团冷却变成热风后上升至均热带，一 部分进入焙烧带，作二次助燃风，一部分通过导风墙上升至 炉顶后进入烘干床底部烘干生球。
烧结知识培训课件
改善质量的研究不等于研究的方向，今后一个时期烧结矿研 究的方向是：
（1）高铁分低SiO2烧结矿的研究，TFe≥60%已为可能 （2）球团烧结矿和小球烧结的新工艺推广及应用（包括制
粒布料和降低燃耗的同时实现） （3）降低燃耗及改善环保的研究 （4）烧结自动化，产质量和成本统一的专家系统和人工智
能 2、改善烧结矿强度的研究与对策 2．1 烧结矿强度和粒度组成对高炉冶炼的影响：（也即改
2．2-2烧结矿强度与碱度的关系
大量生产实践证明，烧结矿的强度与碱度成正比关系，要想 得到高强度的烧结矿离不开高碱度，韶钢石钢等企业烧结 矿强度与碱度的关系列于表4
CaO/SiO2 韶钢 FeO(%) 矿山村 西不门 华南 溢源公司
包钢
1.60
56.78 13.6
55.34
51.29 51.34 60.33(R=1.20)
2．3-3返矿量和返矿粒度对烧结矿强度的影响 包钢的烧结生产返矿量由1980年的99.8%上升至1994年的
19.36%，而且返矿中＞5mm部分显著增加，从1993年 的38.33%增至1994年的45.82%，造成烧结混合料中返 矿总量达到50%-55%，返矿量过大，特别是＞5mm部分 过多，大颗粒返矿在混料中粘不上燃料，导致热量相对不 足，在烧结过程中来不及熔化，进下影响烧结矿的强度和 返矿量。 我们在提高韶钢烧结矿质量的研究中，专门进行了高炉返矿 配比对烧结矿强度的影响烧结试验，结果证明随高炉返矿 配比增加，烧结矿转鼓指数下降：
1、高品位、低SiO2和有害杂质含量（S、P、K2O、Na2O 等）
2、高强度、低粉末（＜5mm）含量
3、0%，FeO＜8%）
5、高软熔性能，低透气阻力（Ts＞1400℃、△Pm＜ 2500Pa）
烧结工艺技术培训PPT演示课件
3
烧结的目的和意义
1、能保证高炉料柱的透气性和降低高炉焦比
2、能去除铁矿中的有害元素。 3、能“废物利用”，如高炉炉尘，转炉炉尘等 总之，能使高炉冶炼达到高产、优质、低耗和长 寿的目的。
4
生产工艺流程
5
烧结厂技术经济指标
1、烧结机生产能力指标，它包括利用系数、 台时产量、作业率、运转台时、事故率等
10
烧结配料
它分为配料目的、要求和方法等
11
配料的目的
1、保证烧结矿的化学成分和物理性质稳定， 满足高炉冶炼要求。
2、保证烧结料具有良好的透气性以获得较 高的烧结生产率。
12
配料的要求
1、准确，把实际下料量的波动值控制在允 许的范围内，不发生大的偏差。
2、保证烧结矿的含铁量、碱度、亚铁和含 硫量等主要指标控制在规定的范围内。
不要忽视燃料燃烧后灰分的化学成分，如 焦抹灰分里大约含一半的二氧化硅并含有 少量的氧化钙。
最好利用计算机计算
17
烧结料的混合
烧结料混合的目的： 一是将配好的各种原料充分混匀，获得化
学成分均一的混合料。 二是对混合料加水润湿和制粒，通入蒸汽
预热获得必要的料温。
混匀和制粒的方法： 1、一段混合法 2、二段混合法
22
布混合料
布混合料的要求： 1、布料应连续供给，防止中断，保持料层厚
度一定。 2、按规定的料层厚度布料，沿台车长度和宽
度方向料面平整。 3、沿台车高度方向，混合料的粒度、成分分
布合理，能适应烧结过程的内在规律。 4、保证布到台车上的料具有一定的松散性，
防止产生堆积和压紧。
23
影响布料均匀的因素
20
布料
烧结的目的和意义
1、能保证高炉料柱的透气性和降低高炉焦比
2、能去除铁矿中的有害元素。 3、能“废物利用”，如高炉炉尘，转炉炉尘等 总之，能使高炉冶炼达到高产、优质、低耗和长 寿的目的。
4
生产工艺流程
5
烧结厂技术经济指标
1、烧结机生产能力指标，它包括利用系数、 台时产量、作业率、运转台时、事故率等
10
烧结配料
它分为配料目的、要求和方法等
11
配料的目的
1、保证烧结矿的化学成分和物理性质稳定， 满足高炉冶炼要求。
2、保证烧结料具有良好的透气性以获得较 高的烧结生产率。
12
配料的要求
1、准确，把实际下料量的波动值控制在允 许的范围内，不发生大的偏差。
2、保证烧结矿的含铁量、碱度、亚铁和含 硫量等主要指标控制在规定的范围内。
不要忽视燃料燃烧后灰分的化学成分，如 焦抹灰分里大约含一半的二氧化硅并含有 少量的氧化钙。
最好利用计算机计算
17
烧结料的混合
烧结料混合的目的： 一是将配好的各种原料充分混匀，获得化
学成分均一的混合料。 二是对混合料加水润湿和制粒，通入蒸汽
预热获得必要的料温。
混匀和制粒的方法： 1、一段混合法 2、二段混合法
22
布混合料
布混合料的要求： 1、布料应连续供给，防止中断，保持料层厚
度一定。 2、按规定的料层厚度布料，沿台车长度和宽
度方向料面平整。 3、沿台车高度方向，混合料的粒度、成分分
布合理，能适应烧结过程的内在规律。 4、保证布到台车上的料具有一定的松散性，
防止产生堆积和压紧。
23
影响布料均匀的因素
20
布料
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流动性越好，液相粘结周围物料的能力增强。影响粘
度的因素主要有粘结物料的成分、烧结温度和矿石成
分。
影响生成液相粘结周围物料的能力因素
4.烧结温度 提供烧结过程中液相生成的物理化学条
件，满足反应的热力学条件，加快低熔点液 相的生成速度；另一方面提高液相的过热度， 降低液相粘度。 5.铁矿石的自身特性
化学成分、矿物组成和矿物结构、与 CaO的反应能力等。
铁矿石烧结特性
铁矿石在烧结过程中所呈现出 的高温物理化学性质。
它反映了铁矿石的烧结行为和 作用，也是评价铁矿石对烧结过程 及烧结矿质量所做贡献的基本指标。
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
50
40
R=1.80
R=2.00
百分比 （%）
30
20
10
0
哈默斯利
BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉
各影响因素之间存在相互作用和相互关 联，一般情况下，烧结矿的SFCA含量是各 因素的综合作用结果。
铁矿石烧结性能结果
生成液相粘结周围物料的能力
浸润面积 （%）
800 700 600 500 400 300 200 100
0
哈默斯利 BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉 MBR
MMTC 南非矿
铁矿石烧结性能结果
烧结过程的粘结相产生是经过固相反应、液
相生成和冷凝固结过程。不同成分的液相，其熔化温
度不同，熔化温度低，在烧结温度下，过热度大，粘
度变小，流动性改善，液相粘结周围物料的能力增强。
2. 液相数量
3.
烧结过程中，产生的液相量多，则流动面积
加大，液相粘结周围物料的能力增强。
3. 液相的粘度
4.
粘度是衡量液体流动性的量度，粘度越小，
铁矿石自身特性 对铁酸钙生成能力的影响
1. 铁矿石的含铁矿物类型
2.
针状铁酸钙的生成主要是Fe2O3与CaO反应
的结果。
3.
磁铁矿一般情况下SFCA的生成量较少，但在
高碱度和氧化性气氛较强的情况下，也容易生成SFCA。
4.
镜铁矿由于其致密的特征，其铁矿物与CaO的
反应性下降，导致其生成SFCA的能力下降。
生成液相粘结周围物料的能力
生成液相粘结周围物料的能力 液相的熔点、粘度、数量等性能和
铁矿石矿物类型、脉石成分与类型。 杨迪矿的浸润能力最强，其次是伊特贝 拉矿、哈默斯利HI、BHP矿、南非矿。 同样，巴西的卡拉加斯、MBR矿的浸润 能力最差。
影响生成液相粘结周围物料的能力因素
1. 液相的熔化温度
2.
铁矿石致密，不利于反应物的扩散， 化学反应的动力学条件变差，反应进行 缓慢，导致铁矿石与CaO的反应性降低。
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
影响铁酸钙生成数量的因素 ：
温度、烧结矿碱度、铁矿物类型、 脉石成分和类型、致密度等因素。
澳矿生成铁酸钙的数量较多，均达到或 超过30%；其次为伊特贝拉和南非矿； 印度MMTC矿、MBR矿、卡拉加斯最少。
5.
褐铁矿结晶水含量高，有利于改善S有利于生成SFCA。
铁矿石自身特性 对铁酸钙生成能力的影响
2. 铁矿石的Al2O3含量
烧结矿中的铁酸钙是含有SiO2和Al2O3的 复合铁酸钙（SFCA）， Al2O3固溶于SFCA， 可以促进SFCA的生成，同时具有稳定SFCA的 作用。
以高岭土形式存在的Al2O3有利于SFCA在 低温情况下形成，而Al2O3以三水铝石形态存 在，则不利于SFCA的形成。
铁矿石自身特性 对铁酸钙生成能力的影响
3.铁矿石中的SiO2含量
SiO2 是复合铁酸钙SFCA的重要组元，铁矿 粉中较高的SiO2含量，有助于SFCA的生成。
烧结矿在一定碱度条件下， SiO2含量的增加， 使得CaO的配加量增加，改善了CaO与Fe2O3反 应的动力学和热力学条件。
结晶水含量高，分解后产生大量的气 孔，加大了反应接触面，有利于Ca2+向 矿石的扩散，同时有利于铁矿物离子的 扩散。另一方面，结晶水分解后，铁矿 物的活性增加，均有利于铁矿石与与 CaO的加速进行。
影响铁矿石与CaO的开始反应 温度的因素:
铁矿石的致密性
铁矿石与CaO的开始反应温度与铁矿石 的致密性呈负相关关系。
影响铁矿石与CaO的开始反应 温度的因素:
铁矿石的化学成分和矿物类型
一般情况下，较高的SiO2和Al2O3含量 增加铁矿石与CaO的反应；
铁矿物以疏松的赤铁矿和褐铁矿为主， 则反应能力较强；而以致密的磁铁矿或 镜铁矿为主，则反应能力较弱。
影响铁矿石与CaO的开始反应
温度的因素:
结晶水的含量
铁矿石与CaO的开始反应温度与结晶水 的含量呈正相关关系。
铁矿石自身特性 对铁酸钙生成能力的影响
4.铁矿石的结晶水含量
含结晶水的铁矿石一般情况下气孔率较 高，有利于CaO的扩散，往往表现为与CaO 的同化性较高，从而产生较多的SFCA。
铁矿石自身特性 对铁酸钙生成能力的影响
必须要注意的是：影响铁酸钙生成能力 的因素，不仅仅是铁矿石的自身特性外。
包括烧结过程的温度、碱度、烧结气氛 等工艺因素。
MBR
MMTC
不同碱度条件下，进口矿生成能力的比较
南非矿
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
影响铁矿石与CaO的开始反应温度的因素: 铁矿物的种类、结晶水的含量、致密度、
化学成分、脉石矿物的种类等因素。 澳矿的开始反应温度较低，褐铁矿杨迪矿的 温度最低； 巴西伊特贝拉矿较低，卡拉加斯矿最高，其 次是MBR矿。 印度MMTC矿和南非矿开始反应温度较高。
同时SiO2是硅酸盐网络的形成物，使得液相的粘度 加大，影响液相粘结周围物料的能力。
化学成分对液相粘结周围物料的能力影响
矿石中Al2O3含量
矿石中Al2O3含量对液相流动性的影响也 是两方面的。
影响生成液相粘结周围物料的能力因素
矿石SiO2含量
矿石的SiO2含量对生成液相粘结周围物料的能力 的影响是两方面的。
一方面，一定量的SiO2含量有助于液相的生成。在 碱度一定的条件下， SiO2含量的增加，使得CaO增加， CaO是高碱度烧结矿液相形成的基础。
另一方面，过高的SiO2含量，对液相生成不利，同 时影响液相的粘度。随着CaO的增加，液相的熔化温度 增加，液相流动性降低；未熔化的CaO的质点在液相中 分散存在，增加液相的粘度，降低液相粘结周围物料的 能力。