烧结系统简介

• 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。
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，
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。
• 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。
• 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。
• ◆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。 ①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。
• 带式焙烧机：带式焙烧机工艺使球团焙烧 的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷 却都在一个设备上完成，具有工艺过程简 单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点， 为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现 焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗 创造了条件。
主要用到的自动化产品：断路器、 接触器、电动机
• 1.烧结的概念 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。 2. 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。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。 抽风烧结工艺流程
• ◆配料与混合 ①配料
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。 常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的 质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较 差。
质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准 确，便于实现自动化。
• ②混合 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。 混合作业：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。
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的占95％以上。
• 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。
• 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
• 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。
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。
• 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。 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。
• 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。
主要用到的自动化产品：断路器、 接触器、电动机
烧结生产：
• 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。
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。
欢迎大家补充指正。
• 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
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：准确控制烧结的风量、真 空度、料层厚度、机速和烧结终点。
• 二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ球团矿生产工艺流程 把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加
烧结工艺流程介绍
烧结工艺流程介绍 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。由于时间的仓促和编 辑水平有限，栏目中难免出现遗漏或错误的地方，
• 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
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。
少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下， 通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧， 固结成为具有一定强度和冶金性能的球型 含铁原料。
球团矿生产的流程：
一般包括原料准备、配料、混合、造 球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理 等工序，如下图所示。
• 球团矿的生产流程中，配料、混合与烧结矿的方法 一致；将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球 状。 球团矿生产中的主要设备： 圆盘造球机：将焦炭粉、石灰石粉或生石 灰、铁精矿粉混合后，输入圆盘造球机上部的混合 料仓内，均匀地向造球机布料，同时由水管供给雾 状喷淋水，倾斜（倾角一般为40一50°）布置的圆 盘造球机，由机械传动旋转，混合料加喷淋水在圆 盘内滚动成球。 主要用到的自动化产品：断路器、接触器、 电动机
• 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。
• 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： CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 CaCO3+Fe2O3=CaO ·Fe2O3+ CO2 如果矿化作用不完全，将有残留的自由Ca0存在，在存放过程中， 它将同大气中的水分进行消化作用： CaO+H2O=Ca(OH)2 使烧结矿的体积膨胀而粉化。 ③铁和锰氧化物的分解、还原和氧化 铁的氧化物在烧结条件下，温度高于l300℃时，Fe203可以分解 Fe304在烧结条件下分解压很小，但在有Si02存在、温度大于 1300℃时，也可能分解
• ◆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。 ③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的占95％以上。