烧结过程的理论基础(借鉴类别)

烧结过程的理论基础

烧结就是将矿粉、熔剂和燃料，按一定比例进行配加，均匀的混合，借助燃料燃烧产生的高温，部分原料熔化或软化，发生一系列物理、化学反应，并形成一定量的液相，在冷却时相互粘结成块的过程。

一、烧结过程的基本原理

近代烧结生产是一种抽风烧结过程，将矿粉、燃料、熔剂等配以适量的水分，铺在烧结机的炉篦上，点火后用一定负压抽风，使烧结过程自上而下进行。通过大量的实验对正在烧结过程的台车进行断面分析，发现沿料层高度由上向下有五个带，分别为烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带。

当前国内外广泛采用带式抽风烧结，代表性的生产工艺流程如图3—1所示。

1、烧结五带的特征

（1）烧结矿带

在点燃后的烧结料中燃料燃烧放出大量热量的作用下，混合料熔融成液相，随着高负压抽风作用和燃烧层的下移，导致冷空气从烧结矿带通过，物料温度逐渐降低，熔融的液相被冷却凝固成网孔状的固体，这就是烧结矿带。

此带主要反应是液相凝结、矿物析晶、预热空气，此带表层强度较差，一般是返矿的主要来源。

（2）燃烧带

该带温度可达1350~1600度，此处混合料软化、熔融及液相

生成，发生异常复杂的物理化学变化。该层厚度为15~50mm 。此 (－) (＋) 3~0mm

水

水、蒸汽

煤气与空气

空气

烟道灰

烟尘

返矿

排出 废气

(热烧结矿) 冷烧结矿

高炉灰轧钢皮

碎焦无烟煤 石灰石白云石 精矿富矿粉 ＞3

m

m

破碎 破碎

筛分

配 料

一次混合 二次混合

点火 布料 烧 结

破碎

除尘 筛分 抽风 冷却

图3—1 烧结生产一般工艺流程图

带对烧结产量及质量影响很大。该带过宽会影响料层透气性，导致产量低。该带过窄，烧结温度低，液相量不足，烧结矿粘结不好，导致烧结矿强度低。燃烧带宽窄主要受物料特性、燃料粒度及抽风量的影响。

（3）预热带

该带主要使下部料层加热到燃料的着火温度。一般温度为400~800度。

该带主要反应是烧结料中的结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿进行还原以及组分间的固相反应等。

（4）干燥带

烧结料的热废气从预热带进入下层，迅速将烧结料加热到100℃以上，因此该带主要是水分的激烈蒸发。

（5）过湿带

从烧结料点火开始，物料中的水分就开始转移到气流中去。含有水蒸气的废气经过料层冷却后，废气被冷却到露点温度，致使其中水蒸气冷凝，这部分烧结料中的水分含量超过了物料的原始水分，出现了过湿现象，这一区域成为过湿带。

该带严重影响了烧结料的透气性，破坏已造好混合料小球，最好的解决办法就是预热混合料。

烧结矿层

燃烧层冷却，再氧化

冷却，再结晶

固体碳燃烧和液相形式