烧结工艺技术课件ppt.ppt
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1、烧结工艺及原理烧结工艺及原理第一部分第一部分 烧结概论烧结概论第二部分第二部分 烧结工艺烧结工艺第三部分第三部分 烧结原理烧结原理第四部分第四部分 结语结语第一部分第一部分 烧结概论烧结概论 一、造块一、造块 为了保证供给高炉的原料中铁含量均匀,并且为了保证供给高炉的原料中铁含量均匀,并且保证高炉的透气性,需要把选矿工艺产出的铁精粉保证高炉的透气性,需要把选矿工艺产出的铁精粉制成块状原料。并且除去部分有害元素(硫制成块状原料。并且除去部分有害元素(硫S、磷、磷P、砷砷As等)。等)。 铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球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
2、为烧结矿和球团团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿矿 。 二、烧结的定义二、烧结的定义 烧结是为高炉冶炼提供烧结是为高炉冶炼提供“精料精料”的一种加工方的一种加工方法,是利用铁精粉等含铁原料制成块状熟料的过程。法,是利用铁精粉等含铁原料制成块状熟料的过程。 其过程实质是:将准备好的各种物料(含铁原其过程实质是:将准备好的各种物料(含铁原料、熔剂、燃料、返矿等)按一定比例组成混合料,料、熔剂、燃料、返矿等)按一定比例组成混合料,配以适量水分,经混匀及造球后铺在烧结设备上,配以适量水分,经混匀及造球后铺在烧结设备上,在负压条件下进行点火抽风等操作,借助碳的燃烧在负压条件下进行点火抽风等操
3、作,借助碳的燃烧和铁氧化物的氧化而产生高温,使混合料中的部分和铁氧化物的氧化而产生高温,使混合料中的部分组织软化或熔化,发生一系列物理化学反应,产生组织软化或熔化,发生一系列物理化学反应,产生一定数量的液相并润湿其它未熔化的颗粒,冷却后一定数量的液相并润湿其它未熔化的颗粒,冷却后粘结成块,这个过程称为烧结,所得到的块状物体粘结成块,这个过程称为烧结,所得到的块状物体叫烧结矿。叫烧结矿。 三、烧结的作用三、烧结的作用 现代高炉生产技术经济指标之所以在不断提高,其中重要的现代高炉生产技术经济指标之所以在不断提高,其中重要的一点就是使用一点就是使用“精料精料”。烧结工序就是为高炉提供精料的。烧结工序
4、就是为高炉提供精料的“厨厨房房”。现代烧结生产已成为钢铁企业必不可少的重要环节,其作。现代烧结生产已成为钢铁企业必不可少的重要环节,其作用可概括为以下三个方面:用可概括为以下三个方面: 1、随着钢铁工业的发展,要求日益扩大对贫矿和多种金属共生复、随着钢铁工业的发展,要求日益扩大对贫矿和多种金属共生复合矿的利用,这些矿石经选矿处理后得到的铁精粉,以及富矿在合矿的利用,这些矿石经选矿处理后得到的铁精粉,以及富矿在破碎过程中产生的富矿粉,不能直接入炉冶炼,都需要通过人工破碎过程中产生的富矿粉,不能直接入炉冶炼,都需要通过人工方法将这些基础原料加工成块状的人造富矿(烧结矿及球团矿)方法将这些基础原料加
5、工成块状的人造富矿(烧结矿及球团矿)供高炉使用。供高炉使用。 2、通过烧结过程,可以为高炉提供化学成份稳定、强度高、粒度、通过烧结过程,可以为高炉提供化学成份稳定、强度高、粒度均匀、还原性能好、冶金性能高的优质炉料。从而强化高炉冶炼均匀、还原性能好、冶金性能高的优质炉料。从而强化高炉冶炼过程,提高冶炼效果,是高炉优质、高产、低耗、长寿的主要技过程,提高冶炼效果,是高炉优质、高产、低耗、长寿的主要技术保证。术保证。 3、通过烧结过程,可以去除原料中的部分有害元素,如硫、氟、通过烧结过程,可以去除原料中的部分有害元素,如硫、氟、钾、钠、铅、锌、砷等。同时,还可以充分利用工业生产中的副钾、钠、铅、锌
6、、砷等。同时,还可以充分利用工业生产中的副产品,如高炉除尘灰、氧化铁皮、钢渣、红泥等,将返矿纳入物产品,如高炉除尘灰、氧化铁皮、钢渣、红泥等,将返矿纳入物料循环,扩大原料来源,变废为宝,合理利用资源,降低生产成料循环,扩大原料来源,变废为宝,合理利用资源,降低生产成本。本。 四、烧结经济指标四、烧结经济指标 台时产量:是指台时产量:是指1台烧结机台烧结机1小时的产量,该指小时的产量,该指标体现了烧结机生产能力的大小。标体现了烧结机生产能力的大小。 台时产量台时产量=烧结机生产总量烧结机生产总量/烧结机实际运行时间烧结机实际运行时间单位:吨单位:吨/台台时时 烧结机作业率:是衡量设备工作状态的指
7、标,烧结机作业率:是衡量设备工作状态的指标,以设备运转时间占日历时间的百分数表示。以设备运转时间占日历时间的百分数表示。 作业率作业率=运转时间运转时间/日历时间日历时间100% 利用系数:烧结机每平方米有效面积每利用系数:烧结机每平方米有效面积每1小时的小时的生产的产量称为利用系数。是衡量烧结机生产效率生产的产量称为利用系数。是衡量烧结机生产效率的指标。的指标。 利用系数利用系数=烧结机台时产量烧结机台时产量/烧结机有效抽风面积烧结机有效抽风面积单位:吨单位:吨/米米2 时时 返矿率:烧结矿经筛分,筛上为成品烧结矿,筛返矿率:烧结矿经筛分,筛上为成品烧结矿,筛下为返矿,筛下返矿占烧结矿总产量
8、的百分率为返下为返矿,筛下返矿占烧结矿总产量的百分率为返矿率。矿率。 返矿率返矿率=筛下返矿量筛下返矿量/烧结矿总产量烧结矿总产量100% 第二部分第二部分 烧结工艺烧结工艺一、总工艺流程一、总工艺流程二、原料准备工序二、原料准备工序三、配料工序三、配料工序四、混合造球工序四、混合造球工序五、烧结工序五、烧结工序六、冷却工序六、冷却工序一、烧结总工艺流程一、烧结总工艺流程 烧结生产过程就是根据高炉生产的需求,将细粒的含烧结生产过程就是根据高炉生产的需求,将细粒的含铁原料、熔剂、燃料等进行配料、混合造球、铺料点火、铁原料、熔剂、燃料等进行配料、混合造球、铺料点火、抽风烧结,而后降温固结,经破碎筛
9、分、冷却整粒后得抽风烧结,而后降温固结,经破碎筛分、冷却整粒后得到成品烧结矿的过程。大体可分为到成品烧结矿的过程。大体可分为7个工序环节。个工序环节。 (1)原料储存及准备工序)原料储存及准备工序:包括含铁原料的入垛、燃料:包括含铁原料的入垛、燃料的破碎、熔剂的破碎和筛分,其任务是为配料工序准备的破碎、熔剂的破碎和筛分,其任务是为配料工序准备好符合生产要求的混合料、熔剂、和燃料。好符合生产要求的混合料、熔剂、和燃料。 (2)配料工序)配料工序:包括配料矿仓或矿槽、圆盘给料机、称:包括配料矿仓或矿槽、圆盘给料机、称量设备等。根据规定的烧结矿化学成份和使用的原料种量设备等。根据规定的烧结矿化学成份
10、和使用的原料种类,通过计算,将各种料按计算的配比配制成混合料。类,通过计算,将各种料按计算的配比配制成混合料。 (3)混合造球工序)混合造球工序 : 该工序通常包含一混、二混两个部该工序通常包含一混、二混两个部分。分。一次混合的任务是混合料的混匀和加水湿润,二次一次混合的任务是混合料的混匀和加水湿润,二次混合的任务是造球制粒。混合的任务是造球制粒。一次混合加水一次混合加水80%,二次混合,二次混合加水加水20%。 (4)烧结机工序)烧结机工序:分为铺底料、布料、点火、烧结等:分为铺底料、布料、点火、烧结等操作,主要任务是将混合物料烧结制成合格的烧结操作,主要任务是将混合物料烧结制成合格的烧结矿
11、。矿。 (5)抽风工序)抽风工序:包括风机、风箱、集尘管、除尘器、:包括风机、风箱、集尘管、除尘器、抽风机、烟囱等设备。抽风机、烟囱等设备。 (6)成品处理工序)成品处理工序:包含热破碎、冷却、冷筛分及成:包含热破碎、冷却、冷筛分及成品运输等小的环节。品运输等小的环节。 (7)环保除尘工序)环保除尘工序:常见工艺有机械除尘、电除尘、:常见工艺有机械除尘、电除尘、旋风除尘、布袋除尘等,将生产过程中产生的粉尘旋风除尘、布袋除尘等,将生产过程中产生的粉尘进行收集处理,减少环境污染。我公司烧结厂采取进行收集处理,减少环境污染。我公司烧结厂采取电除尘工艺。电除尘工艺。二、原料准备二、原料准备 烧结混合料
12、的组成主要来源于以下四个部分:铁烧结混合料的组成主要来源于以下四个部分:铁矿粉、熔剂、燃料、副产品辅料(返矿矿粉、熔剂、燃料、副产品辅料(返矿 除尘灰除尘灰 红泥红泥 氧化铁皮氧化铁皮 钢渣等)钢渣等) 烧结对铁矿粉的要求烧结对铁矿粉的要求 : 1.含铁品味高,包括铁矿物和脉石矿物的含铁总含铁品味高,包括铁矿物和脉石矿物的含铁总和,越高越好。和,越高越好。 2.酸性氧化物(酸性氧化物(SiO2、Al2O3)含量低,碱性氧)含量低,碱性氧化物化物CaO和和MgO含量高。含量高。 3.成分稳定和粒度适宜。成分稳定和粒度适宜。 4. S、P、Pb、As、Zn等有害杂质越少越好。等有害杂质越少越好。
13、1、含铁原料、含铁原料-铁精粉铁精粉 烧结生产使用的主要含铁原料是铁精粉,铁烧结生产使用的主要含铁原料是铁精粉,铁精粉是通过贫矿矿石粗破、中破、细破、磨矿,精粉是通过贫矿矿石粗破、中破、细破、磨矿,使粒度达到使粒度达到1mm以下。经磁选、浮选等多种选矿以下。经磁选、浮选等多种选矿方法去除脉石等杂质所获得的产物。自然界中含方法去除脉石等杂质所获得的产物。自然界中含铁矿物很多,可被利用的只有铁矿物很多,可被利用的只有20余种,余种,其中主要其中主要是磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四种类型是磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四种类型。 n磁铁矿磁铁矿 磁铁矿外表颜色和条痕均为黑色,俗称黑矿。其化磁铁矿外
14、表颜色和条痕均为黑色,俗称黑矿。其化学式为学式为Fe3O4,也可看作,也可看作Fe2O3FeO,其中,其中Fe2O3为为69,FeO为为31,理论含铁量为,理论含铁量为72.4。有金属光泽,。有金属光泽,具有强磁性,晶体呈八面体,组织结构致密坚硬,一般具有强磁性,晶体呈八面体,组织结构致密坚硬,一般为块状或粒状,难于破碎和还原。这种矿石有时含有为块状或粒状,难于破碎和还原。这种矿石有时含有TiO2及及V2O5。通常用磁选法得到品位稍高的磁选精矿,。通常用磁选法得到品位稍高的磁选精矿,我们所使用的国内精粉,多属于此类。我们所使用的国内精粉,多属于此类。 磁性率磁性率=Teo/TFe100%, 磁
15、性率磁性率=42.8%为纯磁铁铁矿;为纯磁铁铁矿; 磁性率磁性率28.6%为磁铁矿;为磁铁矿; 磁性率磁性率=28.6%-14.3%为半假相磁铁矿;为半假相磁铁矿; 磁性率磁性率0.3时,针状向板状发展。时,针状向板状发展。 7、冷凝结晶固结、冷凝结晶固结 燃烧层移动后,被熔化的物质温度下降,液相放出燃烧层移动后,被熔化的物质温度下降,液相放出能量而结晶或变成玻璃体。如在冷凝过程中放出了几乎能量而结晶或变成玻璃体。如在冷凝过程中放出了几乎所有多余能量,则液相全部转变为结晶体析出。在实际所有多余能量,则液相全部转变为结晶体析出。在实际烧结过程中,冷却速度很快,有相当的潜能来不及释放烧结过程中,冷
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