烧结厂工艺培训精品文稿.ppt

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1、烧结厂工艺培训第1页，本讲稿共47页第一章 概论学习目标学习目标了解烧结工艺的目的和意义，掌握烧结的主要经济技术指标。知识要求知识要求烧结矿生产的目的及意义烧结工艺流程烧结主要经济技术指标第2页，本讲稿共47页第一章 概论第一节第一节 烧结工艺概述烧结工艺概述 一、烧结的定义 所谓烧结，就是将各种粉状含铁原料，按照要求配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒后布道烧结设备上点火烧结；在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，液相物质润湿其他未熔化的矿石颗粒；随着温度的降低，液相物质将矿粉颗粒粘结成块。这个过程称为烧结，所得的块矿叫烧结

2、矿。第3页，本讲稿共47页第二节第二节 烧结工序流程简介烧结工序流程简介烧结生产工艺流程通常由下列几部分组成：含铁原料、燃料和熔剂的接受和贮存；原料、燃料和熔剂的破碎筛分；烧结料的配料、混合制粒、布料、点火和烧结；烧结矿的破碎、筛分、冷却和整粒。根据原料条件、工厂生产规律和对产品的要求不同，其流程繁简不一。第一章 概论第4页，本讲稿共47页唐山建龙烧结厂烧结作业区共分5个组，分别为配料组、造球组、看火组、成品组、运行组。生产工艺流程及平面布置图如下：第一章 概论第5页，本讲稿共47页第三节第三节 烧结工艺重要指标介绍烧结工艺重要指标介绍 一、生产指标 烧结矿产量定义：指由烧结机生产的全部烧结矿

3、量(单位：吨)。公式：有实物计量的烧结厂以出厂时的成品计量数据为准，其产量统计以计量磅单数据为准；无实物计量或计量误差较大的按下列公式理论计算：烧结矿月产量高炉入炉净矿入炉前筛下粉末量*x%烧结矿外销量 矿槽及料场月初月末储存差额 上料称量误差(单位：吨)。说明：入炉净矿按实际计量数据；称量误差由计量部门定期校验，按校验情况调整；入炉前筛下粉末量以实际过磅计量数量为准；烧结矿外销量以实际过磅计量数量为准；筛下总返矿中烧结矿和球团矿的所占比率分别为x%,y%,按实际构成权重确定固定比率(扣除外购矿的筛下因素）；烧结矿生产中的内循环返矿不计入产量。第一章 概论第6页，本讲稿共47页二、技术经济指标

4、1）、烧结机有效面积利用系数定义：烧结机每平方米有效面积每小时产出的烧结矿量（单位：吨/平米.小时）公式：子项：烧结矿产出量（吨）母项：有效面积实际作业台时2）、烧结机台时产量定义：台时产量是一台烧结机平均一小时的烧结矿生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。公式：子项：总产量（吨）母项：生产总时数（小时）说明：生产总时数=月历总时数-设备月历定修实际总时数-设备故障总时数-操作延误总时数此项指标体系烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小有关。第一章 概论第7页，本讲稿共47页3）、烧结矿合格率定义：检验合格烧结矿量占烧结矿检验总量的百分比（单位：%）公式：子项：烧结矿检验合格量

5、（吨）100母项：烧结矿检验总量（吨）4）、烧结矿一级品率定义：烧结矿一级品量占烧结矿检验合格量的百分比（单位：%）公式：子项：烧结矿一级品量（吨）100母项：烧结矿检验合格量（吨）5）、吨烧结矿燃料消耗定义：生产每吨合格烧结矿所消耗某种燃料量（千克/吨）公式：子项：某种燃料消耗量（吨）1000母项：烧结矿产出量（吨）说明：燃料指煤粉或焦粉。第一章 概论第8页，本讲稿共47页6）、烧结矿含铁原料消耗定义：生产每吨烧结矿所消耗的含铁原料量（千克/吨）公式：子项：含铁原料总消耗量（千克）母项：烧结矿产量（吨）说明：含铁原料包括铁精粉、铁富矿粉、外循环返矿粉、进口矿粉、除尘灰、钢渣、污泥、氧化铁皮等

6、；含铁原料为干基，水分以质检部门提供的数字为准；铁精粉是指铁矿石经过选矿工艺流程，加工富集后获得的含铁品位较高。杂质较少、符合质量要求的产品，铁富矿粉指在富矿（含铁品位45%以上）的开采过程中产生和在炼钢块矿、炼铁块矿的选矿好破碎过程中的粉料；各种消耗可以计量部门提供的数字为准，也可以按公式：某种含铁原料消耗=收入量+期初库存 期末库存。第一章 概论第9页，本讲稿共47页7）、吨烧结矿熔剂消耗定义：生产一吨烧结矿所消耗的熔剂量（千克/吨）公式：子项：熔剂消耗总量（千克）母项：烧结矿产量（吨）说明：烧结矿熔剂包括石灰石、消石灰、生石灰、白云石粉、菱镁石粉等。8）、烧结返矿率定义：烧结矿返矿量占烧

7、结矿入炉量及烧结返矿量之和的百分比（单位：%）公式：子项：烧结矿返矿量（吨）100母项：烧结矿入炉量+烧结矿返矿量（吨）说明：数据统计以计量部门实际计数量为准。9）、工序能耗定义：烧结工序能耗是指烧结生产所用全部能源折算成标煤量与烧结矿产量之比.说明：工序能耗越多，说明该工序的能源消费越大。第一章 概论第10页，本讲稿共47页为了降低工序能耗，我们可以采取以下措施：加强能源管理；实行低碳厚料层操作；堵好漏风改革工艺；提高设备作业率；搞好余热回收利用。第一章 概论第11页，本讲稿共47页三、质量指标1）、烧结矿品位定义：指烧结矿含铁率(单位：)。公式：子项：每个试样所代表的烧结矿产出量（吨）该试

8、样化验含铁量（%）100(吨)母项：烧结矿产出量（吨）2）、烧结矿品位稳定率定义：检验总量中品位波动符合标准的量占检验总量的百分比（单位：%）。公式：子项：检验总量中品位波动符合标准的量（吨）100 母项：检验总量（吨）3）、烧结矿碱度（R）定义：烧结矿中氧化钙含量与二氧化硅含量的比值（单位：倍）。公式：子项：烧结矿中氧化钙含量（%）母项：烧结矿中二氧化硅含量（%第一章 概论第12页，本讲稿共47页4）、烧结矿碱度稳定率 定义：检验总量中碱度波动符合标准的量占检验总量的百分比（单位：%）。公式：子项：检验总量中碱度波动符合标准的量（吨）100 母项：检验总量（吨）5）、烧结矿转鼓指数 定义：试

9、样检测后粒度大于规定标准的重量与总试样重量之比(单位：%)。公式：子项：试样检测后粒度大于规定标准的重量（千克）10母项：试样总重量（千克）6）、烧结矿筛分指数 定义：试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿占试样总重量的百分比(单位：%)。公式：子项：试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿总重量（千克）100 母项：试样总重量（千克）第一章 概论第13页，本讲稿共47页7）、烧结矿氧化亚铁含量 定义：烧结矿中氧化亚铁含量的百分比（%）。公式：子项：烧结矿中含氧化亚铁量（吨）100 母项：烧结矿产出总量（吨）8）、低温还原粉化指数（RDI）定义：还原粉化指数（RDI）表示铁矿石先还原再通过转鼓实验后的粉

10、化程度。分别用转鼓实验后筛分得到的大于 6.30 毫米、大于 3.15 毫米和大于 0.5毫米的物料质量与还原后试样总质量之比的百分数表示，并分别用+6.3 毫米（RDI-1+6.3）、-3.15 毫米（RDI-1-3.16）和-0.5 毫米（RDI-1-0.6）三个代号加以表达。第一章 概论第14页，本讲稿共47页第二章 原料知识 学习目标学习目标了解烧结主要原料的性质，掌握其作用以及对原料的要求。知识要求知识要求烧结的主要原料各种原料的性质对原料的要求烧结原料相关设备第15页，本讲稿共47页第二章 原料知识 第一节 烧结原料的特性与要求烧结原料主要由含铁原料、熔剂、燃料组成。下面我们分别对

11、这三种原料进行介绍。一、烧结含铁原料：一、烧结含铁原料：含铁原料的分类烧结含铁原料主要有铁矿粉、除尘灰、返矿、炼钢污泥等。而最主要的含铁原料是铁矿石，铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。第16页，本讲稿共47页第二章 原料知识 2、铁矿石的性质磁铁矿：磁铁矿的主要存在形态是Fe3O4。FeO越高，磁性率越大。此外，有的磁铁矿含钛和钒，叫做钛磁铁矿和钒磁铁矿。赤铁矿：赤铁矿的矿物成分是不含结晶水的三氧化二铁（Fe2O3），密度为4.85.3，硬度不一，结晶完整的赤铁矿硬度为5.56，理论含铁量为70%。赤铁矿的条痕为红色。第17页，本讲稿共47页第二章 原料知识 褐铁矿：褐铁矿是一种

12、含结晶水的三氧化二铁，可以用mFe2O33H2O来表示。菱铁矿：菱铁矿是一种含铁的碳酸盐，化学式FeCO3，理论含铁量为48.2%。它在空气中的氧和水的作用下，易变成褐铁矿，这种褐铁矿一般覆盖在菱铁矿的表层。第18页，本讲稿共47页第二章 原料知识磁铁矿样本磁铁矿样本第19页，本讲稿共47页第二章 原料知识赤铁矿样本赤铁矿样本第20页，本讲稿共47页第二章 原料知识褐铁矿样本褐铁矿样本第21页，本讲稿共47页第二章 原料知识菱铁矿样本菱铁矿样本第22页，本讲稿共47页第二章 原料知识 3、烧结生产对铁精粉的要求铁精粉是选矿厂的最终产品，在烧结生产中要求如下：1）、铁量愈高愈好。含铁量是衡量铁精

13、粉品质的主要指标。含铁量愈高，生产出的烧结矿含铁量也愈高。现在一般企业要求入厂品位达到66%以上。脉石及有害杂质要少。2）、酸性氧化物（SiO2、Al2O3）含量要低，而CaO和MgO含量高一点，经济价值也增高。有害杂质S、P等要少。3）、铁精矿粉的粒度精矿粉粒度很细，小于200目的占60%以上，精矿粒度粗细与矿石的晶粒大小有关，与磨矿工艺有关。精矿粒度除用网目表示外，还经常用比表面积表示。所谓比表面积是指单位质量或单位体积精矿粉所具有的表面积，单位为cm2/g或cm2/cm3。对于烧结生产来说，精矿粉不宜太细。要求富矿粉粒度一般80%;无烟煤粉：C固75%;2.挥发分、灰分、硫含量要低，灰分

14、的增加将降低烧结矿的品位。焦粉和煤粉均15%。挥发分的增加将恶化烧结料层透气性，降低烧结矿产量。同时粘附在风机转子上，降低风机寿命。而且影响除尘效果。挥发分一般小于5%；3.粒度保持在3mm以下部分占95%以上，但小于0.5%极细粒级不要过多；对于煤粉为避免过粉碎，可以适当放宽上限。4.水分小于10%；第35页，本讲稿共47页第二章 原料知识 燃料粒度对烧结过程的影响：1.燃料粒度过大时，将会带来以下不利影响。燃料在料层中分布不均，以致于大颗粒燃料周围熔化得很厉害，而离燃料颗粒较远的物料则不能很好地烧结。燃烧带变宽，从而使烧结料层透气性变坏。粗粒燃料周围，还原气氛较强，而无燃料处空气得不到利用

15、。布料时，容易产生偏析现象，大颗粒集中在下部，使烧结料层上下部温差较大，造成上部烧结矿强度差，下层过熔、粘车、FeO 含量增加。2.燃料粒度也不能过小。因为粒度过小，使燃烧速度过快，难以达到所需的烧结温度，同时降低料层透气性，而且过小粒度的燃料有可能被气流带走。所以，通常要求燃料粒度为0-3mm。第36页，本讲稿共47页第二章 原料知识 3、各种燃料简介1）、固体燃料（1）、无烟煤：所有煤中固定碳最高，挥发分最少的煤。它是很好的烧结燃料。挥发分高的煤不宜做烧结燃料，因为它能使抽风系统挂泥结垢。一些烧结厂常用的无烟煤理化性质见表2-5。（2）、碎焦粉：具有固定碳高、挥发分少、含硫低等优点，发热值

16、在33488KJ/kg。焦炭硬度比无烟煤大，破碎困难，但使用前必须破碎到3mm以下。第37页，本讲稿共47页2）液体燃料液体燃料发热量比固体燃料高，可完全燃烧，几乎无残渣，便于运输。石油是天然的液体燃料，也称原油，它基本上是由C、H、N、O、S等元素组成。烧结厂常用的液体燃料是重油。重油是石油加热分馏后的残留物，呈黑褐色的黏稠液体，密度0.9-0.96g/cm3，具有发热值高37674-46046 KJ/kg，黏性大等特点。重油在烧结生产中常用作点火燃料。重油的黏度对油泵、喷油嘴的工作效率和耗油量都有影响。黏度太大，则油泵、喷油嘴的效率低，喷出的油速度慢，雾化不好烧不完全，影响喷油嘴的使用寿命

17、，增加耗油量。3）气体燃料气体燃料是几种简单气体的混合物，可燃成分为H2、CO、CH4（及各种碳氢化合物）等，非可燃成分为CO2、N2等。气体燃料包括天然气及人造煤气：天然气 天然气是由地下开采出来的可燃气体，发热值高，主要成分甲烷（CH4）含90%左右，发热值33488-376774KJ/m3便于远距离运输。第二章 原料知识 第38页，本讲稿共47页高炉煤气 高炉煤气是高炉炼铁过程中的副产品，具有毒性；煤气中含有灰尘需经洗涤除尘后方可使用，否则极易堵塞煤气管道和烧嘴。焦炉煤气 焦炉煤气是炼焦过程的副产品，可燃成分主要是H2、CH4等，热值远高于高炉煤气。混合煤气 混合煤气一般由焦炉煤气和高炉

18、煤气混合而成，它的发热值大小取决于高炉、焦炉煤气的混合比例。第二章 原料知识 第39页，本讲稿共47页烧结原料常用设备图例烧结原料常用设备图例第二章 原料知识 第40页，本讲稿共47页 第三章 烧结基础理论知识 第一节第一节 烧结过程的基本原理烧结过程的基本原理一、烧结五带一、烧结五带1、烧结的五带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。下面我们介绍一下烧结五带的特征：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，

19、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13501600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1550mm。此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。第41页，本讲稿共47页 第三章 烧结基础理论知识 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400800度。该

20、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。第42页，本讲稿共47页 第三章 烧结基础理论知识 第二节第二节 改善透气性的方法改善透气性的方法1、

21、加强烧结原料准备 加强原料、燃料、溶剂准备、减少烧结料层各带的气流阻力；改进烧结设备减少漏风和提高抽风机能力等是改善烧结料层透气性的主要措施。1）、改进原料粒度和粒度组成。随着矿石粒度的增加，透气性显著改善，而且这种改善随抽风能力增加而加强。因此，选用适当粗粒度矿石烧结，以增加物料间的孔隙率，是改善透气性的重要措施。2）、加强二次混合机的制粒作用，提高烧结混合料粒度，改善烧结混合料粒度组成。混合料粒度0-3毫米粒度增加，垂直烧结速度降低，烧结生产率降低、烧结矿强度也下降。研究表明：烧结料粒度组成，应是0-3毫米粒级含量小于15%，3-5毫米含量小于40%-50%，5-10毫米含量小于30%，大

22、于10毫米的不超过10%。总之，较好的粒度组成，应尽量减少0-3毫米粒级，及大于10毫米粒级的颗粒，增加3-10毫米粒级的含量。第43页，本讲稿共47页 第三章 烧结基础理论知识 3）、配加富矿粉、返矿。在实际生产中，常采用往精矿中配加部分富矿粉和适当增多返矿加入量，以改善料层透气性。返矿是筛分烧结矿的筛下物（粒度小于5毫米），它是由小颗粒的烧结矿和少部分未烧透的夹生料所组成。由于返矿粒度较粗，且具有疏松多孔的结构，其颗粒成湿混合料造粒时的核心。此外，返矿中已含有烧结的低熔点物质，有助于熔融物生成，增多了烧结液相。所以添加返矿可提高烧结的产量和品质。第44页，本讲稿共47页 第三章 烧结基础理

23、论知识 4）、适宜的混合料水份。水分对烧结料层透气性的影响主要取决于原料的成球性、水对气流通过的润滑作用和原料对水份的储存能力。5）、合理使用添加物。在生产中往混合物料里加入消石灰、生石灰、膨润土、水玻璃、硫酸盐溶液、氯化钠、氯化钙及丙烯酸脂等有机粘结性物质，对改善混合料的透气性有良好的作用。这些微粒添加物是一种表面活性物质，它有提高混合料的亲水性，在许多场合下都具有胶凝性能。因而混合料的成球性可借此类添加物的作用而大大地提高。应该指出，向烧结料中配加生石灰和消石灰对烧结过程是有利的，但用量要适宜，如果用量过高除不经济外，还会使料层过分疏松，混合料的容积密度降低，料球强度反面变坏。第45页，本

24、讲稿共47页 第三章 烧结基础理论知识 第三节第三节 增加有效风量增加有效风量降低漏风率降低漏风率 为了增加通过料层的风量，目前生产中总的趋势，是在改善混合料透气性的同时，提高抽风机的能力，即增加单位烧结面积的抽风量以及减少漏风损失和采取其它技术措施。实践表明，烧结生产的漏风率很高，通常有50%-60%。各烧结厂尽管增大了抽风机能力，但实际抽过料层的有效风量，仍然很少，这不仅严重地浪费电力，而且严重地影响了烧结生产。因此，积极减少漏风，在风机能力不变的情况下，提高通过料层的实际风量，是一项极为重要的技术措施。烧结机抽风系统漏风主要是设备和生产操作缺陷所造成的，其中有：台车车体使用长久后发生变形

25、和磨损；首尾风箱隔板与台车之间密封不紧，间隙较大；弹性滑道结构不够合理以及润滑不良造成磨损严重，台车布料不均，出现空洞；除尘系统集尘管，放灰阀密封不严密，放灰制度不合理等等。第46页，本讲稿共47页 第三章 烧结基础理论知识 四、烧结矿多孔组织的形成和宏观结构 1、烧结矿的宏观结构宏观结构：指肉眼可看见的孔隙大小、孔隙的分布和孔壁的厚薄等。烧结矿的宏观结构可分为以下三种：（1）疏松多孔、薄壁结构疏松多孔薄壁的烧结矿强度差，易破碎、粉末多，但易还原。这种结构的烧结矿，一般是在配碳低、液相量少、液相粘度低的情况下出现。（2）中孔、厚壁结构中孔厚壁结构的烧结矿强度高，粉末少，还原性一般。这种结构的烧结矿是我们所希望得到的，一般在配碳适当，液相量充分的情况下出现。（3）大孔、厚壁大孔厚壁的烧结矿，其强度较好，但还原性差。当配碳过高、过熔时，常出现大孔厚壁结构的烧结矿，其强度、还原性都差。第47页，本讲稿共47页