烧结生产工艺流程四十问.pdf

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1、烧结生产工艺流程烧结生产工艺流程（四十问）（四十问）1.烧结的概念烧结的概念 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 24 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 烧结原料的准备 铁原料铁原料 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。熔剂熔剂 要求熔剂中有效 CaO 含量高，杂质少，

2、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。燃料燃料 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。对入厂烧结原料的一般要求见表 22。入厂烧结原料一般要求 配料与混合配料与混合 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

3、的质量配料。比容积法准确，便于实现自动化。混合混合 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。用粒度10Omm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 253min。我国烧结厂大

4、多采用二次混合。烧结生产烧结生产 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。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 1025mm，厚度为 2025mm 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。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

5、度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在 125050。点火时间通常 4060s。点火真空度 46kPa。点火深度为 1020mm。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(7090)m3(cm2min)。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 250500mm。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 1.54mmin 为宜。烧结终点的判断与控制：控制烧结终点，即控制烧结过

6、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25所示。点火开始以后，依次出现烧结矿层，燃烧层，预热层，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。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(10001100)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，

7、和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。燃烧层 燃料在该层燃烧，温度高达 13501600，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。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 400800。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。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 l030mm。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。过湿层 从

8、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 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。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

9、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。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.炼铁厂烧结系

10、统执行“精心备料、低碳厚料、稳定水碳、烧透冷好”的操作方针，通过“四个狠抓”，优化管理，破解难题，确保优质烧结矿入炉。2 月份，烧结矿品位稳定率高达 99.36%，烧结矿小粒度组成从 1 月份的 16%降低到 10%，烧结矿低温还原粉化率大幅度改善，转鼓强度创出了 79.23%的新高。一、是狠抓铁矿粉的配比，稳定烧结矿品位。为了更好地了解铁矿粉的性能和最佳配比，技术人员进行烧结杯试验研究，摸索、确定合理的配比值。通过计算和现场实践，对高品位、低烧损的巴卡粉和结晶水含量高、品位低的扬地粉进行合理调配，确保烧结矿品位、强度和冶金性能的最优化。二、是狠抓原燃料配料精度，从源头控制好配料量。配料人员对

11、现场所有种类的烧结原燃料每班三次以上测料，对于有偏差的及时校验，做到配比精准度达到百分之百。操作人员在生产组织上最大限度地减少烧结机停机次数，确保上料量的均衡稳定。破碎系统为解决白云石氧化镁含量低、用量大的难题，实行了 24 小时精细破碎制度，及时对筛网进行检查和更换，全力确保3mm 的熔剂和燃料粒度达到 80%以上。三、是狠抓烧结工艺的优化，化解影响质量的不利因素。为解决烧结布料过程中布料不均匀两边欠料造成两侧有生料、机尾出现红块的现象，技术人员和一线职工实施改变布料闸门形状、改变混合料小矿槽的衬板材质、改变布料器两侧挡板安放角度和形状等改造，彻底解决了烧结机边缘效应的问题，达到了料面形状呈弧形的预期效果，大大提高了烧结矿的成品率。四、是狠抓实物质量的监测，确保优质烧结矿入炉。烧结系统专门制定了“四个定期”制度，规范对烧结矿质量的监测。每月召开一次技术研讨会，围绕生产出现的问题，确定下一步重点工作及解决方案；每月进行一次烧结矿粒度筛分及冶金性能检测；每周做一次铺底料和高炉返矿粒级筛分，确保粒度在合理范围之内；每天坚持对成品皮带上的实物质量进行实地检查，确保合格烧结矿入炉。