球团、烧结利用系数

烧结和球团富选得到的精矿粉，天然富矿破碎筛分后的粉矿，以及一切含铁粉尘物料（如高炉、转炉炉尘，轧钢皮，铁屑，硫酸渣等）不能直接加入高炉，必须将其重新造块，烧结和球团是最重要最基本的造块方法。

这不仅解决了入炉原料的粒度问题，扩大了原料来源，同时，还大大改善了矿石的冶金性能，提高高炉冶炼效果。

烧结1）烧结生产工艺流程一.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。

二. 烧结生产的工艺流程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，如下图所示：1.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。

2.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。

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。

3.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。

提高高炉炉料中球团矿配比、促进节能减排（资料来源：冶金管理，王维兴）一、优化炼铁炉料结构的原则高炉炼铁炉料是由烧结矿、球团矿和块矿组成，各高炉要根据不同的生产条件，决定各种炉料的配比，实现优化炼铁生产和低成本。

世界各国、各钢铁企业没有一个标准的炼铁炉料结构，都要根据各企业的具体情况制定适宜的炉料结构，同时还要根据外界情况的变化，进行及时调整。

2017 年中钢协会员单位高炉的炉料中平均有13%左右的球团矿，78%烧结矿，9%块矿。

在高炉生产时，各企业要根据其具体生产条件下，实现科学高炉炼铁操作（满足炼铁学基本原理），完成环境友好、低成本生产的目的。

实现低成本炼铁的方法包括：优化配矿、优化高炉操作、设备维护完好、生产效率高。

而实现高产低耗就要高炉入炉矿含铁品位高，有优质的炉料，包括高质量烧结矿要实现高碱度（1.8-2.2倍）。

但炼铁炉渣碱度要求在1.0-1.1 倍，炉料就需要配低碱度的球团矿（或块矿）。

高炉生产实现低燃料比，要求原燃料质量要好（入炉铁品位要高、冶金性能好、低MgO 和Al2O3、低渣量、焦炭质量好、含有害杂质少等），成分稳定，粒度均匀等。

要实现资源的合理利用，就要合理回收利用企业内含铁尘泥等等资源。

建议将含有害杂质高的烧结机头灰、高炉布袋灰，加石灰混合，造球，干燥，给转炉生产用，切断炼铁系统有害杂质的循环富集。

此外，球团工艺相比烧结工艺具有一定的优越性：1）产品冶金性能一般来说，烧结矿综合冶金性能优于球团矿，因此，高炉炼铁炉料中以高碱度烧结矿（在1.8-2.2 倍）为主。

但是，炼铁炉渣碱度要求在1.0 左右，必须搭配一部分酸性球团矿，这样结构炉料的冶金性能才最优，使高炉生产正常进行。

球团矿的缺点是膨胀率高，易粉化。

目前，北美和欧洲一些高炉使用100%自熔性球团矿，冶金性能完全能满足高炉炼铁的要求，也取得了较好的高炉生产指标。

2）生产运行费用球团工序能耗是烧结的2/3，环保治理费用低，球团矿铁品位比烧结矿高5-9 个百分点（原料品位、碱度相同条件下），炼铁生产效益高10 元/t。

烧结生产0概述全世界的矿石储量2500亿吨，富矿20%我国矿石储量500亿吨，富矿5%随着钢铁工业的发展，天然富矿从产量和质量上都不能满足高炉冶炼的要求。

而且精矿粉和富矿粉都不能直接入炉冶炼。

为了解决这一难题，将粉矿制成块状人造富矿。

方法：烧结法和球团法。

一、现代高炉对原料的要求1、节焦上（1）、铁矿石品位高，杂质少。

首钢经验：品位提高1%，焦比下降2%，产量提高3%。

产量提高，单位热损失减少，加入熔剂少，减少热量支出。

（2）、熟料比高。

不用或少加熔剂，减少热量支出，冶金性能好。

（3）碱度高。

可以不加石灰石，减少热量支出。

C a C O=CaO+CO2 吸热32、透气性（1）粒度均匀大小不均造成小块填到大块中间破块透气性上限40~50mm下限5~10mm。

（2）粉末少（3）强度高3、冶炼性能（1）还原性好有利于铁氧化物还原，有利于煤气利用的改善与焦比的下降（2）低温还原粉化率低粉化率高粉末多影响透气性（3）软熔性能软化温度高软化区间窄使成渣带下移变薄改善透气性二、人工富矿的方法１、烧结法烧结是将各种粉状含铁原料，配入一定数量的燃料和熔剂，混匀后，进行燃烧，进行一系列的物化反应，产生一定数量的液相，冷凝后粘结起来的块状产品叫做烧结矿，这个过程叫烧结。

２球团法球团矿：把润湿的铁精矿粉和少量的添加剂混合，再造球设备中滚动成9~16mm左右的圆球，在经过干燥，预热，焙烧、均热、冷却、发生一系列的物化反映，使生球固结，成为高炉需要的球团矿。

三、烧结矿在钢铁工业中的重要地位１、扩大矿石来源贫矿经过选矿、造块、烧结制成烧结矿，供高炉使用。

富矿粉经过造块后，供高炉使用。

２、可以改善高炉技术经济指标改善了原料的物理化学性能。

孔隙率高，反应面积增大，加速冶炼过程。

粒度均匀，透气性好。

机械强度高还原性好。

低温还原粉化率低，高温还原软化性好，提高冶炼效果。

３、能够充分利用冶金工业和化学工业的废品。

烧结可以利用高炉炉灰，轧钢皮，硫酸渣、转炉尘作为原料，合理利用资源，降低生产成本。

球团生产的各项经济技术指标一、生产指标球团矿产量定义：指由竖炉生产的全部球团矿量(单位：吨)。

公式：有实物计量的竖炉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：球团矿月产量＝高炉入炉净矿＋入炉前筛下粉末量*y%＋球团矿外销量 ± 矿槽及料场月初月末储存差额 ± 上料称量误差(单位：吨)。

● 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；● 球团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）；● 球团矿生产中的内循环返矿不计入产量。

二、技术经济指标1、竖炉有效面积利用系数定义：竖炉每平方米有效面积每小时产出的球团矿量（单位：吨/平米.小时） 利用系数（t/m 2·h ）=）有效焙烧面积（）竖炉产量（m 2h /t 2、竖炉台时产量定义：台时产量是一台竖炉平均一小时的球团矿生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。

台时产量（t/h ）=）生产总时数（）竖炉总产量（h t 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 此项指标体系竖炉生产能力的大小，它与竖炉焙烧面积的大小有关。

3、球团矿含铁原料消耗定义： 生产一吨球团矿所消耗的含铁原料量（单位：千克/含铁原料单耗（kg/t ）=）球团矿产量（）含铁原料总耗量（t kg 说明：● 含铁原料包括铁精粉、进口矿粉等；● 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、炼铁块矿的选矿和破碎过程中的粉料；● 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。

各厂工艺经济技术指标计算公式一、烧结：①利用系数﹦每天产量／有效烧结面积／24h﹦台时／有效烧结面积②台时﹦每天产量∕有效烧结面积S有效烧结面积﹦Q烧结矿年产量／烧结机利用系数q×24h×365天×设备作业率η×设备台数nSiO2:：无法控制，与矿有关FeO (9-12%) :烧结矿的生熟性二、炼铁：1、利用系数：我国把铁口中心线到炉喉间的高炉容积为高炉的有效容积。

【衡量高炉生产强化程度的指标】ηu＝Pk／Vu ﹙t∕m3d﹚P: 高炉每昼夜生产的合格的铁k: 为该品种生铁折合为炼钢铁Vu：高炉有效容积（炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五段之和）利用系数、焦比冶炼强度的关系：Ηu利用系数= I冶炼强度／K焦比2、焦比：冶炼1吨生铁所需的干焦炭量【衡量高炉物资消耗，特别是能耗重要标志】k＝Qk／p (Kg／t Fe﹚k: 一吨生铁所需要的干焦炭量综合焦比=焦比+80%煤比+90%焦比【%算法不固定】K折算焦比：将所冶炼某种生铁折算成炼钢铁后，计算冶炼1吨炼钢铁所需的干焦量。

3、燃料比：冶炼1吨生铁所消耗的干焦炭量与煤粉、重油之和。

K燃＝Qk＋Qy＋Qm／p (Kg／t Fe﹚一吨生铁所消耗的干焦炭量与煤粉重油之和4、焦炭负荷：每批炉料中铁矿石的总量(包烧结矿、球团、天然矿、、锰矿等)与每批炉料焦炭量的值。

【用来估计燃料利用水平和利用配料调节炉子热状态参数】P＝Q矿／Q焦P：每批炉料中铁矿石总量﹙烧结矿球团天然富矿等﹚于炉料中炭的比值综合负荷=矿批重／焦批重+批料煤量80%+批料焦丁量90%5、冶炼强度I：焦炭冶炼强度和综合冶炼强度。

焦炭的冶炼强度是每昼夜每立方米高炉容积消耗的焦炭量。

即一昼夜装入高炉的干焦炭量(Qk)与容积（V）的比值。

【以实际工作时间计算，表示高炉强化程度重要指标，主要取决于高炉接受的风量】I焦炭冶炼强度= Qk／V (t∕m3d)I综合冶炼强度＝Qk＋Q喷／V容﹙t∕m3d﹚Qk：每昼夜装入高炉的干焦炭量6、煤比Y和油比M，煤比是每1吨生铁所喷吹的煤粉量，油比是每1吨生铁所喷吹的重油量Y=Qy／P (Kg/t) M=Qm／p (Kg/t)7、矿耗=日入炉矿总量／日总产量8、入炉品位=烧结矿总量*烧品位%+球团总量*球品位%+落烧总量*落烧品位%+块矿总量*块品位%／（烧结矿+球团+块矿）总量9、燃烧强度：它每平方米炉缸横截面积上每昼夜燃烧的干燃料吨数【主要用来对比不同容积高炉实际炉缸工作强度】IA=Q燃／A缸t／（m3.d）10、休风率：是高炉休风停产时间占规定日历作业时间的百分数。