烧结工培训课程讲义
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烧结生产工艺目录第一章烧结工艺基本知识第二章烧结对原燃料的要求第三章 烧结生产的主要设备 第四章 烧结生产的发展方向第五章竖炉工艺简介第一章烧结工艺基本常识 第一节 烧结生产的发展及其在冶金工业中的地位一、烧结工艺的产生和发展产生:1、原始的烧结方法只能处理冶金行业中的废弃物、高炉灰、铁皮、硫酸渣,变废为宝。
2、随着钢铁工业的快速发展,矿石的开采量大大增加,而且优质矿石(高含铁量60%以上)越来越少,贫矿越来越多(Fe低25-30%)而优质矿石1.7-1.9t炼一吨,贫矿需3-4吨,而贫矿直接入炉不经济,所以必须经过处理,而经磁选后的铁精粉Fe60%以上,但粒度不符合标准(高炉矿石10-40mm),因此产生了造块工艺发展:最早英国、瑞典、德国、我国在建国以后得到发展600㎡、180㎡、130㎡、90㎡、65㎡、24㎡等;我厂运行4台,2×71.5㎡、2×100㎡;四期技改项目2×200 ㎡ 二、 铁矿粉烧结的意义 (1)通过烧结可为高炉提供化学成分稳定,粒度均匀,还原性好,冶金性能高的优质烧结矿,为高炉优质、高产、低耗、长寿创造良好条件。
(2)去除有害杂质如硫、锌等。
(3)可利用工业生产的废弃物,如高炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣、钢渣等。
(4)可回收有色金属和稀有、稀土金属。
三、 烧结矿质量对高炉冶炼有哪些影响? (1)含铁量下降1%焦比上升2% 产量下降3%。
(2)FeO变动1%,焦比1%-1.5%,产量影响1%-5%。
(3)R2(cao/sio2)变化0.10对焦比、产量影响3%-3.5%。
(4)烧结矿的强度:强度不够时,高炉内部容易形成5㎜以下的面子,产量下降0.5%-1.0%,焦比升高0.5%。
(5)烧结矿的还原性、RDI(低温还原粉化)对高炉影响较大。
第二节 烧结方法分类及生产工艺流程 一、烧结的含义 1、烧结定义:所谓烧结,即是将各种粉状含铁原料,按要求配入一定数量的燃料和熔剂,混合均匀制粒后布到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,铁矿粉或富矿粉在一定的高温作用下,并与其他未熔矿石(返矿)颗粒作用;随着温度的降低,冷却后液相将矿粉颗粒粘结成块,这个过程称为烧结,所得的矿块叫做烧结矿。
整个烧结系统工艺流程如图1—1所示。
图1—1 烧结系统工艺流程图燃料图1-1 工艺流程图一、铁矿石烧结1.原燃料入厂标准与使用1.1原燃料1。
1。
1铁精矿烧结、球团使用的铁精粉技术要求粉粒度-200目≥55%;竖炉用精矿粉粒度-200目≥65%。
铁矿粉分类铁矿物按照不同存在形态,分为磁铁矿,赤铁矿,褐铁矿,菱铁矿四大类。
磁铁矿的主要存在形式是Fe3O4,比密度为4。
9-5。
2,硬度为5。
5-6.5,有金属光泽,具有磁性。
其理论含铁量为72。
4%.磁铁矿晶体为八面体,组织结构致密坚硬,一般成块状和粒状,表面颜色由钢灰色到黑色,条痕均为黑色,俗称青矿.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。
8—5.3,硬度不一,结晶完整的赤铁矿硬度为5.5-6,理论含铁量为70%。
赤铁矿的条痕为红色。
褐铁矿是一种含结晶水的三氧化二铁,可用mFe2O3。
nH2O来表示。
褐铁矿的条痕为黄褐色.菱铁矿是一种铁的碳酸盐,化学式FeCO3,理论含铁量为48.2%。
在碳酸铁的矿床中,碳酸盐的一部分铁往往与其它金属组成各种复盐。
1。
1.2氧化铁皮烧结使用的氧化铁皮技术要求1。
1。
3熔剂烧结使用的熔剂技术要求烧结用生石灰粒度≤3mm粒级含量不低于90%。
烧结用生石灰中的熔瘤、焦炭等杂质应捡出,且新鲜、干燥、不得混入外来杂物.1。
1。
4燃料烧结使用的燃料技术要求2.燃料加工燃料先入对辊破碎机粗破碎.经过对辊破碎以后的燃料产品粒度<10mm,再入四辊破碎机细碎。
经过四辊破碎后的燃料粒度,应能满足烧结工艺要求。
焦粉粒度≤3mm的部分〉80%,无烟煤粒度≤3mm的部分〉75%,正常情况下禁止煤焦混用.如果焦煤混用要提前报告作业规划室工艺工程师经批准后实施,视焦煤粉混合比例和烧结原料结构确定粒度合格率,原则上破碎后≤3mm的粒级≥70%。
燃料进入四辊和对辊破碎前,先由除铁器除铁,各台除铁器必须保持正常使用和清洁。
第一章概述传统的钢铁工业生产系统是由采矿、选矿、烧结(球团)、炼铁、炼钢、轧钢这六大工序组成的,烧结在钢铁企业中占有相当重要的地位。
所谓烧结,是把粉状和细粒含铁物料制成具有良好冶金性能的人造块矿的过程,是粉状含铁物料的主要造块方法之一。
烧结料通常由选矿厂出产的铁矿粉和对天然富矿进行破碎、筛分时产生的小于8mm 的富矿粉,烧结过程中产生的小于8mm 的返矿粉以及其它冶金厂的若干含铁废弃物(如高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣等)组成。
把这些烧结料按一定比例混合后,再根据烧结过程的热量需要和碱度要求配加适量的燃料(焦粉或无烟煤)和熔剂(石灰石、生石灰或消石灰),混匀后放入烧结设备中点火烧结。
由于燃料燃烧时产生的高温作用,料层内产生一定数量的液相(但不允许烧结料全部熔化),将那些尚未熔化的粉料粘结成块,这就是烧结矿。
由此可见,烧结是一种粉状含铁物料的造块工艺,它主要是靠烧结料中产生的液相把粉料固结成块。
在古代人们是直接用富矿来炼铁的,随着钢铁工业的迅速发展,要求日益扩大对贫矿和多种金属共生复合矿的利用,这些矿石经过选矿处理后得到的精矿粉,以及粉状富矿粉都需经过造块才能进行冶炼。
1870 年英国、瑞典、德国使用烧结锅,1910 年世界上第一台带式烧结机在美国投入生产,我国建国初期,只有首钢的烧结锅,本钢的烧结盘,以及鞍钢的50m2带式烧结机投入使用。
第二章配料一、配料知识简介配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件,是获得优质烧结矿的前提,烧结矿使用的原料种类多,物理化学性质各不相同。
为了合理综合利用国家资源,生产出符合高炉冶炼要求而且成分相对稳定的烧结矿,同时还要兼顾生产过程的要求,烧结厂必须根据本厂原料的供应情况及物理化学性质选择合适的原料,通过计算确定配料比,并严格按配比确定每条电子称皮带下料量,经常进行重量检查(跑盘)及时调整。
所谓配料就是根据高炉对烧结矿的产品质量要求及原料的化学性质,将各种原料、溶剂、燃料、代用品及返矿等按一定比例进行配加的工序。
第一章高炉炼铁原燃料矿物:地壳中自然形成的天然元素或天然化合物。
矿物和岩石都是单一或多种矿物的集合体。
矿石:在一定的技术条件下从中提取的金属、金属化合物的矿物。
铁矿石:能够用来炼铁的含铁矿物。
一、常见铁矿石(一)磁铁矿1、化学性质:化学式:Fe3O4 理论含铁:72.4%Fe钛磁铁矿:化学式:FeTiO3 除含铁外,还含有轻金属钛,理论含铁36、8%Fe,钛31、6%2、冶金性能:⑴、一般开采出来的磁铁矿含量为30—60%⑵、还原性差⑶、一般含有较高的有害杂质硫和磷⑷、脉石主要是硅酸盐(二)赤铁矿1、化学性质化学式:Fe2O3 理论含铁量:70%2、冶金性能⑴、实际含铁量:55—60%⑵、还原性好磁铁矿好⑶、P\S含量较少⑷、脉石大部分是硅酸盐(三)褐铁矿1、化学性质化学式:nFe2O3.mH2O(n=1-3,m=1=4)是含结晶水的三氧化铁,由其它矿石风化后生成,褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3,3H2O的形式存在的。
理论含铁量55.2—66.1%2、冶金性能:⑴、还原性好;⑵、实际含铁量37—55%;⑶、含硫较低,P高低不等;⑷、脉石多为砂质粘土。
(四)、菱铁矿1、化学性质化学式:FeCO3(是铁的碳酸盐),理论含铁量:48.2%2、冶金性能⑴、实际含铁量:30—40%;⑵、还原性好;⑶、含S较低,P较高;⑷、脉石含碱性氧化物。
二、高炉冶炼对铁矿石的要求:(一)、矿石含铁量,亦称矿石品位,是衡量铁矿石质量的主要指标1、决定是否有开采价值(23—70%);2、决定是否直接入炉(富矿,贫矿)3、决定高炉的各项技术经济指标:⑴、品位高,脉石少,加熔剂少,渣量少,产量高,⑵、品位高,脉石少,渣量少,可以节省焦碳,一般品位提高1%,焦比率低2%,产量提高3%。
(二)、脉石成份铁矿石中除了铁氧化物以外的物质称为脉石脉石成分为SiO2,CaO,MgO,Al2O3,以SiO2为主的脉石为酸性脉石,以MgO为主的脉石为碱性脉石。