4烧结(球团)生产过程计算(1)

烧结(球团)工艺过程氮氧化物产生及控制刘树根;宁平;李婷【摘要】对某大型钢铁企业三条烧结生产线与一条球团生产线NOx产生情况进行了对比研究,提出了烧结(球团)烟气NOx控制策略.烧结(球团)烟气中的氮氧化物均以NO为主,占NOx总量的比例不低于94％.在温度降低、混合时间延长的特定环境下,高温烟气中的NO能转化为其他含氮气体组分,NOx总量呈下降趋势.球团生产时,因高炉煤气、焦炉煤气含氮而产生的燃料型NOx占烟气氮氧化物排放总量的16.5％,以温度型NOx产生为主;烧结生产工艺中,固体燃料煤或焦末中氮含量高达0.83％～ 1.26％,烟气中氮氧化物产生以燃料型NOx为主,占烟气中NOx总量的比例不低于80％.烧结(球团)烟气中NOx浓度随烧结机上料量增加呈明显上升趋势.鉴于我国目前仍缺乏成熟的烧结(球团)烟气脱硝末端治理技术与工程应用案例,加强生产过程控制是实现烧结(球团)烟气氮氧化物达标排放的重要举措.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】6页(P17-22)【关键词】烧结;球团;烟气脱硝;温度型NOx;燃料型NOx【作者】刘树根;宁平;李婷【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650500【正文语种】中文【中图分类】X511目前，我国钢铁行业氮氧化物控制面临严峻压力。

一方面，《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)规定：自2015年1月1日起，现有及新建钢铁企业烧结(球团)设备执行更严格的氮氧化物排放浓度限值300 mg/m3；另一方面，我国现有钢铁企业虽已基本建成烟气脱硫设施，但烧结(球团)烟气脱硝方面的基础研究及工程应用明显滞后[1～3]。

整体来讲，烟气脱硝技术可分为催化还原法[4～6]、物理吸附法[7～9]、氧化—吸收法[10～13]、循环流化床法[14]、高能电子氧化法等主要类型。

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。

烧结厂球团工艺简介及生产流程图德晟金属制品有限公司烧结厂建设1座12m2竖炉，利用系数6.3t/m2•h，年产酸性球团矿60万t。

车间组成及工艺流程1.1车间组成车间组成：配料室、烘干机室、润磨室、造球室、生筛室、转运站、焙烧室、带冷机通廊、成品缓冲仓、风机房、煤气加压站、软水站、高低压配电室等。

1.2工艺流程工艺流程图见付图1.2.1精矿接受与贮存竖炉生产主要原料为磁铁矿精粉，对铁精粉化学成分要求是进厂铁精粉化学成分精矿进料采用汽车输送，汽车将精矿粉卸到下沉式精矿堆场，经抓斗吊运至配料仓。

1.2.2膨润土接受与贮存竖炉对膨润土化学成分要求是：进厂膨润土化学指标袋装膨润土用汽车运入，储存在膨润土库，由库内设的电葫芦将袋装膨润土运至膨润土配料仓平台，由人工抖袋将膨润土卸到膨润土配料仓。

1.2.3配料系统配料矿槽采用单列配置，4个精矿配料仓，容积100m3，储量8.8h，三用一备；2个膨润土仓，膨润土仓为一用一备。

配料室为地下结构。

采用自动重量配料，根据设定的给料量和铁精粉与膨润土的配比，自动调节给料量。

铁精粉通过仓下2m圆盘给料机和配料皮带秤配料。

膨润土通过螺旋给料机和螺旋秤配入皮带。

圆盘给料机和螺旋给料机采用变频控制。

并且尽量做到铁精矿与膨润土两料流首尾重合。

在配料室膨润土落料点处和膨润土设抽风除尘，采用布袋除尘器，布袋除尘器采用反吹清灰方式。

设置铁精粉仓库和膨润土库。

铁精粉仓库能容纳约9天的用量，下沉式结构，铁精粉采用抓斗吊上料，设置2台10t抓斗吊。

膨润土库用来堆放袋装膨润土，膨润土设电葫芦环形轨道由电葫芦将袋装膨润土吊运至膨润土配料仓顶平台，人工抖袋卸料至膨润土配料仓。

1.2.4原料干燥系统精矿进厂水分为10.5%左右，不能满足造球对精矿水分要求，因此设计中采用了干燥工艺，将精矿中水分部分脱除，以保证铁精矿水份满足造球工序的要求。

需干燥的湿精矿粉经配料胶带机运至干燥窑，物料干燥后经胶带机运至造球前料仓。

烧结、球团成本核算流程目录一、烧结、球团生产组织机构和工艺简介 (2)二、成本核算对象及成本费用的设置 (2)三、成本数据的来源及核算流程 (2)（一）日成本核算 (2)（二）周成本核算 (3)（三）月成本核算 (3)四、成本费用的归集、分配、计算及结转 (5)（一）日常核算 (5)（二）月底结账 (6)（三）编制报表 (8)五、各费用的明细汇总 (8)（一）机物料及修理费的汇总 (8)（二）各项油类明细汇总 (8)（三）各外协运费明细汇总 (9)附件一：烧结、球团生产组织机构和工艺简介 (10)附件二：烧结矿成本计算单 (12)附件三：球团矿成本计算单 (13)附件四：制造费用明细表 (14)一、烧结厂生产组织机构和工艺简介（见：附件一）二、成本核算对象及成本费用的设置（一）成本核算对象根据生产工艺特点，成本对象设定为：烧结矿、球团矿。

（二）成本费用项目的设置1、烧结矿成本项目包括：(1)原主材料：国产铁精粉、进口铁精粉、磁选粉、氧化铁皮、高炉返矿、竖炉返矿、炼钢污泥、除尘灰等含铁料。

辅助材料：石灰石、生石灰、白云石粉等。

(2)燃料及动力：指产品生产过程中耗用的燃料（如焦粉）和电、高炉煤气、新水、压缩空气等能源介质。

(3)职工薪酬(4)制造费用2、球团矿成本项目包括：(1)原主材料：指国产铁精粉、进口铁精粉、除尘灰等含铁料。

辅助材料：膨润土、高镁粉等(2)燃料及动力：产品生产过程中耗用的电、新水、高炉煤气、压缩空气、低压氮气等能源介质。

(3)职工薪酬(4)制造费用三、成本数据的来源及核算流程（一）日成本核算1、产量计算：（1）烧结矿产量：炼铁入炉净烧结矿量/（1-烧结矿返矿率）+落地矿-倒矿①炼铁入炉净烧结矿量：入炉净矿根据当日高炉生铁产量（不含渣）及综合入炉品位，依据金属收得率反推出每种原料日消耗量，计算公式为：当日耗矿量=当日生铁产量/综合入炉品位/金属收得率*铁水铁元素含量*入炉原料矿配比②落地矿及倒矿：每日分厂有专人记录此数据并上报驻厂会计（纸质）。

球团工艺及生产球团工艺及生产把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。

球团矿生产的流程：一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序，如下图所示。

球团矿的生产流程中，配料、混合与烧结矿的方法一致；将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球状。

1.球团矿的概念把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。

球团生产与烧结生产一样，是为高炉提供“糖料”的一种加工方法，是将细磨精矿或粉状物料制成能满足高炉冶炼要求的原料的一个加工过程。

将准备好的原料（细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等），按一定比例经过配料、混匀，制成一定尺寸的小球，然后采用干燥焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结，这一过程即为球团生产过程，其产品即为球团矿。

球团矿分酸性球团矿和碱性球团矿。

由于酸性球团矿生产操作较易控制，且品位高，强度好，同时，高炉冶炼也需要酸性球团与高碱度烧结矿配合使用。

中进行，这样就顺利解决了在高温焙烧中的材质问题。

而带式焙烧机在使用铺底铺边料和台车采用耐高温合金特殊钢的材质后才得以过关并获得大发展。

2、带式焙烧机工艺的优点1）球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成，具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点，为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。

2）能适应扩大生产规模的要求和实现大型化的要求。

其最大已达到750 m2，单机产量达500万t以上。

3）对原料的适应性比竖炉强。

这是因为在整个焙烧过程中，球团都处于静料层状态，不会因升温过程中球团本身强度的变化（时高时低）和球与球之间的相对运动而产生粉末。

烧结、球团清洁生产评价指标体系评级说明1.概述清洁生产是一种可持续发展的理念，旨在通过减少资源浪费和环境污染，降低生产成本，增加企业的竞争力。

作为炼铁生产过程中重要的环节，烧结和球团生产的清洁生产评价指标体系具有重要意义。

本文将对烧结、球团清洁生产评价指标体系进行评级说明，以期为相关企业提供指导和参考。

2.综述烧结、球团清洁生产评价指标体系烧结、球团生产作为铁矿石冶炼的前期工序，对整个冶炼过程和产品质量具有重要影响。

其清洁生产评价指标体系通常包括原料利用率、能源消耗、废气排放、废水排放、固体废物处理等方面的指标。

评价指标的选择必须综合考虑生产工艺、环境保护和资源利用等多方面因素，确保其科学性和全面性。

3.评价指标体系的深度与广度针对烧结、球团生产的清洁生产评价指标体系，其深度需包括对每一个指标的具体含义、计算方法、达标要求等方面的详细阐述。

评价指标的广度需要涵盖生产的全过程，从原料准备到成品出库，全面考虑各个环节对清洁生产的影响。

4.评级说明（1）优秀：具有系统完备、科学合理的评价指标体系，能够全面反映烧结、球团清洁生产的实际情况，并对生产过程中的环境污染和资源浪费进行有效控制，达到国家及行业相关标准。

（2）良好：评价指标体系较为全面，覆盖了主要的环境影响和资源消耗因素，但在某些方面仍有不足之处，需要进一步优化和完善。

（3）一般：评价指标体系相对较为简单，只覆盖了部分环境和资源方面的影响因素，对清洁生产的真实反映不够全面，需要加强完善。

（4）较差：评价指标体系不够科学合理，无法有效反映烧结、球团清洁生产的实际情况，对环境保护和资源利用的作用不明显。

5.总结与展望烧结、球团清洁生产评价指标体系对企业的生产经营和社会责任有着重要的影响。

通过综合评级说明，企业可以更全面地了解自身生产过程中的优势和不足，及时采取相应的改进措施，提高清洁生产水平，增强可持续发展能力。

6.个人观点从我个人的观点来看，烧结、球团清洁生产评级指标体系需要不断地与时俱进，根据国家政策和行业标准进行调整和更新，确保其科学性和时效性。

一、选择题，在四个答案中选择一个正确答案（每题2分，共30分）1、关于烧结的目的，下列说法错误的是（）。

A、提高铁品位B、降低有害杂质C、提高还原性D、提高焦比2、烧结机利用系数是指（）。

A、烧结机每平方米抽风面积的产量B、烧结机一小时的产量C、烧结机每平方米抽风面积一小时的产量D、烧结机每平方米有效抽风面积一小时的产量3、评价铁矿石品质的主要指标为（）。

A、矿石还原性B、矿石粒度与强度C、矿石含铁量D、有害杂质4、烧结机生产率与垂直烧结速度的关系是（）A、没有关系B、成正比C、成反比D、指数关系5、下列哪项措施（）不利于减轻烧结料层过湿的影响A、添加热返矿B、蒸汽预热混合料C、加生石灰预热混合料D、增加气相中水分压6、在保证烧结矿强度强度条件下，下列（）项说法正确：A、发展氧化过程是有利的B、发展还原过程是有利的C、燃料用量对烧结矿氧化度没有有影响D 、燃料用量越高，料层氧化性气氛越强7、不是铁酸钙液相体系的生成的条件是：（）A、熔剂性烧结矿B、不太高的温度C、燃料用量较低D、低碱度烧结矿8、下列哪种（）烧结矿的宏观结构强度最高A 、疏松多孔、薄壁结构B、中孔厚壁C、大孔厚壁D、大孔薄壁9、细磨物料成球过程中（）起主导作用A、吸附水B、薄膜水C、毛细水 D 、重力水10、最难还原的铁矿石是（）A赤铁矿B磁铁矿C褐铁矿11、烧结料一次混合加水通常控制在：（）A、80~90% B 、10~20% C、70~80% D 、60~70%12、对于提高混合料料温的作用，下列说法错误的是（）。

A 、使料温达到或接近燃点B、减轻过湿C、改善料层透气性 D 、增加产量13、厚料层烧结不能达到（）A、表层烧结矿强度改善B、自动蓄热，节省固体燃料消耗C、有利于铁酸钙黏结液相生成D、过湿层影响减弱14、球团矿对膨润土的技术要求是：（）A、蒙脱石含量大于60%B、粒度小于0.044的占99%以上C、用量没有要求D、膨胀倍数小于12倍15、评价烧结矿冶金性能的主要质量指标是：（）A、还原性B、高温软化性能C、转鼓强度D、化学成分及稳定性二、填空题，（每空1分，共20分）1．按矿物组成，通常将铁矿石分为________、赤铁矿、________和_______。

2022年《金属冶炼安全》模拟卷（ B ）一、单项选择题（共20分，每题1分。

每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.钢铁生产工艺主要包括烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等工艺。

熔融的产品不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口不断拉出，经冷却，全部凝固后切成坯料，该工艺过程属于（）。

A.炼铁B.炼钢C.连铸D.轧钢2.下列关于储料安全技术措施的说法，错误的是（）。

A.原料场卸车设备检修作业区域上空有高压线路时，应架设防护网B.原料场卸车设备检修期间，有关道岔锁闭并设置路挡C.容易触及的移动式卸料漏矿车的裸露电源线或滑线，应悬挂“禁止靠近”警告标志D.粉料、湿料矿槽倾角不应小于65°3.下列关于除尘器安全控制措施的说法，错误的是（）。

A.在烧结机机头电除尘器顶部及内部作业前先检查设备腐蚀情况B.除尘器箱体内作业执行受限空间安全措施C.电除尘器检修前要确认停电并将高压发生器完全电气隔离D.烧结机机头电除尘器和脱硫布袋除尘器应设有防火防爆装置4.在烧结球团生产中，堆取料机和抓斗吊车在同一轨道、同一方向运行时，相邻间距不应小于（）。

A.3mB.5mC.8mD.10m5.下列关于炼焦煤存储安全要求的说法，错误的是（）。

A.煤堆表面应压实，减少与空气的接触面B.煤堆温度测量点达到65℃时，应立即进行冷却处理C.煤堆表层发生自燃着火时，可用水喷淋灭火D.煤堆深层发生自燃着火时，应直接往煤堆上浇水6.下列关于高炉煤气中毒事故的预防与应急，说法错误的是（）。

A.在作业人员集中的高炉平台设置固定式一氧化碳检测器B.加强对炉壳所有设备安装孔点的安装、焊接质量检查C.定期对职工进行煤气中毒应急救援知识和现场急救常识的教育培训和演练D.配备应急呼吸器，放置于仓库妥善保管7.电捕焦油器应设连续式自动氧含量分析仪，并与电捕焦油器电源联锁，煤气含氧量超过（）自动断电。

A.1.0％B.2.0％C.3.0％D.4.0％8.粗(轻)苯加氢工艺属于国家首批公布的重点监管的危险化工工艺。

⼈造块矿（烧结矿、球团矿）⽣产指标第⼀节⼈造块矿⽣产概述⼈造块矿⼯业的产⽣和发展，完全是由铁矿⽯资源条件所促成的。

随着钢铁⼯业的发展，矿⽯的需要量不断增长，天然富矿⽇益减少，不得不对贫矿和多种元素共⽣复合矿进⾏开采，为炼，由此产⽣了造块⼯业。

经过⼈⼯造块并可⽤于冶炼的矿料称为⼈造块矿，也称⼈造富矿或熟料。

了满⾜品位的要求，对这些铁矿⽯需经破碎、选矿处理，以获得⼀定品位的细精矿粉。

选出的精粉品位越⾼，粒度磨得越细，单体分离的程度也就越好。

另外，富矿开采、破碎过程中也会产⽣⼤量的粉料，粒度过细的矿粉必须经过⼈⼯造块，达到⼀定粒度后才能进⾏⾼炉冶随着⾼炉向⼤型化发展，对⼊炉原料的要求越来越⾼，⽆论是化学成分、冶⾦性能，还是粒度组成，都需要进⼀步改进。

各钢铁⼯业发达国家都在认真进⾏炼铁的原料准备，提供优质⼈造块矿，以保证⾼炉）顺⾏，降低焦⽐，提⾼利⽤系数。

⼈造块矿在造块过程中，除了能改变矿料的粒度组成、机械强度之外，还可以去除⼀部分对冶炼有害的元素，提⾼矿料质量，改善矿相结构和冶⾦性能，因⽽使⽤⼈造块矿有利于强化⾼炉冶炼，获得良好的⽣产指标。

⼤⼯业⽣产易产⽣许多副产品和废弃物，如⾼炉炉尘、轧钢⽪、铁屑、硫酸渣、钢渣、炼钢除尘灰及破碎后的其它含铁粉料等，这些东西都是弃之可惜、⽤之费⼒。

把它们利⽤起来，可以降低成本，扩⼤炼铁资源，并收到变害为利、变废为宝的效果。

另外，造块的燃料可以⽤⽆烟煤和焦末，节约冶⾦焦，合理利⽤能源。

因此，国内外钢铁⼯业都很重视⼈造块矿的⽣产。

⼈造块矿的⽣产⽅法较多，可分为烧结法、球团法、⽅团矿、铁焦等等。

⽬前世界上应⽤最⼴泛的是烧结法和球团法。

⼀、烧结法烧结法是将矿粉（包括富矿粉、精矿粉以及其它含铁细粒状物料）、熔剂（⽯灰⽯、⽩云⽯、⽣⽯灰等粉料）、燃料（焦粉、煤粉）按⼀定⽐例配合后，经混匀、造粒、加温（预热）、布料、点⽕，借助炉料氧化（主要是燃料燃烧）产⽣的⾼温，使烧结料⽔分蒸发并发⽣⼀系列化学反应，产⽣部分液相粘结，冷却后成块，经合理破碎和筛分后，最终得到的块矿就是烧结矿。

2023年安全工程师-安全生产专业实务（金属冶炼安全）考试历年高频考点真题摘选附带答案第1卷一.全考点押密题库(共50题)1.(单项选择题)(每题 1.00 分)下列关于烧结和球团设备动力设施的安全控制措施，说法正确的是（）。

A. 厂内各种气体管道应埋地敷设B. 动力电缆和控制电缆应分开敷设，动力电缆不应敷设在热力管道下方C. 煤气管道应设有大于煤气工作压力的水封和闸阀D. 水冷系统出口水温应低于50℃正确答案：D,2.(单项选择题)(每题 1.00 分)下列关于废钢分选和存放的要求，说法错误的是（）。

A. 废钢的宽度应小于转炉口直径的1/2B. 废钢应进行分选，拣出有色金属件、易燃易爆及有毒等物品C. 人工堆料时，地面以上料堆高度不应超过1.5m正确答案：A,3.(单项选择题)(每题 1.00 分)关于铅冶炼电解工序中熔铅作业的说法，正确的是（）A. 除机械捞渣之外，其他任何时候都需要加盖防护锅罩B. 作业时应使用特制铁棍等工具捅压锅内物品C. 熔铅过程中，不得用大量热水升温D. 回残片及舀铅时应距离锅台10m以上正确答案：D,4.(单项选择题)(每题 1.00 分)某球团原料场站采用带式输送机输送物料，其中一条送料线由三组带式输送机组成，编号为1号通廊、2号通廊、3号通廊，输送方向为取料机→1号通廊→2号通廊→3号通廊。

现准备人工手动开启该条送料线，操作人员应最先开启（）。

A. 取料机B. 1号通廊C. 2号通廊D. 3号通廊正确答案：D,5.(单项选择题)(每题 1.00 分)下列关于多功能桥式起重机安全措施的说法，错误的是（）。

A. 启动时应由低向高逐步加速B. 应先将夹物、吊物垂直提升距离工作面10cm以上，确定夹紧挂牢后方可起步移动C. 炉面所有作业均应有人指挥、D. 在装卸物品时，特殊情况下起重机钢丝绳可斜拉起重物6.(多项选择题)(每题 4.00 分) 根据材料，回答问题。

A铜业公司是某大型企业的控股子公司，2017年，A铜业公司新建采用艾萨熔炼技术生产铜及硫酸的项目，项目于2017年2月开始建设，当年10月15日投产运行。