烧结矿冷却的目的和意义

烧结矿的固结机理烧结矿是钢铁工业中不可或缺的原材料之一，其生产过程中涉及到多种工艺和机理。

烧结矿的固结机理是其中最重要的一个方面，本文将介绍烧结矿的固结机理及其影响因素。

一、烧结矿的固结机理烧结矿的固结机理主要包括以下几个方面：1. 结晶生长机理：烧结矿是通过在高温条件下将铁矿石经过还原反应后进行结晶形成。

这一过程中，铁原子会逐渐沉积并发生结晶生长，最终形成颗粒状的烧结矿。

不同粒径的矿粉可能在烧结过程中发生不同的结晶生长机理。

2. 破碎强度机理：烧结矿团粒状的矿物颗粒之间存在着一定的间隙，这些间隙对于团粒的强度影响较大。

在将烧结矿投入到高温环境中进行固结时，团粒矿物颗粒之间的间隙会变得更加紧密，从而提高烧结矿的破碎强度。

3. 烧结结构机理：烧结矿团具有比较特殊的结构，其主要是由铁矿石、金属铁、熔渣、孔隙和其他杂质组成。

在在高温条件下，矿物颗粒相互间的吸附力和表面活性增加，形成相互连接的结构。

二、影响固结机理的因素烧结矿固结机理受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 矿石成分：矿石的成分会显著影响烧结矿的固结机理。

在不同的还原反应条件下，矿石的不同成分在烧结过程中发挥着不同的作用。

2. 烧结温度：烧结温度是烧结矿固结机理中最为重要的因素之一。

不同的矿粉在不同的烧结温度下会发生不同的固结反应，形成不同的团粒结构。

3. 气氛控制：在固结过程中，气氛的控制也是十分重要的。

氧气、水蒸气、二氧化碳等气体的含量都有可能对烧结团粒的形成产生影响。

4. 压力控制：固结过程中的压力控制也十分关键。

烧结矿的压力会影响其团粒结构的形成和稳定性。

5. 冷却方式：在固结后的冷却过程中，冷却速率和方式都有可能对烧结团粒的微观结构和力学性能产生影响。

三、结论烧结矿固结机理是复杂的，受到多种因素的影响。

在烧结矿的生产过程中，需要综合考虑多方面因素的影响，并采取相应的措施来进行优化和调控。

通过研究烧结矿的固结机理，可以更好地掌握其生产过程和性能特征，对于提高钢铁生产的效率和质量都具有重要意义。

烧结矿竖式冷却过程中流动与传热特性研究烧结矿竖式冷却过程中流动与传热特性研究摘要：烧结矿的质量直接影响到烧结后铁制品的质量和生产效率。

烧结矿的冷却过程会影响到烧结矿的物理特性和化学组成，从而影响到烧结后铁制品的质量。

研究烧结矿竖式冷却过程中的流动与传热特性对于实现优质烧结矿的生产有着重要的意义。

本文基于对烧结矿竖式冷却过程的分析，采用数值模拟方法研究了其中的流动与传热特性，并对研究结论进行了分析。

结果表明，竖式冷却过程中，流体的速度分布不均，存在较强的层流现象，同时热传输主要由对流传热和辐射传热组成，其中对流传热是主要的传热机制。

同时，通过对不同工艺参数的影响分析可以得出，冷却风速和冷却氧气含量对流动与传热特性的影响明显，需要合理设置工艺参数以优化竖式冷却过程的设计。

关键词：烧结矿；竖式冷却；流动特性；传热特性；数值模拟1.引言烧结矿是冶金生产中的重要原料之一，烧结矿的质量直接影响到烧结后铁制品的质量和生产效率。

烧结矿的冷却过程是影响其物理特性和化学组成的一个重要因素，从而影响到烧结后铁制品的质量。

因此，研究烧结矿冷却过程中的流动和传热特性对于实现优质烧结矿的生产具有重要的意义。

竖式冷却是烧结矿冷却的主要方式之一，其优点在于占地面积小，冷却效果好等。

在竖式冷却中，流动和传热是竖式冷却过程中的核心问题之一。

因此，研究竖式冷却过程中的流动和传热特性，对于优化烧结矿生产工艺、提高生产效率有着重要意义。

2.研究方法本文采用数值模拟的方法对竖式冷却过程中的流动和传热进行了研究。

采用计算机模拟软件对竖式冷却过程的流动和传热进行建模和分析，得出竖式冷却过程中流体的速度分布、温度分布等数据，同时分析竖式冷却过程中不同工艺参数的影响。

3.模型建立和分析建立了一个三维数值模拟模型，并对竖式冷却过程的物理过程进行建模和分析。

模型中，考虑了竖式冷却过程中的气相流动、传热和烧结矿颗粒动力学过程等相互作用过程，并分析了竖式冷却过程中热传输机制。

烧结环冷密封主要应用于烧结矿的冷却过程中，以减少粉尘污染和提高能效。

在实际操作中，例如天铁第一炼铁厂新一烧烧结矿冷却系统就采用了双层结构的台车、新型的环形密封槽装置、端部密封等技术。

此外，动态自平衡卸料、全密封及保温等技术也被广泛应用，这些技术可以有效增加通风面积，降低冷却风机电耗，增加余热发电量。

中国中冶北方自主研发的多功能高效烧结环冷机则对框架结构、台车型式、上下密封、温度控制、卸料系统、配风、余热收集等方面进行了全面升级和创新。

而由中国中冶所属中冶长天国际工程有限责任公司自主研发的“LSCC550液密封环冷机的研制”研究成果，是一次在烧结矿冷却技术及装备上的重大突破。

另外，实施环冷低温段密封，可以消除粉尘污染，实现绿色烧结。

在环冷台车运行时，含尘气流向四周扩散，有一部分含尘气流不能被环冷板矿除尘罩捕捉，此时可以通过采用百叶窗+冲孔板”优化结构来提高改造效果，使得外部进入的气流带着扬起的含尘气流被吸入除尘系统，达到快速降尘的目的。

烧结工艺流程一、我厂烧结机概况：我厂90M2带式抽风机是有鞍山冶金设计研究总院设计。

设计利用系数为1.57t/m·h。

（设备能力为2.0 t/m·h）作业率90.4%，年产烧结矿224万吨。

产品为冷烧结矿；温度小于120℃；粒度5—150mm；0—5mm粉末含量小于5%；TFe55%；FeO小于10%；碱度2.0倍。

配料采用自动重量配料强化制粒烧结工艺。

厚料层烧结、环式鼓风冷却机冷却烧结矿。

冷烧结矿经整粒筛分；分出冷返矿及烧结机铺底料和成品烧结矿。

选用了高效主抽风机等节能设备，电器控制及自动化达到国内同类厂先进水平，采用以PLC为核心的EIC控制系统，构成仪电合一的计算机控制系统。

仪表选用性能良好的电动单元组合仪表智能型数字显示仪表等，对生产过程的参数进行指示；记录；控制；自动调节，对原料成品及能源进行计量，在环境保护方面采用静电除尘器，排放浓度小于100mg/m3，生产水循环使用，实现全厂污水零排放。

采取多项措施对薄弱环节设备采用加强型及便于检修的设备，关键部位设电动桥式吊车，有储存时间8小时的成品矿槽以提高烧结机作业率，使烧结和高炉生产互不影响。

二、什么叫烧结工艺：烧结工艺就是按高炉冶炼的要求把准备好的铁矿粉、熔剂、燃料及代用品，按一定比例经配料、混料、加水润滑湿。

再制粒、布料点火、借助风机的作用，使铁矿粉在一定的高温作用下，部分颗粒表面发生软化和熔化，产生一定的液相，并与其他末熔矿石颗粒作用，冷却后，液相将矿粉颗粒粘成块这个过程为烧结工艺。

三．烧结的方法按照烧结设备和供风方式的不同烧结方法可分为：1）鼓风烧结如：烧结锅、平地吹；2）抽风烧结：①连续式如带式烧结机和环式烧结机等；②间歇式如固定式烧结机有盘式烧结机和箱式烧结机，移动式烧结机有步进式烧结机；3）在烟气中烧结如回转窑烧结和悬浮烧结。

四．烧结矿的种类：CaO/SiO2小于1为非自熔性烧结矿；碱度为1-1.5是自熔性烧结.矿碱度为1.5~2.5是高碱度烧结矿；大于2.5是超高或熔剂性烧结矿。

江西冶金职业技术学院毕业论文论文题目：浅谈提高烧结矿的质量的措施姓名:班级:系部:指导老师:时间：1 烧结的起因 32烧结的目的意义 33影响烧结矿质量的因素 33.1烧结矿的品位 33.2 SiO2含量 33.3烧结矿碱度 33.4 MgO%含量 33.5水分 33.6料层厚度 34 提高烧结矿质量的措施 34.1优化入烧原料结构 34.1.1 优化入烧原料结构，稳定控制烧结矿化学成分 34.1.2改善入烧燃料质量 34.2生产高碱度烧结矿 34.3操作技术改进 34.3.1自动配料技术 34.3.2低温点火技术 34.3.3强力造球技术 34.3.4厚料层技术 34.4设备技术改造 34.4.1添加剂仓技术改造 34.4.2混料系统技术改造 34.4.3筛分系统技术改造 3摘要：本文简述了影响烧结矿质量的因素，系统的介绍了提高烧结矿质量的技术措施。

关键词：烧结矿质量技术措施1 烧结的起因烧结生产起源于英国和德国。

大约在1870年，这些国家就开始使用烧结锅，用来处理矿山开采、冶金工厂、化工业厂等废弃物。

1892年美国也出现了烧结锅。

世界钢铁工业第一台带式烧结机于1910年在美国投入生产。

这台烧结机的面积为8.325m2(1.07m×20.269m)，当时用于处理高炉炉尘，每天生产烧结矿140t。

它的出现引起了烧结生产的重大变革，从此带式烧结机得到了广泛的应用。

我国铁矿资源十分丰富。

由于历史的原因，建国前钢铁工业十分落后，烧结生产更为落后，1926年3月在鞍山建成四台21.63m2(1.067m×20.269m)带式烧结机，日产量1200t。

1935年，1937年有相继建成四台50m2烧结机，每年产量达19万t。

建国后，我国烧结工业有了很大的发展，1952年鞍钢从苏联引进75m2烧结设备和技术，这套在当时具有国际先进水品的设备，对新中国的烧结工业起到了示范作用。

随着我国钢铁工业的不断发展，一些钢铁公司的烧结厂相继建成投产。

练习题一填空题1、炼铁用的熟料是指烧结矿。

2、目前世界上90%以上的烧结矿是通过带式抽风烧结方法来生产的。

3、按照烧结料层中温度的变化和烧结过程中多发生的物理化学反应，烧结料层可分为五个带，从上往下依次出现烧结矿层、燃烧层、干燥层、预热层、过湿层。

4、烧结过程中的水分迁移是指蒸发和冷凝。

5、水蒸汽冷凝成水时的温度叫露点温度。

二、选择题1、在烧结料的五个层中，水汽冷凝，使料层透气性大大恶化，必须减少或消除的一层为D 。

A、燃烧层B、预热层C、烧结矿层D、过湿层2、在烧结料的五个层中，温度最高，反应进行最活跃的一层为 A 。

A、燃烧层B、预热层C、烧结矿层D、过湿层3、烧结料层温度按分布所发生物理、化学反应分为( B )层。

A．4 B．5 C．6 D．34、烧结矿固结主要靠( B )完成。

A．固相反应B．发展液相C．冷却固相D．还原反应5、烧结过程中，透气性最好是( C )。

A．过湿层B．干燥层C．烧结矿层6、烧结机每平方米有效面积( B )生产的烧结矿数量为烧结机利用系数。

A．每昼夜B．每小时C．每分钟7、烧结过程中，开始出现液相是在( C )。

A．干燥带B．预热带C．燃烧带8、某班产烧结矿1000吨，其中未验品、废品、二级品、试验品各100吨，试问该班烧结矿一级品率为( A )。

A．60% B．75% C．85.7% D．50%9、垂直烧结速度是指( A )。

A．燃烧带移动速度B．固体燃料燃烧速度C．料层传热速度10、某厂有6台烧结机，某班5台机生产，1台检修，其作业率是( B )。

A．70% B．83.33% C．90% D．60%11、在烧结过程中水汽冷凝发生在( C )。

A．干燥带B．预热带C．过湿带12、一台烧结机( A )的生产量称为烧结机台时能力，又称台时产量。

A．一小时B．一天C．一昼夜13、烧结机的有效面积是台车宽度与烧结机( A )的乘积。

A．有效长度B．台车长度C．总长度D．机头至机尾的长度14、垂直烧结速度与烧结矿产量的关系是(A )。

烧结矿冷却方式及国内生产实践2006-8-14 15:56:37 中国选矿技术网浏览981 次收藏我来说两句（一）烧结矿冷却方式的分类烧结矿的冷却靠介质进行。

冷却介质可以是空气、水或两者联合使用。

因此，国内外曾出现了多种的冷却方法和设备，可分为图1所示的类型。

（二）国内烧结矿冷却的生产实践1.机上冷却工艺机上冷却工艺是在烧结机上完成烧结和冷却过程。

即在烧结终了时，不立即卸下烧结矿，而让其继续停留在烧结机上，与此同时，利用冷却段风机吸入的冷空气使烧结矿冷却。

机上冷却的简图见图2.(1)机上冷却工艺的优缺点机上冷却工艺的优点是单辊破碎机的工作温度低，不需热矿振动筛和单独的冷却机，可以提高设备作业率、降低设备维修费；返矿量少、成品率高、燃料耗量低；简化了设备配置，改善操作环境，减少污染，便于冷却系统和环境除尘。

机上冷却工艺的缺点是冷却产生的废气温度高(可达600℃)、压力损失大(风机压力需8000Pa左右)、需要高温风机、功率消耗大；台车和箅条受热循环作用大；不能利用返矿的废热来预热混合料。

(2)机上冷却工艺的主要影响因素机上冷却工艺的主要影响因素如下：矿石性能对机上冷却工艺的影响较大，见图3.从图3可知，贫铁矿。

特别是褐铁矿烧结，其初始堆积密度低、烧损高，这类矿石烧成的烧结矿所需的冷却时间短，冷烧比小。

如水城烧结厂采用机上冷却工艺，冷烧比为0.77。

富矿中的磁铁矿烧结时，因所得烧结矿堆积密度大、透气性差，以及冷却过程的氧化放热，故其冷却时间长，但由于磁铁矿烧结时间也长，所以对冷烧比影响不大，冷烧比为1.0。

赤-针铁矿烧结所需冷烧比在上述两者之间。

不同矿物原料烧结所需的冷烧比，应通过烧结试验来确定。

烧结矿碱度(m(CaO)/m(SiO2))升高时，所得的烧结饼透气性得到改善，其冷却时间减少，从而减少冷烧比。

混合料的均匀性、料层高度与烧结负压、冷却负压等操作条件，都会影响机上冷却的冷却时间和冷却效果。

冷却时间在很大程度上取决于冷却风量和冷却负压。

一、判断题(在题后括号内作记号，“√”表示对，“X”表示错；每题1分)1. 烧结生产常用的碱性熔剂有石灰石、白云石、消石灰、菱镁石等。

()2．高炉煤气主要成份有CO、CO2、O2、CH4、H2。

(X)3．烧结生产中二次混合加水的目的是为了造球，并使小球在一定程度上长大。

(√)4．烧结原料的准备包括原料的接收、加工、贮存、中和、配料及混合等作业。

(√)5．烧结矿碱度和全铁合格了，烧结矿就合格了。

(X)6．磁铁矿理论含铁量为72.4％，赤铁矿理论含铁量为70.0％，氧为30％。

(√)7．焦炉煤气的主要成份是CH4，CO，N2，CO2和O2。

(X)8．铁矿石中常见的有害杂质是硫、磷、砷以及铅、钾、钠等。

(√)9．消石灰的主要成份是CaO。

(X)10．还原性是铁矿石中与铁结合的氧被还原剂夺取的能力。

(√)11. 烧结生产中使用的含铁原料包括铁精矿，高炉灰，轧钢皮，富矿粉等。

(√)12. 贫铁矿粉精选的目的是为除去脉石成份及各种有害杂质，满足炼铁的要求。

(X)13．烧结矿转鼓强度即代表烧结矿质量。

(X)14．烧结矿的冶金性能主要包括：低温还原粉化，中温还原，高温还原，软化融熔性能，滴落温度等。

(√)15．混合料温度的高低对烧结料的料层透气性有很大影响。

(√)16．烧结混合料中配加生石灰或消石灰可减少燃烧层碳酸钙分解的吸热量。

(√)17．烧结过程液相生成的数量、组成和性质仅对烧结矿的质量有影响，而影响烧结矿产量不大。

(X)18．按烧结料层温度分布变化和所发生的物理化学反应的不同，料层可分为六层(X )19．在烧结料进行烧结过程中最先出现的液相是燃烧带。

(√)20．烧结生产过程中再氧化发生在燃烧带。

(X)21．烧结原料中Si02含量越高越好。

(X)22. 大烟道的作用是汇集各风箱烧结废气，送往除尘器。

(X)23．在混合制粒过程中，混合料中对造球有害的水是重力水。

(√)24．烧结抽风机主要由主轴、叶轮、轴承、机壳等构成。

烧结过程的理论基础烧结就是将矿粉、熔剂和燃料，按一定比例进行配加，均匀的混合，借助燃料燃烧产生的高温，部分原料熔化或软化，发生一系列物理、化学反应，并形成一定量的液相，在冷却时相互粘结成块的过程。

一、烧结过程的基本原理近代烧结生产是一种抽风烧结过程，将矿粉、燃料、熔剂等配以适量的水分，铺在烧结机的炉篦上，点火后用一定负压抽风，使烧结过程自上而下进行。

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。

当前国内外广泛采用带式抽风烧结，代表性的生产工艺流程如图3—1所示。

1、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，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1350~1600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15~50mm 。

此高炉灰轧钢皮 （10~0mm ） 碎焦无烟煤 （25~0mm ） 石灰石白云石 （80~0mm ） 精矿富矿粉 （10~0mm ）空气排出废气(热烧结矿)冷烧结矿图3—1 烧结生产一般工艺流程图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。

（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400~800度。

该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。