数据烧结(烧结工艺的大数据时代)
烧结技术国内外现状及发展趋势要点
■ 钢铁厂粉尘泥渣的综合处理 以前，钢铁厂的粉尘泥渣多直接加入烧结混合料中，使 烧结生产不稳定。目前，这些粉尘泥渣不少厂对湿料、 干料、半干料根据其性质分别进行处理。
表1 大中型烧结机主要设备对比或差距表
5 烧结矿 多采用鼓风环式冷却 日本、韩国鼓 冷却机 机，漏风率一般30～ 风环式冷却机 及其漏 40%，最近开发的液 居多，漏风率 风率 密封鼓风环式冷却机， 一般30～40% 漏风率＜5%
我国开发的液密封 鼓风环式冷却机无 论其结构还是漏风 率都是世界领先水 平
二 . 与国外技术比较
■ 需要说明的是：中冶长天国际工程有限责任公司最近使用于 日本和歌山的185m2烧结机和新余钢铁公司的360m2烧结机 负压式端部密封装置，经日方和新余钢铁公司测定，烧结机 的漏风率分别仅为16.5%和19.7%，居国际先进水平。另外， 由该公司开发的液密封新型鼓风环式冷却机不但结构先进合 理，其漏风率可由原来鼓风环式冷却机的30—40%降至5%， 可节能20%左右。由于漏风率小，减少了周边的扬尘污染， 改善了环境。这套设备已在我国冷水江（46m2烧结机）、 涟钢（360m2烧结机）、济钢（400m2烧结机）使用，反映 很好。
■ 管路系统阻力平衡 采用除尘管路系统阻力平衡技术，可确保除尘系统各抽 风点除尘效果，提高除尘效率，减少粉尘外排量。
3、节能减排方面
■ 多种余热回收装置 最近以来，开发了余热锅炉、热管、翅片管等各种回收 冷却机热废气和烧结机尾部烟气的余热回收设备，或产 生热水、蒸汽，或再发电，大幅度降低了烧结能耗。
二 . 与国外技术比较
烧结的工艺技术
烧结的工艺技术烧结是一种重要的粉末冶金加工工艺，其主要用于生产金属粉末冶金制品。
烧结的工艺技术通常可以分为四个步骤：混合、压制、烧结和后处理。
首先是混合步骤。
混合是将不同金属粉末按照一定比例混合均匀。
混合的目的是将不同金属粉末充分混合，形成均匀的混合粉末。
接下来是压制步骤。
压制是将混合粉末放入模具中，并通过机械或液体压力对粉末进行分子压缩，使其形成一定形状。
压制的目的是提高粉末密度，增加粉末颗粒间的力学联系。
然后是烧结步骤。
烧结是通过高温和压力作用下，将粉末颗粒相互融合，形成致密的固体材料。
烧结的目的是使金属粉末颗粒间的结合力增强，从而提高材料的力学性能。
最后是后处理步骤。
后处理是将烧结得到的材料进行表面处理、热处理等工艺，以改善材料的性能。
后处理的目的是消除材料内部的缺陷，增强材料的强度和耐久性。
在烧结工艺中，一些关键参数对最终产品的品质和性能有着重要影响。
例如，烧结温度和时间决定了烧结过程中金属粉末颗粒的表面扩散速率和结合力形成，过高的温度和时间可能导致结合界面的烧结不均匀和晶粒长大，从而降低材料的力学性能。
压制力度的大小直接影响到烧结后的密度，过低的压制力度可能导致烧结后的材料孔隙率较高，而过高的压制力度则可能导致烧结成型困难。
此外，烧结工艺中的气氛和保护措施，以及烧结过程中的冷却速率等因素也会对烧结工艺和产品质量产生影响。
总的来说，烧结作为一种重要的粉末冶金加工工艺，具有许多优点，如可以制备高强度、高硬度和高耐磨性的制品，且原材料利用率高、产品尺寸精度高等。
但是，烧结工艺也存在一些挑战，如烧结时控制工艺参数较为复杂，产品质量易受原料和工艺影响，烧结成本相对较高等。
因此，烧结工艺技术的研究和改进仍然具有重要意义，可进一步提高产品质量和开发新材料。
烧结工艺介绍
烧结工艺介绍(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--烧结工艺的简单介绍目前，随着市场竞争的加剧，钢铁工业设备向大型化发展，对原料的要求日益提高，而高炉炼铁生产技术指标的提高，主要依靠入炉原料性质的改善，烧结矿是我国高炉的主要入炉料，因此，保证和提高烧结矿的质量，是保证钢铁工业稳定发展的重要手段。
一、烧结的概念烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是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、烧结矿的来源以及意义铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。
两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。
球团法通常在选贫矿的地区采用，尤其是北美地区。
而在有天然富矿可以开采使用的地方，烧结法则是一种成本较低的方法，在世界的其它地区被广泛采用。
虽然新的炼铁方法会不断出现，但是烧结矿的需求在很长一段时间内仍将保持在较高的水平。
在我国，高炉入炉的炉料90%以上都是靠烧结法提供的。
因此，铁矿石烧结对我国的钢铁工业有重大的意义。
三、烧结工艺流程介绍经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。
利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
烧结生产的工艺流程如下图所示。
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。
目前生产上广泛采用带式抽风烧结工艺流程：1、烧结的原材料准备: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。
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。
燃料：主要为焦粉和无烟煤。
烧结_生产流程与工艺细节描述_概述说明
烧结生产流程与工艺细节描述概述说明1. 引言1.1 概述烧结是一种重要的金属冶炼工艺，它主要用于将粉末材料通过高温处理使其结合成坚固的块状物。
烧结生产流程与工艺细节对最终产品的质量和性能起着至关重要的作用。
本文旨在全面介绍烧结生产流程与工艺细节，以帮助读者深入了解该工艺的原理和操作要点。
1.2 文章结构文章分为四个主要部分，分别是引言、烧结生产流程、烧结工艺细节描述和结论。
首先，在引言部分，我们将简要介绍烧结工艺的概念和重要性，并概述本文的整体内容。
接下来，烧结生产流程部分将详细描述原料准备、配料混合以及成型与压制这三个主要步骤。
然后，在烧结工艺细节描述部分，阐述了烧结炉设备的类型和特点、温度控制的方法和关键因素，以及如何选择适当的燃料并进行调节。
最后，在结论中对整篇文章进行总结，并强调了烧结生产流程与工艺细节的重要性。
1.3 目的本文的目的是向读者全面介绍烧结生产流程与工艺细节，并强调其对最终产品质量和性能的影响。
通过详细描述每个步骤和关键要素，读者将了解到如何正确操作和控制烧结工艺以获得优质的成品。
此外，本文还旨在提高读者对烧结技术的认识和理解，为相关领域的从业人员提供一份有价值的参考资料。
2. 烧结生产流程烧结生产流程是指将粉末状原料通过热处理，使其在一定温度下发生化学反应和物理变化，形成固体块状的工艺过程。
下面将详细介绍烧结生产流程的三个主要步骤：原料准备、配料混合以及成型与压制。
2.1 原料准备在烧结生产中，首先需要对原料进行准备。
通常，原料主要包括金属粉末、陶瓷粉末或其他颗粒物质。
这些原料必须经过检测和筛分等处理程序，以确保其质量符合标准要求。
原料的选取和准备对于最终产品的性能具有重要影响。
2.2 配料混合在完成原料准备后，需要进行配料混合阶段。
这一步骤旨在将不同种类的原料按比例混合均匀，以获得所需的化学成分组成。
通常采用机械或化学方法进行混合，在此过程中需要严格控制各种原料的比例和混合时间。
烧结过程及机理
气氛
气氛对烧结过程的 影响
气氛是烧结过程中的一个重要 因素。气氛中的气体成分可以 与材料发生化学反应，从而影 响烧结过程和材料的性能。
气氛对材料相变的 影响
在烧结过程中，气氛中的气体 成分可以与材料发生化学反应 ，导致材料发生相变。这种相 变可以改变材料的物理和化学 性质，因此控制气氛可以实现 对材料相变和性能的调控。
压力
压力对烧结过程的影响
压力是烧结过程中的另一个重要参数。在适宜的压力范围内，随着压力的增加，烧结速率 加快，材料的致密度和强度增加。
压力对材料结构的影响
在烧结过程中，压力可以改变材料的结构。例如，在高温高压条件下，某些材料会发生晶 体结构的改变或相变，从而改变材料的性能。
压力对扩散的影响
压力可以影响材料内部原子或分子的扩散速度。在烧结过程中，扩散速度决定了材料的致 密化程度和显微结构，因此控制压力可以实现对材料结构和性能的调控。
烧结的重要性
烧结是材料制备过程中的重要环节，通过 烧结可以获得高性能的材料，广泛应用于 航空航天、汽车、电子、能源等领域。
通过优化烧结工艺参数和添加合金元 素等方法，可以进一步改善材料的性 能，提高其综合性能和应用价值。
烧结过程可以改变材料的物理和化学性质 ，如密度、硬度、电导率、热导率等，从 而满足不同领域对材料性能的需求。
陶瓷材料的烧结机理主要包括扩散传质和流动传质，扩散 传质是材料内部质点通过热运动进行迁移的过程，流动传 质则是气体在压力作用下通过材料孔隙的流动过程。
金属材料
金属材料的烧结过程是在一定的温度和压力下，通过原子或分子的扩散和流动，使松散的金属粉末颗 粒紧密结合在一起，形成致密的金属块体。金属材料具有高强度、高导电性、高导热性等优点，广泛 应用于机械、电子、航空航天等领域。
大数据智能分析在高炉炼铁中的应用
大数据智能分析在高炉炼铁中的应用摘要：我国是一个高速发展的国家，近年来，在我国科学技术水平不断进步下，带动了社会的各行业的进步。
现阶段，大数据是具有获取、存储、整理、分析数据等功能的合集，大数据分析挖掘数据规律能够帮助企业制定科学的发展战略，推动产业发展创新驱动模式。
本文探讨了大数据对于企业发展信息化、数字化的推动作用，指出了发展大数据分析技术融入高炉炼铁生产应用的时代需求，简要概述了大数据分析技术的重心和应用于高炉炼铁的分析挖掘流程，剖析了大数据分析在高炉炼铁中的应用价值。
在炼铁智能平台构建、高炉炉温预测、高炉铁水质量预测、高炉炉缸侵蚀判断方面，阐述了大数据在高炉炼铁中的多项应用。
展望了大数据赋能后高炉炼铁在炼铁大数据分析模式、炼铁数据仓库融合架构、算法与炼铁智能控制结合、炼铁数据资源平台化、炼铁工业互联网的发展趋势。
通过先进的大数据信息技术与高炉炼铁产业深度融合，高炉炼铁行业将朝着智能化、绿色化、数字化、一体化的发展方向实现新突破。
关键词：高炉炼铁；智能平台；智能预测引言作为高能耗高排放行业，钢铁制造业在我国的能源消费中占比11%左右，其二氧化碳排放量在31个制造业门类中占比高达15%左右。
近年来，钢铁产能过剩，加之受自然资源短缺、能源供应短缺、环保等因素的限制，迫使其开始向着低碳环保的方向发展。
传统钢铁冶炼大多采用老式长流程生产模式，原料经烧结球团工艺整合后进入高炉，然后进行铁水预处理、转炉炼钢、连铸等繁琐步骤，最终生产出各种产品。
在这一过程中，高炉冶炼能耗占比高达70%左右。
随着两化融合技术支撑的成熟与“十四五”规划的发布，当前高炉炼铁工序开始实施智能制造工程，充分利用智能体系助力绿色钢铁制造，推动传统高炉炼铁向装备智能化、工艺绿色化、产品高质化与供给衔接化方向转型。
由于高炉生产周期长、工序复杂以及各工序之间的连贯性等特点，受这些条件的影响，大部分炼铁生产都是事后管控，这样的控制方法并不能及时发现风机隐患、炉缸侵蚀等问题，这样会极大地提高设备维修费用，降低产品质量和企业效益。
烧结机发展历程
烧结机发展历程一、起始阶段烧结机的起源可以追溯到工业革命时期，当时钢铁工业的快速发展对原料制备提出了更高的要求。
为了满足这一需求，人们开始尝试通过烧结的方式来将铁矿粉和其他添加剂结合在一起，形成具有一定强度和冶金性能的块状物，这种块状物可以作为炼铁的原料。
这一阶段主要关注的是如何通过简单的烧结技术，实现原料的成型和初步冶金化。
二、技术改进阶段随着钢铁工业的进一步发展，人们逐渐发现传统烧结工艺存在效率低下、能耗高、排放量大等问题。
为了解决这些问题，工程师和技术人员开始对烧结机进行技术改进。
例如，改进烧结工艺参数、优化设备结构、采用新型的烧结材料等。
这些改进措施显著提高了烧结机的生产效率和产品质量，同时也降低了能耗和污染物排放。
三、扩大规模阶段随着市场需求不断扩大，钢铁企业需要更大规模的烧结机来满足生产需求。
因此，烧结机的规模不断扩大，从最初的几十平方米发展到几百平方米，甚至达到数千平方米。
大规模的烧结机可以显著提高生产效率和降低生产成本，使得钢铁企业更具竞争力。
四、节能减排阶段随着全球环境问题日益严重，钢铁行业作为高能耗、高排放的行业之一，开始面临越来越大的环保压力。
为了应对这一挑战，烧结机的发展进入了节能减排阶段。
在这一阶段，各种节能减排技术被广泛应用于烧结机中，如余热回收、烟气处理、低碳燃料等。
这些技术的应用使得烧结机的能耗和污染物排放得到了有效控制。
五、智能化发展阶段随着科技的不断发展，人工智能、物联网、大数据等技术在烧结机中得到了广泛应用。
智能化技术的应用使得烧结机的生产过程更加自动化、智能化，提高了生产效率和产品质量。
同时，智能化技术还可以通过实时监测和数据分析，帮助企业及时发现和解决生产过程中的问题，进一步提高生产效益。
六、多元化应用阶段随着市场需求和技术的不断发展，烧结机的应用领域也在不断扩展。
除了传统的钢铁行业，烧结机还被广泛应用于有色金属、陶瓷、玻璃等领域。
在这些领域中，烧结机的作用是将原材料进行高温熔融、烧结和熔铸，最终形成具有一定性能和形状的产品。
烧结工艺详解
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。
作制度，利用 现代科学技术 成果，强化烧 结生产过程， 能够获得先进 的技术经济指 标，保证实现 高产、优质、 低耗。本生产 工艺流程有原 料的接受，兑 灰，拌合，筛 分破碎及溶剂 燃料的破碎筛分，配料，混料，点火，抽风烧结，抽风冷却，破碎筛分，除尘等环节组成。
1.低温预烧阶段
在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除 等。
点火真空度4～6kPa。
点火深度为10～20mm。
③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(70～90)m3/(cm2． min)。
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 250～500mm。
②燃烧层
燃料在该层燃烧，温度高达1350～1600℃，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。
③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400～800℃。 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。 ④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 l0～30mm。 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。 ⑤过湿层 从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 ①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。 ②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℃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：
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数据烧结
烧结的目的就是以最低的价格最大效率生产出最优质的烧结矿来保障炼铁成本最优。
如何保障价格最优、促进效率最大、质量最好，这些都来自于贯穿烧结的一条主线----数据分析。
数据的分析就是以三个“通过”促进三个“确保”。
通过计算及时调整原料配比，迎合市场，确保成本最低；通过仪表及时收集工艺数据，准确分析，确保生产效率最大；通过化验及时反馈成品信息，精确调整，确保质量指标最优。
分析数据，必须具备三大特点：
（一）对数据的了解性
了解是分析数据的基础，真正的了解要求做到“三个知道”，知道每一组数据的意义，知道每一组数据的性质，知道每一组数据的合理范围。
（二）对数据的敏感性。
敏感是分析数据的漏斗，如何让这个漏斗从海量的数据中瞬间就能过滤出异常数据，这就要求平时必须做到“三多”，多分析，多积累，多总结。
（三）对全局的掌控性。
每一个数据分析都不能脱离母体，这个母体由整个工艺数据组成，整个工艺数据的趋势则构成分析数据的依据，只有以全局为依据，分析时才能不被个别数据所困扰，才能确保各指标间的调节平衡，才能确保人、机、料、法、环、测彼此最优。
保障数据，必须着手三大性质：
（一）准确性
数据是群居动物，也是群居产物，生产中，不可能凭空的产生某一个数据，每一个数据的产生都是某些因素促进的必然结果。
在上报数据时，不能一味的去迎合，这样不但不能指导与生产，反而会抑制于生产，数据准确是数据分析的源泉，是整个生产的真实体现，可以说确保准确性是数据分析的重中之重，要做好准确性就必须狠抓三个要求，要求自身准确、要求上报准确、要求判断准确。
1）自身准确就是确保仪表显示数据无误，确保指标要求数据合理，
确保获得数据的方式科学合理。
2）上报准确是对数据汇总人员责任心最大的体现,或许有时会感到自己上报的数据无关紧要，一切正常，那是因为你只站在了自己的角度分析问题，当这些数据进入整体数据库时，或许它就是一组异常数据。
3）判断准确是对数据分析人员最基本的要求，分析者必须实事求是，掌控全局，可以以自己的经验和主观意识为切入点，但绝不能以自己的经验和主观意识来扭曲数据。
（二）及时性
数据的及时性是效率最大化的保证，只有对数据做出及时的处理，才能在最短的时间内发现问题、制定措施、指导生产。
要保证及时性就必须做到上报及时、分析及时、反馈及时。
1）上报及时：不光要按时按点按要求上报，还要对生产中的异常数
据及时上报，因为每一项措施的落实最终都体现在数据上，只有第一
时间得到数据，才能确定措施的落实情况，开展下一步计划。
2）分析及时：每一个数据不光会因生产调节而变化，还会因环境或人为因素的干预而不断变化，这就要求数据分析者要在第一时间作出判断分析，才能切合实际情况，不至于受其他因素的干扰。
3）反馈及时：有分析、有判断就得有措施，并要第一时间将信息反馈与生产人员，为他们的调整提供指导或依据。
（三）可分析性
所谓数据的可分析性就是利用上报数据，逐步排除对问题猜想，逐渐对可疑范围收缩，最终让真正原因浮出水面；只有从每一个角度经得起任何的分析，才能对生产过程予以肯定；再者，可分析性不光要体现出数据生产好的方面，也要体现出存在问题的方面，这样才能确保数据汇总与分析的进一步完善。
数据是烧结的基础，对数据的分析是每一步调整的保证，不是动作来调控数据，是数据指导着动作；数据是变动的前提，动作是数据的体现；我们不是数据的创造着，我们只是数据的执行者。
因此，做好数据的回收、分析、反馈、落实，是保证烧结工艺流程完整、保障生产效率最大、确保烧结矿品质最优、控制生产成本最低的主干路线。
冯满刚
2014-04-03。