烧结工艺及设备

转速过小：筒体所产生的离心力较小，物料带不到一定的高度， 形成堆积状态，混匀制粒效果差。
转速过大：筒体所产生的离心力太大，使物料紧贴在筒壁上， 以致完全失去混匀制粒作用。
转速适当：物料在离心力作用下带到一定的高度， 而后在自身重力作用下跌落下来， 如此反复滚动，以达到最佳的混匀制粒效果。
●混合机长度与混合时间
要求： 通过混合设备实施混合，达到混合目的
段数： 生产中采用的有一段混合和两段混合，有的还有三段混合 根据原料性质合理选择混合段数
●一次混合：加水润湿、混匀，使混合料的水分、粒度、组分分布均匀 当加入热返矿时，可预热混合料 当加入生石灰时，可使CaO消化、预热混合料、制粒
●二次混合：混匀、制粒 （使细粒物料粘附在核粒子上，形成粒度大小一定的拟似粒子） 还可通蒸汽预热混合料
2. 简易理论计算法 ●特点
准确 快 适用于少量原料种类（≤3） ●原理 物质守恒定律 ●计算的内容 计算：生产100 kg烧结矿需各种原、燃料的用量 计算：用上述原、燃料配比生产出烧结矿的化学成分，并校核 计算：配料室内各矿槽下电子皮带秤的每米皮带料量
●计算前须具备的条件 原、燃料的化学成分（其中元素含量按其存在形态折算成相应化合物含量） 由烧结试验、生产实践提供的有关经验数据 产品烧结矿的质量指标
制粒效果
制粒前后某一粒级产率的增量来表示 制粒前后混合料平均粒度的增值来表示
6.4烧结操作制度
6.4.1布料要求与方法 (1)布铺底料
粒度： 一般10~20mm的烧结矿
厚度： 约20~40mm
作用: ●防止燃烧带高温与篦条直接接触，既保证烧好烧透，又保护篦条、 延长篦条使用寿命、减少篦条消耗 ●防止细粒料、烧结矿堵塞或粘结篦条，减少散料，减轻清理篦条的 劳动强度 ●保持篦条的有效抽风面积不变，均匀气流分布，减少抽风阻力 ●起过滤作用，防止细粒料进入抽风系统，减少烟气含尘量，降低除 尘负荷，延长风机转子使用寿命
●步骤 ① 设生产100 kg烧结矿需各种原、燃料的用量为Qi ② 列平衡方程 TFe平衡方程
10•0TF烧e Qi •TFi e i
R平衡方程
Q i • CaO i
R 烧
Hale Waihona Puke iQ i • SiO 2 i
i
总质量平衡方程
10 0Q i•1Ii S i9 1 10 •F0e 烧 O
Q i•Fe i O
烧好、烧透是获得良好返矿的重要前提 良好返矿又为烧好、烧透奠定了基础
(5)其他烧结物料粒度 往往含有砖、石等夹杂物，应筛除，使之＜10mm，以利配料、混匀
6.2烧结配料
6.2.1配料目的、要求、方法
目的： 使烧结矿的成分、物理性能、化学性能符合要求且稳定 控制配合料有害元素含量 使烧结料具有良好透气性，以获得较高的生产率
原料的贮存并中和：
原料场
（应考虑烧结厂原料场与整个钢铁厂原料场合用）
原料仓库
主要根据原料种类、数量、运距来定哪种设施贮存
选用原料场贮存的情况： 原料种类多、数量大、仓库容纳不下； 来料零散、成分复杂，需贮存到一定数量后集中使用； 原料基地远、受运输条件限制不能按期运来，需有保证连续生产的料；
中和：
准颗粒
=
核颗粒
+
＞0.7mm，最好1~3mm
粘附细粒 ＜0.2mm
0.25~1mm的中间颗粒越少越好
●返矿质量与数量 返矿疏松、多孔、较粗，可成为制粒核心 过大：易偏析，影响混匀制粒； 过小：不能成为核颗粒 温度高：利于预热，不利于制粒 适宜数量：利于混匀制粒
●粘结剂 如： 生石灰、消石灰、皂土、腐植酸类、聚丙烯酸酯类、羧甲基纤维素类
特点： 设备简单 准确性差（物料粒度、湿度、料位都影响物料堆积密度） 操作方便 调整时间长 劳动强度大 难于实现自动配料
质量配料法
方法： 电子皮带秤按质量计量物料流量，由自动调节系统控制圆盘转速， 从而控制物料流量
特点： 自动配料 精确度高：当负荷50%时，质量法精确度 1.0%，容积法精确度 5%
(3)中型烧结厂（年产100~200万吨烧结矿） 采用火车或者汽车运输 可采用原料仓库（接受与贮存合用） 可采用受料槽接受量少、易起灰的原料
(4)小型烧结厂（年产20万吨烧结矿以下的） 采用火车或汽车运输 对原料的接受可因地制宜，采用简便形式 如：用电动手扶拉铲和地沟皮带运输机联合卸车，电耙造堆，原料棚贮存 或设适当形式的料槽，以解决原料接受和贮存问题
(2)设备状况 矿槽及闸门堵否 圆盘中心与料槽中心不重合（平行） 圆盘面不水平（圆盘中心与料槽中心相交） 圆盘面的粗糙度 电子皮带秤的好坏
(3)操作因素 矿槽料位高低 操作人员的技术水平
6.2.3烧结配料计算
常用的方法简易理论计算法和现场经验计算法
1．现场经验计算法 ●特点 快 误差大（经验） ●思路 设置配料比（根据原料种类、化学成分和烧结矿化学成分设置） 例：铁矿72% 生石灰 1.5% 石灰石10% 白云石7% 焦粉5.7% ●验证 用烧结矿化验结果来验证 ●调整 根据上一个班生产情况、现在生产情况，再估计一个配比，进行调整 ●确准 当验算结果与烧结矿质量指标相符合，确定为最终配比
远离燃料颗粒区域，温度低，烧结不均匀，出现夹生料， 强度差
布料时易偏析，使下层燃料多，温度过高，过熔、粘结篦条，返矿增多
太细： V燃↑，燃烧带过窄，温度降低，高温反应来不及进行， 烧结矿强度↓ ，返矿量↑ ，生产率↓
焦粉： 0.5~3mm 无烟煤： 0.5~4mm
(4)返矿粒度 来源：强度差的小块烧结矿 未烧透的烧结料 未烧结的 生料
粒度细、比表面积大、亲水性好、粘结性强， 加快造球速度，提高干、湿球强度与热稳定性
消石灰不仅形成胶体溶液，而且还有凝聚作用
(2)（水的性质、水的状态、）加水多少、加水方式、加水地点
混合料的适宜水分值与原料粒度、孔隙率、亲水性有关 磁铁矿 6~10% 赤铁矿 8~12% 褐铁矿 24~28%
当料粒度小，又配加高炉灰、生石灰时，水分可大一些
增加混合机长度，无疑延长混合时间，有利于混匀和制粒。 一次混合机长度 9~14m 二次混合机长度12~18m 大型混合机长度21~26m，直径4~5m
混合时间共约5min：一次混合约2min，二次混合约3min 也有9min的
●混合机充填率
充填率——圆筒混合机内物料占圆筒体积的百分数 充填率过小：产量低，且物料间相互作用力小，不利于混匀制粒。 充填率过大：在混合时间不变时，产量提高； 但增厚的料层，限制和破坏物料的运动，不利于混匀制粒。
将不同品种或同品种不同质量的原料，按一定比例借助某种机械进行混合， 使成分、物理性质、化学性质趋近均一
可在原料场、原料仓库进行中和作业
原料场的组成： 原料输入系统 一次料场（贮存料场） 破碎筛分系统 配料系统 二次料场（混匀料场） 混匀料输出系统
6.1.2烧结原料的粒度要求 (1)精粉、粉矿的粒度
(2)熔剂粒度 石灰石、白云石：粒度＜3mm ，以保证其充分分解、矿化 粒度过粗，矿化不完全，烧结矿残存“白点” … 容易生成正硅酸钙 消石灰：粒度＜3mm ，以利于混匀 生石灰：粒度＜5mm ，以利于消化、混匀
(3)燃料粒度 过大：比表面积小，V燃↓，燃烧带增厚，透气性↓， V┴↓, 产量↓
燃料分布相对稀疏，粗燃料颗粒周围温度高、还原性气氛强、液相过多且流动 性好，形成难还原的薄壁粗孔结构，强度↓
一般：一次混合机的充填率为15%± 二次混合机的充填率要低些
6.3.3强化混匀与制粒的措施
●延长混合造球时间 ●寻求高效混合机 ●控制加水量，改进加水方式 ●预先制粒法 ●添加粘结剂 ●采用磁化水润湿混合料
6.3.4 混合作业效果
以混合前后混合料各组分的波动幅度来衡量（混匀效率） 以混合前后混合料粒度组成的变化 来衡量（制粒效果）
●三次混合：延长制粒时间、外裹煤
6.3.2 影响混匀与制粒的因素
(1)原料性质
●物料的粘结性、粒度与粒度组成、颗粒形状、密度 粘结性、润湿性强的物料易制粒、难混匀：褐铁矿＞赤铁矿＞磁铁矿 含泥质的铁矿粉易制粒 粒度相同的情况下，多棱角、形状不规则的颗粒比圆滑的颗粒易制粒 粒度差别大的物料，在混合时易产生偏析，难于混匀、制粒 各组分间密度相差悬殊时，其在混合机内被带到的高度不同而形成层状 分布，不利于混匀、制粒
i
i
MgO平衡方程
10•0 Mg烧O Qi •Mgi O i
③解方程 ④计算烧结矿化学成分，并校核有关指标 ⑤配料室内各矿槽下电子皮带秤的每米皮带料量
6.3混合料制备
6.3.1混合的目的、要求 目的：
使配合料中各组分分布均匀 加水润湿、制粒，以得到粒度适宜、具有良好透气性的混合料 预热混合料
分类：热返矿 冷返矿 高炉槽下返矿
作用：因粒度较大、孔隙较多，可↑料层透气性，↑V┴ 因粒度较大，可成为制粒核心、料层骨架料 因含低熔点物质，它有助于液相生成 热返矿可预热混合料
粒度：＜5~6mm 过大，混匀中难于冷却、润湿，对成球不利 返矿周围成形条件变坏，很难结成一体，降低强度 降低成品率、产量 过小（特别是＜1mm的比例过多），降低透气性
t混 合 D 有 2• 2 效 L n 转 有 • t速 效 a 前 n 进 D 有 i效 临 N L 有 界 • s 效 转 i前 n 速 进 D 有 L i• 有 效 4 D 有 效 .3 2 • 效 s s i i安 倾 n n息 角
i 一次= 0.2 ~0.3 i 二次= 0.25~0.35
化学成分配料法
方法： 用x萤光分析仪对原料进行化学成分分析 根据化学成分确定各种物料的配比（还是要称重） 再用x萤光分析仪对混合料进行化学成分分析
特点： 可保证化学成分的稳定性
问题： 试样的代表性，在什么位置取样，如何取样？
6.2.2影响配料准确性的因素分析