烧结过程的理论基础

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烧结生产知识

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烧结生产知识一、铁矿石烧结知识(原料条件)1、天然矿粉与烧结1)天然矿粉包括富矿粉和贫矿粉,其中天然矿粉含铁量在45%以上的通常称为富矿粉,含铁量低于45%的通常称为贫矿粉。

45%这个界限随着冶炼技术的发展是会变化的。

2)铁矿粉烧结是重要的造块技术之一。

由于开采时产生大量的铁矿粉,特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展,使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。

烧结矿比天然矿石有许多优点,如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等。

2、铁矿石分类:按照铁矿物不同的存在形态,分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。

1)磁铁矿:磁铁矿化学式为Fe3O4,也可以视为Fe2O3与FeO的固溶体。

比密度为4.9--5.2t/m3,硬度为5.5--6.5,难还原和破碎,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,组织结构较致密坚硬,一般成块状和粒状,表面颜色由钢灰色到黑色,条痕均是黑色,俗称青矿。

2)赤铁矿:赤铁矿俗称“红矿”,化学式为Fe2O3,其矿物成份是不含结晶水的三氧化二铁,密度为4.8—5.3,硬度不一,结晶完整的赤铁矿硬度为5.5—6.0,理论含铁量70%。

赤铁矿由非常致密的结晶组织到很分散的粒状,结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色,其它为暗红色,但条痕均为暗红色。

3)褐铁矿:褐铁矿石(mFe2O3. nH2O)是一种含结晶水的Fe2O3,按结晶水含量不同,褐铁矿分为五种,其中以2Fe2O3. 3H2O形式存在的较多。

4)菱铁矿:菱铁矿石的化学式为FeCO3,理论含铁量为48.2%。

自然界中常见的是坚硬致密的菱铁矿,外表颜色为灰色和黄褐色,风化后变为深褐色,条痕为灰色或带黄色,由玻璃光泽。

菱铁矿的比重为3.8吨/米3,无磁性。

3、铁矿粉分类:1)精矿粉:也称选粉。

是天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理,除去一部分脉石和杂质,使含铁量提高后的极细的矿粉叫精矿粉。

烧结理论基础知识考试题A卷

烧结理论基础知识考试题A卷

烧结理论基础知识考试题A卷(满分150分)姓名: 得分:一, 推断题(正确记“√”, 错误记“×”)每题2分, 共20分1, 若倒数第二个风箱的废气温度低于倒数第一个风箱的废气温度说明烧结“终点”滞后(√)。

2, 烧结的点火强度低, 可通过延长点火时间或加大煤气流量来提高(√)3, 当料层厚度及抽风量肯定时, 真空度愈高, 则料层透气性愈好。

(×)4, 煤气爆炸主要是由于空气和煤气形式爆炸的混合气体, 同时混合气体达到必要的温度(着火点)或遇上明火造成, 二者缺一不可(√)5, 氧化亚铁是低价铁, 还原性能好, 因此烧结矿中FeO越高, 还原性越好(×)6, 点火后料面呈清黑色, 并有金属光泽局部熔融为最好(×)7, 配料计算将返矿视为常数, 计算时不考虑返矿这是传统的配料计算方法。

(√)8, 当电子秤不准, 电子秤实际配比及微机给定配比不符, 生产上常将不准的电子秤的配比加大或缩小, 来保证电子秤下料量及微机给定的下料量相符, 这种方法临时应急是可行的(√)9, 磁铁矿的主要化合物是四氧化三铁Fe3O4。

(√)10, 赤铁矿的主要化合物是Fe2O3, 3H2O(×)1、二, 填空题。

每空1分, 共30分2、严格限制烧结三点温度, 即点火温度, (终点温度), (总管废气温度)4、在运行混合料抽风烧结的过程中, 沿整个料层高度将呈现出性质不同的五个带为(烧结矿带), (燃料燃烧带), (预热带), (干燥带), (过湿带)5、配料室五勤一准操操作内容是: (勤检查), (勤联系), (勤分析推断)(勤计算调整), (勤总结沟通), 一准为: (配料精确)6、返矿加水的目的是降低返矿的(温度), 稳定混合料水粉, 以利于造球。

7、网目数是指在(1英寸或2.54cm)筛网上的筛孔数, 这是英国泰勒标准筛的表示方法;8、烧结生产工艺流程大体可分为八个部分, 受料系统, 原料打算系统, (配料系统), (混合制粒系统), (烧结系统)抽风系统, (成品处理系统), 除尘系统9、烧结厂用燃料粒度一般标准是≤3mm的部分大于(80)%为合格。

粉末冶金原理-黄培云烧结这章思考题及答案详解

粉末冶金原理-黄培云烧结这章思考题及答案详解

烧结这章思考题1.烧结理论研究的两个基本问题是什么?为什么说粉体表面自由能降低是烧结体系自由能降低的主要来源或部分?答:研究的两个基本问题:①烧结为什么会发生?也就是烧结驱动力或热力学的问题。

②烧结是怎样进行的?烧结的机构和动力学问题。

原因:首先体系自由能的降低包含表面自由能的降低和晶格畸变能的降低。

因为理论上,烧结后的低能位状态至多是对应单晶体的平衡缺陷浓度,而实际上烧结体总是具有更多热平衡缺陷的多晶体,因此烧结过程中晶格畸变能减少的绝对值,相对于表面能的降低仍然是次要的。

2.粉末等温烧结的三个阶段是怎样划分的?实际烧结过程还包括哪些现象?答:①粘结阶段:颗粒间接触再通过成核,结晶长大等形成烧结颈。

特点:颗粒内晶粒不发生变化,颗粒外形也基本未变,烧结体不收缩,密度增加极微,强度和导电性有明显增加(因颗粒结合面增大)②烧结颈长大阶段:烧结颈长大,颗粒间形成连续空隙网络。

晶粒长大使晶界扫过的地方空隙大量消失。

特点:烧结体收缩,密度和强度增加。

③闭孔隙球化和缩小阶段:闭孔量大增,孔隙球化并缩小。

特点:烧结体缓慢收缩(但主要靠小孔消失和孔隙数量的减少来实现),持续时间可以很长,仍会残留少量隔离小孔隙。

还有可能出现的现象:①粉末表面气体或水分的蒸发。

②氧化物的还原的离解。

③颗粒内应力的消除。

④金属的回复和再结晶以及聚晶长大等。

3.用机械力表示烧结驱动力的表达式是怎样?式中的负号代表什么含义?简述空位扩散驱动力公式推导的基本思路和原理。

答:①机械力表示的烧结驱动力表达式:。

(参考书上模型):作用在烧结颈上的应力。

:表面张力。

:曲率半径。

式中负号表示作用在曲颈面上的应力是张力,方向朝颈外。

②空位扩散驱动力公式推导思路:2ov v c c kT热力学本质:在烧结颈上产生的张应力减小了烧结球内空位生成能。

(意味空位在张力作用下更容易生成。

)具体推导公式见书。

过剩空位浓度:由于空位生成能的减小,烧结颈处比烧结体内更容易生成大量空位,由此产生了空位浓度差,即过剩空位浓度(梯度)v c 。

烧结机工作原理

烧结机工作原理

烧结机工作原理引言概述:烧结机是一种用于冶金和材料加工的设备,广泛应用于钢铁、有色金属和陶瓷等行业。

它通过将粉末材料加热至高温并施加压力,使粉末颗粒结合成坚固的块状物体。

本文将详细介绍烧结机的工作原理。

一、加热系统1.1 加热元件:烧结机通常采用电加热元件,如电阻丝或者电加热器。

这些元件通过电流通入产生热量,将工作室内的温度提升至所需的烧结温度。

1.2 温度控制:烧结过程中,温度控制是非常重要的。

烧结机通常配备温度传感器和控制系统,以监测和维持工作室内的温度在一个稳定的范围内。

1.3 加热方式:烧结机可以采用不同的加热方式,包括辐射加热、对流加热和传导加热。

具体选择哪种加热方式取决于烧结材料的性质和加热效果的要求。

二、压力系统2.1 压力源:烧结机通常配备一个压力源,如液压系统或者气动系统。

这些系统通过施加压力,使粉末颗粒在加热的同时密切结合。

2.2 压力控制:烧结过程中,压力的控制也非常重要。

烧结机通常配备压力传感器和控制系统,以监测和调节施加在粉末颗粒上的压力。

2.3 压力传递:烧结机通过压力传递装置,将压力从压力源传递到工作室内的烧结模具上。

这些传递装置通常包括液压缸、气动缸或者机械传动装置。

三、烧结模具3.1 模具设计:烧结模具是用于容纳和成型粉末颗粒的关键部件。

模具的设计应考虑到烧结材料的形状和尺寸要求,以及烧结过程中的温度和压力条件。

3.2 模具材料:烧结模具通常采用高温合金钢或者陶瓷材料制成,以确保其在高温和高压环境下的稳定性和耐磨性。

3.3 模具创造:烧结模具的创造通常采用数控加工技术,以确保模具的精度和表面质量。

同时,还需要进行热处理和表面处理,以提高模具的使用寿命和耐磨性。

四、烧结过程4.1 烧结温度:烧结温度是烧结过程中的一个重要参数,它决定了粉末颗粒的烧结程度和物理性质。

不同的烧结材料和应用领域有不同的烧结温度要求。

4.2 烧结时间:烧结时间是指粉末颗粒在高温和高压环境下保持一定时间,以使颗粒之间的结合更加坚固。

烧结工艺理论知识(全面)

烧结工艺理论知识(全面)

第一章烧结生产概述§1-1 烧结生产在冶金工业中的地位一、简述烧结工艺的产生和发展烧结方法在冶金生产中的应用,起初是为了处理矿山、冶金、化工厂的废气物(如富矿粉、高炉炉尘、扎钢皮、炉渣等)以便回收利用。

随着钢铁工业的快速发展,矿石的开采量和矿粉的生成量亦大大增加。

据统计,每生产1t生铁需1.7~1.9t铁矿石,若是贫矿,需要的铁矿石则更多。

另外,由于长期的开采和消耗,能直接用来冶炼的富矿愈来愈少,人们不得不大量开采贫矿(含铁25%~30%)。

但贫矿直接入炉冶炼是很不经济的,所以必须经过选矿处理。

选矿后的精矿粉,在含铁品位上是提高了,但其粒度不符合高炉冶炼要求。

因此,对开采出来的粉矿(0~8mm)和精矿粉都必须经过造块后方可用于冶炼。

我国铁矿资源丰富,但贫矿较多,约占80%以上,因此,冶炼前大都需经破碎、筛分、选矿和造块等处理过程。

烧结生产的历史已有一个多世纪。

它起源于资本主义发展较早的英国、瑞典和德国。

大约在1870年前后,这些国家就开始使用烧结锅。

我国在1949年以前,鞍山虽建有10台烧结机,总面积330m2,但工艺设备落后,生产能力很低,最高年产量仅几十万吨。

我国铁矿石烧结领域取得的成就,概括起来包括以下几个方面:(1)烧结工艺:自1978年马钢冷烧技术攻关成功后,一批重点企业和地方骨干企业基本完成了热烧改冷烧工艺。

部分企业建成原料混匀料场,并投入使用,绝大多数钢铁企业实现了自动化配料、混合机强化制粒、偏析布料、冷却筛分、整粒及铺底料技术。

(2)新工艺、新技术开发和应用:如高碱度烧结矿技术、小球烧结技术、低温烧结技术、低硅烧结技术等,在钢铁企业得到推广应用,并取得了显著的效益。

(3)设备大型化和自动化:20世纪50年代,我国最大烧结机75m2,60年代130 m2,80年代265m2,90年代宝钢二、三期和武钢等450m2烧结机相继投产,这些都是我国自行设计、自行制造,并实现自动化生产的。

小球烧结技术---小球烧结法的理论基础

小球烧结技术---小球烧结法的理论基础

立志当早,存高远小球烧结技术---小球烧结法的理论基础小球烧结法就是将烧结混合料制成小球,以提高烧结料层的透气性,实现厚料层及低温烧结的方法。

小球烧结法一般要求混合料中粒度不小于3mm 的小球占混合料总量的75%以上。

该方法所制得烧结矿胶结相主要以针状和柱状铁酸钙为主,烧结矿强度高、还原性好、粉末少、块度大。

早在20 世纪60 年代,我国就进行了小球烧结法的研究,鞍钢开发了适合红矿烧结的双球烧结工艺,但因工艺难度较大,一直未能实现工业化生产。

80 年代,日本成功地开发了部分小球烧结法,于1987 年在福山4 号烧结机上投产,各项主要烧结技术指标都明显优于普通烧结法。

在国内外研究的基础上,钢铁研究总院开发成功了小球烧结新工艺,然后和有关单位合作,于1994~1996 年,小球烧结法在泰山钢铁公司烧结厂和首钢矿山公司烧结厂进行工业化生产获得成功,结束了我国小球烧结工艺只停留在试验研究阶段的历史,这是我国几代烧结工作者努力奋斗的结果。

目前,小球烧结法已在我国钢铁企业得到广泛推广和应用,取得了显著的经济效益。

小球烧结法可以大幅度地提高烧结矿产量,改善烧结矿质量,降低烧结燃料消耗,其理论根据分析如下:烧结机的产量可用下式计算:Q=60KRBHV (1) 式中Q———产量,t/h; K———成品率,%;R———混合料松散密度,t/m3;B———烧结机宽度,m;H———料层高度,m;V———烧结机机速,m/min。

式1 中H 用垂直烧结速度表示时,则:C=H/t 因:C=H/(L/V) 则:CL=HV (2) 式中C———垂直烧结速度,m/min; t———烧结时间,min,t=L/V;K———烧结机长度,m。

将式2代入式1:Q=60KRBCL (3) 在式3 中,烧结机的宽度B 和长度L 为不变量,成品率K、烧结料松散密度R 和垂直烧结速度C 为变量。

可见,采取措施提高成品率K、混合料松散密度R 和垂直烧结速度C 是烧结机增产的关键,现对这。

烧结过程的基本理论

烧结过程的基本理论
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高温区厚度计算(即燃烧带大小的计算)可采用C.T.布拉塔可 夫及B.U.杜卡什提出的新方法,其计算公式如下(烧结料内 燃料与惰性料组成并两者不发生化学反应):
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上式表明:燃烧带的宽度是由燃料粒度直径、 气流速度、原始气体中氧的浓度、料层透气性及 系数b来决定的。
计算结果与实验室测定结果很接近,但由于计 算式的假定条件与实际生产条件有差别,计算结 果与实际的误差值不超过30%~40%。
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2.2 燃料的燃烧与热交换
• 烧结过程中,固体燃料燃烧所获得的高温和CO气体,为液相 生成和一切物理化学反应的进行,提供了所必需的热量和气 氛条件。
2.2.1 燃烧反应的一般规律 • 所谓燃烧反应就是在着火温度下,燃料中的可燃成分被激烈
氧化的过程,并放出大量热量。 • 烧结生产所用的固体燃料焦粉和无烟煤燃烧的一般原理如下:
因此,烧结过程可在较短时间内完成,当料层小于 300 mm时,烧结时间一般为12~16 min。
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二、高温区的温度水平和厚度
注意区分烧结料层与烧结矿层
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二、高温区的温度水平和厚度 理解出发点:在烧结过程中,燃烧层从原料表面逐渐向原料内部移动
高温区温度水平对烧结矿的影响: ✓ 高温区温度↑→生成液相多→烧结矿的强度↑; ✓ 温度过高→出现过熔现象,烧结料层的透气性↓( ? ),气流阻力↑,
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图2-3是烧结料层高温区热平衡示意图,从中我们可以看 出下列平衡关系。
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影响高温区温度水平及厚度的因素:
(1)配碳量:配C量↑→QT↑→燃烧层的温度水平↑,厚度↑ (2)燃料的粒度:粒度↓→比表面积↑→与空气接触条件↑→燃烧速度
↑→温度水平高、厚度小 (3)固体燃料的燃烧性能:

粉末冶金原理第七章

粉末冶金原理第七章

7.2
烧结过程的热力学基础
7.2.1 烧结的基本过程 7.2.2 烧结的热力学问题 7.2.3 烧结驱动力的计算
7.2
烧结过程的热力学基础
图7-1
烧结球之间形成烧结颈的扫描 电子显微照片
7.2.1 烧结的基本过程
(1)黏结阶段 烧结初期,颗粒间的原始接触点或面转变成 晶体结合,即通过成核、结晶长大等原子过程形成烧结颈。 (2)烧结颈长大阶段 原子向颗粒结合面大量迁移,使烧结 颈扩大,颗粒间的距离缩小,形成连续的孔隙网络;同时由 于晶粒长大,晶界越过孔隙移动,而被晶界扫过的地方,孔 隙大量消失。 (3)闭孔隙球化和缩小阶段 当烧结体密度达到90%以后, 多数孔隙被完全分隔,闭孔数量增加,孔隙形状趋近球形并 不断缩小。
7.2.1 烧结的基本过程
图7-2 球形颗粒的烧结模型 a)烧结前颗粒的原始接触 b)烧结早期的烧结颈长大 c)、d)烧结后期的孔隙球 化
7.2.2 烧结的热力学问题
1)由于颗粒结合面(烧结颈)的增大和颗粒表面的平直化,粉 末体的总比表面积和总表面自由能减小。 2)烧结体内孔隙总体积和总表面积减小。 3)粉末颗粒内晶格畸变逐渐消除。
7.2.3 烧结驱动力的计算
图7-3
烧结颈模型
7.2.3 烧结驱动力的计算
图7-4
两球模型
7.2.3 烧结驱动力的计算
图7-6 颈部直径为X的两球形 颗粒的烧结剖视图
7.2.3 烧结驱动力的计算
图7-7
不同温度下烧结时间对烧结颈大小、表面积减小率、 收缩率和致密化的影响
7.3
烧结理论与物质迁移
图7-38 烧结过程接触面和孔隙形状、尺寸的变化模型
7.3.5 烧结末期
图7-26 烧结时间与孔隙率、孔径、晶粒之间的关系。
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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 。

此配 料 -次混合精矿富矿粉 石灰石白云石 碎焦无烟煤 髙炉灰轧钢皮(-) (+) 3 〜0mm筛分破碎空气排岀废气图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、硫酸盐分冷却 (热烧结矿)冷饶结矿解,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°C以上,因此该带主要是水分的激烈蒸发。

(5) 过湿带从烧结料点火开始,物料中的水分就开始转移到气流中去。

含有水蒸气的废气经过料层冷却后,废气被冷却到露点温度,致 使其中水蒸气冷凝,这部分烧结料中的水分含量超过了物料的原 始水分,出现了过湿现象,这一区域成为过湿带。

最好的解决办法就是预热混合料。

图3—2 烧结过程各层反应示意图2、烧结过程分层原因该带严重影响了烧结料的透气性,破坏己造好混合料小球,烧结矿层燃烧层预热层干燥层湿料层铺底料'料层高度 去水 水分凝结 温度,°C冷却.再氧化 冷却,再结晶 固体碳燃烧和液相形式 固相反应,氧化和还原,分解种分层性,是烧结过程自上而下进行的特点所决定的。

烧结料中的燃料点燃之后,随抽入的空气继续燃烧,于是料层的表面形成了燃烧层,当这一层的燃料燃烧完毕后,下部料层中的燃料继续燃烧,于是燃烧层向下移动,而其上部形成了烧结矿层。

燃烧层产生的高温废气进入燃烧层以下的料层之后,很快将热量传递给烧结料,使料温急剧上升。

随着温度的升高,到100°C以上,首先出现混合料中的水分蒸发,达到300〜400°C,水分蒸发完毕,继续升高到800°C,混合料中的燃料着火。

这样,燃烧层下部形成了100〜400°C之间以水分蒸发为主的干燥层和400〜800°C之间的预热层。

实际上,干燥层和预热层之间没有明显的界限,因此,也有统称为干燥一预热层的。

高温废气将热量传递给混合料使之干燥和预热之后,进入干燥层以下的料层,当温度下降到水蒸气的露点(大约60°C)以下时,在干燥层中蒸发进入废气的水分在这里重新凝结,形成了过湿层。

随着烧结过程的进行,燃烧层、预热层和干燥层逐渐下移,烧结矿层逐渐扩大,湿料层逐渐减小,最后全部烧结料变为烧结矿层。

带式烧结机有明显的分层性, 如图3—2所示。

抽风烧结过程的这3、烧结料层中发生的物理化学变化及其对烧结生产的影响烧结矿层在料层的最上部,抽入的空气首先要穿过烧结矿层,而烧结矿层中己无燃料的燃烧,所以被抽入的空气所冷却,发生熔融矿物的结晶和新相的形成过程,并将自身的热量传递给空气,使空气温度升高(称为自动蓄热作用)。

由于气流作用和来不及逸岀的气泡及冷却时的体积收缩,熔融物冷却后成为多孔状块矿,使料层透气性增加,负压降低。

在与空气接触的烧结矿表面层,还可能发生低价氧化物的再氧化反应。

燃烧层主要是固体燃料的燃烧,引起料层温度的升高和液相的生成。

燃烧层的温度高达1350〜1600°C,超过了烧结料的软化和熔化温度,为产生一定数量的液相使烧结料粘结成块创造了条件。

此外,燃烧层内还发生碳酸盐和硫酸盐的分解,磁铁矿的氧化、赤铁矿的热分解以及在固体燃料颗粒的周围高价氧化物的还原等反应。

由于燃烧层内存在大量液相粘结物,气体通过料层的阻力增加,透气性变坏,不利于提高产量,因此,生产中要求燃烧层的厚度不要太大,一般在15〜50mm 之间。

干燥层中主要发生水分的蒸发。

由于烧结过程的气流速度很快,烧结料又是细粒散料,所以,烧结料温度能迅速提高,在一个很窄的区域(13〜30mm)内完成干燥过程。

在预热层中,水分蒸发完毕,干料温度继续升高,达到着火温度(800°C左右)。

此层内发生部分碳酸盐的分解、硫酸盐的分解和磁铁矿的局部氧化,以及烧结料各成分之间的固相反应。

干燥和预热层中,由于升温速度过快,料球易受破坏,恶化料层透气性。

在过湿层中,由于重新凝结的水分充塞于烧结料颗粒之间,使气流通过的阻力增加,同时,由于水分过多,超过混合料的原始水分,严重时使物料成泥泞状,严重降低料层透气性,大大降低烧结速度。

粒度愈细和吸水性差的物料,这种现象愈明显。

燃烧层对烧结的影响:燃烧层是烧结生产过程中最重要的部分,这里主要对此层对-七-烧结生产的影响做详细的叙述。

燃烧层是烧结料层中温度最高的区域,因此也称高温区。

高温区温度水平和厚度对烧结过程的影响非常显著。

首先,高温区移动速度,即垂直燃烧速度,是决定烧结矿产量的主要因素。

产量同垂直烧结速度成正比关系,而垂直烧结速度和风速成0.77〜1.05次方的关系。

因此,增加风速即可提高垂直烧结速度,提高产量。

但垂直烧结速度也不能过快,过快会引起烧结矿强度下降,成品率低。

混合料的热容量大,导热性好,粒度小,以及吸热反应发展,都能增加混合料从废气中吸热的能力,从而使烧结速度减小,降低烧结矿产量。

而适当增加混合料的水分和溶剂用量时,由于改善了烧结料层的透气性,有利于提高烧结速度。

其次,高温区温度高,生成的液相多,可以提高烧结矿强度,但温度过高会造成过溶现象,降低烧结矿的还原性,同时,液相过多,增加气流阻力,降低烧结速度,影响产量。

最后,高温区厚度过大,也会增加气流阻力,降低烧结速度,但厚度过小,又不能保证各种高温反应所必需的时间,影响烧结矿质量。

因此,必须有一个合适的高温区温度和厚度,才能使烧结生产过程得到改善。

二、烧结生产的意义1、烧结生产是一种人造富矿的生产过程,由于有了这种造块方法,自然界中大量存在的贫矿便可以通过选矿和烧结后成为能满足高炉冶炼要求的优质人造富矿,从而使自然资源得到充分利用,有力的推动-八-钢铁工业的发展。

2、烧结过程中可以利用富矿粉、高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣等其他钢铁及化工工业的若干废料,使这些废料得到有效利用,做到变“废”为宝,变“害”为利。

3、经过烧结生产制成的烧结矿,与天然矿相比,粒度合适,还原性和软化性好,成分稳定,造渣性能良好,保证了高炉生产的顺行。

尤其是烧结料中配入一定数量的熔剂后生产的自熔性或熔剂性烧结矿,可使高炉冶炼少加或不加石灰石,降低炉内消耗,从而改善高炉生产指标。

4、烧结过程可以除去80〜90%的S、F、As等有害杂质,大大减轻了高炉冶炼过程中的脱硫任务,提高了生铁质量。

三、烧结生产操作中几种主要的操作方法1、“稳定水碳”操作“稳定水碳”操作是稳定烧结与冷却过程的条件。

(1)烧结料含碳量由料层高低与返矿量大小而定,一般控制在3%左右,一定时期因受原料成分等各方面因素的影响,含碳量应根据具体情况随时调整。

(2)随时通过出点火器的台车情况,风箱与总管负压、废气温度、机尾断面情况判断烧结料的含碳量。

a.台车岀点火器后3—4米不变色;风箱与总管负压升高;机尾断面燃烧带过宽;机尾断面出现大孔薄壁或石头结构,均说明烧结料含碳量(燃料配比)高。

b.台车出点火器后料面立即变色、有浮灰;风箱与总管压力降低;风箱与总管废气温度降低;机尾断面结构松散;返矿量增加,均说明烧结料含碳量(燃料配比)低。

(3)接班后,含碳物料配比变化大于0.5时,均要进行烧结料含碳量与燃料配比的计算,并做好记录。

(4)要根据实际生产情况与计算的燃料配比,确定与调整燃料配比。

(5)发现烧结料含碳量发生变化,立即查明原因,及时调整燃料配比,在新料未到烧结机前,应进行相应的烧结机操作调整。

a.燃料配比高或燃料多时,适当提高烧结料水分,降低点火温度,并优先考虑减料层厚度,后降低机速。

b.燃料配比低或燃料量少时,烧结料水分控制在下限,适当提高料层厚度与点火温度,降低机速。

(6)布料前混合料的水分应控制在7.5或更高一些。

(7)水分适宜的烧结料,台车料面平整、点火火焰不外喷、机尾断面整齐;水分过小时,台车料面不平整、料层厚度自动加厚、严重时点火火焰外喷、料面点火不好、负压升高。

水分过大时,台车料面有拉沟,料层厚度自动减薄,严重时有空台车,料面点火不好,负压升高、机尾断面松散、窝料有花脸;(8)发现水分异常,立即与球盘联系,并采取以下操作。

a.水分偏大时,适当提高点火温度、降低机速,上述操作无效时,适当降低料层厚度。

b.水分偏小时,适当降低点火温度。

2、“合理用风”操作合理用风就是使烧结机冷却过程的风量沿台车宽度分布要均匀一致,在整个烧结过程中,烧结机头部应少用风,以免混合料过早的被压实影响透气性,中间处风量要大,可增加垂直烧结速度,机尾风量也应适当减小,防止烧坏台车篦条。

具体注意事项如下:(1)铺底料厚度沿台车宽度要均匀一致,不许无铺底料操作。

发现亏料,立即与矿槽联系,调整铺底料给料量,无铺底料时,立即停机,向上级汇报。

(2)泥辗闸门开口度要一致,台车料面要平整,台车两侧要铺严,且略高于中部。

不准拉沟、亏料、空台车,发现局部亏料、空台车,立即查明原因,及时处理。

出现空台车要及时关闭风箱闸门。

(3)随时破坏台车料面因收缩产生的裂缝。

3、“低碳厚料”操作“低碳厚料”操作是提高质量、降低能耗的有效措施。

(1)严格控制球盘操作,保证混合料球的粒度,提高料层透气性,从而提高料层厚度,增加产量。

(2)控制好燃料配比,料层越高,配比越低。

(3)要保证松料器的正常使用,尽可能的发挥其效应。

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