铁矿石烧结过程能量分析
铁矿石烧结过程能量分析
引言
烧结是一种重要的冶金过程，它是将铁矿石等矿物粉末经过烧
结反应形成一种块状物料，便于运输和利用。烧结过程中能量分
析是必要的，因为了解烧结过程中的能量流和能量转化规律可以
为优化烧结工艺和提高生产效率提供参考。
烧结过程能量分析的原理和方法
烧结过程能量分析是通过对烧结设备的热力学状态进行分析，
了解烧结过程中能量的来源、消耗和转化规律。在烧结过程中，
铁矿石粉末通过加热反应形成一定的矿物组成和物相组成。在这
个过程中，热量是热力学状态中最主要的参数，因为热量是表示
能量变化的物理量。
为了分析烧结过程中的热量变化情况，我们可以采用多种方法，其中比较常见的方法有温度测量法、热量测量法、热态分析法等。这些方法可以直接测量到烧结设备内部的温度和热量变化情况，
以及烧结设备内部的热力学状态。
在烧结过程中，热量的来源主要来自于燃料和反应热，其中燃
料主要指使用的燃烧介质，反应热是指矿物粉末反应时所产生的
热量。烧结过程中热量的消耗主要来自于散热和热损失，散热主
要是指烧结设备周围环境的热量吸收和传递导致的热量流失，热
损失则是指由于热流和 radiative 传热过程中所产生的能量损失。
烧结过程能量分析在烧结工业中的应用和意义
烧结过程能量分析在烧结工业中具有重要的实用价值。烧结过
程中，能量损失是一个重要的生产成本，因此需要对其进行控制
和减少。在烧结工业中，通常采用节能烧结技术来降低能量损失，其中包括使用高效的热回收技术、提高配料体系中燃料的利用率等。
另外，烧结过程能量分析还可以为烧结过程的优化提供参考。
烧结过程能量分析可以定量地分析烧结工艺中的各种能量变化，
确定产能的热力学极限和能耗的计算公式，为制定科学合理的烧
结工艺提供依据。在实际制造过程中，烧结过程能量分析可以帮
助工程师不断优化烧结工艺，提高产品质量和生产效率。
结论
烧结过程能量分析是烧结工业中的重要研究领域，能够为烧结
工艺的制定和优化提供参考。通过对热量的测量和分析，我们可
以深入了解烧结过程中的热力学变化，掌握其能量来源和损耗规律。在实际应用中，烧结过程能量分析还可以帮助优化烧结工艺，提高生产效率和产品质量。
铁矿石分析
第七章 铁矿石分析 第一节 概述 铁矿石是钢铁生产的主要原料。烧结矿是用铁精矿粉，白灰、煤等烧结而成的高碱度矿，它有利于高炉生产的控制和降低能耗。 铁矿石种类繁多，在冶金行业中最有价值的有：赤铁矿(Fe 2O 3)磁铁矿(Fe 3O 4)褐铁矿(Fe 2O 3〃nH 2O)菱铁矿(FeCO 3)等.以上矿石中，含铁量最高的可直接作为富矿，用于冶炼；含铁量不高但选择性好，可以制造人为的富矿，如烧结矿等，在冶金上应用价值较少的富铁的硅酸盐矿，选择性差，能量耗费大。有的铁矿石，如FeS 2、FeAs ，虽然Fe 含量较高，但有害元素硫，砷等含量也高，故不能在炼铁中应用。 铁是自然界中广泛存在的元素之一，能和自然界中存在的所有元素伴生，使得铁矿石中的成份复杂。铁矿石中常伴生有SiO 2、Al 2O 3、CaO 、MgO 、硫化物、硫酸盐、磷酸盐、TiO 2以及铜、锌、铅、镍、钴、锰、铬、K 2O 、Na 2O 等。 作为钢铁生产，为了更好的控制炼铁过程，常需对铁矿石进行全分析。一般要求测定以下成份：TFe 、FeO 、SiO 2、CaO 、MgO 、Al 2O 3、P 2O 5、S 、TiO 2、MnO 、CuO 、H 2O +（化合水或结晶水）H 2O -（吸附水），有时还需分析Na 2O 、K 2O 、Pb 、Zn 、As 、V 2O 5、Cr 2O 3、NiO 等。 第二节 灼烧减量的测定 1.方法要点 灼烧减量是指试样在950—1000℃灼烧后损失的量，它包括：化合水（或结晶水）、二氧化碳、有机物及硫化物中的硫等。但当试样中有氧化亚铁或金属铁时其经灼烧可变为高价氧化物又增加质量，因此，计算灼烧减量应加入该增量数。 2.分析步骤 称取经105℃烘干的试样1.0000g 于恒重的方舟中，臵于箱式电阻炉中由低温升至950—1000℃灼烧1小时，取出稍冷，臵于干燥器中，冷却至室温，称重m 。 3.计算 111.0%43.0%100%2 1?+?+?-=FeO Fe m m m 灼烧减量 式中 m 1—灼烧前的试样的质量，g ；
铁矿石烧结过程能量分析
铁矿石烧结过程能量分析 引言 烧结是一种重要的冶金过程，它是将铁矿石等矿物粉末经过烧 结反应形成一种块状物料，便于运输和利用。烧结过程中能量分 析是必要的，因为了解烧结过程中的能量流和能量转化规律可以 为优化烧结工艺和提高生产效率提供参考。 烧结过程能量分析的原理和方法 烧结过程能量分析是通过对烧结设备的热力学状态进行分析， 了解烧结过程中能量的来源、消耗和转化规律。在烧结过程中， 铁矿石粉末通过加热反应形成一定的矿物组成和物相组成。在这 个过程中，热量是热力学状态中最主要的参数，因为热量是表示 能量变化的物理量。 为了分析烧结过程中的热量变化情况，我们可以采用多种方法，其中比较常见的方法有温度测量法、热量测量法、热态分析法等。这些方法可以直接测量到烧结设备内部的温度和热量变化情况， 以及烧结设备内部的热力学状态。 在烧结过程中，热量的来源主要来自于燃料和反应热，其中燃 料主要指使用的燃烧介质，反应热是指矿物粉末反应时所产生的 热量。烧结过程中热量的消耗主要来自于散热和热损失，散热主
要是指烧结设备周围环境的热量吸收和传递导致的热量流失，热 损失则是指由于热流和 radiative 传热过程中所产生的能量损失。 烧结过程能量分析在烧结工业中的应用和意义 烧结过程能量分析在烧结工业中具有重要的实用价值。烧结过 程中，能量损失是一个重要的生产成本，因此需要对其进行控制 和减少。在烧结工业中，通常采用节能烧结技术来降低能量损失，其中包括使用高效的热回收技术、提高配料体系中燃料的利用率等。 另外，烧结过程能量分析还可以为烧结过程的优化提供参考。 烧结过程能量分析可以定量地分析烧结工艺中的各种能量变化， 确定产能的热力学极限和能耗的计算公式，为制定科学合理的烧 结工艺提供依据。在实际制造过程中，烧结过程能量分析可以帮 助工程师不断优化烧结工艺，提高产品质量和生产效率。 结论 烧结过程能量分析是烧结工业中的重要研究领域，能够为烧结 工艺的制定和优化提供参考。通过对热量的测量和分析，我们可 以深入了解烧结过程中的热力学变化，掌握其能量来源和损耗规律。在实际应用中，烧结过程能量分析还可以帮助优化烧结工艺，提高生产效率和产品质量。
烧结知识汇总
烧结炼铁知识汇总 一、铁矿石基本知识 1、矿石的概念 钢铁企业的产品离不开铁，铁是元素周期表上第26位元素，原子量为55.85，在大气压下于1534℃熔化，2740℃气化。铁元素约占地壳4%，固态铁的密度是7870Kg∕m3。 矿石是受地壳中天然的物理化学作用和生物作用而产生的自然化合物为主的矿物，所谓铁矿石是指在现有的技术条件下，能从中提取铁金属之矿物。所谓岩石是指在现有的技术条件下，不能从中提取金属或有用之矿物。因此，矿石和岩石的概念是相对的。 2、种类 一般铁矿石常见的铁矿物有：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、褐铁矿（nFe2O3·mH2O,n=1～3，m=1～4）、菱铁矿（FeCO3）等。 通常实际品位低于理论品位，其原因是矿石中含有相当数量的脉石矿物，这些脉石矿物主要是石英、各种硅酸盐和碳酸盐等矿物以及数量不等的S、P等杂质和CO2、结晶水等在高温下分解的物质。绝大多数矿石的脉石是酸性的。 1）磁铁矿：含铁一般在45~70%，S、P高，坚硬，致密难还原。很少直接入炉，大多进行选矿。 Fe3O4 Fe72.4%，O 27.6%；Fe3O4中FeO31.03%，Fe2O368.97% 颜色呈黑色，有磁性，结构致密坚硬，还原性差。（钒钛磁铁矿） 2）赤铁矿：含铁一般在55~65%，S、P少，软易破碎，易还原。 例如：巴西矿、澳矿、国内海南铁矿等 Fe2O3 Fe69.94%，O 30.06% 颜色呈红色，暗红色，还原性较好 3)褐铁矿（针铁矿FeO(OH) Fe62.9%）: 含铁一般在37~62%，疏松，大部松软易还原。 例如：扬迪粉、火箭粉、PB粉、MAC粉、国内黄梅铁矿等。 Fe2O3 .n H2O 颜色呈黄褐色，吸湿性强，烧失量高，孔隙率大，还原性能好 褐铁矿是统称，实际上它不是一个矿物种，而是针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以含水氧化硅、泥质等的混合物，化学成分变化大，含水量变化也大。 通常表达式褐铁矿是Fe2O3·nH2O，nH2O就称做结晶水，n数值变化大小说明结晶水含量的多少。在一般商务报价时，对矿石化学成分常表达有LOI烧损或Combined Water,基本上是同一概念。 矿石中结晶水要加热到900oC时才挥发，而一般表面附着水在105oC时即挥发。结晶水它与其他化学元素同样，在岩浆状态转入冷却凝固时，是与铁矿物、石英等结晶在一起的，因此加热900oC才能挥发。 如果做一个通俗的解释：例如我们人体的成分是H、O、C、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、F、Cl、Br、I(J)等化学元素组成的，肌肉中主要是水，我们洗澡时，身上肌肉外边的附着水是Moisture,用手巾能擦掉，而我们人体肌肉里的水则可认为是相当于结晶水，Combined Water，用手巾擦不掉。 平常我们说的烧损（LOI）Lost of Ignition,一般是表示结晶水含量的大小，它是指加热900oC 时的挥发量。只有褐铁矿有结晶水，磁铁矿、赤铁矿均不含结晶水，菱铁矿有烧损，但烧后损失的是CO2,不是H2O。 4）菱铁矿:含铁一般在30~40%，S、P少，易破碎，焙烧后易还原，朝鲜该矿种较多。 FeCO3 Fe48.2%，FeO62.01%，CO237.99% 颜色呈灰色，经焙烧后呈多孔状结构，易破碎，还原性能好，不含结晶水，但此类矿石还有
烧结生产知识
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。精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉，如磁选、浮选、重选等精矿粉。 2）富矿粉：是铁矿石受到自然界的风化作用，或在开采、运输、处理过程中产生粉末，其粒度为0～10mm。 4、烧结生产对含铁原料有那些要求： 铁矿粉是烧结生产的主要原料，它的物理化学性质对烧结矿质量影响最大，主要要求铁矿粉品位高、成分稳定、杂质少、脉石成分适用于造渣，粒度适宜。烧结用的精矿粒度不宜太细，一般小于0.074mm（－200目）的量小于80%。 5、常用熔剂的性能、成分及表示符号 烧结过程中通常使用的碱性熔剂有石灰石（CaCO3）、消石灰[Ca(OH)2]、生石灰（CaO）、白云石[Ca. Mg(CO3)2]和菱镁石(MgCO3) 。纯石灰石CaO理论含量56%；生石灰一般含CaO85%左右；消石灰又称熟石灰，理论含CaO为75.68%；菱镁石(MgCO3)的理论含MgO为47.6%。 烧结过程中又有的也使用一些酸性熔剂，主要有：橄榄石、蛇纹石、石英石。橄榄石的化学式为（Mg. Fe）2. SiO2，蛇纹石的化学式为3MgO.2SiO2.H2O。对酸性熔剂，要求其含SiO2含量在90%以上，Al2O3在2%以上。 6、常用燃料：无烟煤、焦粉。 二、烧结理论与工艺内容 1、烧结的含义：铁矿粉在一定的高温作用下，部分颗粒表面发生软化和融化，产生一定量的液
非高炉炼铁与高炉炼铁能耗比较与分析
非高炉炼铁与高炉流程相比具有一定的优势，主要体现在可以不用或少用主焦煤，减少高炉流程所必备的烧结、球团、焦化工序等。目前，非高炉炼铁生产指标比较好的企业所要求的原燃料条件比较高，使用天然气为燃料，生产规模与大型高炉相比比较小。总之，大多数非高炉生产企业是在特定条件下组织的生产。这就是目前全世界非高炉炼铁生产没有得到普及的根本原因。目前，我国所发展的煤基直接还原铁工艺技术设备尚存在一定不足，在成本、能耗、质量和规模等方面有不同程度的差距，还需要继续进行深入研究和开发。 在高炉内焦炭起4个作用：与氧气反应生成CO、CO2，同时放热，是炼铁的主要热量来源，也为铁矿石间接还原提供充足的CO；焦炭在高炉内起骨架作用，支撑着炉料，同时起着透气窗的作用，使煤气在高炉内均匀、阻力较小地运动；焦炭还对生铁起到渗碳作用，可以使生铁质量合格，实现生铁中的铁、碳平衡；焦炭在炉缸中有填充作用。高炉休风时，炉缸被焦炭填满，有利于快速恢复生产。 非高炉炼铁所用的气源需另外供应。煤基直接还原工艺要建设专门的造气装置，而且要求CO+H2含量大于90％。煤在转换为还原气过程中有较多的能量损失，并且投资和运行费用也较高。这是目前煤基直接还原工艺生产成本高的主要原
因之一。 少部分焦炭在高炉内转换为煤气，热风炉的热风热量是依靠燃烧45%左右高炉煤气而获得的。热风热量占高炉炼铁所需热量的19%左右，所以说高炉是个高效能源转化器，能耗利用率高。 2009年上半年我国重点钢铁企业高炉工序能耗为414.32kgce/t，烧结工序为55.23kgce/t，焦化工序为116.49kgce/t，球团工序为31.31kgce/t。计算生产1t生铁所需的能耗（包括烧结、焦化、球团、高炉工序）具体分析如下： 焦化工序 2009年上半年重点企业炼铁焦比为373kg/t。冶炼1t生铁焦化工序能耗为：116.49kgce/t×0.373＝43.45kgce/t。 烧结工序 冶炼1t生铁需要消耗铁矿石为1674kg/t，在炼铁炉料结构中烧结矿的比重按75％计算。冶炼1t生铁烧结工序能耗为：
烧结部分
冶金生产知识培训教材 烧结部分 适用范围：进厂新员工和岗位操作工 编辑孙玉军
第一章粉烧结基本理论 第一节烧结生产概述 一、烧结生产的意义 烧结生产为高炉冶炼提供具有良好冶金性能的烧结矿，使高炉技术经济指标大大改善。烧结矿的质量在很大程度上决定高炉生产指标的好坏。 所谓烧结就是在粉状含铁物料中配入适当数量的熔剂和燃料，在烧挠结机上点火燃烧，借助于燃料燃烧的高温作用产生一定数量的液相，把其他未熔化的烧结料颗粒粘结起来，冷却后成为多孔质块矿。烧结是粉矿造块的基本方法之一。 钢铁工业的发展需要大量铁矿石，经长时间的开采，世界范围内天然富矿越来越少，高炉不得不使用大量的贫矿。但贫矿直接入炉，无论经济上还是技术操作上都是不合适的，必须经过选矿和造块才能使用。另外，富矿加工过程中产生的富矿粉也需造块才能使用。因此烧结矿的生产是充分利用自然资源，扩大铁矿石来源，推动钢铁工业发展不可缺少的重要阶段。 其次，烧结过程中可以加入高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、机械加工的铁屑及硫酸渣等钢铁及化工工业的若干“废弃“物，使这些“废”料得到有效利用，既降低成本又变废为宝，化害为利。 第三，经过烧结制成的烧结矿(与天然矿相比)，粒度合适，还原性和软化性好，成分稳定，造渣性好。保证高炉冶炼稳定顺行。尤其是烧结料中加入一定数量的熔剂生产自熔性或熔剂性烧结矿，高炉使用这种烧结矿时，可少加或不加石灰石，降低炉内的热消耗，从而改善高炉冶炼的技术经济指标。 最后，烧结过程中可以去除80％一90％的硫及氟、砷等有害杂质，大大减轻高炉冶炼过程的去硫重担，提高生铁质量。 二、烧结生产的发展 根据烧结过程的特点和所用设备的不同，烧结方法可分为以下几种： 堆烧（平地吹） 鼓风烧结法烧结锅 带式烧结机 固定式烧结盘 间歇式移动式烧结盘 抽风烧结法环式烧结机 连续式带式烧结机 回转窑烧结 在烟气内烧结悬浮烧结 目前世界上使用最广泛的是连续生产的抽风带式烧结机。1911年第一台8.3m2的带式烧结机在美国布鲁肯公司投产，l 934年出现36.6m2烧结机，1936年扩大到75m2，I 960年出现255m2饶结机．1964年288m2，1969年302m2．1975年600m2。德国和日本已设计出1000m2烧结机，并将设计1280m2的烧结机。大型化带来的好处是产量大，产品质量好，劳动生产率高，单位烧结矿的投资和运转费用低，便于集中管理和实现高度自动化。建—台300m2烧结机比建三台100m2的烧结机投资省25％，18.8m2烧结机的生产率为7．5吨／时·人，130m2的烧结机为43吨／时·人，500m2烧结机为160吨／时·人。 1971年世界烧结矿总产量为43000万吨，1976年达58000万吨。据1985年统计，高炉入炉矿石的熟料率美国为85％．日本为89.6％，苏联为95.7％。
烧结工艺介绍
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。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。
铁矿石烧结技术的应用及其作用
铁矿石烧结技术的应用及其作用 一:烧结的原理及应用: 烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。这个过程不仅错综复杂,而且瞬息万变,在几分钟甚至几秒钟内,烧结料就因强烈的热交换而从70 ℃以下被加热到1200~1400℃,与此同时,它还要从固相中产生液相,然后液相又被迅速冷却而凝固。这些物理化学变化包括:燃料的燃烧和热交换;水分的蒸发及冷凝;碳酸盐的分解,燃料中挥发分的挥发;铁矿物的氧化、还原与分解;硫化物的氧化和去除;固相间的反应与液相生成;液相的冷却凝结和烧结矿的再氧化等。 原理 燃烧和传热---烧结料层中的气流运动---水分的蒸发与凝结分解---氧化和还原---非铁元素在烧结过程中的行为---矿粉的熔融和凝固 烧结工艺 熔剂和燃料的加工---配料---混合和制粒---点火燃烧---烧结矿的热破碎和筛分---烧结矿的冷却---烧结矿整理---烧结厂的余热利用 铁矿石造块的主要方法之一。将贫铁矿经过选矿得到的铁精矿,富铁矿在破碎和筛分过程中产生的粉矿,生产中回收的含铁粉料(高炉和转炉炉尘,轧钢铁皮等)、熔剂(石灰石、生石灰、消石灰、白云石和菱镁石等)和燃料(焦粉和无烟煤)等,按要求比例配合,加水混合制成颗粒状烧结混合料,平铺在烧结台车上,经点火抽风烧结成块。 简史1887年英国人亨廷顿(T.Huntington)和赫伯莱茵(F.Heberlein)首次申请了硫化矿鼓风烧结法和用于此法的烧结盘设备的专利。1906年美国人德怀特(A.Dwight)和劳埃德(R.Lloyd)在美国取得抽风带式烧结机的专利。1911年第一台有效面积为8m2的连续带式抽风烧结机(亦称DL型烧结机)在美国宾夕法尼亚州的
烧结矿能耗研究
烧结矿能耗研究 烧结矿是一种重要的铁矿石，在钢铁工业中占有重要地位。然而，在烧结矿生产过程中，能源消耗一直是一个不可忽视的问题。因此，研究烧结矿的能源消耗，对于提高钢铁工业的生产效率和降低生产成本具有非常重要的意义。 烧结矿的生产过程主要有三个环节：前处理、配料和烧结。在前处理环节中，矿石经过破碎、筛分、洗涤等工序，将大块矿石变成小块，使其更易于加工和烧结。在配料环节中，矿石、焦炭、石灰石等原料按一定比例混合，然后进入烧结机进行烧结。在烧结环节中，原料在高温条件下烧结成烧结矿，用于钢铁制造。 能源消耗在烧结矿的生产过程中占据重要地位。因此，降低能源消耗是提高烧结矿生产效率和降低成本的有效途径。能源消耗的主要途径是烧结机烧结过程中的自身热损失和散热。解决这个问题的方法是采用多种节能措施。 首先，降低烧结机的热损失是重点。一个常见的方法是通过在烧结机的烟气排出系统中安装余热回收装置来回收烟气中的热能。这种方法可以在热能不被利用的情况下回收烟气中的热能，并在之后的生产过程中重复利用它。此外，采用隔热材料对烧结机进行隔热，可以减少
热传递和损失。 其次，通过优化烧结机的操作和管理来实现节能。这主要是通过改善 空气的供给和调节烧结机的温度、风压等参数，使烧结过程达到最佳 效果，同时减少能量消耗。对于生产工艺的设计和控制技术，进行优化，是进一步实现能源节约和环保的关键。 总之，研究烧结矿的能耗是一个非常重要的课题。钢铁工业的发展需 要降低烧结矿的生产成本和提高生产效率，而能耗的降低是实现这些 目标的必要条件。通过“节能降耗”的措施，可以实现减少能耗、提 高效率的目标。在探索更细致、更高效的节能措施的同时，也应该发 挥好国家政策的引导作用，推动整个行业向着能耗低、效率高、环保、可持续发展的方向走。
四大类铁矿粉的烧结特性
四大类铁矿粉的烧结特性 铁矿粉的烧结特性与其密度、颗粒大小、形状及结构、黏结性、湿容量、烧损、软化和熔化温度等因素有关。 赤铁矿粉烧结相对于磁铁精矿粉烧结的主要优势有以下几个方面：1. 烧结矿矿物结构决定烧结矿质量：赤铁矿是一种含有高铁含量的铁矿石，其主要矿物成分是赤铁矿(Fe2O3)。赤铁矿具有良好的烧结性能，烧结过程中容易形成高强度的烧结矿体。相比之下，磁铁精矿矿物结构复杂，含有较高的硫、磷等杂质，烧结性能较差，烧结矿质量较低。 2. 烧结过程料层透气性是影响烧结矿质量的主要因素：烧结过程中，料层的透气性对烧结矿质量有重要影响。赤铁矿粉具有较好的透气性，能够保持较高的料层透气性，有利于烧结矿体的形成。而磁铁精矿粉由于矿物结构复杂，含有较多的杂质，料层透气性较差，容易导致烧结矿体的质量下降。 综上所述，赤铁矿粉烧结相对于磁铁精矿粉烧结具有更好的矿物结构和料层透气性，能够产生高质量的烧结矿体。因此，在铁矿石烧结过程中，选择赤铁矿粉作为原料更有利于提高烧结矿质量。 关于褐铁矿的物理特性和多重烧结特性，具体如下： 褐铁矿是一种含有较高铁含量的铁矿石，其主要矿物成分是褐铁矿(FeO(OH))。褐铁矿具有以下物理特性：
1. 颜色：褐铁矿呈棕色或暗褐色。 2. 密度：褐铁矿的密度一般在 3.9- 4.4 g/cm³之间。 3. 硬度：褐铁矿的硬度一般在5-5.5之间，属于中等硬度。 4. 磁性：褐铁矿具有一定的磁性，但磁性较弱。 褐铁矿在烧结过程中具有多重烧结特性，主要包括以下几个方面： 1. 烧结性能：褐铁矿在烧结过程中具有较好的烧结性能，容易形成高强度的烧结矿体。 2. 烧结温度：褐铁矿的烧结温度较低，一般在1000-1100℃之间。 3. 烧结收缩性：褐铁矿在烧结过程中具有一定的收缩性，烧结后的矿体体积较小。 4. 烧结气体消耗：褐铁矿在烧结过程中会产生一定的烧结气体，消耗一部分燃料。
含结晶水的含铁矿物烧结性能定性分析
含结晶水（烧损）的含铁矿物烧结性能定性分析含有较大烧损的含铁矿物主要有： 褐铁矿、菱铁矿。 其中： 褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石，颜色一般呈浅褐色到深褐色或黑色，组织疏松，还原性较好。褐铁矿的理论含铁量不高，一般为37%～55%，但受热后去掉结晶水含铁量相对提高，且气孔率增加还原性得到改善。菱铁矿为碳酸盐铁矿石，颜色呈灰色、浅黄色中褐色。理论含铁量不高，只有 48.2%，但受热分解放出CO2后，不仅提高了含铁量，而且变成多孔状结构，还原性很好。 因此，尽管含铁量较低，仍具有较高的冶炼价值。 对于这类含有烧损的含铁矿物用于烧结生产，在优化配矿方面需要提前考虑的问题，简要分析如下： 有利方面： 1.含有结晶水的褐铁矿和碳酸盐类菱铁矿在烧结过程中，发生结晶水的分解析出以及碳酸盐中CO2气体分解析出，会形成很多气孔，增大矿石的还原性能，使得烧结矿还原性能（RI）得到有效改善，强化了高炉冶炼； 2.褐铁矿和菱铁矿的理论含铁量都不高，前者一般为37%～55%，后者只有 48.2%，但褐铁矿受热后分解析出结晶水，以及菱铁矿受热以后分解出CO2气体，两者的TFe含量都会相对提高，且气孔率增加使得还原性能得到改善。 不利方面： 1.含有烧损的含铁矿物，由于结晶水和碳酸盐分解所需要温度比较高，使得这类矿物较赤、磁铁矿在烧结过程中需要增加额外的热量以弥补分解时的热量吸收。因此，配加这类含铁矿物进行烧结生产时的固体燃料消耗会有所增大。
说明： ①褐铁矿和某些脉石中的结晶水的蒸发温度为500~800℃；②石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3分解温度分别为900~1000℃和740~900℃；③水在100℃时候的液化热是 2.26×106J/kg，即539kal/g； 2.由于褐铁矿和菱铁矿一定的烧损，在生产过程中，会使得烧结矿产出比下降，从而引起产量发生小幅下降 3.由于褐铁矿是由其它铁矿石风化而成，其结构比较松软，比重小，含水量大，硬度小（1～4）结构疏松，粉末多，因此，在进行烧结配料生产过程中，可能引起低温还原粉化率(RDI)指标率略有升高。热量利用方面分析： ⑴褐铁矿结晶水高温分解后析出的高温水蒸气（可以说是热气流，温度按600℃分析），会带有较大的物理显热。随着烧结过程的进行，逐渐对下层物料有一定程度的升温作用；同时，在料层内负压对应下的水蒸气液化温度下时，发生液化现象所放出的热量（在烧结生产中不应是100℃，因为此时的压力变了，而非正常大气压。同理，结晶水高温分解时自带的潜热也是在当时的具体压力下得到的），也会对底部过湿（潮湿）层产生一定的弱化或消除作用，相当于生产过程中的第三次加热（其他为生石灰消化、混合水蒸气预热），可以一定程度上改善烧结料层的整体透气性能，提高垂直烧结速度和产量。（注： 高温情况下，取得所需的热力学参数，具有一定的困难） 但： ①这一热量利用所引起的料层透气性能优化效果，与含铁矿物中的结晶水含量、以及混合料中的游离水含量大小都有关系，利用这一热量对烧结料层透气性进行优化、定性地讲会引起烧结矿产量存在一定浮度的上升，但这一上升是否可以和大比例配加该种物料时由于自身烧损所引起的产量下降相抵消，或者抵消之后这一热量仍然存在一定的利用空间是配料之前需要考虑的问题。
工业高温炼铁的原理
工业高温炼铁的原理 将金属铁从含铁矿物（主要为铁的氧化物）中提炼出来的工艺过程，主要有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法。从冶金学角度而言，炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为，简单的说，从含铁的化合物里把纯铁还原出来。实际生产中，纯粹的铁不存在，得到的是铁碳合金。 在高温下，用还原剂将铁矿石还原得到生铁的生产过程。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气。铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)等。铁矿石的含铁量叫做品位，在冶炼前要经过选矿，除去其它杂质，提高铁矿石的品位，然后经破碎、磨粉、烧结，才可以送入高炉冶炼。焦炭的作用是提供热量并产生还原剂一氧化碳。石灰石是用于造渣除脉石，使冶炼生成的铁与杂质分开。炼铁的主要设备是高炉。冶炼时，铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入，同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内，在高温下，反应物充分接触反应得到铁。高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭，一氧化碳，氢气等燃料及熔剂（从理论上说把金属活动性比铁强的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来）装入高炉中冶炼，去掉杂质而得到金属铁（生铁）。 有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法。 其反应式为： Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高温) (还原反应） Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2(高温)（还原反应） 炉渣的形成:
CaCO3=CaO+CO2 (条件：高温） CaO+SiO2=CaSiO3 (条件：高温） 化学原理 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料钟与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。
炼铁技术系统的物质流与能量流探讨2600字
炼铁技术系统的物质流与能量流探讨2600字 摘要：本文从炼铁系统的物质流和能源流两个方面出发，对炼铁系统所消耗的能源和资源情况进行了详细分析。 关键词：炼铁系统能源流物质流 近年来，全球气温开始变暖，对自然环境和人类生活造成了严重影响。钢铁行业生产和运行的过程中所产生的能源消耗，废弃排放是致使全球气温升高的主要原因，因而受到了社会的广泛关注。钢铁联合企业中，炼铁系统的能耗和二氧化碳的排放对气温影响最为严重。碳素是炼铁系统消耗的主要能源，而碳素在燃烧过程中会释放大量CO2。因此，为了保证人类拥有健康美好的生活环境，为了建设节约型社会，必须提高炼铁系统的能源效率。 一、炼铁系统的物质流和能源流之间的相互关系 根据相关学者和专家的研究表明，能源流和物质流实质上既相互对立和制约，又相互统一和联系。首先，从物质流角度分析，在整个钢铁生产过程中，物质流始终与能源流相伴而存在。而从能源流角度而言，在生产钢铁的过程中，能源流却没有伴随着物质流的整个生产状态，一部分能源流在某些因素的影响下，往往脱离了物质流，进行独立的运作。 在炼铁系统中，能源流和物质流同样也存在着以上所阐述的关系特点。该系统存在着两个端口，一个是输入端，另一个是输出端。通常情况下，在系统输出端，液态高炉渣和铁水可以有效承载一部分的能量输出。同时，通过输出端口，大量的废气、废烟、以及高炉煤气能够带着相关能量以独立的能量流形式进行有效输出。在系统的输入端，焦粉、铁矿粉、焦炭、熔剂、煤粉以及鼓风都不在统一系统中，而是相互分离的。而在系统生产和运行过程中，它们又能够相互作用和影响。生产铁水是通过高炉完成的，而对铁矿粉进行造块是通过烧结工序完成的。 二、探讨炼铁系统的物质流和能源流 2.1 烧结工序 烧结主要是通过物理变化将粉状的物料转化为块状。其中，烧结工序加工的主体是铁素
钢铁冶炼过程中的能量消耗及优化技术研究
钢铁冶炼过程中的能量消耗及优化技术研究引言 钢铁工业是国民经济的重要支柱产业，然而，钢铁冶炼过程中 高能耗一直是制约其可持续发展的难题。因此，研究钢铁冶炼过 程中的能量消耗及优化技术，对于提高能源利用效率、降低环境 污染具有重要意义。 一、钢铁冶炼过程中的能量消耗 1.1 原料预处理 钢铁冶炼的关键过程之一是原料预处理。在铁矿石预处理过程中，矿石通过破碎、磨粉、烧结等处理，以使其适合进入高炉炼铁。这一过程消耗大量能量，包括电能、机械能和燃料能。针对 原料预处理过程的能源消耗，可以通过改进设备和工艺，提高能 源利用效率，减少能耗。 1.2 高炉冶炼 高炉是钢铁冶炼过程中的核心设备，也是能量消耗的重要环节。高炉内部燃烧过程产生的高温高压气体使铁矿石还原生成铁水。 高炉冶炼过程中包括喷煤、喷气、铁水出铁等多个阶段，每个阶 段都伴随着能量消耗。通过优化高炉操作参数、合理调整喷煤喷 气方式，可以提高高炉冶炼效率，减少能源消耗。
1.3 炼钢过程 钢水脱氧、渣洗、连铸等炼钢过程同样消耗大量能源。在炼钢 过程中，通过调整各项操作参数，提高炼钢效率，减少工艺漏失，也可以降低能耗。 二、优化技术在钢铁冶炼中的应用 2.1 节能技术的引入 当前，随着能源问题日益凸显，各种节能技术在钢铁冶炼中得 到广泛应用。例如，利用废气余热回收系统，将高温废气中的热 能转化为电能或蒸汽能，从而降低能源消耗。另外，采用高效节 能设备，如高效燃烧器、高效换热器等，也可以有效降低能源消耗。 2.2 优化冶炼工艺 通过改进冶炼工艺，可以实现能耗的降低。例如，传统的高炉 炼铁过程产生大量的烟尘和硫化物，对环境造成污染。而采用先 进的脱硫和脱磷技术，可以减少废气排放，降低环境污染的同时 也减少能源消耗。 2.3 智能化控制系统 智能化控制系统在钢铁冶炼中的应用，可以实现对生产过程的 精确控制和优化。通过搭建智能化的监控系统，通过精确的数据
铁矿烧结烟气循环工艺优缺点分析
铁矿烧结烟气循环工艺优缺点分析 摘要：铁矿烧结是钢铁企业对原材料进行处理的必要工序，它能够使铁矿具有 优质的冶金功能，提高高炉的生产效率。但是在铁矿烧结过程中，产生的烟气含 有大量的污染物质，其排放量对空气造成了严重的污染。所以在铁矿烧结过程中 应用烟气排放工艺很有必要，其中烟气循环工艺是我国常用的方式。本文就几种 典型的烟气循环工艺的优缺点进行了分析。 关键词：铁矿烧结烟气循环优缺点 钢铁行业是我国大气污染重点治理对象，其中铁矿烧结中产生的粉尘、SOx、NOx等的排放对我国大气产生了严重的影响。钢铁行业如何降低烟气污染物排放量、实现环保是我国目前需要解决的难题。现今钢铁行业铁矿烧结烟气超低减排 技术多种多样，然而利用最多的还是铁矿烧结烟气循环工艺，对降低污染物排放 量有着积极的作用。然而在实际应用中，它也存在着一些缺点需要我们去探讨。 一、铁矿烧结烟气循环工艺概述 铁矿烧结烟气循环工艺是在铁矿烧结过程中将烧结产生的一部分烟气再重新 烧结，将烟气再进行循环利用。烟气循环工艺按烧结烟气的来源可以分为两种： 内循环和外循环。内循环是从主抽风机前的风箱支管取风进行循环；外循环是从 主抽风机后的烟道取风进行循环。铁矿烧结烟气循环工艺对烟气污染物进行减排，降低了烟气中有害物质的排出，是我国钢铁行业主要推行的手段。 二、铁矿烧结烟气循环工艺优点 烧结烟气循环工艺能够将烟气循环中产生的热量进行合理的利用，做到了节能；并能够降低烟气中有害物质的排放量，降低了对大气的污染程度，做到了减排。目前烧结烟气循环工艺比较典型的有：能量优化烧结工艺（ESO）、环境型 优化烧结工艺（EPOSINT）、低排放能量优化烧结工艺（LEEP）、烧结烟气余热循环工艺。 2.1. 能量优化烧结工艺（ESO） 能量优化烧结工艺是将主抽风机排出烟气中的一部分重新引入到烧结工序中，通过吹入空气与循环利用的烟气相混合，剩余部分的烟气则直接排出的一种烟气 循环工艺，属于外循环。这种工艺在荷兰克鲁斯埃莫伊登的工厂首次被使用。 能量优化烧结工艺的优点是工艺比较简单，只需要在烧结机的顶部安置一个 热风罩，将空气引入热风罩中与循环烟气混合，就能将空气中二噁英的含量降低70%左右。而直接排出的剩余烟气，通过钢铁厂的净化处理，可以将粉尘、NOx 的含量降低45%左右，起到了环保的作用。同时，由于烟气循环产生的高温余热 可以再利用，节省了能源的消耗，起到了节能的作用。 能量优化烧结技术的缺点是对降低铁矿烧结烟气中其它污染物的作用不明显，只在降低二噁英含量上有明显的作用，只适用于二噁英含量高的烧结机上。目前 来看，ESO工艺推广应用效果不明显。 2.2. 低排放能量优化烧结工艺（LEEP） 低排放能量优化烧结工艺是将烧结机的烟气管道分为两个部分，一部分与烧 结机的前半段相连，一部分与烧结机的后半段相连，在进行烟气输送时，两部分 烟气先在前半段进行换热交换，将前半段的低温烟气进行高温加热后排放出去， 后半段烟气则在进行冷却至150度后除尘，随后循环再利用，属于内循环工艺。 此工艺由德国HKM公司开发并首次使用。
《炼铁工艺》复习资料整理总结
《炼铁工艺》复习资料整理总结 炼铁工艺是以含铁矿石为主要原料，以焦炭、煤为主要能源，生产炼钢主原料——生铁（或铁水)，并生产部分铸造生铁和铁合金的过程。 生铁是铁（94%左右）与碳（4%左右）及其他一些元素（硅、锰、磷、硫）的合金。一般来说，生铁和钢的化学成分的主要差别是碳含量u[C]。钢中u[C]最高不超过2.11%。高炉生铁w[C]在2.5%~4.5%范围内，铸铁中不超过5.0% 。 高炉炼铁的本质是铁的还原过程，即使用焦炭作燃料和还原剂，在高温下将铁矿石或含铁原料中的铁从氧化物或矿物状态（如Fez03、Fe04、Fe,SiO.、Fe04·TiO,等）还原为液态生铁。钢铁冶金 高炉炼铁工艺由哪几部分组成？ 在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。 组成除高炉本体外，还有原料系统、上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统等辅助系统。 高炉炼铁有哪些技术经济指标？ 有效容积利用率、焦比、冶炼强度、焦炭负荷、生铁合格率、休风率、生铁成本、炉龄。 高炉生产有哪些特点？ 各个系统相互配合，互相制约，大规模、高温、连续性、多工种。 高炉送风系统的主要作用是什么？ 保证连续可靠地供给高炉冶炼所需足够温度和数量的热风。 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？ 高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。 生铁。按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。 炉渣。炉渣是高炉生产的副产品，在工业上用途很广泛。按其处理方法分为： 1、水渣：水渣是良好的水泥原料和建筑材料。 2、渣棉：作绝热材料，用于建筑业和生产中。 3、干渣块：代替天然矿石做建筑材料或铺路用。 高炉煤气。高炉煤气可作燃料用。除高炉热风炉消耗一部分外，其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。 影响高炉寿命因素，如何长寿？ 答：从工作区域看，有两个限制性环节：一是炉缸底的寿命；二是炉腹炉腰及炉身下部寿命。 实现长寿，需具备：（1）高炉内型合理；（2）耐火材料质量优质；（3）先进的冷却系统和冷却设备；
铁矿山矿石破碎能量与粒度关系
铁矿山矿石破碎能量与粒度关系 甘德清;高锋;孙建珍;赵海鑫;宫良一 【摘要】为研究铁矿石破碎能量与粒度的理论关系,将铁矿石从原矿破碎至精矿粒度的所有阶段看作一个破碎系统.首先对矿石破碎能量与粒度关系的基础理论进行整合分析,构建铁矿石破碎能量理论模型;然后通过现场调研的方法分析铁矿石破碎能量的变化特征,开展室内试验分析各破碎阶段铁矿石样品的粒度分布特征;最后采用数值拟合的方法分析铁矿石破碎系统单位能量随粒度的变化特征,使用矿山各破碎阶段的单位能量、矿石特征粒度和中值粒度验证铁矿石破碎能量理论模型的可靠性.研究结果表明,随着破碎阶段的变迁,铁矿山矿石破碎能量指数增加,且分布不合理,矿石粒度依次呈现指数函数分布、多项式函数分布和朗缪尔幂函数分布的特征,破碎系统单位能量与矿石粒度呈负相关的函数关系,在矿石中值粒度d50为12 mm 或特征粒度d80为25 mm时,系统单位能量的变化速率出现转折.所构建的铁矿石破碎能量理论模型扩大了能量计算的粒度范围,可用于拟合铁矿石阶段破碎单位能量与入破粒度和产品粒度的函数公式,为铁矿山矿石破碎能量计算提供理论依据.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》 【年(卷),期】2019(051)004 【总页数】8页(P163-170) 【关键词】铁矿石;破碎系统;破碎阶段;单位能量;粒度;能量模型 【作者】甘德清;高锋;孙建珍;赵海鑫;宫良一 【作者单位】华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;首钢集团有限公司矿业公司,河北迁安064400;华北
理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;首钢集团有限公司矿业公司,河北迁安064400 【正文语种】中文 【中图分类】TD951 中国铁矿石平均采出品位不足30%，需要将原矿加工富集成精矿才能用于冶炼， 近年来中国年产铁矿石10～13亿t，破碎工作量大、单位能耗过高、且各破碎阶 段能耗分布不合理，导致能源大量浪费，矿山生产成本较高.因此，降低铁矿石破 碎加工的能量消耗对提升矿山经济效益和社会与环境效益有重要的意义. 破碎的目的在于降低矿石粒度，明确破碎能量与粒度的理论关系是降低矿石加工能耗的前提.很多学者致力于这方面的研究，并取得较为丰富的研究成果.在爆破方面，高应变率霍普金森(SHPB)压杆试验成为研究爆破冲击能量与矿石块度关系的重要 方法.张文清等[1]通过霍普金森冲击破碎试验探究了煤岩冲击破碎的能量转化关系，分析了破碎能量与破碎粒度之间的相关关系.郭连军等[2]基于SHPB试验建立磁铁石英岩破碎块度与能耗关系模型，并揭示了有效能耗的变化机制.在机械破碎方面，一些学者通过多种破碎试验手段建立了破碎能量与破碎产品粒度模数、粒度分形维数、相对破碎率和Webull模数的关系模型，例如Tavares[3]和胡振中等[4]做的 落锤冲击试验，Buhl等[5]做的弹射冲击破碎试验，Saeidi等[6]做的压缩加载破 碎试验.Stamboliadis[7]使用以往相关试验数据对Gates-Gaudin-Schuhmann粒度分布模型和能量模型综合推导，得到了脆性材料破碎能与颗粒粒度之间理论关系.在磨矿方面，Tsiboukis[8]基于颗粒破碎能量与磨机消耗能量的比值为常数的假设，通过脆性材料的破碎和磨矿试验得到了颗粒尺寸模量与能量消耗的关系.LIU等[9] 使用棒磨机对不同的煤块样品进行破碎，通过Rosin-Rammler分布分析破碎效果，
鲕状赤铁矿的磁化焙烧特性与转化过程分析
鲕状赤铁矿的磁化焙烧特性与转化过程分析 罗立群;陈敏;杨铖;徐俊;刘斌 【摘要】以鄂西某鲕状赤铁矿为研究对象,考察焙烧温度、焙烧时间和物料粒度等因素对磁化焙烧效果的影响,利用X线衍射(XRD)定量分析技术,结合显微镜下观察 统计等手段,探讨鲕状赤铁矿物的磁化焙烧特性、相态转化及焙烧变化规律.研究结 果表明:含铁鲕粒多数由粒径为1～2 μm的致密同心外形壳和10μm的多孔状、 似针铁矿的小颗粒包裹而成,中间夹带有黏土状的高岭石;对含铁(TFe) 49.02％的鲕状赤铁矿,在800℃和60 min的焙烧条件下获得含铁为56.74％,铁回收率为95.54％的较优结果,物料粒度对磁化焙烧矿的质量有较大影响.当温度≤800℃时,很少发生 过还原生成FeO和Fe2SiO4,但含磷与含硅矿物均有相变;当温度为900℃时,生成FeO的质量分数达23.61％,形成弱磁性的Fe3O4-FeO固熔体,不利于焙烧矿的弱 磁选分离.磁化焙烧过程仅改变铁相,而鲕粒结构未变,磁化还原由表及里受扩散作用控制,与鲕粒粒径和致密度密切相关. 【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2015(046)001 【总页数】8页(P6-13) 【关键词】鲕状赤铁矿;磁化焙烧;XRD定量分析;相态变化 【作者】罗立群;陈敏;杨铖;徐俊;刘斌 【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430070;武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉,430070
【正文语种】中文 【中图分类】TD92;TD924 钢铁被称为工业的“骨骼”，铁矿是钢铁工业的支柱。鲕状赤铁矿是我国分布最广、储量最多的沉积型铁矿石，其鲕粒外形主要呈从球形至椭球形的卵石形，典型的 鲕粒结构多为褐铁矿内核被具有深浅不一的棕色物质呈5~10 μm厚的同心外壳交替排列而成[1−3]；因其结构复杂，铁矿物嵌布粒度极细，易泥化，而难以分选。利用常规选矿方法得到的铁精矿品位和回收率都不高，将造成资源的严重浪费 [4−5]。磁化焙烧是解决复杂难选铁矿石选矿的最有效技术之一，目前对其磁化焙烧的研究集中在工艺参数的考察与优化，分选效果因原料产地不同、入选品位高低而异，鲕状赤铁矿焙烧−磁选总体结果是铁品位为56%~59%，铁回收率为 87%~77%，并含有一定的有害杂质磷[6−7]。一些学者进行深度还原或直接还原，可以得到含铁达90%~92%的产品，同时带来了能耗高和添加物用量较大等问题[8−9]；直接还原机理认为包含化学反应、新核生成和晶体成长阶段[10]。因鲕状 赤铁矿的特殊结构，其磁化焙烧过程的特性和转化机理研究较少[11−13]。本文作者以我国鄂西某鲕状赤铁矿为研究对象，在充分考察磁化焙烧条件的基础上，利用X线衍射(XRD)定量分析技术，结合显微镜下观察鉴定与统计分析，探讨了鲕状赤铁矿物的磁化焙烧特性、晶态转化及焙烧变化规律，以期掌握鲕状赤铁矿磁化焙烧工艺的操作参数，为有效开发该类铁矿石提供理论依据和技术支持。 1 实验 1.1 实验样品与试剂 试样来自鄂西某地的鲕状赤铁矿(记为YD)，为洞采坑道，经刻槽取样法采取的矿 样(0~150 mm)。经过颚式开路破碎至粒度小于6.0 mm，混匀缩分后再用对辊闭路流程破碎至粒度小于2.0 mm，经混匀分样后备用。研究试样的多元素化学成分