抽风烧结工艺流程
烧结工艺规程
烧结工艺规程目录焙烧厂工艺技术操作规程矿石的加工工艺烧结配料工艺技术操作规程一、配料方法:(一)验算法:该法首先应根据实际生产经验假定配料比,并根据各种物料的水分、烧损、化学成分等项原始数据,计算烧结矿的化学成分,看其是否满足规定的指标的要求。
1、在进行配料计算前,必须已知下列数据:1)各种原燃料的有关物理性能与化学成分;2)烧结矿的技术条件;3)烧结矿的循环量;4)原料的贮存与供应量;5)配料设备的能力。
2、步骤为:(1)确定配料比:根据烧结矿技术的要求及原料供应计划、化学成分来确定各种原料的配料比。
(2)计算干料量:干料量(%)=湿料配比X(100-水分)总干料量Σ干料=各种干料量之和(3)计算残存量(烧成量):残存量(%)=干料量X(100-烧损)焦粉残存量(%)=焦粉干料配比X(100-烧损)=焦粉干料比X灰分总残存量Σ残存量=各种原料残存量之和(4)计算进入配料中的各种组分:进入配料中各种原料的含铁量(%):W(TFe)=某原料含铁量X某原料干料配比总含铁量ΣW(TFe)=各原料含铁量之和进入配料中各种原料的SiO2含量(%)W(SiO2)=某原料SiO2的质量分数X某原料干料配比总SiO2含量ΣW(SiO2)=各原料含SiO2量之和进入配料中各种原料的CaO含量(%):W(CaO)=某原料CaO的质量分数X某原料干料配比总CaO含量ΣW(CaO)=各原料含CaO量之和(5)验算烧结矿R(碱度):∑W(CaO)R=∑W(SiO2)(6)计算烧结矿的化学成分:W(TFe)=各种原料带入的TFe之和÷总残存量W(SiO2矿)=各种料带入的SiO2之和÷总残存量W(CaO矿)=各种料带入的CaO之和÷总残存量若验算的烧结矿碱度和烧结矿成分达到要求,则预定的配料比即为实际配料比。
(二)、单烧法:它是以一种含铁原料,按烧结矿技术要求,配加适当的熔剂和燃料,使其碱度或MgO的含量达到预定的规格,这样所得出的烧结矿的含铁量称为该种含铁原料的单烧值。
烧结和球团
烧结和球团富选得到的精矿粉,天然富矿破碎筛分后的粉矿,以及一切含铁粉尘物料(如高炉、转炉炉尘,轧钢皮,铁屑,硫酸渣等)不能直接加入高炉,必须将其重新造块,烧结和球团是最重要最基本的造块方法。
这不仅解决了入炉原料的粒度问题,扩大了原料来源,同时,还大大改善了矿石的冶金性能,提高高炉冶炼效果。
烧结1)烧结生产工艺流程一.烧结的概念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. 烧结生产的工艺流程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,如下图所示:1.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。
③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。
2.配料与混合配料目的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满足高炉冶炼的要求。
混合目的:使烧结料的成分均匀,水分合适,易于造球,从而获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合作业:加水润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同,可采用一次混合或二次混合两种流程。
一次混合的目的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。
二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透气性。
3.烧结生产烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。
①布料将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。
当采用铺底料工艺时,在布混合料之前,先铺一层粒度为10~25mm,厚度为20~25mm 的小块烧结矿作为铺底料,其目的是保护炉箅,降低除尘负荷,延长风机转子寿命,减少或消除炉箅粘料。
烧结工艺介绍
烧结原料 三、回收料 在冶金及其它一些工业生产部门有不少副产 品,其含铁量都比较高,这些工业副产品如当作 废物抛弃,造成资源浪费而且导致环境恶化。烧 结配用这类工业副产品作为原料后,不仅可以降 低烧结成本,而且可以综合利用资源,保护环境 不被污染。烧结厂常用的工业副产品有: 1、瓦斯灰 瓦斯灰是高炉煤气带出来的炉尘,通常含铁40% 左右,它实际上是矿粉和焦粉的混合物。瓦斯灰 的粒度较细,呈深灰色,亲水性差。烧结料中加 入部分瓦斯灰,可节约铁料和燃料消耗。加上价 格低廉,还可以降低成本。进厂的瓦斯灰,要适 当加水润湿,以便运输和改善条件。
烧结工业的发展概况 2、工艺先进化,已被证实和利用的新工艺有: (1)改善原料中和(建立机械化和计算机控制的原料 场); (2)改善原料准备工艺(添加生石灰或消石灰,燃料分 加,分层布料,强化制粒等); (3)改进烧结技术(厚料层、高负压、高碱度、低燃耗, 混合料预热,富氧和热风烧结等) (4)强化烧结矿产品粒度。 (5)强调环境保护、资源综合利用烧结厂余热利用等。
烧结基本知识 二、烧结与炼铁的关系 烧结生产是炼铁生产的前工序,是整个钢铁工业生 产中的一个不可缺少的重要环节,也就是炼铁生产 的原料准备。烧结生产是为高炉服务的,所以烧结 矿的质量很大程度上决定了高炉生产的各项经济技 术指标和生铁质量。烧结生产的主要任务,是将铁 矿粉进行造块,为高炉冶炼提供优质的人造富矿。
技术质量处: 技术质量处:孙石磊
大纲
烧结基本知识 烧结工业发展概况 烧结原料介绍 烧结设备 烧结工艺流程 烧结矿的分类
一、为什么要进行烧结 在自然界中,金属状态的铁是极少见的。一般都和 其它元素结合成化合物。随着工业的发展,能直接 用于高炉冶炼的富矿越来越少,使得人们不得不开 采贫矿(品位25-40%)。但是贫矿直接入炉冶炼是 不经济的,所以,必须经过选矿处理,要选矿,就 必须对矿石进行破碎研磨。这样,选矿后的矿粉, 品位提高了,但其粒度(<0.043mm>90%)不符合 高炉冶炼要求,因此,对于开采出和筛选出来的矿 粉都必须经过造块后方可用于冶炼。
烧结工艺流程图之欧阳理创编
烧结工艺流程图:图片:烧结工艺流程图:烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将铁矿粉、粉(无烟煤)和石灰按一定配比混匀。
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。
由于烧结技术具体的作用和应用太广泛了, 以下介绍一下烧结生产在钢铁工业粉矿造块的意义和作用我国的铁矿石大部分都是贫矿,贫矿直接入炉炼铁是很不合算b,因此必须将贫矿进行破碎、选出高品位的精矿后,再将精矿粉造块成为人造富矿才能入高炉冶炼。
所以,粉矿造块是充分合理利用贫矿的不可缺少的关控环节。
富矿的开采过程中要产生粉矿,为了满足高炉的粒度要兔在整较过程中也会产生粉矿,粉矿直接入炉会51起高炉不顺。
恶化高炉技术经济指标,因此粉矿也必须经过造块才能入炉。
粉矿经过迭决后,可以进一步控制相改善合铁原料的性肠获得气孔串高、还原性好、强度合适、软熔温度较高、成份稳定的优质冶金原料,有助于炉况的稳定和技术经济指标的改善。
粒矿造块过程中,还可以除去部份有害杂质,如硫、氟、砷、锌等,有利于提高生铁的质量。
因为人造富矿比天然富矿更具有优越性,成为了现代商炉原料的主要来源。
粉矿迭块还可综合利用含铁、合被、台钙的粉状工业废料,如高炉炉尘、钢迢、轧钢皮、均热炉渣、硫酸渣、染料铁红、电厂烟尘灰笔适当配入可以成为廉价的高炉好原料,又可以减少环境污染,取得良好的经济效益和社会效益。
粉矿造铁是现代高炉冶炼并获得优质高产的基础,对于高炉冶炼有君十分重要的意义,是钢铁工业生产必不可少的重要工序,对钢铁生产的发展起着重要作用。
1.2 粉矿造块的方法粉矿造块方法很多,主要是烧结矿和球团矿。
此外,还有压制方团矿、辊压团矿、蒸养球团t碳酸化球团,其成球方式和固结方法与球团矿不同,还有小球烧结,国外称为HPs球团化挠结矿,界于球团和烧结之间;还有铁焦生产,是炼焦和粉矿造块相结合。
球团矿的焙烧方法主要乞竖队带式焙烷仇链蓖机—回转窃。
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、详述热处理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。
据估计,每生产1t生铁须要1.7~1.9t铁矿石,若就是贫矿,须要的铁矿石则更多。
另外,由于长期的采矿和消耗,能够轻易用以炼钢的富矿愈来愈少,人们不得不大量采矿贫矿(含铁25%~30%)。
但贫矿轻易浸出炼钢就是很不经济的,所以必须经过选矿处置。
选矿后的精矿粉,在含铁品位上就是提升了,但其粒度不合乎高炉炼钢建议。
因此,对采矿出的粉矿(0~8mm)和精矿粉都必须经过造块后方可以用作炼钢。
我国铁矿资源多样,但贫矿较多,约占到80%以上,因此,炼钢前大都需经碎裂、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)热处理工艺:自1978年马钢冷烧技术科技攻关顺利后,一批重点企业和地方骨干企业基本顺利完成了苏烧改冷烧工艺。
部分企业投入使用原料搅匀料场,并投入使用,绝大多数钢铁企业同时实现了自动化配料、混合机加强制粒、偏析布料、加热筛分、整粒及砌底料技术。
(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,我国最小烧结机75m2,60年代130m2,80年代265m,90年代宝钢二、三期和武钢等450m烧结机相继投产,这些都就是我国自行设计、自行生产,并同时实现自动化生产的。
《钢铁冶金》第二章铁矿烧结
四、燃料燃烧和传热
❖ 烧结料中固体碳的燃烧为形成粘结所必须的液相和进行 各种反应提供了必要的条件(温度、气氛)。烧结过程所需 要的热量的80~90%为燃料燃烧供给。然而燃料在烧结混 合料中所占比例很小,按重量计仅3~5%,按体积计约 10%。在碳量少,分布稀疏的条件下,要使燃料迅速而 充分地燃烧,必须供给过量的空气,空气过剩系数达 1.4~1.5或更高。
❖ 随着烧结过程的进行,燃烧层向下移动,烧结矿层增厚, 自动蓄热作用愈显著,愈到下层燃烧温度愈高。这就出现 上层温度不足(一般为1150℃左右),液相不多,强度较低, 返矿较多;而下部温度过高,液相多,过熔,强度虽高而 还原性差,即上下烧结矿质量不均的现象。为改善这种状 况,提出了具有不同配碳量的双层或多层烧结的方法。即 上层含碳量应高于平均含碳量,而下层应低于平均含碳量, 以保证上下层温度均匀,质量一致。而且节省燃料。苏联 采用分层烧结某矿粉,下部含碳量低1.2%,节省燃料10%, 联邦德国某厂使用双层烧结,节省燃料15%,日本用此法 节省燃料10%。
❖ 随着烧结料层的增厚,自动蓄热量增,有利于降低燃料 消耗,但随着料层厚度增加,蓄热量的增加逐渐减少,所 以燃耗降低幅度也减小。当烧结矿层形成一个稳定的蓄热 层后,则蓄热量将不再增加,燃耗也不再降低。因此,从 热量利用角度看,厚料层烧结是有利的,但不是愈厚愈好, 在一定的条件下,存在着一个界限料层高度。同时料层高 度的进一步增加还受到透气性的限制。
❖ 在某一层中可能同时进行几种反应,而一种反应又可能在几层中进行。 下面对各过程分别进行研究和讨论。
二、烧结料中水分的蒸发、分解和凝结
❖ 任何粉料在空气中总含有一定水分,烧结料也不例外。除 了各种原料本身带来和吸收大气水分外,在混合时为使矿 粉成球,提高料层透气性,常外加一定量的水,使混合料 中含水达7~8%。这种水叫游离水或吸附水。100℃即可 大量蒸发除去。如用褐铁矿烧结,则还含有较多结晶水 (化合水)。需要在200~300℃才开始分解放出,若含有粘 土 质 高 岭 土 矿 物 (Al2O3·2SiO2·H2O) 则 需 要 在 400~600℃ 才能分解,甚至900~1000℃才能去尽。
烧结及工艺流程
MgO 3.08 4.75 2.96 38.00 9.14 0.33 0.63 0.47 0.38
邢台德龙钢铁烧结厂
焦粉通过四辊破碎机进行破碎,并通过皮带输送到原料 料仓,其他原料直接由天车运至料仓,通过计算,按一 定的配料比进行自动配料,通过配料皮带输送至混料皮 带;混合料配加各除尘产物,并输送至一次混合机,经 一次混合机混匀、加水润湿,经皮带输送至二次混合机, 进行充分混匀、制粒,再由皮带运送至混合料矿槽;混 合料通过圆辊与多辊布料机,布到台车上,并适当平料。 布好的混合料进行点火并通过抽风作用,使混合料中的 焦粉燃烧,产生高温,混合物软化或熔化,生成液相, 随温度降低,液相冷却而凝固成块;抽风烧结完毕后, 经单辊破碎机将烧结料破碎,再经环式冷却机,通过鼓 风进行冷却,冷却完毕后通过振动筛进行筛分、整粒后 直接进入成品仓,最后经皮带送至高炉。
它对烧结过程及烧结矿产量、品质影响很大。 烧结燃料是指在烧结料层中燃烧的固体燃料,常用
的是焦粉和无烟煤粉,我厂主要使用焦粉。 对烧结所使用的固体燃料总的要求是:固定碳含量
高、挥发分、灰分、硫含量要低。
邢台德龙钢铁烧结厂
三、烧结工艺流程
烧结生产过程就是根据炼铁的要求,将细粒的含铁 原料、熔剂、燃料进行配料、混合造球、铺料点火、抽 风烧结,而后再降温固结,经破碎筛分、冷却整粒后把 成品烧结矿运往高炉。
41.5 Al2O3
SiO2 0.52 0.36 0.15 0.21 0.20 0.73 1.13 0.85 1.17 0.28 5.59 2.74
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:
烧结生产线工艺流程
固体燃料
无烟煤是煤中固定碳含量最高, 挥发份最少的煤。对固体燃料 化学成分要求:固定碳含量高, 灰分、挥发份、含硫低。
固体燃料的运输及破碎
265m2烧结机使用燃料由原料 厂通过皮带机运至烧结区域燃 料破碎室料斗内,经电子皮带 秤直接拖出供三台Φ900×700 四辊破碎机破碎,成品由皮带 机运至配料室。
灰尘由仓式泵气力输送至灰尘仓。
配料室排料系统
混匀矿采用Φ2800圆盘给料机 排料,配料电子秤称重;
燃料和熔剂及冷返矿直接用配 料电子秤拖出;
生石灰的排料、称量及消化通 过叶轮给料机、螺旋秤及消化 器完成。
配料室排料系统
灰尘经叶轮给料机、螺旋、加 湿机、配料电子秤称重;
以上几种原料按设定比例经称 量后给到混合料的胶带机上, 送往一次混合室。
二次混合机为了提高混合料温度, 混合机配一套蒸汽预热装置。
混合机组成
根据烧结工艺的要求,该设备配 有一套喷水装置,以保证物料达 到一定湿度,从而有利于混合和 造球。为了便于观察物料混合情 况,给水法兰设置在排料端,给 水阀门由烧结工艺配置,用来调 节给水量的大小。
烧结室
烧结机的有效抽风面积为 265m2,台车宽度3.5m,栏 板 高 度700mm。经点火炉点 火后开始烧结,烧结终结的热 烧结饼经机尾卸至 Φ2000×3740mm的单辊破碎 机。
配
料
配料是按烧结矿的质量指标要求和 原料成分将各种烧结料按一定比例 配合在一起的工序过程。
265m烧结机采用单列配料室,共 设14个矿槽(为称重矿槽),其中 混匀矿5个、灰尘仓1个、冷返矿2 个、燃料2个、石灰石2个、生石灰 2 个。
配料
配料目前一般有两种方法,即容 积配料法和质量配料法。
烧结过程的基本理论
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:
