烧结培训教材

烧结培训教材主讲人：王立华单位：技术处2010年7月第一章概论•学习目标•了解烧结工艺的目的和意义，掌握烧结的主要经济技术指标。•知识要求•烧结矿生产的目的及意义•烧结工艺流程•烧结主要经济技术指标第一章概论第一节烧结工艺概述•一、烧结的定义•所谓烧结，就是将各种粉状含铁原料，按照要求配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒后布道烧结设备上点火烧结；在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，液相物质润湿其他未熔化的矿石颗粒；随着温度的降低，液相物质将矿粉颗粒粘结成块。这个过程称为烧结，所得的块矿叫烧结矿。第二节烧结工序流程简介•烧结生产工艺流程通常由下列几部分组成：含铁原料、燃料和熔剂的接受和贮存；原料、燃料和熔剂的破碎筛分；烧结料的配料、混合制粒、布料、点火和烧结；烧结矿的破碎、筛分、冷却和整粒。根据原料条件、工厂生产规律和对产品的要求不同，其流程繁简不一。第一章概论•唐山建龙烧结厂烧结作业区共分5个组，分别为配料组、造球组、看火组、成品组、运行组。生产工艺流程及平面布置图如下：第一章概论配料一次混合圆盘造球烧结破碎冷却筛分成品第三节烧结工艺重要指标介绍一、生产指标•烧结矿产量•定义：指由烧结机生产的全部烧结矿量(单位：吨)。•公式：有实物计量的烧结厂以出厂时的成品计量数据为准，其产量统计以计量磅单数据为准；无实物计量或计量误差较大的按下列公式理论计算：烧结矿月产量＝高炉入炉净矿＋入炉前筛下粉末量*x%＋烧结矿外销量±矿槽及料场月初月末储存差额±上料称量误差(单位：吨)。•说明：•入炉净矿按实际计量数据；•称量误差由计量部门定期校验，按校验情况调整；•入炉前筛下粉末量以实际过磅计量数量为准；•烧结矿外销量以实际过磅计量数量为准；•筛下总返矿中烧结矿和球团矿的所占比率分别为x%,y%,按实际构成权重确定固定比率(扣除外购矿的筛下因素）；•烧结矿生产中的内循环返矿不计入产量。第一章概论•二、技术经济指标•1）、烧结机有效面积利用系数•定义：•烧结机每平方米有效面积每小时产出的烧结矿量（单位：吨/平米.小时）•公式：•子项：烧结矿产出量（吨）•母项：有效面积×实际作业台时•2）、烧结机台时产量•定义：•台时产量是一台烧结机平均一小时的烧结矿生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。•公式：•子项：总产量（吨）•母项：生产总时数（小时）•说明：•生产总时数=月历总时数-设备月历定修实际总时数-设备故障总时数-操作延误总时数•此项指标体系烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小有关。第一章概论•3）、烧结矿合格率定义：检验合格烧结矿量占烧结矿检验总量的百分比（单位：%）•公式：•子项：烧结矿检验合格量（吨）×100•母项：烧结矿检验总量（吨）•4）、烧结矿一级品率•定义：烧结矿一级品量占烧结矿检验合格量的百分比（单位：%）•公式：•子项：烧结矿一级品量（吨）×100•母项：烧结矿检验合格量（吨）•5）、吨烧结矿燃料消耗•定义：生产每吨合格烧结矿所消耗某种燃料量（千克/吨）•公式：•子项：某种燃料消耗量（吨）×1000•母项：烧结矿产出量（吨）•说明：燃料指煤粉或焦粉。第一章概论•6）、烧结矿含铁原料消耗•定义：生产每吨烧结矿所消耗的含铁原料量（千克/吨）•公式：•子项：含铁原料总消耗量（千克）•母项：烧结矿产量（吨）•说明：•含铁原料包括铁精粉、铁富矿粉、外循环返矿粉、进口矿粉、除尘灰、钢渣、污泥、氧化铁皮等；•含铁原料为干基，水分以质检部门提供的数字为准；•铁精粉是指铁矿石经过选矿工艺流程，加工富集后获得的含铁品位较高。杂质较少、符合质量要求的产品，铁富矿粉指在富矿（含铁品位45%以上）的开采过程中产生和在炼钢块矿、炼铁块矿的选矿好破碎过程中的粉料；•各种消耗可以计量部门提供的数字为准，也可以按公式：某种含铁原料消耗=收入量+期初库存–期末库存。第一章概论•7）、吨烧结矿熔剂消耗•定义：生产一吨烧结矿所消耗的熔剂量（千克/吨）•公式：•子项：熔剂消耗总量（千克）•母项：烧结矿产量（吨）•说明：烧结矿熔剂包括石灰石、消石灰、生石灰、白云石粉、菱镁石粉等。•8）、烧结返矿率•定义：烧结矿返矿量占烧结矿入炉量及烧结返矿量之和的百分比（单位：%）•公式：•子项：烧结矿返矿量（吨）×100•母项：烧结矿入炉量+烧结矿返矿量（吨）•说明：数据统计以计量部门实际计数量为准。•9）、工序能耗•定义：烧结工序能耗是指烧结生产所用全部能源折算成标煤量与烧结矿产量之比.说明：工序能耗越多，说明该工序的能源消费越大。第一章概论•为了降低工序能耗，我们可以采取以下措施：•①加强能源管理；②实行低碳厚料层操作；③堵好漏风④改革工艺；⑤提高设备作业率；⑥搞好余热回收利用。第一章概论•三、质量指标•1）、烧结矿品位•定义：指烧结矿含铁率(单位：％)。•公式：•子项：[∑每个试样所代表的烧结矿产出量（吨）×该试样化验含铁量（%）]×100(吨)•母项：∑烧结矿产出量（吨）•2）、烧结矿品位稳定率•定义：检验总量中品位波动符合标准的量占检验总量的百分比（单位：%）。•公式：•子项：检验总量中品位波动符合标准的量（吨）×100•母项：检验总量（吨）•3）、烧结矿碱度（R）•定义：烧结矿中氧化钙含量与二氧化硅含量的比值（单位：倍）。•公式：•子项：烧结矿中氧化钙含量（%）•母项：烧结矿中二氧化硅含量（%第一章概论•4）、烧结矿碱度稳定率•定义：检验总量中碱度波动符合标准的量占检验总量的百分比（单位：%）。•公式：•子项：检验总量中碱度波动符合标准的量（吨）×100•母项：检验总量（吨）•5）、烧结矿转鼓指数•定义：试样检测后粒度大于规定标准的重量与总试样重量之比(单位：%)。•公式：•子项：试样检测后粒度大于规定标准的重量（千克）×10•母项：试样总重量（千克）•6）、烧结矿筛分指数•定义：试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿占试样总重量的百分比(单位：%)。•公式：•子项：试样筛分后小于标准规定粒度的烧结矿总重量（千克）×100•母项：试样总重量（千克）第一章概论•7）、烧结矿氧化亚铁含量•定义：烧结矿中氧化亚铁含量的百分比（%）。•公式：•子项：烧结矿中含氧化亚铁量（吨）×100•母项：烧结矿产出总量（吨）•8）、低温还原粉化指数（RDI）•定义：•还原粉化指数（RDI）表示铁矿石先还原再通过转鼓实验后的粉化程度。分别用转鼓实验后筛分得到的大于6.30毫米、大于3.15毫米和大于0.5毫米的物料质量与还原后试样总质量之比的百分数表示，并分别用+6.3毫米（RDI-1+6.3）、-3.15毫米（RDI-1-3.16）和-0.5毫米（RDI-1-0.6）三个代号加以表达。第一章概论第二章原料知识•学习目标•了解烧结主要原料的性质，掌握其作用以及对原料的要求。•知识要求•烧结的主要原料•各种原料的性质•对原料的要求•烧结原料相关设备第二章原料知识•第一节烧结原料的特性与要求•烧结原料主要由含铁原料、熔剂、燃料组成。下面我们分别对这三种原料进行介绍。•一、烧结含铁原料：•含铁原料的分类•烧结含铁原料主要有铁矿粉、除尘灰、返矿、炼钢污泥等。而最主要的含铁原料是铁矿石，铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。第二章原料知识•2、铁矿石的性质•磁铁矿：磁铁矿的主要存在形态是Fe3O4。FeO越高，磁性率越大。此外，有的磁铁矿含钛和钒，叫做钛磁铁矿和钒磁铁矿。•赤铁矿：赤铁矿的矿物成分是不含结晶水的三氧化二铁（Fe2O3），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，理论含铁量为70%。赤铁矿的条痕为红色。第二章原料知识•褐铁矿：褐铁矿是一种含结晶水的三氧化二铁，可以用mFe2O3·3H2O来表示。•菱铁矿：菱铁矿是一种含铁的碳酸盐，化学式FeCO3，理论含铁量为48.2%。它在空气中的氧和水的作用下，易变成褐铁矿，这种褐铁矿一般覆盖在菱铁矿的表层。第二章原料知识磁铁矿样本第二章原料知识赤铁矿样本第二章原料知识褐铁矿样本第二章原料知识菱铁矿样本第二章原料知识•3、烧结生产对铁精粉的要求•铁精粉是选矿厂的最终产品，在烧结生产中要求如下：•1）、铁量愈高愈好。含铁量是衡量铁精粉品质的主要指标。含铁量愈高，生产出的烧结矿含铁量也愈高。现在一般企业要求入厂品位达到66%以上。脉石及有害杂质要少。•2）、酸性氧化物（SiO2、Al2O3）含量要低，而CaO和MgO含量高一点，经济价值也增高。有害杂质S、P等要少。•3）、铁精矿粉的粒度•精矿粉粒度很细，小于200目的占60%以上，精矿粒度粗细与矿石的晶粒大小有关，与磨矿工艺有关。精矿粒度除用网目表示外，还经常用比表面积表示。所谓比表面积是指单位质量或单位体积精矿粉所具有的表面积，单位为cm2/g或cm2/cm3。对于烧结生产来说，精矿粉不宜太细。要求富矿粉粒度一般8mm。•：如何目测判断精矿粉品位？•从精矿粉的粒度和颜色来进行判断：⑴精矿粉的粒度越细其品位越高，判断精矿粉粒度的精细，可以用手拇指和食指捏住一小撮矿粉反复搓捏，靠手感来判断粒度粗细。⑵目测颜色来判断精矿粉品位的高低，一般来说颜色越深其品位越高第二章原料知识第二章原料知识•4、其他含铁原料•1）、富矿粉•化学成分符合高炉冶炼要求的天然富矿，在入炉前要经过多段破碎和筛分，使其粒度下限达到8-10mm，也就产生了小于8-10mm的粉矿。这些矿粉，在烧结生产时参加配料，即可提高料层透气性又可合理利用富矿粉。•下面简单介绍几种进口矿性质。•CVRD（卡拉加斯）：主要成分是赤铁矿，高铁低铝，透气性一般。烧结性能较好，含部分Mn，水分高不利于卸船。（目前建龙使用的巴西粉）•MBR：主要成分是镜铁矿，高铁低铝，粒度细、透气性一般。烧结性能较好，但超过15%以后对RDI不利，主要用于调节混匀矿成分、粒度。（建龙曾用过的巴西粉）•纽曼山：主要成分是赤铁矿，成分可，且稳定，粒度好，但AL2O3较高。烧结成球性好，有利于改善烧结性能，但增加配比后效果不明显。第二章原料知识•杨迪：典型粗粒褐铁矿，AL2O3较低。烧结性能可，多配影响生产率，但可降低配矿成本。•罗布河：典型粗粒褐铁矿，与杨迪比，品位低铝高。烧结性能不如杨迪（热爆裂性能差），配比大于8%是对RDI影响显著，但可降低成本。•果阿：主要成分是赤铁矿，成分一般，AL2O32.2%左右且波动较大，属于致密型矿，烧结性能不良，可降低成本。•白蓝蒂拉：主要成分是赤铁矿，高铁低硅，AL2O31.75%，属于印度比较好的一种矿石，但成分有波动。烧结性能较好，可代替部分巴西矿。•南非依斯科尔：主要成分是赤铁矿，高铁，硅、AL2O3介于巴西和澳矿之间，矿石较硬，K2O高（0.127%）。烧结性能尚可，但K、Na高，须限量使用。第二章原料知识•2）、高炉炉尘•高炉炉尘是从高炉煤气系统中回收的高炉瓦斯灰，它主要由矿粉、焦粉及少量石灰石粉组成。含铁30%-55%，含C8%-20%。目前高炉每炼1t生铁炉尘量为30-50kg。炉尘可作烧结原料，能节约熔剂和焦炭消耗，降低生产成本。高炉尘亲水性较差，但对黏性大，水分高的烧结料，添加部分高炉尘能降低烧结料水分并提高透气性。•3）、轧钢皮（氧化铁皮）•轧钢皮是轧钢过程中剥落下来的氧化铁皮。轧钢皮一般占总钢材的2%-3%，含铁60%-75%，并且有害杂质少、密度大，是很好的烧结原料。第二章原料知识•4）、硫酸渣•硫酸渣是化工厂黄铁矿制硫酸的副产品。硫酸渣有两种，一种是红色的，粒度粗（3-0.1cm），含铁低（＜35%），主要是赤铁矿；另一种是黑色的粒度细（＜0.1mm）、含铁高（50%左右），主要是磁铁矿。•5）、氧化转炉炉尘•氧化转炉炉尘是从氧化转炉的炉气中经除尘器回收的含铁原料，含铁量为60%-70%，并含有钢渣和石灰粉末，粒度小于0.1mm。每炼1t钢炉尘量达20-50kg。•此外唐山建龙还用竖炉返矿、竖炉除尘灰和布袋除尘灰、炼钢污泥等含铁原料。第二章原料知识•二、熔剂•1、熔剂的作用•①熔剂是高炉冶炼过程中