第十章第十章 烧结原料的预备与加工烧结原料的预备与加工10.1 原料的接受与原料的接受与储存存10.2 原料的中和混匀原料的中和混匀10.3 原料的破碎与原料的破碎与筛分分 10.4 配料工配料工艺及及计算算 10.5 烧结料的混合与制粒料的混合与制粒 原料场原料场(1)原料接受原料接受系统系统 原料场的系统组成及作用原料场的系统组成及作用 原料接受系统由码头、翻车机卸车线、受料槽等部分原料接受系统由码头、翻车机卸车线、受料槽等部分组成，接纳进厂的各种原料及冶金厂内的循环返料。组成，接纳进厂的各种原料及冶金厂内的循环返料。原料堆原料堆场用来堆存来自接受系用来堆存来自接受系统的名种原料，其作用是：的名种原料，其作用是：a、储存存定数量的原料，保定数量的原料，保证冶金厂的平衡消冶金厂的平衡消费。当。当矿源源变动及运及运输不正常，来料不不正常，来料不稳定定时，能在一段，能在一段时间内内稳定向各用定向各用户供料。供料。b、保、保证混匀和整粒作混匀和整粒作业的正常的正常进展，使混匀料堆有比展，使混匀料堆有比较理想的配料比。理想的配料比。c、聚集冶金厂内、聚集冶金厂内产生的可供生的可供烧结利用的各种返料。利用的各种返料。d、运用特殊的堆料方式，使参与下步混匀的原料在造、运用特殊的堆料方式，使参与下步混匀的原料在造堆堆过程中到达一定程度的均化，程中到达一定程度的均化，为混匀混匀发明良好的条件。明良好的条件。 (2)原料堆场原料堆场一次堆场、一次堆场、辅料堆场、辅料堆场、燃料堆场燃料堆场(3)整粒系统整粒系统该系统包括铁矿石、熔剂、燃料的破碎与筛分设备。该系统包括铁矿石、熔剂、燃料的破碎与筛分设备。使各种原料在运用前到达用户要求的粒度。使各种原料在运用前到达用户要求的粒度。混匀系统由予筛分、预配料、混匀料场等部分组成。参混匀系统由予筛分、预配料、混匀料场等部分组成。参与混匀的原料包括一切的含铁粉料如：富矿粉、精矿粉、与混匀的原料包括一切的含铁粉料如：富矿粉、精矿粉、高炉返矿、冶金厂含铁粉尘及混匀料堆的端部返料等。高炉返矿、冶金厂含铁粉尘及混匀料堆的端部返料等。(4)混匀系混匀系统统供料系统由料场的取料设备及通向各用户的胶带运输供料系统由料场的取料设备及通向各用户的胶带运输机组成。机组成。(5)供料系统供料系统(6)取样检验设备取样检验设备原料场的工艺流程原料场的工艺流程 卸卸堆堆系系统统流流程程图图混匀系统混匀系统混匀堆料机混匀堆料机混匀堆料机混匀堆料机水运一次料场水运一次料场水运一次料场水运一次料场陆运一次料场陆运一次料场陆运一次料场陆运一次料场斗轮堆取料机斗轮堆取料机斗轮堆取料机斗轮堆取料机取料机取料机取料机取料机混匀配料槽混匀配料槽混匀配料槽混匀配料槽混混混混匀匀匀匀场场场场滚桶式取料机滚桶式取料机滚桶式取料机滚桶式取料机烧烧烧烧结结结结圆盘配料圆盘配料圆盘配料圆盘配料人字形行走堆料人字形行走堆料人字形行走堆料人字形行走堆料端部料前往一次料场端部料前往一次料场端部料前往一次料场端部料前往一次料场 武武钢钢混混匀匀料料场场工工艺艺流流程程图图 第二层第二层第一层第一层鳞形堆料平面图鳞形堆料平面图 人字形行走布料人字形行走布料 中和混匀中和混匀混匀矿质量评价混匀矿质量评价 混匀效率指数混匀效率指数 M =动摇系数动摇系数 N =M表示混匀操作过程的质量；表示混匀操作过程的质量； N表示输出混匀矿的实物质量。表示输出混匀矿的实物质量。 混匀混匀质量量M很差很差70不良不良7080一般一般8090好好9094很好很好9496（或（或98）非常好非常好对散状料散状料96对液体液体9810.3 原料的破碎与筛分原料的破碎与筛分 (一熔剂的破碎与筛分一熔剂的破碎与筛分普通要求运入烧结厂的熔剂粒度为普通要求运入烧结厂的熔剂粒度为800mm或或400mm，应破碎到，应破碎到30mm，采用的破碎流程有，采用的破碎流程有1锤式破碎机闭路破锤式破碎机闭路破碎流程；碎流程；2还击式破碎机闭路还击式破碎机闭路破碎流程；破碎流程；3棒磨机磨碎开路流棒磨机磨碎开路流程。程。其中前两种流程较为常用，在闭路破碎流程中，又可分预先筛分及检查筛分两种流程锤式破碎机锤式破碎机还击式破碎机还击式破碎机产量高、破碎比大、单位产产量高、破碎比大、单位产品的电耗小、维护比较容易品的电耗小、维护比较容易设备分量轻，体积小，消费才干设备分量轻，体积小，消费才干大，单位电能耗费低，较适宜熔大，单位电能耗费低，较适宜熔剂细破碎剂细破碎 武钢三烧武钢三烧熔剂破碎熔剂破碎筛分流程筛分流程1缓冲冲矿仓；2胶胶带给料机；料机；3锤式破碎机；式破碎机；4振振动筛宝钢石灰宝钢石灰石蛇纹石蛇纹石破碎石破碎筛分流程筛分流程10.3 原料的破碎与筛分原料的破碎与筛分 (二燃料的破碎与筛分二燃料的破碎与筛分烧结消费要求适宜的固体燃料粒度普通为烧结消费要求适宜的固体燃料粒度普通为30mm。宝钢烧结的焦粉粒。宝钢烧结的焦粉粒度小于度小于3mm的占的占80%，平均粒度，平均粒度1.5mm。燃料一段开路破碎流程燃料一段开路破碎流程燃料两段开路破碎流程燃料两段开路破碎流程对辊破碎对辊破碎四辊破碎四辊破碎宝宝钢钢焦焦粉粉破破碎碎工工艺艺流流程程 10.4 配料配料 (一配料的目的和意义一配料的目的和意义目目的的 满足高炉高炉冶足高炉高炉冶炼对烧结成分的要求。成分的要求。 保保证烧结矿质量温度。量温度。 使厂内有方案用料、平衡使厂内有方案用料、平衡稳定消定消费。 优化配料降低本化配料降低本钱。 合理利用合理利用矿产资源。源。TFe0.51.0%CaO/SiO20.050.1%TFe0.30.4%CaO/SiO20.03%FeO0.1%SiO20.2%10.4 配料配料 (二配料方法二配料方法 1.容积配料法容积配料法 容积配料法是根据物料具有一定的堆比重，借助给料设备对物容积配料法是根据物料具有一定的堆比重，借助给料设备对物料的容积进展控制以选混合料所要求的添加比例的一种配料方料的容积进展控制以选混合料所要求的添加比例的一种配料方法。它是经过调理圆盘给料机闸门的开口度或圆盘转速从而控法。它是经过调理圆盘给料机闸门的开口度或圆盘转速从而控制料流的体积即物料的分量。制料流的体积即物料的分量。 分量配料法是按物料的分量进展配料的一种方法，通常称为延分量配料法是按物料的分量进展配料的一种方法，通常称为延续分量配料法。续分量配料法。按原料的分量来配料，它借助于电子皮带秤和调速圆盘，经过按原料的分量来配料，它借助于电子皮带秤和调速圆盘，经过自动调理系统来实现。自动调理系统来实现。2.分量配料法分量配料法3.化学成分配料法化学成分配料法国外有烧结厂用国外有烧结厂用X荧光分析仪分析混合料各种化学成分，控制成分动荧光分析仪分析混合料各种化学成分，控制成分动摇，实现按原料化学成分的配料。摇，实现按原料化学成分的配料。丈量值丈量值下料量下料量Q Q调理量调理量偏向偏向设定值设定值 SP SP操作量操作量调理部分调理部分操作部分操作部分园盘给料机园盘给料机检测部分检测部分电子皮带秤电子皮带秤10.4 配料配料 (三配料计算三配料计算 (1)各种铁料、熔剂、燃料的有关物理性能和化学成分。各种铁料、熔剂、燃料的有关物理性能和化学成分。 (2)烧结矿的技术规格。烧结矿的技术规格。 (3)返矿的循环量。返矿的循环量。 (4)原料的贮备量和供应量。原料的贮备量和供应量。 (5)配料设备的才干，即设备的最大和最小下料量，以及稳定的配料设备的才干，即设备的最大和最小下料量，以及稳定的平均下料量。平均下料量。预预备备数数据据配配料料计计算算方方法法简易实际计算法简易实际计算法 单烧计算法单烧计算法 现场验算法现场验算法 线性规划优化计算法线性规划优化计算法根据烧结根底特性配矿根据烧结根底特性配矿优化配料与化配料与传统配料的区配料的区别做出决策：确定各原料配比做出决策：确定各原料配比得到配料方案得到配料方案优化配料模型优化配料模型给出最优配料方案给出最优配料方案改改动动技技术术规规范范要要求求或或原原料料条条件件重重新新配配料料，或或终终止止配料配料验算：化学成验算：化学成分能否符合要分能否符合要求求?调整部分原料调整部分原料配比配比能否有独一能否有独一最优解？最优解？原始数据原始数据原始数据原始数据否否是是否否是是传统配料传统配料优化配料优化配料传统配料模型传统配料模型初初等等代代数数方方程程模模型型 传统配料模型传统配料模型代数方程的弊端：代数方程的弊端：配料计算中，很多情况下是要求产品成份在一定范配料计算中，很多情况下是要求产品成份在一定范围内动摇，而并不是确定的值围内动摇，而并不是确定的值 如上述方程组只能求解四种原料的配入量，而烧结如上述方程组只能求解四种原料的配入量，而烧结用原料通常近十种甚至十几种，其它几种原料只用原料通常近十种甚至十几种，其它几种原料只能取阅历配比。因此这类求解方法普通是建立在能取阅历配比。因此这类求解方法普通是建立在人为阅历的根底上的。人为阅历的根底上的。 利用初等代数方程组求解，思索的约束条件个数是利用初等代数方程组求解，思索的约束条件个数是有限的，既忽略了对原料允许用量的要求又没有有限的，既忽略了对原料允许用量的要求又没有思索配料本钱的高低。思索配料本钱的高低。 烧结优化配料模型烧结优化配料模型思索烧结配料问题具有多变量、思索烧结配料问题具有多变量、多约束的数学特征，运用线性多约束的数学特征，运用线性规划最优化技术求解烧结配料规划最优化技术求解烧结配料问题问题目的函数：目的函数： 约束条件：约束条件： 烧结优化化配配料料技技术在线调整在线调整技术科技术科最优采购最优采购现场调理配比现场调理配比用料决策用料决策制定规范制定规范质量控制质量控制制定配料方案制定配料方案合理选择用料合理选择用料修订质量规范修订质量规范修订本钱规范修订本钱规范原料价钱定位原料价钱定位外矿采购量外矿采购量实践运用框图运用运用10.5 混合与制粒混合与制粒 (一混合的目的一混合的目的 1、一是加水潮湿、混匀，使混合料的水分、粒、一是加水潮湿、混匀，使混合料的水分、粒度和料中各组份均匀分布；度和料中各组份均匀分布； 2、二是造球，使烧结台车上的料层坚持良好的透、二是造球，使烧结台车上的料层坚持良好的透气性，以利于烧结过程进展。气性，以利于烧结过程进展。水分、粒度、温度水分、粒度、温度10.5 混合与制粒混合与制粒 (二工艺配置二工艺配置 烧结料的混合机理烧结料的混合机理 配合料被送入混合机后，物料随混合机的盘旋而配合料被送入混合机后，物料随混合机的盘旋而不断的运动着。物料在混合机里遭到摩擦力、重力等不断的运动着。物料在混合机里遭到摩擦力、重力等作用，使其产生猛烈运动，因此被混合均匀。作用，使其产生猛烈运动，因此被混合均匀。 混合机旋转时，配合料颗粒沿圆筒内壁上升，混合机旋转时，配合料颗粒沿圆筒内壁上升，沿斜面下降。颗粒群中微细的或密度大的颗粒，沿斜面下降。颗粒群中微细的或密度大的颗粒，与比它大的或密度小的颗粒相比，更有向斜面内与比它大的或密度小的颗粒相比，更有向斜面内部挪动和集中的倾向。部挪动和集中的倾向。 在混合机内颗粒群的运动可以分为三类混合方在混合机内颗粒群的运动可以分为三类混合方式，同时存在并起作用。式，同时存在并起作用。1 1、对流混合：由于颗粒群的挪动引起大的流动，、对流混合：由于颗粒群的挪动引起大的流动，而造球的全体混合。而造球的全体混合。2 2、分散混合：由于临近颗粒相互换位呵斥的部、分散混合：由于临近颗粒相互换位呵斥的部分混合。分混合。3 3、剪断混合：颗粒群内的颗粒相互滑动、冲撞、剪断混合：颗粒群内的颗粒相互滑动、冲撞等呵斥的部分混合。等呵斥的部分混合。 圆圆筒混合机内部物料运筒混合机内部物料运筒混合机内部物料运筒混合机内部物料运动动形状表示形状表示形状表示形状表示图图烧结料的造球机理烧结料的造球机理 物料受水后，在物料颗粒外表被吸附水和薄膜物料受水后，在物料颗粒外表被吸附水和薄膜水所覆盖，同时在颗粒与颗粒之间构成水所覆盖，同时在颗粒与颗粒之间构成U U型环，在水型环，在水的外表张力作用下，使物料颗粒集结成团粒，此时颗的外表张力作用下，使物料颗粒集结成团粒，此时颗粒之间大部分还是充溢空气。此时的团粒强度差，当粒之间大部分还是充溢空气。此时的团粒强度差，当水分一旦失去，团粒便立刻成散粒状的颗粒。由于混水分一旦失去，团粒便立刻成散粒状的颗粒。由于混合机的回转，使得初步构成的团粒在机械力的作用下，合机的回转，使得初步构成的团粒在机械力的作用下，团粒不断地滚动、挤压，那么颗粒与颗粒之间的接触团粒不断地滚动、挤压，那么颗粒与颗粒之间的接触越来越紧，颗粒之间的空气被挤出，空隙变小。此时，越来越紧，颗粒之间的空气被挤出，空隙变小。此时，在毛细力的作用下，水分充填一切空隙，那么团粒也在毛细力的作用下，水分充填一切空隙，那么团粒也就变得比较结实。这些团粒在混合机内继续滚动逐渐就变得比较结实。这些团粒在混合机内继续滚动逐渐长成具有一定强度和一定粒度组成的烧结混合料。长成具有一定强度和一定粒度组成的烧结混合料。矿粒矿粒U型环U型环表示图10.5 混合与制粒混合与制粒 (三效果的评价三效果的评价 混合效率混合效率 混合效混合效果评价果评价 制粒效制粒效果的评价果的评价 混合料粒度分布混合料粒度分布 准颗粒指数准颗粒指数GI0 透气性指数透气性指数 制粒效率制粒效率 干干态抗粉化指数抗粉化指数 人工筛分分级，计算不同粒级的含量 表示细粉的粘附程度 10.5 混合与制粒混合与制粒 (四影响要素四影响要素 1原料性质的影响2加水润湿方法及地点3 混合时间4充填系数 5添加物(五趋势五趋势 设备大型化设备大型化延伸混合时间延伸混合时间强化添加剂强化添加剂新设备开发新设备开发混料及其影响要素混料及其影响要素磁化水磁化水水经过磁化处置后变为磁化水将有利于制粒效水经过磁化处置后变为磁化水将有利于制粒效果的改善，提高烧结的产质量目的。果的改善，提高烧结的产质量目的。通常的水分子之间以氢键衔接水的外表构成蹦通常的水分子之间以氢键衔接水的外表构成蹦紧的面，在外力的作用下，如磁场，使得分子紧的面，在外力的作用下，如磁场，使得分子间间隔添加，氢键断裂，分子的自在度加大，间间隔添加，氢键断裂，分子的自在度加大，水的性质将发生变化。水的性质将发生变化。磁化水磁化水 磁化水是将水以一定的流速经过磁场处置，使得水的溶解氧添加，溶解物质添加，润湿物料的性能改善，降低了水的外表张力和粘度。其作用主要表如今：1提高颗粒的强度和添加成球率 磁化水外表张力和粘度的降低，使得水分子分散迅速，水分子可以迅速的分散和附着在物料外表表达良好的润湿效果，在外力的作用下，使得颗粒之间接近与减少间隔，依托水分子的氢键将颗粒严密的衔接在一同。特别是对强磁性物料。2磁化水可以协助传送热量、氧量和物质，加速烧结反响的进展和固结过程 水经过磁化后，溶解氧的添加17%左右，为料层中的炭氧反响发明了有利条件。有利于加速反响。 磁化水溶解物质的添加10%左右，溶解的物质随水分子分散到颗粒外表或其中，使得物质与物料的接触改善，为固相反响发明了条件，有利于低熔点物质的生成改善烧结矿的固结。磁化水磁化水球团烧结法知识球团烧结法知识烧结矿受原料条件的限制，受原料条件的限制，强度低，运度低，运输易易破碎，而球破碎，而球团矿强度高，但高温性能差，需度高，但高温性能差，需求新的造求新的造块方法。方法。球球团烧结法弥法弥补了了烧结矿和球和球团矿两种工两种工艺的缺乏，改善了的缺乏，改善了质量，有利于量，有利于产量的提高。量的提高。也称小球也称小球烧结和小球和小球团烧结统称称强化制化制粒粒烧结。球团烧结法知识球团烧结法知识球团烧结法球团烧结法HPS特征特征能顺应粗、细不同粒度原料，扩展了原料来源。能顺应粗、细不同粒度原料，扩展了原料来源。矿相构造由分散型赤铁矿和细粒长状铁酸钙构矿相构造由分散型赤铁矿和细粒长状铁酸钙构成，高温复原性和低温复原粉化性能好。成，高温复原性和低温复原粉化性能好。圆盘造球，制粒效果改善，料层透气性提高，圆盘造球，制粒效果改善，料层透气性提高，产量添加。产量添加。球团烧结法球团烧结法HPS工艺特征工艺特征添加了添加了强化造球化造球设备将全部将全部烧结混合料制成小球混合料制成小球团，粒度，粒度510mm510mm。添加了外添加了外滚燃料工序，添加方式，外加燃料工序，添加方式，外加707080%80%；内配；内配2030%2030%，以，以1mm1mm为主。普通建主。普通建议采用采用圆筒外筒外滚燃料，不同粒燃料，不同粒级时间差差别小。小。球团烧结法球团烧结法HPS工艺特征工艺特征新型布料系统新型布料系统圆辊布料使得颗粒破碎，采用宽皮带圆辊布料使得颗粒破碎，采用宽皮带+ +辊式辊式布料。布料。点火前设枯燥段。点火前设枯燥段。防止直接点火易破裂，呵斥透气性下降。防止直接点火易破裂，呵斥透气性下降。产品外观：小球集合体呈葡萄状。产品外观：小球集合体呈葡萄状。球团烧结法球团烧结法HPS运用效果运用效果第十一章第十一章 混合料的烧结混合料的烧结11.1 布料布料11.2 点火点火11.3 烧结 布布料料系系统统表表示示图图烧结混合料布到烧结机台车上之前，先在台车上铺上烧结混合料布到烧结机台车上之前，先在台车上铺上一层一层303040mm40mm厚，普通是经过三次筛的分配器采取的厚，普通是经过三次筛的分配器采取的粒级为粒级为101020202525mmmm的废品烧结矿作为铺底料。的废品烧结矿作为铺底料。一一铺底料底料铺底料的作用铺底料的作用1 1、使烧结的赤热层不与台车篦条直接接触，降、使烧结的赤热层不与台车篦条直接接触，降低了篦条和台车本体的温度，运用寿命延伸，本钱降低了篦条和台车本体的温度，运用寿命延伸，本钱降低；低；2 2、铺底料组成过滤层，防止粉料由炉篦缝被抽、铺底料组成过滤层，防止粉料由炉篦缝被抽走，大大减少废气含尘量，从而减轻除尘器负荷，提走，大大减少废气含尘量，从而减轻除尘器负荷，提高抽风机转子的运用寿命；高抽风机转子的运用寿命；3 3、防止粉料和烧结矿堵塞和粘结炉篦，添加有、防止粉料和烧结矿堵塞和粘结炉篦，添加有效抽风面积，提高料层透气性，强化了烧结过程，使效抽风面积，提高料层透气性，强化了烧结过程，使消费率提高；消费率提高；4 4、使烧结料能烧透而不粘炉篦，废品率提高，、使烧结料能烧透而不粘炉篦，废品率提高，返矿质量改善，燃耗降低，并能准确控制烧结终点；返矿质量改善，燃耗降低，并能准确控制烧结终点；5 5、改善厂区环境和劳动条件。、改善厂区环境和劳动条件。 二布二布 料料1 1、布料的意义、布料的意义 将布到台车上的烧结料分成几层时，各层将布到台车上的烧结料分成几层时，各层的粒度组成和含碳量有所不同，并使各层气体阻的粒度组成和含碳量有所不同，并使各层气体阻力、烧结反响和烧结速度发生变化，对烧结消费力、烧结反响和烧结速度发生变化，对烧结消费率和烧结矿质量产生很大影响。率和烧结矿质量产生很大影响。 2 2、布料的要求、布料的要求1 1、布料应使混合料在粒度、化学成分及水分等、布料应使混合料在粒度、化学成分及水分等沿台车宽度和台车前进方向分布均匀，使混合料具有沿台车宽度和台车前进方向分布均匀，使混合料具有均一的透气性，稳定烧结操作；均一的透气性，稳定烧结操作；2 2、布料应使物料具有一定的松散性，防止产生、布料应使物料具有一定的松散性，防止产生堆积或压紧。但对于松散、堆比重小的烧结料应适当堆积或压紧。但对于松散、堆比重小的烧结料应适当压料，以防烧结速度过快；压料，以防烧结速度过快；3 3、最理想的布料是混合料沿料层高度的分布由、最理想的布料是混合料沿料层高度的分布由上而下粒度变粗，含碳量逐渐减少。上而下粒度变粗，含碳量逐渐减少。11.2 11.2 点点 火火 烧结点火点火过程是点火器程是点火器向向烧结混合料表混合料表层供供热和使混和使混合料中碳素熄合料中碳素熄灭共同加共同加热烧结混合料表混合料表层的的过程。程。 1 1、点火的作用、点火的作用 布到台车上的混合料外表点火能否良好，对于布到台车上的混合料外表点火能否良好，对于废品率和烧结矿质量均有很大影响。废品率和烧结矿质量均有很大影响。 点火温度过低，点火强度缺乏或点火时间不够，点火温度过低，点火强度缺乏或点火时间不够，将使料层外表欠熔，降低表层烧结矿强度并产生大量将使料层外表欠熔，降低表层烧结矿强度并产生大量返矿。点火温度过高或点火时间过长又会呵斥料层外返矿。点火温度过高或点火时间过长又会呵斥料层外表过熔构成硬壳，烧结料层透气性变差，使消费率降表过熔构成硬壳，烧结料层透气性变差，使消费率降低，烧结矿低，烧结矿FeOFeO升高和复原率降低。升高和复原率降低。2 2、点火的要求、点火的要求 烧结过程从混合料表层的燃料着火开场，为烧结过程从混合料表层的燃料着火开场，为使烧结燃料正常熄灭并使表层烧结矿良好粘结，烧结使烧结燃料正常熄灭并使表层烧结矿良好粘结，烧结料的点火应满足如下要求：料的点火应满足如下要求：1 1、混合料表层均匀点火；、混合料表层均匀点火；2 2、有足够高的温度和点火强度；、有足够高的温度和点火强度；3 3、有适宜的高温坚持时间。、有适宜的高温坚持时间。点火参数点火参数点火温度和点火点火温度和点火时间 点火温度要将混合料中的炭点燃，温度必需在点火温度要将混合料中的炭点燃，温度必需在炭的燃点以上。炭的燃点以上。 点火点火时间是在一定的点火温度条件下，提供点是在一定的点火温度条件下，提供点火所需求全部火所需求全部热量所需求的量所需求的时间。点火温度与点火温度与时间是相互关是相互关联的。的。Q=h x A Q=h x A Tg-TsTg-Ts t tQQ点点炽热量；量；hh传热系数；系数；AA点火面点火面积；TgTg点火火焰温度；点火火焰温度；TsTs混合料原始温度；混合料原始温度；tt点火点火时间点火参数点火参数点火点火强度：度：J=Q/60 x V x B 单位面位面积上的上的烧结混合料在点火混合料在点火过程程中所需求供中所需求供应的的热量或熄量或熄灭的煤气量。的煤气量。J点火点火强度；度；V台台车速度；速度；B台台车宽度。度。点火影响要素与控制点火影响要素与控制合理的点火温度和点火合理的点火温度和点火时间 根据点火的要求，根据料根据点火的要求，根据料层高度的情况高度的情况确定适宜的温度和点火确定适宜的温度和点火时间。延伸点火。延伸点火时间虽然然对提高外表提高外表质量有利，但添加点量有利，但添加点炽热耗。耗。对厚料厚料层烧结作用不大，可以相作用不大，可以相应添加保温段或添加保温段或热风烧结。 适宜的点火温度适宜的点火温度应低于物料的熔化温度，低于物料的熔化温度，接近接近软化温度。化温度。 提高点火温度，提高点火温度，缩短点火短点火时间，采用集，采用集中火焰点火，使得混合料在短中火焰点火，使得混合料在短时间内内获得足得足够热量，降低点火燃耗量，降低点火燃耗新型点火器。新型点火器。点火影响要素与控制点火影响要素与控制控制一定的烟气氧含量控制一定的烟气氧含量 烟气中含有一定的氧含量可以保烟气中含有一定的氧含量可以保证混混合料表合料表层的炭充分熄的炭充分熄灭，提高燃料熄，提高燃料熄灭利用率，同利用率，同时提高表提高表层烧结矿质量。量。 烟气含氧量的缺乏，使得燃料熄烟气含氧量的缺乏，使得燃料熄灭速度速度下降，外表下降，外表热量缺乏。同量缺乏。同时熄熄灭时间的延伸，呵斥的延伸，呵斥垂直垂直烧结速度下降，影响速度下降，影响烧结矿产量。量。 烟气含氧量烟气含氧量13%13%左右。根据左右。根据苏联的的阅历，在在313%313%范范围，烟气含氧添加，烟气含氧添加1%1%，利用系数添加，利用系数添加0.5%0.5%点火影响要素与控制点火影响要素与控制提高含氧量的措施提高含氧量的措施1 1添加熄灭时空气的过剩系数。但对于低热值添加熄灭时空气的过剩系数。但对于低热值的高炉煤气作用不大。的高炉煤气作用不大。2 2借助于空气或煤气的预热技术，不仅仅可以借助于空气或煤气的预热技术，不仅仅可以降低点炽热耗，同时有利于添加烟气含氧量。降低点炽热耗，同时有利于添加烟气含氧量。3 3富氧点火无论是高热值还是低热值煤气，富富氧点火无论是高热值还是低热值煤气，富氧点火都是提高烟气含氧量的有效措施。氧点火都是提高烟气含氧量的有效措施。点火影响要素与控制点火影响要素与控制点火负压的控制点火负压的控制过过高高的的点点火火负负压压将将使使得得冷冷空空气气自自点点火火器器下下部部大大量量进进入入点点火火炉炉而而降降低低点点火火温温度度，同同时时使使得得料料面面点点火火不不匀匀。另另一一方方面面高高的的负负压压将将使使得得松松散散料料面面压压紧紧，降低料层透气性。降低料层透气性。过过低低的的负负压压，不不能能保保证证点点火火器器的的熄熄灭灭产产物物进进入入料料层，热量利用变差。层，热量利用变差。点火影响要素与控制点火影响要素与控制点火炉膛压力点火炉膛压力 保证零压力或微正压，目的是防止台保证零压力或微正压，目的是防止台车两侧渗入冷空气，影响点火质量。车两侧渗入冷空气，影响点火质量。措施：加强密封；措施：加强密封； 炉内压力自动调理系统。炉内压力自动调理系统。点火影响要素与控制点火影响要素与控制新型点火器新型点火器 合理的点火工艺还要有新型的点火器合理的点火工艺还要有新型的点火器国内外先进的点火技术表如今：高效低燃耗的点火国内外先进的点火技术表如今：高效低燃耗的点火器；合理的点火参数；合理的组织燃料熄灭。器；合理的点火参数；合理的组织燃料熄灭。先进点火器的特点：先进点火器的特点：1 1采用集中火焰直接点火技术，缩短点火器程度，采用集中火焰直接点火技术，缩短点火器程度，降低点火强度；降低点火强度；2 2采用高效烧嘴，缩短火焰长度，降低点火炉高度，采用高效烧嘴，缩短火焰长度，降低点火炉高度，减小容积，降低热损失；减小容积，降低热损失；3 3降低点火负压，防止冷空气进入，点火沿台车均降低点火负压，防止冷空气进入，点火沿台车均匀。匀。烧结矿冷却和整粒冷却和整粒烧结矿经过鼓鼓风冷却、冷却、筛分，分，按粒度分成三种粒按粒度分成三种粒级产品：品：废品、品、铺底料和返底料和返矿。1 1、烧结矿冷却的意冷却的意义 烧结机尾卸落的机尾卸落的烧结饼温度高达温度高达600600800800，冷却后能，冷却后能给烧结消消费、高炉冶、高炉冶炼、运、运输、总图配置等配置等带来一系列益来一系列益处：1 1、烧结矿冷却后，能有效地冷却后，能有效地进展整粒，改善展整粒，改善烧结矿粒度粒度组成，并成，并筛出出铺底料。在冷却作底料。在冷却作业中高温中高温烧结矿的的显热也有能也有能够被充分利用，使被充分利用，使烧结工序能耗明工序能耗明显降低；降低；2 2、高炉运用粒度均匀的冷烧结矿，能提高高炉内、高炉运用粒度均匀的冷烧结矿，能提高高炉内料柱的透气性和炉顶压力，改善煤气的合理分布，从而料柱的透气性和炉顶压力，改善煤气的合理分布，从而使高炉冶炼得到强化，产量提高，焦比降低；使高炉冶炼得到强化，产量提高，焦比降低；3 3、冷却后的烧结矿可直接用皮带机运输，并向高、冷却后的烧结矿可直接用皮带机运输，并向高炉供料，使厂区总图配置紧凑合理，并能大大简化高炉炉供料，使厂区总图配置紧凑合理，并能大大简化高炉的上料系统。的上料系统。 2 2、烧结矿冷却存在的问题、烧结矿冷却存在的问题1 1、烧结矿在强迫冷却过程中由于遭到急剧冷却，、烧结矿在强迫冷却过程中由于遭到急剧冷却，因此容易粉化，使粉末增多，废品率降低；因此容易粉化，使粉末增多，废品率降低；2 2、增添相应设备，使烧结设备投资添加，设备、增添相应设备，使烧结设备投资添加，设备作业运转率降低。作业运转率降低。 3 3、传热方式、传热方式 高温烧结矿的冷却过程，就是热烧结矿和冷空高温烧结矿的冷却过程，就是热烧结矿和冷空气间的热交换过程。气间的热交换过程。 传热的方式有以下三种：传热的方式有以下三种：1 1、传导传热：热传导是由于大量分子、原子或、传导传热：热传导是由于大量分子、原子或电子的相互撞击，使热量从物体的温度较高部分传至电子的相互撞击，使热量从物体的温度较高部分传至温度较低部分。它是固体中热传送的主要方式。温度较低部分。它是固体中热传送的主要方式。2 2、对流传热：热传送是由于流体内有温度差而、对流传热：热传送是由于流体内有温度差而产生比重差别引起流体流动产生。当流体流过与其本产生比重差别引起流体流动产生。当流体流过与其本身温度不同的外表时，与该外表之间的热交换也是对身温度不同的外表时，与该外表之间的热交换也是对流传热。流传热。3 3、辐射传热：一切物体只需具有热，就能从其、辐射传热：一切物体只需具有热，就能从其外表向周围空间放射电磁波方式的能量。这一能量被外表向周围空间放射电磁波方式的能量。这一能量被其它物体所吸收，可再变成热能，这种热的传送称为其它物体所吸收，可再变成热能，这种热的传送称为辐射传热。辐射传热。4 4、强迫通风冷却原理、强迫通风冷却原理 高温烧结矿的强迫通风冷却过程，虽然有热辐高温烧结矿的强迫通风冷却过程，虽然有热辐射，但主要传热方式为：射，但主要传热方式为：1 1、传导传热：烧结矿的内部的热量向外部分散。、传导传热：烧结矿的内部的热量向外部分散。2 2、对流传热：自然烧结矿外表向周围冷空气传、对流传热：自然烧结矿外表向周围冷空气传热。热。5 5、影响、影响烧结矿冷却的要素冷却的要素1 1、烧结机操作：机操作： 烧结操作上操作上烧结机机烧透是提高冷却效果的先决透是提高冷却效果的先决条件。假条件。假设烧结料在料在烧结机上机上烧不透，机尾卸落的不透，机尾卸落的烧结矿中残碳含量高，中残碳含量高，进入冷却机后入冷却机后强迫通迫通风冷却冷却时，残碳将残碳将继续熄熄灭，产生生“二次二次烧结，降低冷却效果。，降低冷却效果。甚至呵斥冷却机内甚至呵斥冷却机内烧成大成大块无法卸无法卸矿。2 2、热烧结矿的粒度和粒度的粒度和粒度组成：成： 1 1、粒度大小、粒度大小对冷却效果影响很大。冷却效果影响很大。烧结矿粒度粒度越大，从中心到外表的热传导速度受限，使所需求的越大，从中心到外表的热传导速度受限，使所需求的冷却时间延伸；冷却时间延伸； 2 2、粒度越均匀，烧结矿层透气性越好，经过料、粒度越均匀，烧结矿层透气性越好，经过料层的风量添加，对流热交换改善，冷却效果提高。层的风量添加，对流热交换改善，冷却效果提高。3 3、铺料均匀性：、铺料均匀性： 往冷却机台车上铺料不均匀时，冷却空气容易往冷却机台车上铺料不均匀时，冷却空气容易从矿层薄的地方经过；而料层较厚的地方，因阻力大，从矿层薄的地方经过；而料层较厚的地方，因阻力大，经过的风量大，使整个料层冷却效果大大降低。经过的风量大，使整个料层冷却效果大大降低。4 4、强迫通风方式：、强迫通风方式： 相对而言，环式鼓风冷却机的优点相对而言，环式鼓风冷却机的优点1 1、没有空转台车，台车利用率高；环、没有空转台车，台车利用率高；环2 2、一样冷却才干时，设备分量轻，投资少；环、一样冷却才干时，设备分量轻，投资少；环3 3、料层高，烧结矿与冷却风热交换好；鼓、料层高，烧结矿与冷却风热交换好；鼓4 4、风机是在常温下吸风，风机电机容量小；鼓、风机是在常温下吸风，风机电机容量小；鼓5 5、风机小，风机转子磨损小，维修量小；鼓、风机小，风机转子磨损小，维修量小；鼓6 6、安装在地面，容易维修；鼓、安装在地面，容易维修；鼓7 7、废气余热能较充分运用。鼓、废气余热能较充分运用。鼓 5 5、冷却机工艺参数：、冷却机工艺参数： 冷却机才干、冷却风量、负压、冷却温度、料冷却机才干、冷却风量、负压、冷却温度、料层厚度等对冷却效果均有影响。层厚度等对冷却效果均有影响。6 6、冷却设备完好情况：、冷却设备完好情况： 台车变形、风箱与台车间密封胶皮损坏等会使台车变形、风箱与台车间密封胶皮损坏等会使漏风增多，风的有效利用率下降，降低冷却效果。另漏风增多，风的有效利用率下降，降低冷却效果。另外，台车篦板堵塞也会降低冷却效果。外，台车篦板堵塞也会降低冷却效果。6 6、热烧结矿的破碎、热烧结矿的破碎 从烧结机机尾卸落的热烧结饼块度大，并夹有从烧结机机尾卸落的热烧结饼块度大，并夹有粉矿。为能保证冷却机的冷却效果，便于运输、防止粉矿。为能保证冷却机的冷却效果，便于运输、防止堵漏斗事故，并为烧结矿整粒制造良好条件，因此在堵漏斗事故，并为烧结矿整粒制造良好条件，因此在烧结机机尾采用单辊破碎机先进展破碎，称为一次破烧结机机尾采用单辊破碎机先进展破碎，称为一次破碎或热破碎。破碎后的热烧结矿经过带有折射导板的碎或热破碎。破碎后的热烧结矿经过带有折射导板的特殊的布料漏斗，成折线轨迹运转粒度均匀的分层布特殊的布料漏斗，成折线轨迹运转粒度均匀的分层布到鼓风式环冷机台车上。到鼓风式环冷机台车上。7 7、烧结矿整粒的意义、烧结矿整粒的意义1 1、烧结矿粒度上限降低：、烧结矿粒度上限降低： 经二次冷破后，烧结矿粒度上限由一次热破后经二次冷破后，烧结矿粒度上限由一次热破后的的150mm150mm降低到降低到50mm50mm，烧结矿外表积添加，炉内冶炼，烧结矿外表积添加，炉内冶炼时加热快，复原也快。并因烧结矿粒度均匀性改善，时加热快，复原也快。并因烧结矿粒度均匀性改善，使高炉炉料的孔隙率提高，透气性改善，气体阻力损使高炉炉料的孔隙率提高，透气性改善，气体阻力损失降低。失降低。2 2、严厉筛除小于、严厉筛除小于5mm5mm粉末：粉末： 整理后烧结矿小于整理后烧结矿小于5mm5mm的含量不超越的含量不超越5 5。使高。使高炉煤气流分别均匀，煤气利用良好，焦比降低，透气炉煤气流分别均匀，煤气利用良好，焦比降低，透气性改善，鼓入风量添加，产量提高，使高炉冶炼顺行，性改善，鼓入风量添加，产量提高，使高炉冶炼顺行，同时高炉炉尘吹出量明显减少，延伸了炉顶设备运用同时高炉炉尘吹出量明显减少，延伸了炉顶设备运用寿命，改善了厂区环境。寿命，改善了厂区环境。 (3)(3)、便于分级入炉、便于分级入炉(4)(4)、可以分出铺底料、可以分出铺底料 图12-15一次冷破碎、四次冷一次冷破碎、四次冷筛分流程分流程12.3 整粒整粒整粒包括冷烧结矿破碎、整粒包括冷烧结矿破碎、筛分和按粒度分级，以筛分和按粒度分级，以改善炉料的均一性。改善炉料的均一性。经过整粒把烧结矿的粒经过整粒把烧结矿的粒度组成调整到一个理想度组成调整到一个理想的范围内。的范围内。 图12-17一次冷破碎、三次冷一次冷破碎、三次冷筛分流程分流程一次一次筛为双双层振振动筛图12-16一次冷破碎、三次冷一次冷破碎、三次冷筛分流程分流程一次一次筛为固定条固定条筛图12-18两次两次筛分流程一分流程一马钢的整粒流程的整粒流程图12-19两次两次筛分流程二分流程二人造富矿的质量检验内容人造富矿的质量检验内容化学成分分析化学成分分析物理性能物理性能冶金性能冶金性能TFe、FeO、CaO、SiO2、MgO、Al2O3、S、P等等l粒度和粒度组成及筛分指数粒度和粒度组成及筛分指数l采用采用ISO4701规范规范l转鼓强度及抗磨强度转鼓强度及抗磨强度l采用采用GB820987规范规范l球团矿抗压强度球团矿抗压强度l采用采用GB/T1420193规范规范GB670386规范规范l900复原性复原性l采用采用GB/T1324191规范范l500低温复原粉化性能低温复原粉化性能l采用采用GB/T1324291规范范l球球团矿复复原原膨膨胀性性采采用用GB/T1324091规范范l荷重荷重软化性能化性能l无无规范范l荷重熔滴性能荷重熔滴性能l无无规范范TFe、FeO、CaO、SiO2、MgO、Al2O3、S、P等等表表13-1我国我国优质铁烧结矿的技的技术目的目的YB/T-006-91项目名目名称称化学成分化学成分物理性能物理性能冶金性能冶金性能TFeFeO碱度碱度R=CaO/SiO2S转鼓指数鼓指数T(+6.3mm)筛分指数分指数(-5mm)还原粉化原粉化指数指数RDI(+3.15mm)还原原度指度指数数RI指指标5454101.61.60.0470706.060606565允允许波波动范范围0.40.40.50.50.050.05-落下落下强度度检测系系统鼓后鼓后筛摇筛转鼓鼓强度度检测设备圆筒混合筒混合烧结矿的性能检测烧结矿的性能检测软化性能软化性能铁铁矿矿石石不不是是纯纯物物质质的的晶晶体体，因因此此没没有有一一定定的的熔熔点点，它它具具有有一一定定范范围围的的软软熔熔区区间间，在在高高炉炉炼炼铁铁消消费费中中要要求求铁铁矿矿石石熔熔化化温温度度高高，这这样样可可以以坚坚持持较较多多的的气气一一固固相相间间的的稳稳定定操操作作；更更要要求求软软熔熔温温度度区区间间窄窄，由由于于这这可可以以坚坚持持较较窄窄的的软软熔熔带带，有有利利于于煤煤气气运运动动。由由于于矿矿石石软软熔熔温温度度不不固固定定，实实验验中中常常测测定定软软化化开开场场和和终终了了温温度度。通通常常将将矿矿石石在在荷荷反反复复原原条条件件下下收收缩缩率率4 4时时的的温温度度定定为为软软化化开开场场温温度度，收收缩缩率率为为4040时时的的温温度度定定为为软软化化终终了了温温度度。我我国国软软化化性性能能测测定定尚尚无无一一致致规规范范，普普通采用升温法，荷重在通采用升温法，荷重在5050100kPa100kPa之间。之间。 烧结矿的性能检测烧结矿的性能检测软化性能软化性能在在炉炉内内下下降降过过程程中中被被加加逐逐渐渐加加热热，其其体体积积有有所所膨膨胀胀。在在铁铁矿矿石石被被复复原原、分分解解并并到到达达一一定定温温度度后后，开开场场软软化化，变变为为半半熔熔化化状状的的粘粘稠稠物物，随随着着温温度度的的继继续续添添加加，最最后后变变为为液液体体。铁铁矿矿石石软软化化后后，其其气气孔孔度度显显著著减减小小，一一方方面面影影响响复复原原气气体体的的分分散散，不不利利于于铁铁矿矿石石的的复复原原，未未复复原原铁铁矿矿石石的的进进一一步步复复原原将将需需求求大大量量的的热热量量，耗耗费费更更多多的的焦焦碳碳；另另一一方方面面将将恶恶化化高炉料柱的透气性，对高炉冶炼产生不利的影响。高炉料柱的透气性，对高炉冶炼产生不利的影响。同同时时，铁铁矿矿石石开开场场软软化化温温度度及及软软化化温温度度区区间间在在相相当当大大的的程程度度上上决决议议着着初初渣渣的的性性质质和和成成渣渣带带的的大大小小。因因此此，铁铁矿矿石石软软化化温温度度及及软软化化温温度度区区间间的的测测定定结结果果，对对高高炉炉配配料料及及铁铁矿矿石石评价具有重要意义。评价具有重要意义。烧结矿的性能检测烧结矿的性能检测软化性能软化性能影影响响铁铁矿矿石石荷荷重重软软化化性性能能的的要要素素是是多多方方面面的的，普普通通来来说说，主主要要要要素素有有铁铁矿矿石石的的化化学学成成分分、FeOFeO含含量量、碱碱度度、复复原原性性、矿矿物物组组成成及及矿矿物物构构造造及及微微量量元元素素等等，它它们们都都对对铁铁矿矿石石的的软软化温度有一定的影响。化温度有一定的影响。 烧结矿的性能检测烧结矿的性能检测软化性能软化性能烧结矿的性能检测烧结矿的性能检测熔滴性能熔滴性能矿矿石石软软化化终终了了后后，炉炉料料在在高高炉炉内内继继续续往往下下运运动动而而被被进进一一步步加加热热和和复复原原，矿矿石石开开场场熔熔融融，在在熔熔渣渣和和金金属属到到达达自自在在流流动动并并积积聚聚成成滴滴前前，软软熔熔层层中中透透气气性性极极差差，煤煤气气经经过过受受阻阻，因因此此出出现现很很大大的的压压力力降降。根根据据消消费费高高炉炉的的测测定定，软软熔熔带带的的压压力力降降约约占占高高炉炉总总压压力力降降的的6060。因因此此人人们们对对矿矿石石在在模模拟拟高高炉炉冶冶炼炼条条件件下下的的熔熔滴滴过过程程进进展展研研讨讨，并并测测定定其其滴滴落落开开场场和和终终了了温温度度，以以及及测测定定过过程程中中的的压压力力降降作作为为评评价矿石性能的根据。价矿石性能的根据。 烧结矿的性能检测烧结矿的性能检测熔滴性能熔滴性能普通是将普通是将规定分量和粒度的定分量和粒度的矿样，或不，或不经预复原，或复原，或经预复复原到原到规定程度到达高炉内定程度到达高炉内矿石石进入入软熔熔带时的复原度，的复原度，放入底部有孔的石墨坩放入底部有孔的石墨坩埚内，内，试样上下均上下均铺有一定厚度的焦有一定厚度的焦炭以模炭以模拟软熔熔带中的焦窗。然后上面荷重中的焦窗。然后上面荷重5050100kPa100kPa，由下，由下部通入部通入规定成分和流量的复原性气体，并以一定的升温速度定成分和流量的复原性气体，并以一定的升温速度将温度升到将温度升到1500150016001600进展展实验测定。国内普遍采用定。国内普遍采用压差差陡升温度表示陡升温度表示矿石开石开场熔化温度，第一滴液滴下落温度表示熔化温度，第一滴液滴下落温度表示滴落温度，以开滴落温度，以开场熔化和开熔化和开场滴下的温度差滴下的温度差为熔滴温度区熔滴温度区间，以最高以最高压差差PmaxPmax阐明熔滴区的透气性情况。从高炉操作要明熔滴区的透气性情况。从高炉操作要求，熔滴温度高一些，区求，熔滴温度高一些，区间窄一些，窄一些，PmaxPmax低一些低一些为好。好。 烧结矿的性能检测烧结矿的性能检测熔滴性能熔滴性能