燒結(jié)工藝流程圖.doc

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1、燒結(jié)工藝流程圖: 圖片: 燒結(jié)工藝流程圖: 燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個重要環(huán)節(jié),它是將鐵礦粉、粉(無煙煤)和石灰按一定配比混勻。經(jīng)燒結(jié)而成的有足夠強(qiáng)度和粒度的燒結(jié)礦可作為煉鐵的熟料。利用燒結(jié)熟料煉鐵對于提高高爐利用系數(shù)、降低焦比、提高高爐透氣性保證高爐運(yùn)行均有一定意義。 由于燒結(jié)技術(shù)具體的作用和應(yīng)用太廣泛了, 以下介紹一下燒結(jié)生產(chǎn)在鋼鐵工業(yè)粉礦造塊的意義和作用 我國的鐵礦石大部分都是貧礦,貧礦直接入爐煉鐵是很不合算b,因此必須將貧礦進(jìn)行破碎、選出高品位的精礦后,再將精礦粉造塊成為人造富礦才能入高爐冶煉。所以,粉礦造塊是充分合理利用貧礦的不可缺少的關(guān)控環(huán)節(jié)。 富礦的

2、開采過程中要產(chǎn)生粉礦,為了滿足高爐的粒度要兔在整較過程中也會產(chǎn)生粉礦,粉礦直接入爐會51起高爐不順。惡化高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),因此粉礦也必須經(jīng)過造塊才能入爐。 粉礦經(jīng)過迭決后,可以進(jìn)一步控制相改善合鐵原料的性腸獲得氣孔串高、還原性好、強(qiáng)度合適、軟熔溫度較高、成份穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)冶金原料,有助于爐況的穩(wěn)定和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的改善。粒礦造塊過程中,還可以除去部份有害雜質(zhì),如硫、氟、砷、鋅等,有利于提高生鐵的質(zhì)量。因?yàn)槿嗽旄坏V比天然富礦更具有優(yōu)越性,成為了現(xiàn)代商爐原料的主要來源。 粉礦迭塊還可綜合利用含鐵、合被、臺鈣的粉狀工業(yè)廢料,如高爐爐塵、鋼迢、軋鋼皮、均熱爐渣、硫酸渣、染料鐵紅、電廠煙塵灰筆適當(dāng)配入可

3、以成為廉價的高爐好原料,又可以減少環(huán)境污染,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 粉礦造鐵是現(xiàn)代高爐冶煉并獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ),對于高爐冶煉有君十分重要的意義,是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)必不可少的重要工序,對鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展起著重要作用。 1.2 粉礦造塊的方法 粉礦造塊方法很多,主要是燒結(jié)礦和球團(tuán)礦。此外,還有壓制方團(tuán)礦、輥壓團(tuán)礦、蒸養(yǎng)球團(tuán)t碳酸化球團(tuán),其成球方式和固結(jié)方法與球團(tuán)礦不同,還有小球燒結(jié),國外稱為HPs球團(tuán)化撓結(jié)礦,界于球團(tuán)和燒結(jié)之間;還有鐵焦生產(chǎn),是煉焦和粉礦造塊相結(jié)合。 球團(tuán)礦的焙燒方法主要乞豎隊帶式焙烷仇鏈蓖機(jī)—回轉(zhuǎn)竊。目前地方小鐵廠還有平地堆烷的。 燒結(jié)方法主要有吹風(fēng)燒結(jié)法和

4、抽風(fēng)燒結(jié)法兩大類。吹風(fēng)燒結(jié)有平地堆撓、饒結(jié)識、撓結(jié)盤,抽風(fēng)燒結(jié)有路式僥結(jié)、艱面步進(jìn)式燒紹機(jī)、帶式燒結(jié)機(jī)、環(huán)形撓結(jié)機(jī)電即日本矢作式)。 國內(nèi)外苫遍采用的是常式抽風(fēng)燒結(jié)機(jī),在我國地方小鐵廣還有相當(dāng)一部分用平地吹風(fēng)堆燒和箱式抽風(fēng)燒結(jié)。比外,還有回轉(zhuǎn)窯澆結(jié)法、懸浮燒結(jié)法。 所謂“燒結(jié)”就是指粉狀物料加熱到熔點(diǎn)以下而粘結(jié)成固體的現(xiàn)象. 燒結(jié)過程簡單來說,就是把品位滿足要求,但粒度卻不滿足的精礦與其他輔助原料混合后在燒結(jié)機(jī)上點(diǎn)火燃燒,重新造塊,以滿足高爐的要求。點(diǎn)火器就是使混合料在燒結(jié)機(jī)上燃燒的關(guān)鍵設(shè)備,控制好點(diǎn)火器的溫度、負(fù)壓等,混合料才能成為合格的燒結(jié)成品礦。 燒結(jié)的主要體系是,配料,混料

5、,看火等??椿鸬慕?jīng)驗(yàn):看火主要控制的三點(diǎn)溫度是;點(diǎn)火溫度,終點(diǎn)溫度,和總管廢氣溫度。一般來說把終點(diǎn)溫度控制在倒數(shù)第2號風(fēng)箱的溫度。 鐵礦粉造塊 鐵礦粉造塊目前主要有兩種方法:燒結(jié)法和球團(tuán)法。兩種方法所獲得的塊礦分別為燒結(jié)礦和球團(tuán)礦。 鐵礦粉造塊的目的: ◆綜合利用資源,擴(kuò)大煉鐵用的原料種類。 ◆去除有害雜質(zhì),回收有益元素,保護(hù)環(huán)境。 ◆改善礦石的冶金性能,適應(yīng)高爐冶煉對鐵礦石的質(zhì)量要求。 一、鐵礦粉燒結(jié)生產(chǎn) 1.燒結(jié)的概念 將各種粉狀含鐵原料,配入適量的燃料和熔劑,加入適量的水,經(jīng)混合和造球后在燒結(jié)設(shè)備上使物料發(fā)生一系列物理化學(xué)變化,將礦粉顆粒黏結(jié)成塊的過程。 2.

6、燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程 目前生產(chǎn)上廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)燒結(jié)礦。燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程如圖2—4所示。主要包括燒結(jié)料的準(zhǔn)備,配料與混合,燒結(jié)和產(chǎn)品處理等工序。 圖2-4 抽風(fēng)燒結(jié)工藝流程 ◆燒結(jié)原料的準(zhǔn)備 ①含鐵原料 含鐵量較高、粒度<5mm的礦粉,鐵精礦,高爐爐塵,軋鋼皮,鋼渣等。 一般要求含鐵原料品位高,成分穩(wěn)定,雜質(zhì)少。 ②熔劑 要求熔劑中有效CaO含量高,雜質(zhì)少,成分穩(wěn)定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。 在燒結(jié)料中加入一定量的白云石,使燒結(jié)礦含有適當(dāng)?shù)腗gO,對燒結(jié)過程有良好的作用,可以提高燒結(jié)礦的質(zhì)量。 ③燃料 主要為焦粉和無煙煤。 對

7、燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,揮發(fā)分低,含硫低,成分穩(wěn)定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。 對入廠燒結(jié)原料的一般要求見表2—2。 表2-2 入廠燒結(jié)原料一般要求 ◆配料與混合 ①配料 配料目的:獲得化學(xué)成分和物理性質(zhì)穩(wěn)定的燒結(jié)礦,滿足高爐冶煉的要求。 常用的配料方法:容積配料法和質(zhì)量配料法。 容積配料法是基于物料堆積密度不變,原料的質(zhì)量與體積成比例這一條件進(jìn)行的。準(zhǔn)確性較差。 質(zhì)量配料法是按原料的質(zhì)量配料。比容積法準(zhǔn)確,便于實(shí)現(xiàn)自動化。 ②混合 混合目的:使燒結(jié)料的成分均勻,水分合適,易于造球,從而獲得粒度組成良好的燒結(jié)混合料,以保證燒結(jié)礦的質(zhì)量和提高

8、產(chǎn)量。 混合作業(yè):加水潤濕、混勻和造球。 根據(jù)原料性質(zhì)不同,可采用一次混合或二次混合兩種流程。 一次混合的目的:潤濕與混勻,當(dāng)加熱返礦時還可使物料預(yù)熱。 二次混合的目的:繼續(xù)混勻,造球,以改善燒結(jié)料層透氣性。 用粒度10~Omm的富礦粉燒結(jié)時,因其粒度已經(jīng)達(dá)到造球需要,采用一次混合,混合時間約50s。 使用細(xì)磨精礦粉燒結(jié)時,因粒度過細(xì),料層透氣性差,為改善透氣性,必須在混合過程中造球,所以采用二次混合,混合時間一般不少于2.5~3min。 我國燒結(jié)廠大多采用二次混合。 ◆燒結(jié)生產(chǎn) 燒結(jié)作業(yè)是燒結(jié)生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié),它包括布料、點(diǎn)火、燒結(jié)等主要工序。 ①布料 將鋪底料、混合料

9、鋪在燒結(jié)機(jī)臺車上的作業(yè)。 當(dāng)采用鋪底料工藝時,在布混合料之前,先鋪一層粒度為10~25mm,厚度為20~25mm的小塊燒結(jié)礦作為鋪底料,其目的是保護(hù)爐箅,降低除塵負(fù)荷,延長風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子壽命,減少或消除爐箅粘料。 鋪完底料后,隨之進(jìn)行布料。布料時要求混合料的粒度和化學(xué)成分等沿臺車縱橫方向均勻分布,并且有一定的松散性,表面平整。 目前采用較多的是圓輥布料機(jī)布料。 ②點(diǎn)火  點(diǎn)火操作是對臺車上的料層表面進(jìn)行點(diǎn)燃,并使之燃燒。 點(diǎn)火要求有足夠的點(diǎn)火溫度,適宜的高溫保持時間,沿臺車寬度點(diǎn)火均勻。 點(diǎn)火溫度取決于燒結(jié)生成物的熔化溫度。??刂圃?25050℃。 點(diǎn)火時間通常40~60

10、s。 點(diǎn)火真空度4~6kPa。 點(diǎn)火深度為10~20mm。 ③燒結(jié) 準(zhǔn)確控制燒結(jié)的風(fēng)量、真空度、料層厚度、機(jī)速和燒結(jié)終點(diǎn)。 燒結(jié)風(fēng)量:平均每噸燒結(jié)礦需風(fēng)量為3200m3,按燒結(jié)面積計算為(70~90)m3/(cm2.min)。 真空度:決定于風(fēng)機(jī)能力、抽風(fēng)系統(tǒng)阻力、料層透氣性和漏風(fēng)損失情況。 料層厚度:合適的料層厚度應(yīng)將高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)結(jié)合起來考慮。國內(nèi)一般采用料層厚度為250~500mm。 機(jī)速:合適的機(jī)速應(yīng)保證燒結(jié)料在預(yù)定的燒結(jié)終點(diǎn)燒透燒好。實(shí)際生產(chǎn)中,機(jī)速一般控制在1.5~4m/min為宜。 燒結(jié)終點(diǎn)的判斷與控制:控制燒結(jié)終點(diǎn),即控制燒結(jié)過程全部完成時臺車所處的位置

11、。中小型燒結(jié)機(jī)終點(diǎn)一般控制在倒數(shù)第二個風(fēng)箱處,大型燒結(jié)機(jī)控制在倒數(shù)第三個風(fēng)箱處。 帶式燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)燒結(jié)過程是自上而下進(jìn)行的,沿其料層高度溫度變化的情況一般可分為5層,各層中的反應(yīng)變化情況如圖2—5所示。點(diǎn)火開始以后,依次出現(xiàn)燒結(jié)礦層,燃燒層,預(yù)熱層,干燥層和過濕層。然后后四層又相繼消失,最終只剩燒結(jié)礦層。 圖2-5燒結(jié)過程各層反應(yīng)示意圖 ①燒結(jié)礦層 經(jīng)高溫點(diǎn)火后,燒結(jié)料中燃料燃燒放出大量熱量,使料層中礦物產(chǎn)生熔融,隨著燃燒層下移和冷空氣的通過,生成的熔融液相被冷卻而再結(jié)晶(1000—1100℃)凝固成網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)礦。 這層的主要變化是熔融物的凝固,伴隨著結(jié)晶和析出新礦物,還

12、有吸入的冷空氣被預(yù)熱,同時燒結(jié)礦被冷卻,和空氣接觸時低價氧化物可能被再氧化。 ②燃燒層 燃料在該層燃燒,溫度高達(dá)1350~1600℃,使礦物軟化熔融黏結(jié)成塊。 該層除燃燒反應(yīng)外,還發(fā)生固體物料的熔化、還原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反應(yīng)。 ③預(yù)熱層 由燃燒層下來的高溫廢氣,把下部混合料很快預(yù)熱到著火溫度,一般為400~800℃。 此層內(nèi)開始進(jìn)行固相反應(yīng),結(jié)晶水及部分碳酸鹽、硫酸鹽分解,磁鐵礦局部被氧化。 ④干燥層 干燥層受預(yù)熱層下來的廢氣加熱,溫度很快上升到100℃以上,混合料中的游離水大量蒸發(fā),此層厚度一般為l0~30mm。 實(shí)際上干燥層與預(yù)熱層難以截然分開,可以

13、統(tǒng)稱為干燥預(yù)熱層。 該層中料球被急劇加熱,迅速干燥,易被破壞,惡化料層透氣性。 ⑤過濕層 從干燥層下來的熱廢氣含有大量水分,料溫低于水蒸氣的露點(diǎn)溫度時,廢氣中的水蒸氣會重新凝結(jié),使混合料中水分大量增加而形成過濕層。 此層水分過多,使料層透氣性變壞,降低燒結(jié)速度。 燒結(jié)過程中的基本化學(xué)反應(yīng) ①固體碳的燃燒反應(yīng) 固體碳燃燒反應(yīng)為: 反應(yīng)后生成C0和C02,還有部分剩余氧氣,為其他反應(yīng)提供了氧化還原氣體和熱量。 燃燒產(chǎn)生的廢氣成分取決于燒結(jié)的原料條件、燃料用量、還原和氧化反應(yīng)的發(fā)展程度、以及抽過燃燒層的氣體成分等因素。 ②碳酸鹽的分解和礦化作用 燒結(jié)料中的碳酸鹽有

14、CaC03、MgC03、FeC03、MnC03等,其中以CaC03為主。在燒結(jié)條件下,CaC03在720℃左右開始分解,880℃時開始化學(xué)沸騰,其他碳酸鹽相應(yīng)的分解溫度較低些。 碳酸鈣分解產(chǎn)物Ca0能與燒結(jié)料中的其他礦物發(fā)生反應(yīng),生成新的化合物,這就是礦化作用。反應(yīng)式為: CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 CaCO3+Fe2O3=CaO Fe2O3+ CO2 如果礦化作用不完全,將有殘留的自由Ca0存在,在存放過程中,它將同大氣中的水分進(jìn)行消化作用: CaO+H2O=Ca(OH)2 使燒結(jié)礦的體積膨脹而粉化。 ③鐵和錳氧化物的分解、還原和氧化 鐵的氧化物在燒結(jié)

15、條件下,溫度高于l300℃時,F(xiàn)e203可以分解: Fe304在燒結(jié)條件下分解壓很小,但在有Si02存在、溫度大于1300℃時,也可能分解: 二 、球團(tuán)礦生產(chǎn) 1.球團(tuán)礦的概念 把細(xì)磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后,在加水潤濕的條件下,通過造球機(jī)滾動成球,再經(jīng)過干燥焙燒,固結(jié)成為具有一定強(qiáng)度和冶金性能的球型含鐵原料。 2.球團(tuán)礦生產(chǎn)迅速發(fā)展的原因: ◆天然富礦日趨減少,大量貧礦被采用。 鐵礦石經(jīng)細(xì)磨、選礦后的精礦粉,品位易于提高。 過細(xì)精礦粉用于燒結(jié)生產(chǎn)會影響透氣性,降低產(chǎn)量和質(zhì)量。 細(xì)磨精礦粉易于造球,粒度越細(xì),成球率越高,球團(tuán)礦強(qiáng)度也越高。 ◆球團(tuán)法生產(chǎn)工藝的成熟。 從單一處理鐵精礦粉擴(kuò)展到多種含鐵原料。 生產(chǎn)規(guī)模和操作也向大型化、機(jī)械化、自動化方向發(fā)展。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)顯著提高。 球團(tuán)產(chǎn)品也已用于煉鋼和直接還原煉鐵等。 ◆球團(tuán)礦具有良好的冶金性能:粒度均勻、微氣孔多、還原性好、強(qiáng)度高,有利于強(qiáng)化高爐冶煉。 3.球團(tuán)礦生產(chǎn)的工藝流程 一般包括原料準(zhǔn)備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序,如圖2-6所示。 圖2-6 球團(tuán)礦生產(chǎn)的工藝流程

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