1、烧结工艺流程介绍- 冶金自动化系列专题【导读】：为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成 10-25mm 的块状原料。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。本专题将详细介绍烧结生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息，其次，我们将简要介绍球团法生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，栏目中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 铁矿粉造块的目的：综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。去除有害杂质，回收有益元素，保护环境。改善矿石
2、的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。铁矿粉造块的方法：烧结法和球团法。铁矿粉造块后的产品：分别为烧结矿和球团矿。（供高炉炼铁生产的主要原料）一、烧结生产的工艺流程介绍：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、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。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。烧结生产的流程目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图下所示。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。（附件五铁矿粉烧结工艺流程简介
3、）烧结的原材料准备:含铁原料：含铁量较高、粒度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。2.中温升温烧结阶段 此阶段开始出现再结晶，在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时表面的氧化物被还原，颗粒界面形成烧结颈。 3.高温保温完成烧结阶段 此阶段中的扩散和流动充分的进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使孔隙尺寸和孔隙总数有所减少，烧结体密度明显增加。烧结工艺烧结基础知识1、烧结的含义将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。2、烧结的方法（1）鼓风烧结：烧结锅，平地吹
4、；（2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机；（3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。3、烧结生产的工艺流程一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节。机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。 4、烧结厂主要技术经济指标烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消
5、耗定额等。1、利用系数每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（ t）称烧结机利用系数，单位为 t/（m2*h）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示：利用系数=台时产量（t/h ）/有效抽风面积（m2 ）=总产量（t） /总生产台时（t） 总有效面积（m2）台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。2、烧结机作业率作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示：设备作业率=运转台时/
6、日历台时 100%日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为 24 台时。它与台数、时间有关。日历台时=台数 24 天数事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示：事故率=事故台时/运转台时 100%设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示：设备完好率=完好设备台数/设备总台数 100%3、质量合格率烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部 YB/T421-92 标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品。根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不
7、参加质量合格率的计算。因此：质量合格率=（总产量-未验品量 -试验品量-出格品量）/（总产量- 未验品量-试验品量） 100%质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（ S）含量、碱度（CaO/SiO2 ）、转鼓指数（ 6.3mm）、粉末（、烧结矿的原料、燃料、材料消耗定额生产一吨烧结矿所消耗的原料、燃料、动力、材料等的数量叫消耗定额，包括含铁原料、熔剂料、燃料、煤气、重油、水、电、炉蓖条、胶带、破碎机锤头、润滑油、蒸气等。5、生产成本与加工费生产成本是指生产一吨烧结矿所需
8、的费用，由原料费及加工费两部分构成。加工费是指生产一吨烧结矿所需的加工费用（不包括原料费）。它包括辅助材料费（如燃料、润滑油、胶带、炉蓖条、水、动力费等），工人工资，车间经费（包括设备折旧费、维修费等）。6、劳动生产率劳动生产率是指每人每年生产烧结矿的吨数。这个指标反映工厂的管理水平和生产技术水平，它又称全员劳动生产率（全员包括工人和干部）。另外，还有工人劳动生产率，即每个工人每年生产烧结矿的吨数。烧结工艺烧结原料的准备及加工处理一、烧结原料及其特性烧结用的原料有铁矿石、锰矿石、溶剂、燃料及工业废弃物。1 、铁矿石在地壳中含铁矿物种类很多，凡能在现代技术条件下较为经济地提出含铁矿物的岩石称之为
9、铁矿石。根据铁矿石的主要含铁矿物可以把铁矿石分为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石和菱铁矿石等四种类型。、磁铁矿石磁铁矿石主要的化学成分为 Fe3O4，理论含铁量为 72.4%。磁铁矿也可看作 FeO Fe2O3，磁铁矿的晶体多成八面体，它的组成结构比较致密坚硬，一般成块状或粒状。它的外表颜色为钢灰色和黑灰色，条痕色为黑色。磁铁矿的密度为 4.95.2 克/厘米 3，硬度为 5.56.5，它具有金属光泽但较暗，并有磁性，因此比其它类型铁矿石易于分选。磁铁矿的脉石主要为石英，各种硅酸盐（如绿泥石等）于碳酸盐，有时还含有少量粘土。此外由于矿石中含有黄铁矿及磷灰石，有时有闪锌矿黄铜矿，所以一般磁铁矿含硫、
10、磷均高，并且含有锌和铜。含钛和钒较多的磁铁矿叫钛磁铁矿和钒钛磁铁矿。地表层的磁铁矿由于氧化作用部分被氧化成赤铁矿，但仍保持磁铁矿的结晶形态，这种矿石叫假象赤铁矿或半假象赤铁矿。根据磁铁矿和假象赤铁矿在矿石中含量不同，一般用磁性率，即 FeO/TFe 的百分率来分类：磁性率=FeO/TFe 100%式中：FeO矿石中全铁含量， %；TFe矿石中氧化铁含量，% 。磁性率=42.8%为纯磁铁矿；磁性率 28.6%为磁铁矿；磁性率=28.6%14.3%为半假象赤铁矿； 磁性率 3.5）、褐铁矿及镜铁矿都不能用磁性率来衡量。磁铁矿结晶结构很致密，所以它的还原性比其它铁矿差。、赤铁矿石主要的含铁矿物为赤铁
11、矿，化学式为 Fe2O3，含铁 70%，含氧 30%。它的结晶外形为片状和板状集合体，片状表面有金属光泽，明亮如镜的叫镜铁矿；细小片状的叫云母状赤铁矿；红土状赤铁矿（铁赭石）系红色粉末，没有光泽。此外还有胶体沉积形成的鲕状、豆状和肾状等集合体。结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色，其它为暗红色，但条痕色均为暗红色。赤铁矿的物理组织结构相差很悬殊，由非常致密的结晶到很松散的粉末。结晶的赤铁矿硬度达到 5.56，土状及粉状则硬度很低，赤铁矿的比重为 4.85.3 。在赤铁矿中往往含有 18%的残余磁铁矿以及部分风化而生成的褐铁矿，脉石常常为石英质。一般含硫、磷低，因此可用来冶炼低磷贝氏铁。赤铁矿还
12、原性好。、褐铁矿石主要含铁矿物为含水的 Fe2O3，它的化学组成可用 mFe2O3 nH2O 来表示。根据含结晶水的不同，褐铁矿可分为以下五种类型：水赤铁矿（2Fe2O3H2O）：含 5.23%的结晶水，66.1%铁；针铁矿（Fe2O3H2O）：含 10.11%的结晶水，62.9%铁；褐铁矿（2Fe2O33H2O）：含 14.39%的结晶水，60.0% 铁；黄针铁矿（Fe2O32H2O）：含 18.37%的结晶水，57.2%铁；黄赭石（2Fe2O33H2O）：含 25.23%的结晶水，52.2% 铁。自然界的褐铁矿大部分以 2Fe2O33H2O 形态存在。褐铁矿的密度为 3.04.2 克/厘米
13、 3，硬度 14。由于褐铁矿是其它铁矿风化后生成的，所以质地松软、密度小、含水大。因此不宜直接入炉，必须经过焙烧或造块。自然界中褐铁矿的富矿很少，一般含铁 3755%。由于褐铁矿多存在于水成岩中，所以脉石多为可溶性的碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐等盐类溶解后留下的矿物，或者在矿床生成时从混浊状沉积下来的泥土、铝土矿等。因而褐铁矿的硫、磷、砷等有害元素的含量一般较高。、菱铁矿石主要含铁矿物为菱铁矿，其化学式为 FeCO3。菱铁矿含 Fe48.2%，FeO62.1%，CO237.9%。自然界中常见的一种是坚硬的菱铁矿，其外表颜色为带黄褐色褐灰色，风化后变为深褐色。条痕色为灰色或带黄色。玻璃光泽，密度为 3
14、.9 克/厘米 3，硬度为 3.54。菱铁矿露出地表面部分，很容易风化成褐铁矿。在自然界中分布较广的为粘土质菱铁矿，它是沉积于泥沙中的矿床，夹杂不少泥土与泥沙。有时还和泥碳状的物质共生而呈黑色。被称为碳质铁矿。菱铁矿常夹杂有镁、锰、钙等碳酸盐，这些碳酸盐的结晶体都是同一类型的菱面体。菱铁矿石一般含铁 Fe3040%。经过焙烧后，其含铁量显著增加，矿石也变得多孔，易破碎，其还原性也好。2 、锰矿石锰矿石是用来制造锰烧结矿供高炉冶炼锰铁得原料。有时在铁矿烧结配料中加入少量锰矿粉，其目的使高炉炉渣的 MnO 含量达到 610%，以降低炉渣的粘度，提高炉渣的流动性。锰矿粉对于提高烧结的产量及质量也是有
15、利的。但锰矿的价格比较贵，因此在一般情况下烧结不配加锰矿粉。自然界蕴藏着很丰富的锰矿资源，但在目前技术条件下可供开采的锰矿却为数不多。主要有软锰矿、硬锰矿、水锰矿、褐锰矿及菱锰矿。烧结工艺配料工艺及计算配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件，是获得优质烧结矿的前提，烧结矿使用的原料种类多，物理化学性质各不相同。为了合理综合利用国家资源，生产出符合高炉冶炼要求而且成分相对稳定的烧结矿，同时还要兼顾生产过程的要求，烧结厂必须根据本厂原料的供应情况及物理化学性质选择合适的原料，通过计算确定配料比，并严格按配比确定每条电子称皮下料量，经常进行重量检查（跑盘）及时调整。所谓配料就是根据高炉对烧结矿的产品质
16、量要求及原料的化学性质，将各种原料、溶剂、燃料、代用品及时返矿等按一定比例进行配加的工序。配料的目的是根据烧结过程的要求，将各种不同的含铁原料、溶剂和燃料进行准确的配料，以获得较高的生产率和理化性能稳定的优质烧结矿，符合高炉冶炼在要求。目前国内常用的配料方法有两种，即容积配料法和重量配料法。容积配料法是利用物料的堆比重，通过给料设备对物料容积进行控制，达到配加料所要求的添加比例的一种方法。此法优点是设备简单，操作方便。其缺点是物料的堆比重受物料水分、成分、粒度等影响。所以，尽管闸门开口大小不变，若上述性质改变时，其给料量往往不同，造成配料误差。重量配料法是按照物料重量进行配料的一种方法，该法是借助于电子皮带称和定量给料自动调节系统实现自动配料的。优点是：重量配料比容积配料更加精确，特别是对添加数量较少的原料，这一点更明显。除这两种配料法外，化学成分配料是一种目前最为理想的配料方法，它采用先进的在线检测技术，随时测出原料混合料成分并输入微机进行分析、判断、调整，使烧结矿质量稳固在高水平。国外对这种方法也处于开发阶段，我国的宝钢、首钢已具备开发这种水平的条件。
