浅谈烧结生产工艺流程

张曦 詹卫华

摘要：铁在自然界（地壳）分布很广，但由于铁很容易与其它元素化合而成各种铁矿物（化合物）存在，所以地壳层很少有天然纯铁存在。我们所说的铁矿石是指在现代技术条件下能冶炼出铁来而又在经济上合算的铁矿物。铁矿石是由一种或几种含铁矿物和脉石组成，其中还夹带一些杂质。脉石亦是由一种或几种矿物（化合物）组成。含铁矿物和脉石都叫矿物，都是具有一定的化学组成和结晶构造的化合物。

关键词：烧结生产 工艺流程

中图分类号：U693+.32文献标识码：A 文章编号：

引言：根据国内外烧结技术的研究成果和使用情况,把双层烧结、双碱度烧结、外滚煤粉、燃料分加和外滚溶剂、强化制粒等烧结新技术有机的结合在一起,介绍了能提高烧结过程均匀性、实现匀质烧结的烧结综合新工艺流程。

1烧结生产的工艺流程

1.1烧结原料的准备

1.2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。

1.2.1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。

2燃料

2.1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。

2.2烧结原料一般要求

2.2.1配料

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。

常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较差。质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确，便于实现自动化。

2.2.2混合

（1）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5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。

（2）用粒度10～Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于2．5～3min。

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。

3.1布料

3.1.1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。

3.1.2铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。目前采用较多的是圆辊布料机布料。

3.2点火

点火操作：对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。

点火要求：足够的点火温度，适宜的高温保持时间，沿台车宽度点火均匀。点火温度：取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。

点火时间通常40～60s。 点火真空度4～6kPa。点火深度为10～20mm。

3.3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。

机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中，机速一般控制在1.5～4m／min为宜。

烧结终点的判断与控制：控制烧结终点，即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处，大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。

4烧结矿层

经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料层中矿物产生熔融，随着燃烧层下移和冷空气的通过，生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。

这层的主要变化是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新矿物，还有吸入的冷空气被预热，同时烧结矿被冷却，和空气接触时低价氧化物可能被再氧

4.1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。

4.2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。

4.3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。

4.4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。

炼铁厂烧结系统执行“精心备料、低碳厚料、稳定水碳、烧透冷好”的操作方针，通过“四个狠抓”，优化管理，破解难题，确保优质烧结矿入炉。2月份，烧结矿品位稳定率高达99.36%，烧结矿小粒度组成从1月份的16%降低到10%，烧结矿低温还原粉化率大幅度改善，转鼓强度创出了79.23%的新高。

5碳酸盐的分解和矿化作用

分解：CaCO3=CaO+CO2MgCO3=MgO+CO2

CaCO3：700℃开始分解，880℃沸腾分解；大量吸热。

影响碳酸盐分解的因素有：烧结温度：高有利于分解。

石灰石粒度：小有利于分解，要求小于3mm。杂质（Al2O3、SiO2、Fe2O3）：少有利于分解。

活性：高有利于分解。新破碎。矿化作用：固化反应，形成CaO·SiO2、CaO·Fe2O3等。如果没有发生矿化作用，则会形成白点（CaO）

CaO+ H2O= Ca(HO)2 体积膨胀，产生粉化。

影响矿化作用的因素有：烧结温度，高有利于矿化。

石灰石粒度：小有利于分解，要求小于3mm。

矿粉粒度：小有利于分解。

活性：高有利于分解。新破碎。

铁的氧化物在烧结条件下，温度高于l300℃时，Fe203可以分解。Fe304在烧结条件下分解压很小，但在有Si02存在、温度大于1300℃时，也可能分解。

6结语

目前基本均采用的重量配料法，以电子秤来达到自动控制的目的，由中控室来具体操作不同配比下各物料的给定值。在配料过程中，目前的热点及难点为：生石灰的消化及其区域的除尘。

参考文献：

（1）《宝钢烧结生产工艺》 作者:钱植仪 张景智 夏辛明等编著1995年06月第1版 SS号:10914060

（2）《烧结过程铁酸钙生成及其矿物学》 作者:郭兴敏著1999年07月第1版 SS号:11043376

（3）《烧结生产操作技术》 收藏到我的图书馆 作者:黄英等著SS号:11031521