烧结球团理论与工艺.ppt

烧结球团理论与工艺烧结球团理论与工艺烧结球团理论与工艺烧结球团理论与工艺讲授内容1、绪论、绪论2、造块原料与燃料、造块原料与燃料3、烧结基本原理、烧结基本原理4、烧结矿成矿机理及矿物、烧结矿成矿机理及矿物组成组成5、烧结生产工艺、烧结生产工艺6、造球、造球7、球团焙烧固结、球团焙烧固结8、球团工艺、球团工艺9、球团质量要求及检验方法、球团质量要求及检验方法生球干燥生球干燥地地 位位 要要求求任任务务 了解烧结球团的基本任务及在了解烧结球团的基本任务及在冶金工业冶金工业或化工建材中的作用和或化工建材中的作用和地位；地位；了解烧结球团技术的发展历史了解烧结球团技术的发展历史和发展趋势；和发展趋势；掌握烧结球团基本概念，基本掌握烧结球团基本概念，基本原理和方法；原理和方法；掌握烧结及球团两大造块工艺掌握烧结及球团两大造块工艺的共同点与各自的特点；的共同点与各自的特点；了解烧结球团一般工艺原理了解烧结球团一般工艺原理要要求求任任务务1、了了解解烧烧结结球球团团造造块块方方法法的的分分类类，原原料料的的物物化化特特性性及及各各自自对对原原料料的的要要求；求；2、重重点点掌掌握握烧烧结结过过程程燃燃料料烧烧结结规规律律，传传热热规规律律、主主要要化化学学反反应应、烧烧结结料料层层分分布布、燃燃料料燃燃烧烧、动动力力学学影影响因素响因素；3、重重点点掌掌握握细细磨磨料料成成球球理理论论及及影影响成球过程和成球动力学的因素；响成球过程和成球动力学的因素；要要求求任任务务 4 4重重点点掌掌握握烧烧结结过过程程和和球球团团焙焙烧烧过过程程的的物物化化反反应应原原理理、成成矿矿机机理理、粘粘结结机机理理及及矿矿物物组组成成与与形形成成机机制制；详详细细地地分分析析影影响响烧烧结结过过程和球团焙烧过程的各因素程和球团焙烧过程的各因素；5 5掌掌握握烧烧结结一一般般工工艺艺流流程程的的原原理理和和基基本本方方法法，低低温温烧烧结结和和小小球球团团烧烧结结法法的的基基本本原原理理及及工工艺艺特特点；点；要要求求任任务务6、掌掌握握现现代代链链蓖蓖机机一一回回转转窑窑球球团团工艺原理、共同点及持点：工艺原理、共同点及持点：7、了了解解烧烧结结球球团团工工序序过过程程、产产品品质量标准及其测定方法；质量标准及其测定方法；1、绪论、绪论1.1烧结、球团在钢铁工业中的地位烧结、球团在钢铁工业中的地位在在1937年以前，高炉原料主要是天然矿，烧结矿只占年以前，高炉原料主要是天然矿，烧结矿只占1%；到了到了1957年天然矿占年天然矿占69%，人造富矿占，人造富矿占31%；70年代，天然矿占年代，天然矿占33%，人造富矿占，人造富矿占67%；80年代，天然矿占年代，天然矿占27%，人造富矿占，人造富矿占73%；目前，天然矿占目前，天然矿占2%左右，人造富矿占左右，人造富矿占98左右左右%，甚至，甚至100%。

1、合理的利用矿产资源，满足钢铁工业的发展；、合理的利用矿产资源，满足钢铁工业的发展；2、通过造块，改进矿石的物理化学性能、冶金性能，从而、通过造块，改进矿石的物理化学性能、冶金性能，从而强化冶炼过程强化冶炼过程3、可以去除一些有害元素可以去除一些有害元素4、可以利用工厂的废弃物、可以利用工厂的废弃物生产实践证明，高炉使用烧结矿，球团矿之后，生产率提高、生产实践证明，高炉使用烧结矿，球团矿之后，生产率提高、焦比下降焦比下降Iron ore sinterIron ore Pellets烧烧结结生生产产工工艺艺流流程程烧结设备联系简图烧结设备联系简图氧化球团生产系统氧化球团生产系统1.2 炼铁原料通称炉料通称炉料furnaceburden2011年中国炼铁工业现状年中国炼铁工业现状产量产量全国生铁产量：全国生铁产量：6.3亿吨全国烧结矿产量：全国烧结矿产量：8.35万吨全国球团矿产量：全国球团矿产量：2.04亿万吨球团矿比例球团矿比例:19.63%u20142014年，在节能减排和化解产能过剩的双重年，在节能减排和化解产能过剩的双重压力下，我国钢铁产量增速明显放慢压力下，我国钢铁产量增速明显放慢。

20142014年，全国粗钢产量年，全国粗钢产量8.28.2亿吨亿吨，同比增长仅为，同比增长仅为0.9%0.9%，增幅同比下降，增幅同比下降6.66.6个百分点个百分点u国内粗钢表观消费国内粗钢表观消费7.47.4亿吨，同比下降亿吨，同比下降4%4%钢钢材产量材产量11.311.3亿吨，同比增长亿吨，同比增长4.5%4.5%，增幅同比，增幅同比下降下降6.96.9个百分点虽然增速下滑，但由于体个百分点虽然增速下滑，但由于体量巨大，中国粗钢产量仍然占全球比重的量巨大，中国粗钢产量仍然占全球比重的49.4%49.4%，同比提高，同比提高0.90.9个百分点个百分点装备装备全国全国4000m3以上高炉以上高炉17座，大于座，大于1000m3容积高炉容积高炉300座；座；生产能力生产能力90000万吨；万吨；铁矿粉造块的目的、意义铁矿粉造块的目的、意义（1）富矿）富矿粉粉等不能直接入炉进行冶炼；炼铁炉料必须有等不能直接入炉进行冶炼；炼铁炉料必须有一定的粒度且粒度均匀一定的粒度且粒度均匀炼铁反应多在炼铁反应多在气流与固体气流与固体填充床之间进行，稳定的操作填充床之间进行，稳定的操作要求填充床具有一定的要求填充床具有一定的透气性透气性，天然炉料不，天然炉料不能满足这样的要能满足这样的要求。

求将粉状料制成具有将粉状料制成具有高温强度高温强度的块状料以适应高炉冶炼、的块状料以适应高炉冶炼、直接还原等在流体力学方面的要求直接还原等在流体力学方面的要求例如例如:型煤型煤（2）某某些些冶冶金金工工业业粉粉状状产产品品和和副副产产品品需需要要造造块块，便于便于运输和保存运输和保存方便Commercialproduct（3）冶冶金金工工业业中中的的大大量量粉粉尘尘和和烟烟灰灰需需要要造造块块，实实现环境保护和废弃物的资源化现环境保护和废弃物的资源化4）通过造块改善铁矿石的）通过造块改善铁矿石的冶金性能冶金性能，使高炉冶，使高炉冶炼指标得到改善炼指标得到改善熟料熟料具有优于天然富矿的冶金性能具有优于天然富矿的冶金性能进口球团矿进口球团矿v例例1造块生产中配入熔剂造块生产中配入熔剂MgO、CaO生产一定生产一定碱度碱度(basicity)的人造富矿，高炉冶炼过程可不加或的人造富矿，高炉冶炼过程可不加或少加熔剂，避免熔剂分解吸热消耗焦炭少加熔剂，避免熔剂分解吸热消耗焦炭v例例2冶金性能：冷强度、热强度、还原性冶金性能：冷强度、热强度、还原性RI、低温、低温还原粉化率（还原粉化率（RDI）、软熔性能（荷重软化性能）、）、软熔性能（荷重软化性能）、熔滴性能。

熔滴性能生铁成本主要由生铁成本主要由原料、燃料、动力、工资福原料、燃料、动力、工资福利和制造费用利和制造费用等几个部分组成，等几个部分组成，原料费用：最大为原料费用：最大为60左右，左右，燃料；燃料；25，动力：动力：6一一8，工资福利：工资福利：1左右，左右，制造费用：制造费用：681.3烧结法和球团法烧结法和球团法由由于于天天然然富富矿矿资资源源有有限限，而而其其冶冶金金性性能能又又不不如如人人造造富富矿矿优优越越，所所以以绝绝大大多多数数现现代代高高炉炉都都用用人人造造富富矿矿，或或大大部部分分用用人人造造富富矿矿、兑兑加加少少数数天天然然富富矿矿冶冶炼炼在在这这种种情情况况下下，钢钢铁铁厂厂便便兼兼有有人造富矿人造富矿和和天然富矿天然富矿两种处理流程两种处理流程经经过过人人工工造造块块并并可可用用于于冶冶炼炼的的矿矿料料称称为为人人造块矿造块矿，也称人造富矿或熟料也称人造富矿或熟料造块的概念造块的概念富选得到的精矿粉，天然富矿破碎筛分后的粉矿，富选得到的精矿粉，天然富矿破碎筛分后的粉矿，以及一切含铁粉尘物料（如高炉、转炉炉尘，轧钢皮，以及一切含铁粉尘物料（如高炉、转炉炉尘，轧钢皮，铁屑，硫酸渣等）铁屑，硫酸渣等）不能直接加入高炉不能直接加入高炉，必须用烧结或制，必须用烧结或制团的方法将它们重新造块，制成烧结矿、球团矿，或团的方法将它们重新造块，制成烧结矿、球团矿，或预预还原炉料还原炉料。

这不仅解决了入炉原料的粒度问题，扩大了原料来这不仅解决了入炉原料的粒度问题，扩大了原料来源，同时，还大大改善了矿石的冶金性能，提高高炉冶源，同时，还大大改善了矿石的冶金性能，提高高炉冶炼效果p通过烧结得到的烧结矿具有许多优于天然富矿的冶炼性能，通过烧结得到的烧结矿具有许多优于天然富矿的冶炼性能，如高温强度高，还原性好，含有一定的如高温强度高，还原性好，含有一定的CaO、MgO，具有足够，具有足够的碱度，且已事先的碱度，且已事先造渣造渣，高炉可不加或少加，高炉可不加或少加石灰石石灰石p通过烧结可除去矿石中的通过烧结可除去矿石中的S、Zn、Pb、As、K、Na等有害等有害杂质，减少其对高炉的危害高炉使用冶炼性能优越的烧结矿杂质，减少其对高炉的危害高炉使用冶炼性能优越的烧结矿后，基本上解除了天然矿冶炼中常出现的结瘤故障；同时极大后，基本上解除了天然矿冶炼中常出现的结瘤故障；同时极大地改善了高炉冶炼效果地改善了高炉冶炼效果p烧结中可广泛利用各种含铁粉尘和废料，扩大了矿石资源，烧结中可广泛利用各种含铁粉尘和废料，扩大了矿石资源，又改善了环境因此自上世纪又改善了环境因此自上世纪50年代以来，烧结生产获得了迅年代以来，烧结生产获得了迅速发展。

速发展烧结的意义烧结的意义1890-1950年年从近代的汉阳铁厂到上世纪的从近代的汉阳铁厂到上世纪的50年代初期，年代初期，中国的炼铁原料基本上以天然富矿为主中国的炼铁原料基本上以天然富矿为主1950年以后年以后鞍钢，本钢相继开发出自熔性烧结矿冶金性能鞍钢，本钢相继开发出自熔性烧结矿冶金性能优于酸性烧结矿和块矿，技术指标大为改善优于酸性烧结矿和块矿，技术指标大为改善1964年年北京钢铁学院与首钢合作开发高碱度北京钢铁学院与首钢合作开发高碱度烧结矿（碱度为烧结矿（碱度为1.6-2.2）取得成功取得成功目前目前高碱度烧结矿和超高碱度烧结矿高碱度烧结矿和超高碱度烧结矿烧结法烧结法烧结法烧结法：将矿粉（包括富矿粉、精矿粉以及其它含铁细粒：将矿粉（包括富矿粉、精矿粉以及其它含铁细粒状物料）、状物料）、熔熔剂（石灰石、白云石、生石灰等粉料）、燃料剂（石灰石、白云石、生石灰等粉料）、燃料（焦粉、煤粉）按一定比例（焦粉、煤粉）按一定比例配合配合后，经后，经混匀混匀、造粒、加温（预、造粒、加温（预热）、热）、布料布料、点火点火，借助炉料氧化（主要是燃料燃烧）产生的，借助炉料氧化（主要是燃料燃烧）产生的高温，使高温，使烧结烧结料水分蒸发并发生一系列化学反应，产生部分液料水分蒸发并发生一系列化学反应，产生部分液相粘结，冷却后成块，经合理破碎和筛分后，最终得到的块矿相粘结，冷却后成块，经合理破碎和筛分后，最终得到的块矿就是烧结矿就是烧结矿5-40。

抽抽风风带带式式烧烧结结机机烧结机适用于大型黑色冶金烧结厂的烧结作业，它是抽风烧结烧结机适用于大型黑色冶金烧结厂的烧结作业，它是抽风烧结过程中的主体设备，可将不同成份，不同粒度的精矿粉，富矿粉过程中的主体设备，可将不同成份，不同粒度的精矿粉，富矿粉烧结成块，并部分消除矿石中所含的硫，磷等有害杂质烧结成块，并部分消除矿石中所含的硫，磷等有害杂质烧结机烧结机按烧结面积划分为按烧结面积划分为不同长度不同宽度几种不同长度不同宽度几种规格，用户根据其产量规格，用户根据其产量或场地情况进行选用烧结面积越大，产量就越高或场地情况进行选用烧结面积越大，产量就越高球团法球团法概念：概念：将配有将配有粘结剂粘结剂或熔剂及或熔剂及燃料燃料的的细精矿粉细精矿粉（仅土烧球（仅土烧球团可配燃料），经过团可配燃料），经过滚动成型滚动成型（造球造球）、）、焙烧固结焙烧。