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太钢炼铁厂李强2010年7月第一部分烧结概述第二部分太钢450m2烧结机工艺简介第三部分烧结生产组织与管理第四部分烧结生产技术及操作管理目录第五部分原料场简介随着钢铁工业的发展，对铁矿石的要求量日益增多。然而可直接入炉冶炼的富矿越来越少，必须大量开采和使用贫矿资源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉生产指标恶化，经济效益变差。因此，贫矿通过选矿处理，选出高铁份的精矿。精矿和富矿在开采和加工过程中产生的粉矿，需造块后才能用于高炉炼铁。1.高炉工艺的需求:第一部分烧结概述目前主要的铁矿粉造块方法有烧结和球团两种。经过造块而得到的烧结矿和球团矿冶金性能大为改善，给高炉生产带来巨大的经济效益，为钢铁工业的发展奠定了坚实的物质基础。球团矿生产需要粒度很细的粉矿或精矿，并需用气体或液体燃料进行焙烧，原料条件要求比较高。烧结法对原料的适应性很强，不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿生产烧结矿，同时还可以处理工业含铁废弃物。2.铁矿粉造块方法:第一部分烧结概述所谓烧结，就是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料、熔剂以及适量的水，经混合和造球后在烧结设备上进行点火烧结，使之在不完全熔化的条件下烧结成块的方法。在此过程中借助燃料燃烧产生的高温，使物料发生一系列物理、化学变化，并产生一定数量的液相，当冷却时，液相将矿粉颗粒黏结成块，形成烧结矿。3.烧结的定义:第一部分烧结概述1897年T·HuntingTon申请了硫化铅矿培烧专利，采用烧结锅用于生产。1905年E·J·Savelsberg首次将烧结锅用于铁矿粉烧结。1909年S·Penbach首次出现连续式烧结机用于铅矿石。1911年D·L·Lloyd首次出现抽风连续带式烧结机用于铁矿粉烧结，这种D-L型烧结机也是百年后现代烧结的雏形。我国建国初期，仅有首钢烧结锅，本钢烧结盘以及鞍钢的50m2带式烧结机。1952年从前苏联引进面积最大的75m2烧结机。80年代宝钢引进日本450m2烧结机。90年代我国已能自行设计和制造大型烧结机。4.烧结的发展:第一部分烧结概述烧结过程的理论基础是用物理化学（热力学、动力学）的基本原理研究烧结过程中固体燃料的燃烧、水分的蒸发与冷凝、含铁原料及熔剂的分解、氧化及还原规律。用传热学的基本原理来研究烧结过程热量传输规律、料层中温度分布规律及蓄热现象；用流体力学的基本原理研究烧结过程气体运动规律、分析料层的透气性及对工艺参数影响；用物理化学及结晶矿物学研究烧结过程的固相反应、液相生成与冷凝、烧结矿成矿机理及结构特性。5.烧结的工艺原理:第一部分烧结概述6.现代烧结工艺流程:高炉返矿其他除尘器粉尘含铁料（来自原料场大皮带）燃料、熔剂（来自场大皮带）5-10mm+16mm10-16mm脱硫装置水去高炉生石灰（气力输送，来自石灰厂）焦炉煤气-10mm铺底料10-16mm返矿-5mm+5mm取制样系统生石灰返矿燃料+10mm铺底料10-16mm气力输送燃料水水CaCl2喷洒配料熔剂混匀料余热发电熔剂高炉返矿粉尘现代烧结生产大体上分为原料准备和烧结两个部分。烧结主作业线是从配料开始，包括配料、混料、烧结、冷却及成品烧结矿整粒几个主要环节，作业线长达数百米。在烧结机上进行的烧结过程持续时间不长，在几十分钟内完成点火、燃料燃烧、传热和各种液相生成及冷却和再结晶过程。烧结机大型化有利于提高生产率和降低单位成本。7.现代烧结生产的特点:第一部分烧结概述目前，由于烧结厂规模日益增大，设备也趋向大型化发展，特别是烧结机大型化的趋势很明显。其主要原因是大型化的设备可以：（1）减少基建投资；（2）提高劳动生产率；（3）降低生产成本；（4）促进烧结厂自动化水平的提高。8.烧结机大型化的优点:第一部分烧结概述（1）自动控制程度高；（2）不设热矿筛，向环冷机直接供料；（3）采用铺底料工艺；（4）成品系统采用三/四次筛分的三/双系统作业流程；（5）资源综合利用（粉尘集中处理系统）；（6）高负压大风量厚料层抽风烧结设计；（7）清洁生产（无污水外排、封闭式厂房通廊、大功率电机消音设计、高标准除尘系统等）；（8）采用小球烧结、燃料分加、高铁低硅、热风烧结、余热回收、烟气循环、机头脱硫脱销等多项工艺新技术。9.大型烧结机工艺流程特点:第一部分烧结概述(1)高质量烧结矿炼铁要求烧结矿具有含铁品位高、粉末和有害杂质少、强度好、粒度均匀，冶金性能还原性好，低温还原粉化率低及良好的软化和熔滴性能。(2)低成本烧结矿优化配矿保证烧结矿质量合理的利用低价格的铁矿石(3)烧结过程的节能与环保降低固体燃料消耗降低电耗烧结废气的净化与处理烧结的余热回收利用10.铁矿石烧结技术趋势：第一部分烧结概述各种铁料熔剂燃料预配料室平铺混匀熔剂加工燃料加工配料白灰燃料除尘加水、混料、制粒、外滚煤布料、点火、烧结破碎冷却、整粒、筛分高炉成品除尘机尾除尘机头除尘抽风配料除尘原料系统加工系统配料系统混料系统烧结系统成品系统一次料场二次料场熔剂除尘堆取料机堆料机取料机定量圆盘给料机混匀堆料机混匀取料机锤式破碎机椭圆振动筛对辊破碎机四辊破碎机定量圆盘给料机电子秤白灰螺旋给料器混合机制粒机滚煤机圆辊给料器九辊布料器烧结机双斜式点火器主抽风机单辊破碎机环冷机椭圆振动筛工艺装备系统450m2烧结机工艺流程第二部分太钢450m2烧结机工艺简介第一部分主要工艺流程本工程工艺流程从熔剂、燃料的贮备开始至成品烧结矿输出为止，包括熔剂的破碎筛分、燃料粗碎与细碎、配料、混合及制粒、燃料分加、外滚煤粉、铺底料与布料、点火、烧结与冷却、抽风及除尘、整粒、成品烧结矿取样与检验以及成品烧结矿输出。1.工艺流程概述:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介含铁原料450烧结机使用的含铁原料主要为尖山精矿粉，配加进口粉矿与高炉返料以及极少量的含铁杂料，含铁原料的粒度均为10～0mm。除高炉返料外，这些含铁原料均在混匀料场混匀后形成单一品种的混匀料矿，由胶带机运至配料室混匀料矿槽.450烧结配料室共有6个铁矿粉均矿槽，其几何容积为500m3/仓，有效容积480m3/仓,铁料堆比重按2.0t/m3计算，其有效存料量为4920t.高返及烧结矿整粒后的返矿（粒度5～0mm）用胶带机运至配料室冷返矿槽。配料室共有3个返矿槽，其几何容积为600m3/仓，有效容积500m3/仓,铁料堆比重按1.7t/m3计算，其有效存料量为2550t.2.原料进料:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介熔剂烧结使用的熔剂有生石灰、白云石(另外还在一定时期配加蛇蚊石。生石灰粒度为3～0mm，主要是通过管道直接输送至生石灰槽贮存。或者是采用密封罐车运输至生石灰配加室一侧，经压缩空气输送至生石灰槽贮存。配料室设有两个生石灰矿槽，其几何容积为500m3/仓，有效容积425m3/仓,每个生石灰仓下有2个出料口。白云石粒度80～0mm，由汽车运至南翻车机区受料坑进行卸料，或者用火车带入南翻车机室进行卸料，通过二烧进料系统由胶带机送至450烧结燃料熔剂仓的熔剂仓,熔剂仓2个，几何容积为780m3/仓，有效容积为590m3/仓蛇蚊石通过火车进料，可直接进入南翻车机进行卸料，由胶带机运至450烧结燃料熔剂仓的熔剂仓。或者是经过北翻车机进行卸料在一次料场进行堆存，通过火车或汽车二次倒搬进入450烧结燃料熔剂仓的熔剂仓。2.原料进料:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介燃料烧结所用的固体燃料有无烟煤和焦粉两种。无烟煤粒度40～0mm，焦粉粒度20～0mm。无烟煤直厂有两种方式，一种是通过运煤通道，进入烧结煤罐贮存，需要时，通过胶带机由二烧进料系统直接输送至450燃料熔剂仓的燃料仓。另一种方式是采用火车或汽车运至南翻车机室或一烧区受料坑进行卸料，经胶带机送至燃料熔剂仓的燃料仓贮存。燃料仓2个，有效容积为590m3×2，(544m3×1)。2.原料进料:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介熔剂破碎筛分为保证白云石合格粒度(3～0mm),熔剂破碎筛分采用闭路破碎流程，首先用φ1430×1480单转子可逆锤式破碎机破碎，再经TDS2060椭圆等厚筛进行检查筛分，筛下合格产品(3～0mm)用胶带机运至配料室参加配料，筛上产品随粗熔剂返回破碎机再破碎。450熔剂破碎机选用三台φ1430×1480单转子可逆锤式破碎机破碎，两用一备。熔剂筛为三台TDS2060椭圆等厚筛。3.原料加工:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介燃料破碎固体燃料破碎采用两段开路破碎流程。燃料先经过φ1200×1000双光辊破碎机进行粗破，破碎至15mm粒度再进入φ1200×1000四辊破碎机进行细破碎，细碎至3～0mm。经两段破碎后，燃料中小于3mm粒级的含量约占80%。合格的固体燃料分别送至配料室及二次混合室内的燃料外配槽内参加配料。3.原料加工:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介为了保证配料精确，含铁原料、熔剂、燃料、返矿均采用重量配料。配料比人工设定，由计算机自动控制给料量。为了稳定配料槽的料位，各个配料槽均设有称重式料位计。烧结燃料以内配和外配两种方式配入（即燃料分加）。其中内配约占70%，在配料室中完成，外配约占30%，在混合料制粒后完成。外配煤仓2个，有效容积166m3/仓。450配料室配料秤全部采用大和电子皮带秤，其中匀矿、返矿、燃料、白云石(蛇纹石)的给料全部为配料元盘加皮带电子秤，配料元盘直径为3.6m,生石灰给料采用螺旋给料机加皮带电子秤再加螺旋消化器。除尘灰的配加方式基本采用分区域集中排放的原则。4.配料:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介采用三段混合，混合设备均为圆筒混合机。一次混合的目的主要是将混合料加水到一定的湿度进行充分混匀，一次混合有一台φ4.4×17米混料机，角度2.2°，混合时间为2.62min；转速6.0转/分二次混合主要是调整混合料适宜水分并强化制粒，以保证烧结料层有良好的透气性，二次混合有两台φ4.4×18米混料机，角度1.6°，制粒时间为4.46min（筒体转速采用液力偶合器可进行调速）；转速5.5-7.5转/分一、二次混合料的水量添加采用自动控制；为提高料温,对一、二次混合机内添加热水混匀混合料。燃料分加：烧结混合料中所需的配碳量以内配和外配两种方式配入（即燃料分加）。其中内配碳（约占混合料配碳量的30%）在配料工序中完成，外配碳（约占混合料配碳量的70%）在混合料制粒后完成。经混合制粒后的小球，由定量给料机外配燃料后，送入第三次混合机混匀，滚煤机为一台φ3.8×9.5米混料机，角度2.9°，混匀时间为1.09min，转速6.5转/分。使强化制粒后的小球表面粘附一层粉状燃料，从而达到进一步改善燃料的燃烧条件，以节约固体燃料消耗。为进一步提高料温，强化烧结，设计还采用了在第三次混合机内通入蒸汽，且在烧结机头部混合料矿槽处采取通蒸汽的保温措施,使混合料保温到40～60℃。5.混合、制粒与燃料分加:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介为保护台车篦条，减少烟气中含尘量并使混合料烧好烧透，采用铺底料工艺，粒度为10～16mm，铺底料厚20～40mm，铺底料由摆动漏斗均匀地布在烧结机台车上。混合料由梭式布料机、圆辊给料机与九辊布料器组成的布料装置均匀地布在均匀地布在烧结机台车上，烧结机料层厚度为700mm（包括铺底料层厚）。6.铺底料与布料:第二部分太钢450m2烧结机工艺简介烧结点火使用焦炉煤气。点火温度1150±50℃，炉堂压力为微负压，点火时间1～1.5min，点火器的烧嘴为双斜带状火焰烧嘴，火焰短，有利于集中供热。点火温度、煤气与空气的比例以及用量均由计算机自动调节，保证燃烧完全。1)煤气条件(1)煤气种类：焦炉煤气；(2)煤气热值：16.8MJ/m3；(3）接点压力:4kPa7.点火：第二部分太钢450m2烧结机工艺简介2)炉型及其结构特点本结构采用双斜式烧结点火炉，它采用了双斜交叉烧嘴直接点火的先进技术，其高温火焰带宽度适中，温度均匀，高温点火时间可与机速良好匹配，采用的烧嘴流股混合良好，火焰短，燃烧完全，因此点火效率高，能耗低，点火质量好。与多缝式点火炉相比较具有点火质量好，维护工作量少，作业率高，适应性强，使用寿命长等特点