高炉铁料:烧结矿(高度烧结矿,自融剂性烧结矿,酸性烧结矿),球团矿,富块矿精料:高熟净匀小稳人造块状原料生产方法:烧结法(烧结法是将副矿粉和精矿粉进行高温加热,在不完全融化的情况条件下烧结成块的方法);球团法(细精矿粉在造球设备上经加水润湿,滚动成生球,再焙烧固结的方法);压团法(将粉状物料在一定外压力作用下,使之在模型内受压,形成形状和大小一定的团块的方法)矿物:指地壳中的的化学元素经各种地质作用形成的自然元素或自然化合物。矿石:指在现有的技术经济条件下能从中提取金属,金属化合物或有用矿物的物质总称铁矿石按形态分:赤铁矿,磁铁矿,褐铁矿,菱铁矿铁矿石的质量评价:含铁量高,脉石与有害杂质少,化学成分稳定,粒度均匀,良好的还原性,熔滴性及较高的机械强度铁矿石品位:指铁矿石含铁量,用W(TFe)表示。平铺直取:先将来料按顺序一薄层一薄层地往复重叠铺成一定高度和大小的条堆,然后再沿料堆断面一个截面一个截面地垂直取运出石灰石的有效溶剂性:指石灰石根据炉渣碱度的要求除去自身所含酸性氧化物造渣所消耗的碱性氧化物,剩余的CaO含量焦炭作用:1发热剂2还原剂3高炉料柱的骨架炼焦过程:洗煤,配煤,炼焦,产品处理;烧结生产主要技术经济指标:1利用系数=台时产量/有效抽风面积2成品率=成品烧结矿量/成品烧结矿量+返矿量烧结料层分为:烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层,过湿层自动蓄热原理:空气在抽过烧结矿层时,被预热,这物理热被带到烧结层,燃烧时产生更高的温度。意义:提高了烧结过程热能的利用率,节省燃料过湿现象:当饱和蒸汽压低于气相中的水汽分压,水蒸气便开始在冷料表面凝结下来,造成烧结料的水分超过原始的适宜水分而形成。减轻过湿现象的途径:1提高烧结料的原始温度2提高烧结混合料的湿容量3降低废气中的含水量矿化作用:CaCO3的分解产物CaO与其他矿物化合生成新矿物的作用烧结矿的氧化度:烧结矿中铁氧化物氧化的程度影响去S的因素;1矿粉粒度及性质2燃料用量3添加物质対去S率的影响4操作因素透气性:固体燃料层允许气体通过的难易程度,提高料层透气性途径:1提高物料层孔隙度2降低料层物料的比面积S固相反应:烧结混合料某些组分在烧结过程中被加热到熔融之前发生的反应,生成新的低熔点的化合物或共熔体的过程。意义:液相生成的基础避免正硅酸钙生成的措施:1采用较小粒度的石灰石,焦粉,矿石加强混合过程以免氧化钙和燃料局部集中2.烧结矿碱度合适控制影响烧结矿矿物组成与结构的因素:1矿石中脉石成分与数量2烧结矿碱度3烧结料中的配碳量4.MgO的影响5.Al2O3的影响常用的配料方法:1.容积配料法2.重量配料法3.化学成分配料法。配料顺序:返矿-生石灰-燃粒-白云石-石灰石-中和粒影响混匀与制粒的因素:(1)原料性质的影响。(2)加水量和加水方法。(3)返矿质量与数量。(4)圆筒混合机工艺参数.毛细氺:触点状毛细氺,蜂窝状,饱和。成球过程:成核阶段,球核长大,生球紧密阶段。造球的影响因素:原料性质(1.原料性质2.原料粒度组成3.原料水分4.添加物)和造球工艺(1.工艺参数的影响2.底料状态和刮板位置3加水加料方法)。加水原则:滴水成球,雾水长大,无水紧密。影响生球干燥因素:1.干燥介质的温度2.干燥介质的流速3.生球的初始温度与物质组成4.球层高度5.生球尺寸提高生球破裂温度的途径:1.提高干燥介质的温度和气流速度2.鼓风和抽风结合干燥3.薄层干燥4.加入添加剂影响焙烧的因素:1.焙烧温度2.加热速度3.焙烧时间.4.焙烧气氛5.燃烧性质6.冷却7.生球尺寸8.孔隙度球团矿分类(按固结温度和气氛差异)氧化球团矿,冷固球团矿,金属化球团矿;(按碱度)酸性,溶剂性1.烧结法:烧结法是将富矿粉进行高温加热,在不完全熔化的条件下烧结成块的方法.2.球团法:球团法是细精矿粉在造球设备上经加水润湿、滚动而成生球,然后再焙烧固结的方法3.压团法:压团法是将粉状物料在一定外压作用下,使之在模型内受压,形成形状和大小一定的团块的方法.4.矿石的气孔率系指矿石中孔隙所占体积与它的总体积的百分比.5.气孔率:气孔率是指焦炭中气孔体积占焦碳总体积比的百分数.6.烧结速度:燃烧带中温度最高点的移动速度.7.燃烧速度:碳与氧反应在单位时间内消耗碳的重量.8.传热速度:指气固相间单位时间通过单位面积传递热量的多少.9.传热前沿速度:传热前沿单位时间向下推进的距离10.料层透气性:指固体散料层允许气体通过的难易程度,也是衡量混合料孔隙率的标志11.裂纹温度:生球干燥时表面开始产生裂纹的初始温度12.爆裂温度:生球干燥时炸裂散开时的初始温度13.破裂温度:生球干燥时结构遭破坏时的初始温度14.烧结矿冷却按冷却设备分主要有:鼓风或抽风带(环)式冷却机,机上冷却15.连续造球过程分为三个阶段:成核阶段,球核长大阶段,生球紧密阶段.16.焙烧按照气氛性质分为:氧化焙烧、还原磁化焙烧、氯化焙烧17.焦炭是高炉冶炼的主要燃料,其作用是发热剂,还原剂和高炉料柱的骨架18.提高焦炭质量的途径:配入型煤炼焦,预热煤炼焦,煤料选择破碎,捣固炼焦19.利用系数:单位时间内每平方米有效抽风面积的生产量来表示20.成品矿:烧结成品率是指成品烧结矿量占成品烧结矿量与返矿量之和的百分数21.烧成率:烧成率是指烧结成品烧结矿量占混合料总消耗量的百分数22.返矿率:日历作业率是描述设备工作状况的指标,以运转时间占设备日历时间的百分数来表示23.影响烧结矿FeO的因素:燃料用量,精矿配比,磁铁矿粒度,烧结料高,烧结矿碱度,MaO含量,SiO2含量24.提高料层透气性的途径:提高料层孔隙度,降低料层物料的比表面积25.烧结矿的显微有:粒状结构,斑状结构,骸晶结构,圆点状或树枝状共晶结构,熔蚀26.一次混合的目的是加水润湿混匀,二次混合主要是制粒,三次混合主要完成混合料外裹煤即燃料分加27.影响混匀与制粒的因素:(1)原料性质的影响:物料的黏结性、粒度和密度都影响,(2)加水量和加水方法,(3)混合机的转速28.铺底料的作用是将混合料与炉箅隔开,防止烧结时烧结带与炉箅直接接触,即可保证烧好烧透,又能保护炉箅,延长其使用寿命29.球团矿焙烧分为干燥→预热→焙烧→均热→冷却30.触点状毛细水,蜂窝状毛细水,饱和毛细水31.影响生球干燥的因素:干燥介质的温度,干燥介质的流速,生球的初始湿度与物质组成,球层高度和生球尺寸32.提高生球破裂温度的途径:逐步提高干燥介质的温度和气流速度,采用鼓风和抽风相结合干燥,薄层干燥,在造球原料中加入添加剂33.预防结圈:选择适宜的煤种,采用复合烧嘴,控制煤粉粒度及火焰形状,控制给煤量34.影响球团焙烧过程的因素:焙烧温度,加热速度:升温过快会使氧化反应难以进行或氧化不完全,生温过快会使球团产生差异膨胀.高温焙烧时间,焙烧气氛,燃料性质,冷却方法,生球尺寸,孔隙率等35.石灰石的有效容积性:石灰石根据炉渣碱度的要求除去自身所含酸性氧化物造渣所消耗的碱性氧化物外,剩余的CaO含量。炼铁的原料:、、。各种原料的用途?设备:炼铁的主要反应原理:在条件下,用从含铁的矿石中将铁还原出来,常见的铁矿石有(填主要成分):赤铁矿,磁铁矿,菱铁矿等。2.还原反应:化学上把中的被夺去的反应叫做还原反应。3.某炼铁厂要炼铁1000t,需氧化铁多少吨?计算题1.某生铁中含铁96%,多少吨生铁中含1000吨铁?2.400克含80%Fe2O3的赤铁矿石中铁的质量是多少?与多少克含70%Fe3O4的磁铁矿石含铁量相同?3.赤铁矿能用于炼铁的主要成分是Fe2O3其余都是杂质,某地生产赤铁矿含杂质35%,问500t矿石中含杂质多少t?能用于炼铁的Fe2O3成分占多少t?第二章炼铁炉料概述高炉炼铁的原料:含铁炉料(人造或天然)熔剂?(在烧结、球团中添加)燃料鼓风高炉冶炼的产物:生铁(炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁)高炉渣除尘灰高炉煤气造块(烧结、球团)的目的:改善入炉含铁物料的物理性能、化学性能(提高入炉含铁物料的质量)使高炉冶炼获得良好的技术经济指标燃料的种类:固体:木炭?焦炭煤液体:重油气体:天然气满足高炉内各区域对原、燃料性能的要求——要“精料”精料是高炉操作稳定顺行的必要条件熟——熟料,最好没有“生料”高——品位高、碱度高、氧化度高、机械强度高小——降低粒度上限匀——提高粒度下限,缩小粒度范围,粒度均匀净——粉末少好——化学性能好稳——物理性能、化学性能稳定,波动小(冶金性能)铁矿石造块——是基于采矿过程中产生的粉矿、破碎作业中产生的粉矿、选矿过程中产生的精矿不能满足入炉冶炼要求,而采取的处理方法高炉对入炉料性能的要求:·炉料粒度大小适宜、均匀,粉末少,机械强度高,软化性熔滴性好——以保证炉内料柱透气性好·炉料品位高,有害杂质少,碱度适宜,还原性好——以降低炼铁焦比上述要求可通过高温造块完全满足造块方法:烧结法球团法压团法焦化——属于煤粉的造块目的:提高固体燃料的冶金性能,以适应高炉生产5.烧结矿铁矿粉烧结理论烧结工艺流程1.原料的接受、贮存、混匀、中和2.熔剂、燃料的粒度准备3.配料4.混合5.布铺底料、布混合料6.点火、抽风烧结7.热破碎、(热筛分)8.冷却9.整粒分出:成品(50~5mm)铺底料(25~15mm)返矿(5~0mm)烧结矿带燃烧带预热带干燥带过湿带原始料带铺底料层五层的变化过程??.5.4水分在烧结过程中的行为(1)烧结料中水分的主要来源空气中带入的水矿石、熔剂、燃料带入的水制粒时添加的水燃料中碳氢化合物燃烧时产生的水料中含结晶水的矿物分解产生的水(2)水分在烧结过程中的作用制粒作用在滚动过程中,被润湿的颗粒互相接触、聚集、重排,形成球核继续在机械力作用下靠拢、紧密,使过剩的毛细水被挤到球核表面上来而裹住球核继续滚动,球核就粘上一层润湿程度较低的物料,使核长大,在毛细力作用下制成小球以改善料层的透气性导热作用水分改善了物料的导热性,料层中热交换条件十分良好有利于使燃烧带限制在较窄的范围内减少了烧结过程中料层的阻力保证了在燃料消耗较少的情况下获得必要的高温润滑作用水分子覆盖在矿粉颗粒表面降低表面粗糙度减少气流阻力起类似润滑剂的作用助燃作用不同的烧结料,适宜水分含量是不同的粒度越细,比表面积越大,适宜水分越高表面松散多孔的褐铁矿,烧结时含水量可达20%致密的磁铁矿,烧结适宜水量为6~9%烧结料最适宜水分的评判标准:混合料达到最高的成球率或:混合料达到最大的料层透气性水分蒸发条件:气相中水汽的实际分压P'H2O<该温度下水的饱和蒸汽压PH2O减轻或消除过湿现象的途径:(1)热返矿预热混合料(2)蒸汽预热混合料(在二混机、混合料矿槽进行)(3)生石灰预热混合料提高烧结混合料的湿容量方法:使用生石灰料层透气性指数主要取决于料层孔隙度ε及料粒比表面积S料粒提高料层透气性的途径(1)提高料层孔隙度加强烧结原料准备强化制粒配入粉矿、钢渣预热混合料采用铺底料强化烧结操作(2)降低料层物料的比表面积避免物料过粉碎配入粉矿增加返矿加强造球增大料粒的平均直径固相反应的意义??6.烧结生产工艺及设备强化混匀与制粒的措施●延长混合造球时间●寻求高效混合机●控制加水量,改进加水方式●预先制粒法●添加粘结剂●采用磁化水润湿混合料布料要求与方法布铺底料设备:铺底料矿槽(下口带闸门)摆动漏斗要求:满足厚度沿台车宽度均匀布混合料设备:梭式布料器混合料矿槽圆辊给料机多辊布料器松料器要求:●满足厚度要求●料面平整●沿料层高度,混合料产生有益的成分、粒度偏析:碳的分布自上而下逐渐减少料的粒度自上而下逐渐变粗●料层的水平层,混合料粒度、水分、成分沿台车宽度均匀分布●保证料层具有一定的松散度和均一的良好的透气性(2)点火要求●足够高的点火温度●一定的点火时间●适宜的点火负压●点火烟气中氧含量充足●沿台车宽度,点火要均匀(3)点火燃料气体:焦炉煤气高炉煤气与焦炉煤气的混合气体天然气液体:重油固体:煤(4)点火温度1100±50℃(5)点火时间:1min±为宜保温时间1~2min)点火装置点火炉点火保温炉预热点火炉火焰呈蓝色空气不足火焰呈黄白亮色空气合适火焰呈暗红色