烧结理论基础知识培训教材(编辑修改稿)

烧结理论基础知识培训教材(编辑修改稿)内容摘要：

度高于高炉炉渣的碱度，一般都大于 ，其烧结矿在入炉冶炼时，可以代替部分或全部熔 剂，可常与富矿或酸性烧结矿、酸性球团矿配合使用。 赣榆镔鑫特钢 烧结 车间烧结 理论知识培训教材 12 40 高碱度烧结矿的特点 1） 高碱度烧结矿强度好，稳定性好，粒度均匀，粉末少。 2） 高碱度烧结矿具有良好的还原性，这是因为高碱度烧结矿是以易还原的铁酸钙为主要液相；随着碱度的提高，烧结矿中的 FeO降低，还原性得到改善；高碱度烧结矿处于还原性最好的结构状态。 其中的磁铁矿晶粒细小且密集，并被铁酸钙包裹或溶蚀。 3） 高碱度烧结矿的软化开始温度和软化终了温度均有下降。 4） 高碱度烧结矿含硫量有所提高，这是因为烧结料中的 CaO有吸硫作用，形成 CaS留于烧结矿中。 41 烧结操作对碱度的影响 烧结配碳少、点火强度不够、布料出现拉沟、冷却过快等均会造成烧结液相不够，或矿物结晶不完全，使烧结矿强度差，发散，经过筛分后极易造成成份偏析，烧结矿碱度出现过高或过低现象，返矿则与之相反，影响碱度稳定。 在返矿配加量大时尤为明显。 42 常用化合物的中文名称和化学符号 SiO2(二氧化硅 ) MgO(氧化镁 ) Ca(OH)2(氢氧化钙，也叫消石灰 ) 全铁 (TFe) 氧化亚铁 (FeO) 三氧化二铁 (Fe2O3) CaO(氧化钙 ) 43 配料室上料配比综 合为什么要保持 100％，规程规定的偏差范围时多少。 答 ：因配料是按 100％湿料进行配比的，若上料配比总和达不到 100％，就会影响配料的准确性和物料消耗的真实性。 规程规定：总配比为 100177。 5％。 44 简述我国大多数厂家对各种原料实际下料量与配重量的允许误差的标准。 答 ：各种原料实际下料量与配重量的允许误差： 在运料皮带上精矿≤177。 ％ kg/m；粉矿≤177。 ％ kg/m；冶金副产品或杂矿≤177。 ％ kg/m；溶剂或燃料≤177。 ％ kg/m；配料总量≤177。 ％ kg/m。 45 烧结工艺对配料作业的要求 1） 达到考核指标要求；如 TFe、碱度的稳定； 2）达到高炉对杂质和化合物的要求，如 S、 P、 MgO、 Al2O SiO NaO、 K2O等； 3）满足烧结的烧结性能和燃料要求，如各种原料搭配合理，焦粉的用量适当； 4）根据供量情况合理利用资源，如澳矿粉限量，杂矿粉、铁屑、转炉渣配用等。 46 烧结矿碱度波动的三种原因 ： 1） 原料化学成份波动大。 2）物料流量不稳、操作因素、设备问题； 3）配比失误。 第四节 混料基础知识 47 混合与造球的目的 混合主要目的是将配合好的料各组分仔细混匀，并适当地加水润湿，以得到水 分、粒度及各种成份均匀分布的烧结料。 造球是为了改善烧结料的粒度组成，增加透气性，强化烧结过程，提高烧结矿的产量和质量。 赣榆镔鑫特钢 烧结 车间烧结 理论知识培训教材 13 一次混合的主要目的是混匀与加水润湿，使烧结料水份、粒度、成分均匀，并使烧结料水份达到二次混合基本不加水的要求。 二次混合的主要目的是：第一进行制粒，改善烧结混合料的透气性，第二是补加一定的水并通过蒸汽，预热混合料，使混合料的水分、粒度及料温满足烧结工艺的要求， 48 混合料加水的目的 混合料加水主要是为了润湿混匀混合料，为制粒提供必要的条件，同时也能改善混合料热交换的导热性能。 49 混合料加水量原则是 以一混为主，配料室为辅，二混适当补充、加足。 50 混合机加水为什么一定要加在料面上，制粒为什么要喷雾状水 混合机加水必须均匀，注意要将水直接喷在料面上，如果喷在筒底将造成混合料水份不均匀圆筒内壁粘料。 加柱状水的目的什形成母球，加雾状水的目的什使母球长大，加柱状水不能制粒。 51 预热混合料的方法分类 热返矿预热、生石灰预热、热风预热、蒸气预热和热水预热。 52 我厂混合机规格型式 (单位 :mm):Φ 3200179。 14000。 制粒机规格型式 (单位 :mm):Φ 3800 179。 16000 53 物料在圆筒混合机中有以下三种运动状态 :翻动、滚动、滑动。 54 混合料采用梭示布料器的好处 往混合料仓内给料，可使仓内料面均匀，料柱压力均匀，可防止混合料粒度在仓内的偏析。 55 简述混合料的造球过程 (即细磨物料成球的 3个阶段 )。 造球过程一般分为 3个阶段，即第一阶段形成母球 (球核 )，第二阶段母球长大，第三阶段长大的母球 (又生球或准颗粒 )进一步紧密、上述 3个阶段主要是好吃靠加水润湿核用滚动方法产生机械作用来实现的。 (1) 形成母球。 这一阶段具有决定意义的是加水润湿。 当物料润湿到最大结合水以后，成球过程才明显地开始。 当物料继续润湿到毛细水阶段时，成球过程才得到应有的发展。 因为当已润湿的物料在选球机中受到滚动和搓动的作用后，借毛细力的作用，颗粒被拉向水滴的中心形成母球。 (2) 母球长大。 成球第二阶段是紧接着第一阶段进行的。 母球长大的条件是：在母球表面其水分含量要求接近于适宜的毛细含量；在精矿层中其水份含量要求比较低一些，只须接近最大分子结合水含量。 第一阶段形成的母球在造球机内滚动，母球就进一步压紧，引起毛细管状合尺寸的改变，从而使过剩恶毛细水被挤压到母球的表面上来。 这样，过湿的母球表面，在运动的过程中 中就很容易粘上润湿程度较低的颗粒。 母球的这种长大过程是多次重复的，一直到母球中颗粒间的摩擦力比滚动成型的机械压密作用大为止。 (3) 长大了的母球进一步密。 长大到附和标准要求尺寸的生球，在成球的第三阶段发 赣榆镔鑫特钢 烧结 车间烧结 理论知识培训教材 14 生紧密。 利用造球机所产生的机械力的作用，即滚动和搓动的机械作用会使生球内的颗粒发生选择性的按接触面积最大的排列，并使生球内的颗粒被进一步压紧，使薄膜水层有可能相互接触，会使一个为若干颗粒所共有的总的薄膜水层形成，这样得出得生球，其中各颗粒靠着分子黏结力毛细黏结力和内摩擦力得作用相互结合起来。 这些力的数值越大，生球的 机械强度就越大，如果将全部毛细水由生球中排除，便得出机械强度最大得生球。 必须指出，上述成球阶段得过程是为了分析问题而划分的。 第一阶段具有决定意义的润湿，在第二阶段除了润湿作用外，机械作用也起着重大影响，而在第三阶段机械作用称为决定因素，这样，就可以根据物料在造球前合造球过程中被润湿情况，决定加水等操作措施，也可以进一步改进造球设备结构，加强其产生的机械作用力，以保证造球机高产优质。 混合料的成球机理简单地说即滴水成核，雾化密实。 第五节 烧结基础知识 基本概念 56 烧结定义 将准备好的烧结料和铺底料在 烧结机上进行铺底、布料、点火，借助碳的燃烧和铁矿物的氧化而产生高温，使烧结料中部分软化和熔化，发生一系列的物理、化学反应，生成一定量的液相，在冷却时相互粘结成块状烧结矿，这一过程称为烧结。 57 烧成率 烧成率是烧成量（即成品矿加返矿）与混合料总量之比。 58 露点 水蒸气分压 P0等于饱和蒸汽压 P时的温度，即水蒸气冷凝成水的温度，叫露点。 一般烧结露点在 53～ 65℃之间。 料温高于露点可减薄过湿层厚度，提高料层透气性。 59 烧结原料的烧损率 物料的烧损率是指物料（干料）在烧结状态的高温下（ 1200～ 1400℃）灼烧后失去重量与物料试样重量的百分数。 60 物料的残存量 物料的残存量即物料经过烧结排除水分和烧损后的残存量。 61 烧结矿还原度 烧结矿还原性是模拟炉料从高炉上部进入高温区的条件，用还原气体从烧结矿中排除与铁结合氧的难易程度的一种度量。 它是评价烧结矿冶金性能的主要标准。 62 烧结的固相反应 所谓固相反应就是烧结料颗粒之间在一定的温度下发生的化学反应。 63 利用系数 1台烧结机每平方米有效抽风面积（ m2）每小时（ h）的生产量（ t）称为烧结机利用系数 . 64 垂直烧结速度的含义 即燃烧带下移 的速度。 65 烧结工序能耗 赣榆镔鑫特钢 烧结 车间烧结 理论知识培训教材 15 烧结工序能耗是指在烧结生产过程中生产 1t烧结矿所消耗的各种能源的总和。 66 烧结机真空度 烧结机真空度就是台车下部风箱内的负压力，即大气压力与风箱内实际压力的差值。 67 烧结有效风量 烧结有效风量是指通过料层进入抽风系统的风量。 68 烧结有害风量 烧结有害风量是指从料层以外进入抽风系统的风量。 69 低碳厚料的好处： 1）有利于提高烧结矿强度。 2）改善烧结矿粒度组成。 3)降低烧结矿中 FeO 含量； 4）降低固体燃耗； 5）减轻劳动强度，改善劳动条件。 70 烧结五带的特征 1） 烧结矿带 在点燃后的烧结料中燃料燃烧放出大量的热量的作用下，混合料熔融成液相，随着高负压抽风作用和燃烧层的下移，导致冷空气从烧结矿带通过，物料温度逐渐降低 ，熔融的液相被冷却凝固成网孔状的固体。 此带主要反应是液相凝结、矿物晶析、预热空气，此带表层强度较差，一般是返矿的主要来源。 2）燃烧带 该带温度可达 1350－ 1600℃，此带混合料软化、熔融及液相生成，发生异常复杂的物理化学反应。 该带厚度为 15－ 50mm。 此带对烧结矿产量和质量影响很大。 该带过宽会影响料层透气性，导致产量低。 该带过窄，烧结温度低，液相量不 够，烧结矿粘结不好，导致烧结矿强度低。 燃烧带宽窄主要受物料特性、燃料粒度和抽风量的影响。 3）预热带 该带主要使下部加热到燃料的着火温度。 一般为 400－ 800℃。 该带主要反应是烧结料中的结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿进行还原以及组分间的固相反应等。 4）干燥带 烧结料的热废气从预热带进入下层，迅速将烧结料加热到 100℃以上，因此该带主要是水份的激烈蒸发。 5）过湿带 从烧结料点火开始，物料中的水份就开始转移支气流中去。 含有水蒸气的废气经过料层冷却后，废气被冷却到露点温度，致使其中水蒸气冷凝，这部份烧 结料中为水分含量超过了物料的原始水份，出现了过湿现象，这一区域成为过湿带。 该带严重影响了烧结料的透所性，破坏了已造好混合料的小球，最好的解决办法就是预热混合料。 71 铁酸钙理论和其需要的条件 生产高碱度烧结矿，尤其是生产超高碱度烧结矿，使烧结矿的粘结相主要由铁酸钙组成，可使烧结矿的强度和还原性同时得到提高。 这是因为： (1)铁酸钙 (CaOFe2O3)自身得强度和还原性都很好； 赣榆镔鑫特钢 烧结 车间烧结 理论知识培训教材 16 (2)铁酸钙是固相反应得最初产物。 熔点低，生成速度快，超过正硅酸钙得生成速度，能使烧结矿钟得游离 CaO和正硅酸钙减少，提高烧结矿 得强度。 (3)由于铁酸钙能在较低温度下通过固相生成，减少 Fe2O3和 Fe3O4得分解和还原，从而抑制铁橄榄石 (CaOFeOSiO2,生成这个液相需要足够的 FeO，即燃料用量要高，还原气氛强，影响强度 )的形成，改善烧结矿的还原性。 所以，发展铁酸钙液相，不需要高温和多用燃料，就能获得足够数量得液相，以还原性良好得铁酸钙粘结相代替还原性不好的铁橄榄石和钙铁橄榄石，大大改善烧结矿的强度和还原性。 这就是铁酸钙理论。 72 生成铁酸钙粘结相的条件： 1）高碱度：虽然固相反应中铁酸钙生成早，生成速度也快， 但一旦形成熔体后，熔体中 CaO与 FeO的亲和力和 SiO2与 FeO 的亲和力都比 CaO 和 Fe2O3 的亲和力要大得多，一次，最初形成的 CF 容易分解形成 CaO178。 SiO2熔体，只有当 CaO过剩时 (即高碱度 )，才能与 Fe2O3作用形成铁酸钙。 2）强氧化性气氛：可阻止 Fe2O3 的还原，减少 FeO 含量，防止生成铁橄榄石体系液相，使铁酸钙液相起主要粘结作用。 3）低烧结温度：高温下铁酸钙会发生剧烈分解，因此低温烧结对发展铁酸钙液相有利。 73 烧结矿的宏观结构和微观结构对烧结矿质量的影响 烧结矿的宏观结构有微孔海绵 状结构的烧结矿，强度和还原性都好，是理想的宏观结构。 燃料用量适中和各种操作条件都合适时，可以得到这种结构得烧结矿。 当燃料用量偏高和液相数量偏多时出现粗孔蜂窝状结构，有熔融而光滑的表面，其还原性和强度都有所降低。 如果燃量用量过多，造成过溶，则出现气孔很少的石头状烧结矿，强度好，但还原性很差。 相同的燃料用量下，液相粘度低时形成微孔状结构，粘度高时性好层粗孔状结构。 烧结矿的强度和还原性除了与宏观你结构有关外，还与组成烧结矿的单体矿物的性质，即与烧结矿的微观结构有关。 烧结矿中的矿物按其结晶程度分自形晶、半 形晶和其它形晶三种。 具有极完好的结晶外形成为自形晶，部份结晶完好的称为半自形晶，形状不规整且没有任何能力和结晶环境。 烧结矿中最多的含铁矿物磁铁矿往往以自形晶或半自形晶的形态存在，这是因为磁铁矿在升温过程中较早的再结晶长大，有良好的结晶环境，并按其结晶能力的强弱以不同的自形程充填于磁铁矿中间，来不及结晶的以玻璃体存在。 矿物呈完好的结晶状态时强度好，而呈玻璃体状态时强度差。 74 铺底料 1）粒度范围 为 10－ 20mm,其中≥ 20 mm和≤ 10 mm粒级量均应≤ 10% 2）铺底料作用 1避免烧结料直。