烧结原料介绍.doc

原料工技能知识
1烧结原料的特性、标准与检测
1.1烧结特性的特性与要求
1.1.1铁矿粉的特性与要求
1.1.1.1简述铁矿粉的分类
组成地壳的各种岩石大部分都含有铁，已经知道的铁矿石有300多种。但是目前能作为炼铁原料的只有20多种。它们按照贴矿物的不同存在形态，又分为磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、褐铁矿(Fe2O3.H2O)、菱铁矿(FeCO3)四大类。
1.1.1.2烧结对含铁物料的要求
铁矿粉是烧结生产的主要原料，它的物理化学性质对烧结质量影响最大，主要要求铁矿石品位高、成份稳定、杂质少、脉石成份适用于造渣、粒度适宜。
烧结用的精矿粒度不宜太细，一般小于0.074mm（-200目）的量小于80%。褐铁矿、菱铁矿的精矿或粉矿要考虑结晶水、二氧化碳的烧损。国内褐铁矿烧损为9%-15%，菱铁矿烧损为17%-36%。烧损大，烧结时体积收缩，褐铁矿收缩8%左右，菱铁矿收缩10%左右。
精矿水分大于12%时，影响配料准确性，混合不易均匀。
粉矿粒度要求控制在8mm 以下，便于烧结矿质量。
当含铁原料中二氧化硅含量不足时，可添加含硅熔剂或部分高硅含铁原料。硅砂是烧结使用的增硅熔剂。
1.1.1.3高炉入炉矿中有害元素界限含量及其影响。
烧结矿质量要求：
化学成份
物理性质
铁/%
碱度波动范围
硫/%
残碳/%
转鼓指数
（≥5mm）
/%
筛分指数
（≤5mm）
/%
一等
二等
三等
＞60
57-60
＜57
≤±0.5
≤±0.05
≤0.08
≤0.40
≥78
≤10.00
高炉入炉矿中有害元素界限含量：
元素
符号
允许含量/%
说明
硫
S
≤0.1
使钢产生“热脆”，每炼1t生铁的原、燃料总含硫量一般在8-10kg以下。
磷
P
≤0.2
对于一般炼钢生铁，磷使钢产生“冷脆”，炼铁、烧结过程均不能去磷
锌
Zn
≤0.1
锌在900℃挥发，沉积在炉墙，使炉墙膨胀，破坏炉壳，与炉尘混合易形成炉瘤，烧结过程能除去50%-60%，＞0.3时不允许其直接入炉
铅
Pb
≤0.1
铅易还原，但沉积、破坏炉底
铜
Cu
≤0.2
少量铜能改善钢的耐蚀性，量多使钢材“热脆”，不易轧制和焊接，在高炉中铜全部还原进入生铁中
砷
As
≤0.07(生产优质刚才要求≤0.07)
砷使钢冷脆和焊接性变坏，生铁含砷应小于1%，优质生铁要求不含砷。砷在高炉中100%还原进入生铁
锡
Sn
≤0.08
锡熔解后进入铁和钢中，使钢具有脆性，在高炉中易使炉壁结瘤
钛
Ti
≤1.5
钛能改善钢的耐磨性和耐蚀性，但使炉渣性质变坏，在冶炼时有90%进入炉渣。含量不超过1.5%时，对炉渣及冶炼过程影响不大，超过4%-5%时，使炉渣性质变坏，易结炉瘤
氟
F
≤2.5
烧结过程可脱除一部分氟
碱金属
K2O
Na2O
≤0.2-0.5
碱金属含量高会使炉身部位结瘤，风口烧坏，焦炭粉化，经常悬料，焦比增高，产量降低
1.1.2熔剂的特性与要求
1.1.2.1熔剂的分类
熔剂可分为碱性熔剂、酸性熔剂和中性熔剂三类。我国铁矿的脉石多以SiO2为主，所以普遍使用碱性熔剂。碱性熔剂即含CaO和MgO高的熔剂。常用的熔剂有：石灰石（CaCO3）生石灰（CaO）、消石灰（Ca(OH)2）和白云石（主要是CaCO3和MgCO3）。
1.1.2.2熔剂的要求
碱性氧化物含量要高；S、P杂质要少；酸性氧化物含(SiO2+Al2O3) 越低越好；粒度和水分适宜。
①有效熔剂性高：即碱性氧化物CaO+MgO含量要高，而酸性氧化物SiO2含量要低。评价熔剂品质的重要标准，是根据烧结矿碱度要求，扣除本身酸性氧化物所消耗的碱性氧化物成分，所剩余的碱性氧化物的含量而确定的。
②有害杂质P、S要低：熔剂中有害杂质要低，一般含S为0.01%-0.08%，含P一般为0.01%-0.03%。
③粒度和水分：从有利于烧结过程中各种成分之间反应迅速和完全这一点来看，熔剂粒度越细越好，熔剂粒度粗，反应速度慢，生成的化合物不均匀程度大，甚至残留未反应的CaO“白点”，对烧结矿强度有很坏的影响。但是，熔剂破碎过程过细，不仅提高生产成本，而且烧结料透气性变坏，熔剂粒度控制在0-3mm即可。
1.1.2.3配加熔剂的目的
烧结生产过程中配加熔剂的目的主要有三个；一是将高炉冶炼时高炉所配加的一部分或大部分熔剂和高炉中大部分化学反应转移到烧结过程中来进行，从而有利于高炉进一步提高冶炼强度和降低焦比；二是碱性熔剂中的CaO和MgO与烧结料中的氧化物及酸性脉石SiO2、Al2O3 等在高温作用下，生成低熔点的化合物，以改善烧结矿强度、冶金性和还原性；三是加入碱性熔剂，可提高烧结料的成球性和改善料层透气性，提高烧结矿质量和产量。
1.1.3燃料的特性与要求
1.1.3.1燃料的分类
烧结生产使用的燃料为点火燃料和烧结燃料。烧结燃料是指在料层中燃烧的固体燃料，常用的有碎焦和无烟煤等。对烧结用的固体燃料的要求时：固定碳含量高，挥发分、灰分、硫含量低等。
1.1.3.2对燃料的要求
①无烟煤：在烧结生产过程中，各种矿物进行物理化学反应，不仅需要热量，而且还要与碳及其产生的CO发生反应，碳量的多少直接影响烧结过程。燃料中部分挥发分在烧结过程中预热带挥发，进入烧结废气中，不能参加化学反应，这部分热量不能被利用。燃料中挥发分愈高，含碳量相对降低，不利于烧结生产。此外，煤在燃烧过程中的挥发物会被抽入抽风系统，冷凝后使除尘管花瓣堵塞和转子叶片挂泥结垢，不仅会降低除尘效率，还会使风机转子失去平稳，发生振动。因此，烧结要求煤的挥发分要小于10%。生产上，还要求无烟煤的发热量大于25116kJ/kg，灰分小于15%，硫小于2.5%，进厂粒度小于40mm，使用前应破碎到3mm以下。
②碎焦粉：焦粉具有固定碳高、挥发分少、含硫低等优点，发热值在33488kJ/kg。焦炭硬度比无烟煤大，破碎较困难，但使用前必须破碎到3mm以下。
③高炉煤气：高炉煤气是高炉炼铁过程中的副产品.
1.2烧结原料的标准
1.2.1国内烧结含铁原料的入厂条件与实例

1.2.2我公司烧结含铁原料的入厂条件与实例
TFe
SiO2
TFe+ SiO2
FeO
S
TiO2
Al2O3
≥66%
≤6%
≥71%
10-30%
≤0.2%
≤0.5%
≤2%

1.2.3我国熔剂入厂条件与实例

1.2.4我公司熔剂入厂条件与实例
白云石粉技术标准：
化学成分
粒度
MgO+CaO
SiO2
H2O
0-3mm
≥5mm
≥50%
≤1.8%
≤1%
≥90%
≯5％
SiO2：雨季7-9月份≤3%，水份：雨季扣水
白灰面技术标准：
化学成分
粒度
活性度
无杂物
CaO
SiO2
0-5mm
5分钟
≥75%
≤4%
≥90%
200ml
1.2.5我国固体燃料入厂条件与实例

1.2.6我公司固体燃料入厂条件与实例
焦粉技术标准：
C
V
S
H2O
≥78%
≤2.5%
≤0.8%
≤7%
无烟煤标准：
化学成分
可磨系数
发热值
粒度
C
A
V
S
水份
≥60％
收到基高位值
0-13mm
≥79%
≤11.5%
≤11.5%
≤0.8%
≤8%
≥7200大卡
1.3烧结原料的检测
1.3.1烧结原料化学性质检测
原料化学成份检测：铁矿粉全分析一般化验TFe、FeO、SiO2、CaO、Al2O3、MgO、S、P、烧损等项目。熔剂全分析一般化验Fe2O3、FeO、SiO2、CaO、S、P、烧损等项目。
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℃）灼烧后失去重量对于物料试样重量的百分数。
物料的残存量：即物料经过烧结排出水分和烧损后的残存物量。
活性度：表征生石灰水化反应速度的一个指标，即在一定时间内，以中和生石灰消化时产生的Ca（OH）2所消耗的mol／L盐酸的毫升数表示。
1.3.2烧结原料物理性质检测
烧结原料水分：是指原料中物理水含量的百分数，即将一定的原料（100-200g）加热至105℃，恒温1h，已蒸发的水分重量占试样重量的百分比。
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