特钢烧结厂烧结工艺设备理论培训教材.docx

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特钢烧结厂烧结工艺设备理论培训教材

赣榆镔鑫特钢烧结厂

烧结理论知识培训教材

目　录

第一章　赣榆镔鑫特钢烧结厂烧结工艺、设备情况简介………………………

　第一节　烧结厂介…………………………………………………………………………

　第二节　烧结生产工艺流程…………………………………………………………………

　第三节　烧结设备情况介…………………………………………………………………

第二章　烧结的基础理论知识………………………………………………………

　第一节　烧结生产主要技术经济标………………………………………………………

　第二节原料基本知识………………………………………………………………………

　第三节　配料基本知识………………………………………………………………………

　第四节　混料基本知识………………………………………………………………………

　第六节烧结基本知识………………………………………………………………………

　第五节成品矿处理基本知识………………………………………………………………

第三章　烧结应知应会知识…………………………………………………………

　第一节　配料工技能知识……………………………………………………………………

　第二节　混料工技能知识……………………………………………………………………

　第三节　烧结工技能知识……………………………………………………………………

第四章　烧结工艺方面的知识………………………………………………………

　第一节　原料管理……………………………………………………………………………

　第二节　铁矿石烧结…………………………………………………………………………

　第三节　烧结工艺操作管理…………………………………………………………………

　第四节　烧结调整基准………………………………………………………………………

　第五节　烧结现场配料计算及检化验事项…………………………………………………

第五章烧结生产以来典型生产事故案例………………………………………

生产事故　案例一……………………………………………………………………………

生产事故　案例二……………………………………………………………………………

生产事故　案例三……………………………………………………………………………

生产事故　案例四……………………………………………………………………………

第六章　烧结设备情况介绍…………………………………………………………

　第一节原料系统设备……………………………………………………………………

　　一、铁料设备…………………………………………………………………………………

　　二、熔剂设备…………………………………………………………………………………

　　三、燃料设备…………………………………………………………………………………

第二节烧结机系统设备………………………………………………………………

　　一、混合制粒设备……………………………………………………………………………

　　二、铺底和布料设备…………………………………………………………………………

　　三、点火炉及助燃风机………………………………………………………………………

　　四、烧结机本体及传动设备…………………………………………………………………

　　五、烧结机台车………………………………………………………………………………

　　六、机头机尾密封……………………………………………………………………………

　　七、烧结机单辊破碎机………………………………………………………………………

　　八、主抽风机及附属设备……………………………………………………………………

第三节成品矿处理设备…………………………………………………………………

　　一、烧结矿破碎设备…………………………………………………………………………

　　二、烧结矿筛分设备…………………………………………………………………………

　　三、烧结矿冷却设备…………………………………………………………………………

　　四、返矿给料设备……………………………………………………………………………

第四节除尘设备……………………………………………………………………………

第七章　烧结投产以来发生的典型设备事故案例…………………………

设备事故　案列一……………………………………………………………………………

设备事故　案列二……………………………………………………………………………

设备事故　案列三……………………………………………………………………………

设备事故　案列四……………………………………………………………………………

附录…………………………………………………………………………………………

参考文献…………………………………………………………………………………

第一章赣榆镔鑫特钢烧结厂烧结工艺、设备情况简介

第一节赣榆镔鑫特钢烧结厂简介

　　赣榆镔鑫特钢烧结厂是分二期新建二台90m2烧结机。

　　90m2带烧筹建于2007年3月，将于2008年7月5日投产。

　　烧结矿生产能力213.84万吨/年，分两期建设，一期建设一台90米2烧结机，不可分割的辅助生产设施一次建成，主要内容为一台90米2带式烧结车间及配套的公用辅助设施。

二期建设一台90米2烧结机。

烧结厂生产能力完全能满足一、二期各一座位530M2高炉冶炼用料。

　　烧结车间一期定员150名，生产管理人员9人。

烧结车间分，钳工班1个,仪电班1个,倒班工段3个，岗位作业工141人。

第二节烧结生产工艺流程

　　烧结生产工艺流程的定义：

烧结过程就是根据高炉炼铁工艺要求，将细粒的含铁原料、熔剂、燃料进行接受，贮存，均匀中和、破碎后进行配料、混合造球、铺底、布料、点火、抽风烧结后结成矿，再经破碎、冷却、整粒后把成品烧结矿运往高炉矿槽，返矿重新参加配料后再进行烧结。

这一工艺过程称为烧结生产工艺流程。

烧结生产工艺流程是根据高炉冶炼对烧结的物理性能和化学成分的要求制定的，并随着科学技术不断发展而不断完善。

　　烧结生产工艺系统组成

　　我车间烧结生产工艺流程如图1－1所示，大体分8个工序系统。

　　1、受料工序系统――主要包括铁料场、铁料受矿槽、熔剂受矿槽、燃料受矿槽，其任务是担负进厂原料的接受、运输和贮存。

　　2、原料准备工序系统――包括含铁原料的中和、燃料的破碎，其任务是为配料工序准备好符合生产要求的原料、熔剂和燃料。

　　3、配料工序系统――包括配料室的矿槽、圆盘给料机、称量设施等。

根据规定的烧结矿化学成分和使用的原料种类，通过计算，各原料按计算的重量进行给料，以保证混合料和烧结矿化学成分稳定及燃料量的调整。

　　4、混合、造球工序系统――主要包括一次混合、二次混合等工序。

其任务是加水、润湿混合料，用一次混合机将混合料混匀，再用二次混合机造成小球。

　　5、烧结工序系统――主要包括铺底料、布料、点火、烧结等。

主要任务是将混合料烧结成合格的烧结矿。

　　6、抽风工序系统――主要包括风箱、集尘管、双层卸灰阀、机头电除尘器、抽风机、烟囱等。

　　7、成品处理工序系统――包括热破碎、环冷机冷却、整粒、及成品运输系统。

该工序的任务在于分出：

5—10mm和20－150mm的成品矿，10－20mm的铺底料，小于5mm的冷返矿。

　　8、环保除尘工序系统---主要是用电除尘系统将烧结机机尾部卸矿处、返矿及整粒系统各处扬尘点的废气，4台布袋除尘器给燃破系统及配料系统除尘。

经过除尘器净化后，废气排入大气，粉尘经过润湿后加入烧结混合料中再烧结。

其任务是担负烧结生产的环境保护。

工艺流程：

0～3㎜0～3㎜0～3㎜0～3㎜

10～20㎜

5～150㎜

第三节烧结设备情况简介

　　90M2烧结机的设备情况如下：

　　1、上料系统，分铁料上料、熔剂上料、燃料上料系统。

用于铁精粉、混匀矿粉上料有五个受料矿槽，1个杂料仓受料矿槽用2米圆盘给料机给料；熔剂上料有四个受料上矿槽，一个储存生石灰，一个储存白云石，二个生石灰仓用电振结料机给料；燃料上料有两个受矿槽，用胶带机把焦粉运到四辊上面的两个储料仓，然后用两台四辊破碎机破碎；

　　2、配料系统，各种原燃料通过皮带或铲车到配料矿槽，配料矿槽有6个铁料仓（其中1个杂料仓），2个燃料仓，4个熔剂仓（其中1个石灰石仓、1个白云石仓，2个生石灰仓，）2个冷返矿仓，2个高炉返矿仓，共16个料仓。

铁料和杂料用圆盘给料机和配料皮带秤给料，燃料、冷返矿和熔剂用直拖式皮带秤给料，熔剂生石灰用叶轮给料机、螺旋秤带星型给料机给料，各种原料通过配料主控的计算机控制电子称来调整其下料量。

　　3、混料系统，一次混合是3.2×14米的滚筒，二次混合是3.8×16米的滚筒。

　　4、烧结系统，1个铺底料仓，1个混合料仓，混合料仓上面是梭式布料器面料，圆辊给料给料七辊布料机把混合料均匀的布在烧结机台车上，点火器2排15个烧嘴进行点火（共计17个烧咀、2个亚高速烧嘴点燃点火烧嘴），烧结机台车为1×2.5米的，共计109个台车，13个风箱。

　　5、抽风系统，主要是风箱、185m2电除尘器，4200KW电机带动的主抽风机。

　　6、成品系统，单辊破碎，用110m2环式冷却机冷却烧结矿，两台冷筛进行处理冷却的烧结矿，第一台冷筛是筛出小于5mm的冷返矿，第二台冷筛的前端是筛出5-10mm的烧结矿，冷筛后端冷筛是筛出10－20mm的烧结矿用作铺底料。

高炉烧结矿成品备用仓6个120m3能储存1200吨烧结矿。

　　7、除尘系统，90M2烧结机共有2台电除尘器，185M2电除尘器给烧结机机头除尘；135M2电除尘器给烧结机机尾及成品系统除尘，4台布袋除尘器给燃破系统及配料系统除尘。

第二章烧结车间的基础理论知识

第一节烧结生产主要技术经济指标

　　烧结生产主要技术经济指标包括利用系数、作业率、产品合格率、原材料消耗等

1　利用系数　烧结机利用系数是指在单位时间内每平方米有效烧结面积的生产量。

　　利用系数＝（烧结机成品矿台时产量（Q）÷烧结机有效烧结面积（F））×100%t/（m2·h）

2　台时产量　台时产量是指每台烧结机在单位时间内生产的烧结矿数量。

　　台时产量＝烧结机生产总量÷烧结机实时作业时间　t/（h·台）

3　成品率　烧结矿经机尾筛分，筛上为成品烧结矿，筛下为返矿，成品烧结矿所占混合料总产量的百分率即为成品率。

　　成品率＝（成品矿÷混合料）×100%

4　烧成率　混合料经烧损后的烧成量（即成品矿加上返矿总量）与混合料之比的百分数。

　　烧成率＝（成品矿+返矿）÷混合料×100%

5　烧结机作业率

作业率是设备工作状况的一种表示方法，指以运转时间占设备日历时间的百分数表示。

　　即：

作业率＝（实际作业时间÷设备日历时间）×100%

　　对于一台烧结机来说，一天的日历时间为24小时，计算多台烧结机的设备作业率时，一天的日历时间为烧结机台数×24小时；计算多台烧结机月和年作业率时，日历时间依此类推。

即：

日历时间＝烧结机台数×24小时×天数

　　运转时间按设备实际运转时间计算，它与同时运转的烧结机台数有关。

　　影响作业率的因素是设备的停转时间。

设备的停转的原因是多方面的，主要包括外部影响，计划检修和内部影响。

　　外部影响包括原料、水电、煤气等供应情况。

此外还包括因炼铁厂的原因对烧结机的影响。

　　计划检修包括大修、小修、中修，是指计划的停产检修。

　　内部影响包括烧结厂内的机械事故，电气事故，操作事故及其它事故。

　　因此，保持良好的设备状况是提高作业率的有效措施。

衡量设备状况的指标理设备完好率。

设备完好率＝（完好设备台数÷设备台数）×100%

6　产品综合合格率

烧结矿合格率（%）＝烧结矿检验合格量（吨）/烧结矿检验总量（吨）×100%，计算说明：

1）烧结矿检验合格量的质量标准按ＹＢ４２１－９２、球团矿检验合格量的质量标准按ＹＢ/T007－９1规定执行；

2）各项规定指标中有一项或一项以上不符时，即为不合格；

3）当物理性能检验缺项时，即使化学成分合格，此批人造块矿为未检验品，不参加合格率计算；

4）实验品不参加合格率计算。

7　烧结矿一级品率（％）

　　烧结矿一级品率（％）＝烧结矿一级品量（吨）／烧结矿检验合格量（吨）×100%，计算说明：

烧结矿一级品量指被检验的人造块矿中，其化学成分和物理性能全部符号规定中的一级品，按ＹＢ４２１－９２、ＹＢ/T007－９1规定执行。

8　烧结矿品位

烧结矿品位（不扣氧化钙、氧化镁）（％）＝各次检验的烧结矿含铁总量（%）／检验次数×100%

计算说明：

烧结矿品位以质检部门现场取样化验得出的数值为准。

9烧结矿品位稳定率（％）

　　烧结矿品位稳定率（％）＝检验总量中品位波动符合标准的重量（吨）／检验总量（吨）×100%,计算说明：

品位波动波动范围，烧结矿、球团矿均按±1%。

10　烧结矿碱度

　　烧结矿碱度（倍）＝烧结矿中氧化钙含量（吨）／烧结矿中二氧化硅含量（吨），计算说明：

人造块矿中氧化钙含量、二氧化硅含量由化验分析得出，并以各样品所代表的含量分别求得。

11　烧结矿碱度稳定率

烧结矿碱度稳定率（％）＝检验总量中碱度波动符合标准的重量（吨）／检验总量（吨）×100%，计算说明：

碱度波动范围，烧结矿按±0.12%。

12　烧结矿含硫量

　　烧结矿含硫量（％）＝各次检验的含硫量之和（%）／检验次数

13烧结矿氧化亚铁含量

　　烧结矿氧化亚铁含量（％）＝各次检验的氧化亚铁含量之和（%）／检验次数

14　烧结矿转鼓指数

　　烧结矿转鼓指数（％）＝各次试样测检后粒度大于规定标准（＋6.3mm）的重量（千克）／试样重量之和（千克）×100%

15　烧结矿筛分指数

　　烧结矿筛分指数（％）＝各次试样筛分后粒度小于规定标准（－５mm）的重量（千克）／试样重量之和（千克）×100%，计算说明：

同转鼓指数计算说明。

16　烧结矿平均粒径

　　烧结矿平均粒径（mm）＝各次测得的人造块矿平均粒径之和（mm）/测定次数，

　　计算说明：

烧结矿平均粒径指筛除粉末（-5mm）后的成品粒度平均值；

烧结矿的平均粒径按各级粒度（中值）所占比例加权平均得出；

17　烧结工序能耗

　　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。

第二节原料基础知识

铁矿粉

18　精矿粉的概念

精矿粉是天然矿石经过破碎,磨碎,选矿等加工处理成的矿粉.烧结用精矿粉粒度－200目≥55％；竖炉用精矿粉粒度－200目≥65％。

19　铁矿粉分类

铁矿物按照不同存在形态,分为磁铁矿,赤铁矿,褐铁矿,菱铁矿四大类.

磁铁矿的主要存在形式是Fe3O4,比密度为4.9-5.2，硬度为5.5-6.5，有金属光泽，具有磁性。

其理论含铁量为72.4%。

磁铁矿晶体为八面体，组织结构致密坚硬，一般成块状和粒状，表面颜色由钢灰色到黑色，条痕均为黑色，俗称青矿。

赤铁矿的矿物成分是不含结晶水的三氧化二铁（Fe2O3），密度为4.8-5.3，硬度不一，结晶完整的赤铁矿硬度为5.5-6，理论含铁量为70%。

赤铁矿的条痕为红色。

褐铁矿是一种含结晶水的三氧化二铁，可用mFe2O3.nH2O来表示。

褐铁矿的条痕为黄褐色.

菱铁矿是一种铁的碳酸盐，化学式FeCO3，理论含铁量为48.2%。

在碳酸铁的矿床中，碳酸盐的一部铁往往与其它金属组成各种复盐。

20　什么叫矿石的单烧值，单烧值的高低与什么有关？

试举例说明。

　　矿石的单烧值即单独以某一种矿石进行生产时，在一定的碱度条件下，生产出的烧结矿全铁含量的百分数称为单烧值。

单烧值的大小，表示用这种矿石生产出来的烧结矿的品位高低。

显然，单烧值与该矿的品位和杂质（SiO2）的含量有关。

矿石的品位越高，SiO2低，单烧值越高。

单烧值与矿石烧损有关。

烧损值越大，烧结后烧结矿的品位上升的幅度越大，但是实际重量降低，生产1t烧结矿的含铁料消耗增加。

21　如何目测判断精矿粉全铁的高低？

　　1）从精矿粉的粒度来判。

精矿粉的粒度越细，品位越高。

判断精矿粉粒度的粗细，可以用拇指和食指捏住一小撮精矿粉反复撮捏，靠手感来判断粒度的粗细。

　　2）也可以用颜色来判断精矿品位的高低，一般来说，颜色越深，品位越高。

22　如何目测判断矿粉的水分？

　　答：

矿粉经手握成团有指痕，但不沾手，料球均匀，表面反光，这时水分在7％～8％；若料握成团抖动不散，沾手，这时矿粉的水分大于10％；若料握不成团经轻微抖动即散，表面不反光，这时的水分小于6％。

23　烧结原料水分的含义是什么？

答：

烧结原料的水分含量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150℃，恒温1h，已蒸发的水分重量占试样重量的百分比。

23　返矿

　　　返矿具有多孔的结构，含低熔点化合物，有利于烧结过程液相的生成，提高烧结矿的强度，有利于筛结料粒度的组成，改换扫透气性，提高烧结矿质量。

因此，返矿的配加量、返矿质量的好坏，直接影响烧结生产过程的进行。

燃料

24　烧结燃料的概念

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.

25　标准煤的概念

　　所谓标准煤，是指应用基低位发热量定为29.3MJ/kg（7000kcai/kg）的煤。

26　烧结三碳

　　指返碳残碳、烧结矿残碳及混合料固定碳

熔剂

27　熔剂类型

　　　碱性熔剂包括石灰石,白云石,生石灰和消石灰等。

28　配加溶剂的目的

　　　烧结生产过程配加溶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溶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；二是碱性溶剂中的CaO和MgO与烧结块中的铁氧化合物等及酸性脉石SiO2及Al2O3等在高温作用下，生成低熔点的化合物，以改善烧结矿强度的冶金性和还原性；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。

　　加入生石灰的作用：

白灰也称生石灰，主要成分是CaO，其遇水即消化成消石灰（Ca（OH）2）后，在烧结料中起粘结作用，增加了料的成球性，并提高了混合料成球后的强度，改善了烧结料的粒度组成，提高了料层的透气性。

其次，由于消石灰粒度极细，比表面积比消化前增大100倍左右，因此与混合料中其他成分能更好的接触，更快发生固液相反应，不仅加速烧结过程，而且防止游离CaO存在，而且它还可以均匀分布在烧结料中，有利于烧结过程化学反应的进行。

再次，白灰消化时放出的热量，可提高混合料料温。

29　生石灰用量不宜过多的原因

　　1）生石灰用量过多，烧结料会过分疏松，混合料堆密度下降，生球强度反而会变坏。

由于烧结速度过快，返矿率增加，产量降低。

另外，生石灰量过多，烧结料水分不易控制。

　　2）烧结前必须使生石灰全部消化，使用生石灰时必须相应增加混合前打水量，保证必要消化时间，使生石灰颗粒一般在一次混合机内松散开，绝大多数消化，生石灰颗粒一般要小于3mm。

　　3）生石灰在配料前的运输和储运中，尽量避免受潮，以防止事先消化失去CaO的作用。

　　4）生石灰不宜长途运输和皮带转运，极易产生粉尘，恶化劳动条件。

30　评价熔剂的标准

　　评价溶熔剂的标准是根据烧结矿碱度的要求扣除中和本身酸性氧化物所消耗的碱性成分后，所剩余的碱性氧化物的含量，即容剂的有效熔剂性：

有效熔剂性＝（CaO+MgO）溶剂－（CaO+Al2O3）溶剂×【（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）】溶剂

当溶剂中MgO、Al2O3含量很少时上式可以简化成：

有效熔剂性＝CaO溶剂－SiO2溶剂×【CaO/SiO2】溶剂

31　判断熔剂的方法

　　答：

抓把熔剂放在手掌上，用另一个手掌将其压平，如被压平的表面暴露的青色颗粒多，则说明CaO含量很高，若很快干燥，形成一个“白圈”，说明MgO含量高。

也可以用“水洗法”进行判断，其方法使用锹撮一点熔剂，用水冲洗，观察留在锹上的粒状溶剂，颜色等就更清楚了。

32　什么叫冶金石灰的活性度、生烧和过烧？

　答：

活性度是指冶金石灰水化的反映速度，即生石灰水化后用4NHCI中和的毫升数。

生烧是指未分解的石灰石，它主要成分CaCO3不能被水化。

过烧是指石灰石在焙烧过程中，由于局部温度过高，而与硅酸盐互相熔融生成的硬块和消化慢的石灰，不能在制定的短时间内被水化。

33　铁矿粉和溶剂全分析和日常分析项目

　　原料化学全分析一般化验：

TFe、FeO、SiO2、CaO、Al2O3、MgO、S、P、烧损（Ig）项目，根据矿粉的特性和要求，还可以化验MnO2、TiO2、、V2O3、Na2O、K2O等项目，日常分析一般化验TFe、SiO2、、CaO。

34　入厂原料验收标准

1）精矿粉：

TFe（％）≥66

S（％）≤0.08SiO2（％）≤7水份（％）≤7

粒度（％）－200目≥55

2）富矿粉

TFe（％）≥65S（％）≤0.05SiO2（％）≤2水份（％）≤7

粒度（+10mm％）≤3

3）氧化铁皮：

项目TFe（％）≥69

水份（％）≤5

粒度（mm）≤20

其它不能含有耐火砖、泥土、煤渣等杂质指标

4）白云石：

项目CaO（％）≥30MgO（％）≥20SiO2（％）<2.0粒度（mm）0—3,>3的≯5

5）生石灰：

项目CaO（％）≥80SiO2（％）≤3.0活性度（m）≥200粒度（mm）0—3,>3的≯5％

　　6）焦粉

项目C（％）≥80灰分（％）≤15挥发分（%）≤3粒度（mm）0—3,>3的≯15％

第三节配料基础知识

35　配料的概念

配料就是根据高炉对烧结矿的产品质量要求及原料的化学性质，将各种原料溶剂、燃料、代用品及返矿等按一定比例进行配加的工序。

36　烧结配料分类

烧结配料分为容积配料法、重量配料法和按成分配料法。

　　容积配料法是利用物料的堆比重，通过给料设备对物料容积进行控制，达到配加料所要求的添加比例的一种方法。

此方法的优点是设备简单，操作方便。

其缺点是物料的堆比重受物料水分、成分、粒度等影响。

　　重量配料法是按物料重量进行配料的一种方法，该法是借助于电子皮带称和定量给料自动调节系统实现自动配料的。

　　按成分配料法是一种目前最为理想的配料方法，它采用先进的在线检测技术，随时测出原料混合料的成分并输入微机进行分析、判断、调整，使烧结矿质量稳定在高水平。

37　配料的“五勤一准”操作内容

勤检查、勤联系、勤分析判断、勤计算调整，勤总结交流、配料准确。

38　简述烧结配料的作用和意义。

　　1）提高烧结成分的稳定性对高炉顺行、对增产节焦具有重大意义，搞好配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件。

　　2）精心配料是获得优质烧结矿的前提。

适宜的原料配比可以生产出足够的性能良好的液相，适宜燃料用量可以获得强度高、还原性良好的烧结矿，适宜的烧结原料透气性可以提高烧结矿产量。

39　碱度

1）烧结矿的碱度表示方法

　　烧结矿中的碱性氧化物含量和酸性氧化物含量的比之称为烧结矿的碱度，有如下三种表示方法：

CaO/SiO2为二元碱度；（CaO+MgO）/SiO2为三元碱度；（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）为四元碱度，一般使用二元碱度。

2）烧结矿按碱度分类

　　烧结矿按碱度分为酸性烧结矿、自熔性烧结矿和高碱度烧结矿。