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烧结工艺解决方案
    发布时间: 2016-11-29 09:58    

为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀,并且保证高炉的透气性,需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。烧结主要是将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。

烧结工艺解决方案

1.烧结综述:

为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀,并且保证高炉的透气性,需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。烧结主要是将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。

 


铁矿粉造块的目的:

◆综合利用资源,扩大炼铁用的原料种类。

◆去除有害杂质,回收有益元素,保护环境。

◆改善矿石的冶金性能,适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。

 

铁矿粉造块的方法:烧结法和球团法。铁矿粉造块后的产品:分别为烧结矿和球团矿。(供高炉炼铁生产的主要原料)

 

2.烧结生产的工艺流程介绍:

2.1工艺流程:烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将粉铁矿,各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后,经由布料系统加入烧结机,由点火炉点燃细焦炭,经由抽气风车抽风完成烧结反应,高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后,送往高炉作为冶炼铁水的主要原料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。

目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。烧结生产的工艺流程如图下所示。


2.2烧结的原材料准备:

含铁原料:含铁量较高、粒度<5mm的矿粉,铁精矿,高炉炉尘,轧钢皮,钢渣等。一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。

熔剂:要求熔剂中有效CaO含量高,杂质少,成分稳定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。在烧结料中加入一定量的白云石,使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作用,可以提高烧结矿的质量。

燃料: 主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,挥发分低,含硫低,成分稳定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。

 

 

2.3烧结的配料与混合:

配料目的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满足高炉冶炼的要求。

配料方法:质量配料法,即按原料的质量配料;通过电子计量设备,按一定比例配兑原材料。

混合目的:使烧结料的成分均匀,水分合适,易于造球,从而获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。

混合的方法:加水润湿、混匀和造球。根据原料性质不同,可采用一次混合或二次混合两种流程。一次混合的目的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透气性。用粒度10~Omm的富矿粉烧结时,因其粒度已经达到造球需要,采用一次混合,混合时间约50s。使用细磨精矿粉烧结时,因粒度过细,料层透气性差,为改善高炉透气性,必须在混合过程中造球,所以采用二次混合,混合时间一般不少于2.5~3min。我国烧结厂大多采用二次混合。

 

2.4配料与混合的主要设备:

电子计量称:对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。

主要用到的自动化产品:称重传感器、速度传感器、数显表、变频器、电动机

混合机:混合机械是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。

主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机

 

2.5烧结生产:

烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。

布料: 将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业. 当采用铺底料工艺时,在布混合料之前,先铺一层粒度为10~25mm,厚度为20~25mm的小块烧结矿作为铺底料,其目的是保护炉箅,降低除尘负荷,延长风机转子寿命,减少或消除炉箅粘料。铺完底料后,随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布,并且有一定的松散性,表面平整。目前采用较多的是圆辊布料机布料。

点火:点火操作是对台车上的料层表面进行点燃,并使之燃烧。点火要求有足够的点火温度,适宜的高温保持时间,沿台车宽度点火均匀。点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃。点火时间通常40~60s。 点火真空度4~6kPa。点火深度为10~20mm。

烧结:准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。烧结风量:平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(70~90)m3/(cm2.min)。真空度:决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。料层厚度:合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚度为250~500mm。机速:合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中,机速一般控制在1.5~4m/min为宜。烧结终点的判断与控制:控制烧结终点,即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处,大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的,沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层。点火开始以后,依次出现烧结矿层,燃烧层,预热层,干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失,最终只剩烧结矿层。

 

3.球团矿生产工艺流程

把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,在加水润湿的条件下,通过造球机滚动成球,再经过干燥焙烧,固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。

3.1球团矿生产的流程:

一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序,如下图所示。

 

 

 

球团矿的生产流程中,配料、混合与烧结矿的方法一致;将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球状。

3.2球团矿生产中的主要设备:

圆盘造球机:将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后,输入圆盘造球机上部的混合料仓内,均匀地向造球机布料,同时由水管供给雾状喷淋水,倾斜(倾角一般为40一50°)布置的圆盘造球机,由机械传动旋转,混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球。主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机

带式焙烧机:带式焙烧机工艺使球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成,具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点,为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机



4.烧结能耗水平

我国烧结厂生产技术发展不平衡,处于先进技经指标与落后技经指标共存。烧结工序能耗最高的企业达66.91kgce/t。2010年重点钢铁企业烧结工序能耗为52.65 kgce/t,比上年下降1.287kgce/t。在钢铁联合企业之中,高炉炼铁工序能耗占总能耗的第一位,焦化工序能耗占第二位,烧结工序能耗居第三位,约占联合企业总能耗的10%左右。烧结固体燃耗占烧结工序总能耗的75%—80%,电力消耗占13%—20%,点火燃耗占5%—10%。



5.节能技术

点石能源近年来加大了对钢铁冶金行业的节能技术储备,在钢铁烧结球团工序中,目前拥有非常成熟的余热发电技术、风机拖动系统节能、除尘系统的综合节能技术以及空气压缩节能技术。我们通过EPC的形式对企业进行节能改造,使得企业在最短的时间之内实现最大化的节能收益,同时避免了诸多的风险因素。


成功案例