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1、燒結生產工藝流程鋼鐵生產過程中的燒結1.燒結的概念將各種粉狀含鐵原料,配入適量的燃料和熔劑,加入適量的水,經混合和造球后在燒結設備上使物料發(fā)生一系列物理化學變化,將礦粉顆粒黏結成塊的過程。2.燒結生產的工藝流程目前生產上廣泛采用帶式抽風燒結機生產燒結礦。燒結生產的工藝流程如圖2—4所示。主要包括燒結料的準備,配料與混合,燒結和產品處理等工序。抽風燒結工藝流程◆燒結原料的準備①含鐵原料含鐵量較高、粒度<5mm的礦粉,鐵精礦,高爐爐塵,軋鋼皮,鋼渣等。一般要求含鐵原料品位高,成分穩(wěn)定,雜質少。②熔劑要求熔劑中有效CaO含量高,雜質少,成分穩(wěn)定,含水3%左右,粒度小于3mm
2、的占90%以上。在燒結料中加入一定量的白云石,使燒結礦含有適當?shù)腗gO,對燒結過程有良好的作用,可以提高燒結礦的質量。③燃料主要為焦粉和無煙煤。對燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,揮發(fā)分低,含硫低,成分穩(wěn)定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。對入廠燒結原料的一般要求見表2—2。入廠燒結原料一般要求◆配料與混合①配料配料目的:獲得化學成分和物理性質穩(wěn)定的燒結礦,滿足高爐冶煉的要求。常用的配料方法:容積配料法和質量配料法。容積配料法是基于物料堆積密度不變,原料的質量與體積成比例這一條件進行的。準確性較差。質量配料法是按原料的質量配料。比容積法準確,便于實現(xiàn)自動
3、化。②混合混合目的:使燒結料的成分均勻,水分合適,易于造球,從而獲得粒度組成良好的燒結混合料,以保證燒結礦的質量和提高產量?;旌献鳂I(yè):加水潤濕、混勻和造球。根據(jù)原料性質不同,可采用一次混合或二次混合兩種流程。一次混合的目的:潤濕與混勻,當加熱返礦時還可使物料預熱。二次混合的目的:繼續(xù)混勻,造球,以改善燒結料層透氣性。用粒度10~Omm的富礦粉燒結時,因其粒度已經達到造球需要,采用一次混合,混合時間約50s。使用細磨精礦粉燒結時,因粒度過細,料層透氣性差,為改善透氣性,必須在混合過程中造球,所以采用二次混合,混合時間一般不少于2.5~3min。我國燒結廠大多采用二次混合
4、?!魺Y生產燒結作業(yè)是燒結生產的中心環(huán)節(jié),它包括布料、點火、燒結等主要工序。①布料將鋪底料、混合料鋪在燒結機臺車上的作業(yè)。當采用鋪底料工藝時,在布混合料之前,先鋪一層粒度為10~25mm,厚度為20~25mm的小塊燒結礦作為鋪底料,其目的是保護爐箅,降低除塵負荷,延長風機轉子壽命,減少或消除爐箅粘料。鋪完底料后,隨之進行布料。布料時要求混合料的粒度和化學成分等沿臺車縱橫方向均勻分布,并且有一定的松散性,表面平整。目前采用較多的是圓輥布料機布料。②點火點火操作是對臺車上的料層表面進行點燃,并使之燃燒。點火要求有足夠的點火溫度,適宜的高溫保持時間,沿臺車寬度點火均勻。點火
5、溫度取決于燒結生成物的熔化溫度。??刂圃?250±50℃。點火時間通常40~60s。點火真空度4~6kPa。點火深度為10~20mm。③燒結準確控制燒結的風量、真空度、料層厚度、機速和燒結終點。燒結風量:平均每噸燒結礦需風量為3200m3,按燒結面積計算為(70~90)m3/(cm2.min)。真空度:決定于風機能力、抽風系統(tǒng)阻力、料層透氣性和漏風損失情況。料層厚度:合適的料層厚度應將高產和優(yōu)質結合起來考慮。國內一般采用料層厚度為250~500mm。機速:合適的機速應保證燒結料在預定的燒結終點燒透燒好。實際生產中,機速一般控制在1.5~4m/min為宜。燒結終點的判斷
6、與控制:控制燒結終點,即控制燒結過程全部完成時臺車所處的位置。中小型燒結機終點一般控制在倒數(shù)第二個風箱處,大型燒結機控制在倒數(shù)第三個風箱處。帶式燒結機抽風燒結過程是自上而下進行的,沿其料層高度溫度變化的情況一般可分為5層,各層中的反應變化情況如圖2—5所示。點火開始以后,依次出現(xiàn)燒結礦層,燃燒層,預熱層,干燥層和過濕層。然后后四層又相繼消失,最終只剩燒結礦層。①燒結礦層經高溫點火后,燒結料中燃料燃燒放出大量熱量,使料層中礦物產生熔融,隨著燃燒層下移和冷空氣的通過,生成的熔融液相被冷卻而再結晶(1000—1100℃)凝固成網孔結構的燒結礦。這層的主要變化是熔融物的凝固,
7、伴隨著結晶和析出新礦物,還有吸入的冷空氣被預熱,同時燒結礦被冷卻,和空氣接觸時低價氧化物可能被再氧化。②燃燒層燃料在該層燃燒,溫度高達1350~1600℃,使礦物軟化熔融黏結成塊。該層除燃燒反應外,還發(fā)生固體物料的熔化、還原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反應。③預熱層由燃燒層下來的高溫廢氣,把下部混合料很快預熱到著火溫度,一般為400~800℃。此層內開始進行固相反應,結晶水及部分碳酸鹽、硫酸鹽分解,磁鐵礦局部被氧化。④干燥層干燥層受預熱層下來的廢氣加熱,溫度很快上升到100℃以上,混合料中的游離水大量蒸發(fā),此層厚度一般為l0~30mm。實際上干燥