淺談燒結(jié)工藝技術(shù)及其設(shè)計

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摘要：本文對燒結(jié)生成工藝及其設(shè)計進行了詳細介紹，并具體闡述了一些生產(chǎn)新工藝和新技術(shù)，具有一定的參考價值。 

關(guān)鍵詞：燒結(jié)；工藝；設(shè)計  中圖分類號：s611文獻標(biāo)識碼： a 文章編號：  引言  自上世紀(jì)70年代以來，我國鐵礦粉造塊工業(yè)取得了很大的成就。目前，我國鋼鐵企業(yè)的發(fā)展有著比較大的空間，由于國內(nèi)和國際市場競爭的日益激烈，燒結(jié)廠也面臨著市場經(jīng)濟調(diào)節(jié)的大問題?，F(xiàn)階段需要快速解決的問題就是應(yīng)該對燒結(jié)礦的質(zhì)量進行不斷的提高；燒結(jié)生產(chǎn)發(fā)展的未來趨勢是逐步實現(xiàn)燒結(jié)機的大型化；提高自動化水平和生成率，努力降低燒結(jié)礦的成本；采用原料混勻技術(shù)，提高燒結(jié)的精料水平；采用小球燒結(jié)工藝，進一步強化燒結(jié)生產(chǎn)；加強環(huán)保治理，加速增加球團礦用量，改善我國高爐的爐料結(jié)構(gòu)；充分利用國內(nèi)國外的鐵礦資源；繼續(xù)對老舊設(shè)備進行改造更新；堅持生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦；調(diào)整和改善燒結(jié)生產(chǎn)布局。  燒結(jié)生成工藝及其設(shè)計  所謂“燒結(jié)”就是指粉狀物料加熱到熔點以下而粘結(jié)成固體的現(xiàn)象.燒結(jié)過程簡單來說，就是把品位滿足要求，但粒度卻不滿足的精礦與其他輔助原料混合后在燒結(jié)機上點火燃燒，重新造塊，以滿足高爐的要求。點火器就是使混合料在燒結(jié)機上燃燒的關(guān)鍵設(shè)備，控制好點火器的溫度、負壓等，混合料才能成為合格的燒結(jié)成品礦。  鐵礦粉燒結(jié)是將細粒含鐵原料與燃料、熔劑按一定比例混合，加水潤濕、混勻而制成燒結(jié)料，然后布于燒結(jié)機上，通過點火、抽風(fēng)，并借助燒結(jié)料中燃料燃燒產(chǎn)生高溫，進而發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，生成部分低熔點物質(zhì)，并軟化熔融產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，將鐵礦物顆粒潤濕粘結(jié)起來，冷卻后形成具有一定強度的多孔產(chǎn)品一燒結(jié)礦。它是是一種鐵礦粉造塊方法。整個燒結(jié)料層可分為：燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層和冷卻層。燒結(jié)作業(yè)是燒結(jié)生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)，它包括布料、點火、燒結(jié)等主要工序。  目前生產(chǎn)上廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機生產(chǎn)燒結(jié)礦。主要包括燒結(jié)料的準(zhǔn)備，配料與混合，燒結(jié)和產(chǎn)品處理等工序。將鋪底料、混合料鋪在燒結(jié)機臺車上的作業(yè)。布料時要求混合料的粒度和化學(xué)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。準(zhǔn)確控制燒結(jié)的風(fēng)量、真空度、料層厚度、機速和燒結(jié)終點。燒結(jié)終點的判斷與控制：控制燒結(jié)終點，即控制燒結(jié)過程全部完成時臺車所處的位置。  燒結(jié)固體燃料為燒結(jié)提供熱源，兼有還原劑的作用，對燒結(jié)過程有著重要的影響作為燒結(jié)燃料，要求具有一定的反應(yīng)性和燃燒性，固定炭含量要高，灰分和揮發(fā)分含量要低，硫含量少等。以半焦、無煙煤代替焦粉作為燒結(jié)燃料，探索使用半焦。無煙煤的不同配比以及不同粒度的生產(chǎn)規(guī)律，對降低燒結(jié)燃料成本，節(jié)約能源，對促進鋼鐵企業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和低成本、環(huán)保的方向發(fā)展有著重要的意義。  燒結(jié)中采用添加助燃劑，可強化燒結(jié)料中焦炭的燃燒，減少燒結(jié)過程的固體燃料消耗對減少燒結(jié)煙氣排放有積極的作用。降低固體燃耗有效的途徑之一是通過催化燃燒來改善固體燃料的燃燒條件，影響燃燒速度，充分利用燃燒熱而提高燒結(jié)成品率。添加助燃劑的主要作用是強化焦粉燃燒，提高熱能利用率，減少熱損失，可改善燒結(jié)礦的質(zhì)量，達到節(jié)能降耗的目的。因此，催化劑中除了有能活化固體碳晶體結(jié)構(gòu)的活性物質(zhì)外，至少還應(yīng)包含有氧化劑和助燃劑。而對不同組成的催化劑篩選則需根據(jù)燒結(jié)的綜合指標(biāo)來進行分析和評價，從而找出較優(yōu)的鐵礦燒結(jié)用催化節(jié)能添加劑。  二、生產(chǎn)新工藝和新技術(shù)  1、球團燒結(jié)  球團礦是當(dāng)前使用最廣泛的酸性爐料之一。鐵礦石經(jīng)細磨、精選，得到較高鐵品位的細磨鐵精礦粉，精粉用于燒結(jié)不僅工藝技術(shù)困難，燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)惡化，而且能耗浪費。球團礦靠滾動成型，粒度均勻；經(jīng)過高溫焙燒固結(jié)，機械強度很高，不僅滿足高爐冶煉過程的需要。而且生產(chǎn)球團礦的能耗較燒結(jié)礦低，有利于煉鐵系統(tǒng)節(jié)能，高爐爐料結(jié)構(gòu)也會更加合理。另外，球團礦本身的性能較好，全鐵含量高，粒度均勻，冷強度高，適于貯運，堆積密度大，還原性能良好。但是球團礦在高爐冶煉過程中存在體積膨脹的問題。球團礦的優(yōu)點是高爐精料的重要組成部分。  2、高堿度燒結(jié)  高堿度燒結(jié)礦，其粒度均勻，粉末較少，還原性與高溫軟熔性能較好，化學(xué)成分穩(wěn)定，造渣性能良好，同時可以在高爐生產(chǎn)時少加或不加熔劑，降低高爐內(nèi)的熱量消耗，改善高爐的生產(chǎn)指標(biāo)。而自熔性燒結(jié)礦和酸性燒結(jié)礦因強度差、還原性差、軟熔溫度低、燃料單耗高。高爐使用高堿度燒結(jié)礦,不僅有利于改善高爐塊狀帶和軟熔帶透氣性,而且可降低高爐輔助原料用量,降低了高爐上部熔劑分解吸熱和高爐爐墻結(jié)瘤的危險,高爐造渣制度控制更為簡單靈活。但是燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能較差，尤其是高鐵低硅技術(shù)的發(fā)展，燒結(jié)礦的強度有所下降，造成其在高爐部粉化較嚴(yán)重，惡化透氣性，改善燒結(jié)礦低溫還原粉化性和提高強度是當(dāng)前的研究重點。  3、低溫?zé)Y(jié)新技術(shù)  低溫?zé)Y(jié)是世界上燒結(jié)工藝中一項先進的工藝，它具有顯著的改善燒結(jié)礦質(zhì)量和節(jié)能的優(yōu)點。鐵酸鈣特別是針狀復(fù)合鐵酸鈣是還原性和強度均好的礦物，但是它只能在較低的燒結(jié)溫度下獲得。低溫?zé)Y(jié)產(chǎn)生的粘結(jié)相主要是針狀鐵酸鈣，其本身強度高，而且與殘存原礦結(jié)合的牢固；燒結(jié)礦的礦物組成簡單，內(nèi)應(yīng)力小，微細裂紋少。另外，低溫?zé)Y(jié)礦主要由針狀鐵酸鈣和赤鐵礦組成，針狀鐵酸鈣的間隙內(nèi)很少夾雜渣狀物，殘存原礦的微氣孔被堵塞的幾率小，微孔發(fā)達，因此，低溫?zé)Y(jié)礦的還原性好。低溫?zé)Y(jié)礦的優(yōu)良冶金性能與針狀鐵酸鈣的存在密切相關(guān)，只有生成大量的針狀鐵酸鈣的條件，才能成功的進行低溫?zé)Y(jié)，關(guān)鍵是把溫度控制在較低范圍內(nèi)。低溫?zé)Y(jié)新技術(shù)可以在現(xiàn)有燒結(jié)生產(chǎn)設(shè)備不作大的改造的情況下，通過加強燒結(jié)原料的準(zhǔn)備，優(yōu)化燒結(jié)工藝，控制燒結(jié)溫度等技術(shù)措施來實現(xiàn)。  4、厚料層燒結(jié)  厚料層燒結(jié)技術(shù)是以厚料層燒結(jié)為核心，將強化制粒燃料分加、偏析布料等一系列新技術(shù)融為一體，并予以最佳匹配，使各項先進技術(shù)產(chǎn)生交勻作用效果的燒結(jié)新技術(shù)。厚料層燒結(jié)由于料層的自動蓄熱作用，燒結(jié)內(nèi)層氧化氣氛增強，降低固體燃料配比，使高價鐵氧化物的分解減少，有利于促進復(fù)合鐵酸鈣粘結(jié)相的生成。如果燒結(jié)礦中的復(fù)合鐵酸鈣數(shù)量較多且大多以熔蝕狀態(tài)存在，則燒結(jié)礦的還原性和強度均會明顯改善，使高爐增鐵節(jié)焦。但是厚料層燒結(jié)不得當(dāng)?shù)脑挘瑢⑹篃Y(jié)負壓提得過高，使電耗增大。它是國內(nèi)外燒結(jié)工序研究應(yīng)用的一種提質(zhì)降耗的新技術(shù)。  結(jié)束語  燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個重要環(huán)節(jié)，它是將鐵礦粉和石灰按一定配比混勻。經(jīng)燒結(jié)而成的有足夠強度和粒度的燒結(jié)礦可作為煉鐵的熟料。利用燒結(jié)熟料煉鐵對于提高高爐利用系數(shù)、提高高爐透氣性保證高爐運行均有一定意義。  參考文獻：  [1] 周取定，孔令壇．鐵礦石造塊理論及工藝[m]．北京：冶金工業(yè)出版社，1989。  [2] 王保林，楊鵬展．高還原性燒結(jié)礦的初步研究[j]．柳鋼科技，2002, (2)：6～11。  [3] 張玉柱，馬向鵬．在變堿度條件下低硅燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)及礦物組成對其冶金性能的影響[j]．燒結(jié)球團，2004，24 (5)：32~35。  [4] 張化桂．燒結(jié)礦降硅提鐵工業(yè)實驗[m]．包鋼科技，1996，3。