烧结生产工艺知识

大家都知道钢铁的生产由铁矿石到成品可大体分为烧结、炼铁、炼钢、轧钢四大环节，之前小编为大家详细介绍了炼铁、炼钢、轧钢环节，而作为长流程炼钢来说，烧结矿是炼铁所需的重要原料，今天小编从烧结入手，给大家介绍一下矿石到烧结矿的生产工艺流程。

烧结生产工艺是为高炉冶炼提供“精料”，其实质是将准备好的各种原料（精矿、矿粉、燃料、熔剂、返矿及含铁生产废料等），按一定比例经过配料、混合与制粒，得到符合要求的烧结料。

铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，铁矿石经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。

1、自然界铁矿石的种类

在自然界中铁都是以化合物的状态存在，尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。

A、磁铁矿：是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO的复合物，呈黑灰色，比重大约5.15左右，含Fe72.4%，O 27.6%，具有磁性。

B、赤铁矿：是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe2O3，呈暗红色，比重大约为5.26，含Fe70%，O 30%，是最主要的铁矿石。

C、褐铁矿：是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿和鳞铁矿两种不同结构矿石的统称。

D、菱铁矿：是含有碳酸亚铁的矿石，主要成份为FeCO3，呈现青灰色，比重在3.8左右。

目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿，烧结生产的工艺流程如下图所示。主要包括烧结原料的准备、配料与混合、烧結和产品处理等工序。

1、烧结原料的准备

1）含铁原料

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

2）熔剂

要求熔剂中有效Ca0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。

3）燃料

主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是周定C含最高、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、配料与混合

1）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。

常用的配料方法:容积配科法和质最配料法。

2）混合

A、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，以保证烧结的质量和提高产量。

B、混合作业:加水润湿、泥匀和造球。

根据原料性质不同，可采用一次混合和二次混合两种流程。

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。

3、烧结生产

1）布料：将铺底料、混合料铺在烧结机台年上的作业。

A、当采用铺底料工艺时，在布混合料之前，先铺一层粒度度为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。

B、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勾分布，并且有一定的松散性，表面平整。

2）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，沿台年宽度点火均匀。

3）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。

A、烧结风量：平均每吨烧结矿需要风量3200m3，按烧结面积计算为（70~90）m3/(cm2. min)。

B、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。

C、料层厚度：合适的科层厚度应将高产和优质结合起来考虑。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。

D、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合车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒效第一个风箱处、大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。

烧结阶段：

低温预烧阶段：在此阶段主要发生金属的灰分及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。

中温升温烧结阶段：此阶段开始出现再结晶，在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时表面的氧化物被还原，颗粒界面形成烧结。

高温保温完成烧结阶段：此阶段中的扩散和流动充分的进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使孔隙尺寸和孔隙总数有所减少，烧结体密度明显增加。

4）成品处理