重慶科技學(xué)院煉鐵原料課件2煉鐵爐料概述.ppt

第二章 煉鐵爐料概述,一、 煉鐵原料的種類,高爐煉鐵 占總生鐵量的90%以上 非高爐煉鐵 直接還原法（生產(chǎn)海綿鐵） 熔融還原法（生產(chǎn)液態(tài)生鐵） 不同的煉鐵方法所用的原料不盡相同,高爐煉鐵的原料：,鐵礦石（人造或天然） 熔劑?（在燒結(jié)、球團(tuán)中添加） 燃料 風(fēng),高爐冶煉的產(chǎn)物：,生鐵（煉鋼生鐵、鑄造生鐵、合金生鐵） 高爐渣 除塵灰 高爐煤氣,原料質(zhì)量直接影響高爐生產(chǎn)指標(biāo),七分原料、三分操作 四分原料、三分設(shè)備、三分操作,入爐含鐵物料：,燒結(jié)礦：高堿度燒結(jié)礦 自熔性燒結(jié)礦 酸 性燒結(jié)礦 球團(tuán)礦：自熔性球團(tuán)礦 酸 性球團(tuán)礦 富的、生的塊礦,造塊（燒結(jié)、球團(tuán)）的目的:,改善入爐含鐵物料的物理性能、化學(xué)性能 （提高入爐含鐵物料的質(zhì)量） 使高爐冶煉獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),燃料的種類：,固體：木炭？ 焦炭 煤 液體：重油 氣體：天然氣,熔劑的種類：,酸性熔劑： 白石英石 主要用于光學(xué)、金屬硅及硅鐵生產(chǎn) 石英石 軟石英石 水泥、鋼鐵工業(yè)的原料 耐火材料用石英石生產(chǎn)硅磚的原料、煉鐵造渣劑 橄欖石 （MgFe）O2SiO2 蛇紋石 3MgO2SiO22H2O 均熱爐渣 主要成分為2FeOSiO2 含酸性脈石的貧鐵礦石 中性熔劑（高Al2O3質(zhì)熔劑）： 鐵礬土 粘土頁(yè)巖 含Al2O3較高的鐵礦石 堿性熔劑： 石灰石 白云石 消石灰 生石灰（生石灰活性度？） 菱鎂石 MgCO3,二、 造塊方法簡(jiǎn)介及在煉鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用,滿足高爐內(nèi)各區(qū)域?qū)υ?、燃料性能的要求要“精料?精料是高爐操作穩(wěn)定順行的必要條件 熟熟料，最好沒有“生料” 高品位高、堿度高、氧化度高、機(jī)械強(qiáng)度高 小降低粒度上限 勻提高粒度下限，縮小粒度范圍，粒度均勻 凈粉末少 好化學(xué)性能好 （冶金性能） 穩(wěn)物理性能、化學(xué)性能穩(wěn)定，波動(dòng)小 （冶金性能）,鐵礦石造塊是基于采礦過程中產(chǎn)生的粉礦、破碎作業(yè)中產(chǎn)生的粉礦、選礦過 程中產(chǎn)生的精礦不能滿足入爐冶煉要求，而采取的處理方法 高爐對(duì)入爐料性能的要求： 爐料粒度大小適宜、均勻，粉末少，機(jī)械強(qiáng)度高，軟化性熔滴性好以保證爐內(nèi)料柱透氣性好 爐料品位高，有害雜質(zhì)少，堿度適宜，還原性好 以降低煉鐵焦比 上述要求可通過高溫造塊完全滿足 含碳酸鹽、結(jié)晶水較多的礦石、某些難還原的礦石、含有害成分的礦石均可通過高溫造塊富集有用成分、脫除大部分無用或有害成分 各種含鐵塵、泥、渣也可通過造塊返回再利用，并改善環(huán)境（配用鋼渣可提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、還原性） 粉料添加熔劑后通過燒結(jié)、球團(tuán)不僅成塊，還被火法預(yù)處理，完成造渣等許多過程 高爐使用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦，不再添加熔劑，冶煉過程只進(jìn)行鐵氧化物還原、分離，容易實(shí)現(xiàn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽”的目的 造塊方法：燒結(jié)法 球團(tuán)法 壓團(tuán)法,焦化屬于煤粉的造塊 目的：提高固體燃料的冶金性能，以適應(yīng)高爐生產(chǎn),三、 燒結(jié)、球團(tuán)的發(fā)展簡(jiǎn)史,1.燒結(jié)法 1897年，Hunting Ton 等申請(qǐng)了硫化鉛礦焙燒專利 主要采用燒結(jié)鍋，進(jìn)行鼓風(fēng)間斷燒結(jié) 1905年，Savelsberg 首次將燒結(jié)鍋用于鐵礦粉鼓風(fēng)燒結(jié) 1909年，Penbach 申請(qǐng)用連續(xù)環(huán)式燒結(jié)機(jī)燒結(jié)鉛鋅礦 1911年，Dwight 和 Lloyd 首次發(fā)明抽風(fēng)連續(xù)帶式燒結(jié)機(jī)用于鐵礦粉燒結(jié) （D-L型帶式燒結(jié)機(jī)） 1914年，Greenawalt 發(fā)明抽風(fēng)間斷燒結(jié)盤用于鐵礦粉燒結(jié) 帶式燒結(jié)機(jī)因能連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)能力大而在鐵礦粉燒結(jié)中廣泛應(yīng)用 帶式燒結(jié)機(jī)面積也不斷增大 600m2 臺(tái)車寬 5m 設(shè)備大型化，生產(chǎn)能力增大，而設(shè)備投資相對(duì)降低，同時(shí)燒結(jié)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益增大，設(shè)備維修費(fèi)和管理費(fèi)卻相對(duì)大大降低,建國(guó)初期，首鋼燒結(jié)鍋 本鋼燒結(jié)盤 鞍鋼50m2帶式燒結(jié)機(jī) 1952年，從前蘇聯(lián)引進(jìn)75m2燒結(jié)機(jī) 而后我國(guó)開始自行設(shè)計(jì)和制造 1970年起，我國(guó)設(shè)計(jì)并制造出90130m2燒結(jié)機(jī) 20世紀(jì)80年代初，寶鋼引進(jìn)日本450m2燒結(jié)機(jī) 20世紀(jì)90年代，我國(guó)自行設(shè)計(jì)和制造450m2規(guī)格燒結(jié)機(jī),燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展 加強(qiáng)燒結(jié)理論研究，提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量 a.探索和掌握造塊工藝規(guī)律，提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù) b.研究新條件下的造塊機(jī)理，為高爐冶煉提供優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦 高堿度燒結(jié)礦的生產(chǎn) 低溫?zé)Y(jié) 料層透氣性與質(zhì)量傳遞 燒結(jié)礦成礦機(jī)理 改進(jìn)并尋找新的燒結(jié)工藝 改善原料中和，提高混勻效率 改善原料準(zhǔn)備工藝（添加生石灰、消石灰，燃料分加，分層布料，強(qiáng)化制粒，小球燒結(jié)等） 改進(jìn)燒結(jié)技術(shù)（厚料層、高負(fù)壓、高堿度、低燃耗，混合料預(yù)熱，富氧和熱風(fēng)燒結(jié)，偏析布料與保溫） 加強(qiáng)燒結(jié)礦整粒，使燒結(jié)礦小而勻 強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)和重視綜合利用 采用高效率除塵設(shè)備 開發(fā)新工藝 如：煙氣循環(huán)燒結(jié) 所以塵源點(diǎn)設(shè)置新型收塵設(shè)備 粉塵回收利用 對(duì)熱源、噪聲采用隔離和防護(hù)措施 燒結(jié)廠余熱利用,提高設(shè)備自動(dòng)化和監(jiān)控水平 自動(dòng)配料 混合料水分控制 料層透氣性控制 料層厚度控制 點(diǎn)火溫度控制 燒結(jié)終點(diǎn)控制 燒結(jié)礦FeO在線控制 燒結(jié)機(jī)大型化,2.球團(tuán)法 1912年，瑞典 Andersson 發(fā)明了球團(tuán)法 1913年，德國(guó) Brackelsberg 也有同樣發(fā)明 二戰(zhàn)期間，美國(guó)針對(duì)梅薩比礦區(qū)鐵隧巖貧礦經(jīng)深度細(xì)選后的精礦制作球團(tuán)礦進(jìn)行 了詳細(xì)研究，使球團(tuán)技術(shù)獲得重大突破 19501951年，美國(guó)在 Ashland 鋼鐵廠完成了第一批大規(guī)模豎爐球團(tuán)生產(chǎn)試驗(yàn)。 隨后里塞夫礦業(yè)公司在明尼蘇達(dá)州的巴比特建成具有4座豎爐的工 業(yè)性球團(tuán)廠 1951年，美國(guó)又開始研究帶式焙燒機(jī) 1955年，美國(guó)在里塞夫廠建成用帶式焙燒機(jī)生產(chǎn)球團(tuán)礦 美國(guó)伊利豎爐球團(tuán)廠投入生產(chǎn) 隨后，美國(guó)又用加拿大北部的鐵隧巖精礦制成生球，在原用于水泥生產(chǎn)的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯設(shè)備上進(jìn)行球團(tuán)礦生產(chǎn)，獲得成功,1958年，中南礦冶學(xué)院著手對(duì)球團(tuán)法進(jìn)行開發(fā)研究 1959年，中南礦冶學(xué)院在鞍鋼隧道窯上進(jìn)行了球團(tuán)工業(yè)性試驗(yàn) 1968年，濟(jì)鋼開發(fā)出我國(guó)第一座8m2的豎爐 20世紀(jì)70年代，包鋼從日本引進(jìn)一臺(tái)162m2帶式焙燒機(jī) 后來， 南京鋼鐵廠從日本引進(jìn)一套處理硫酸渣的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)焙燒設(shè)備 也在承德、成都、沈陽自行設(shè)計(jì)和安裝了類似設(shè)備并投產(chǎn) 20世紀(jì)80年代以后，本鋼新建一臺(tái)16m2大型豎爐 鞍鋼引進(jìn)一套320m2帶式焙燒機(jī) 2006年，武鋼年產(chǎn)500萬噸的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯投產(chǎn) 目前，我國(guó)已具備設(shè)計(jì)制造年產(chǎn)500萬噸球團(tuán)的帶式焙燒機(jī)設(shè)備能力 在豎爐方面，我國(guó)創(chuàng)造出獨(dú)特的爐型結(jié)構(gòu)（爐內(nèi)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)墻，爐頂設(shè)置干燥床） 采用低熱值高爐煤氣、低壓力風(fēng)機(jī)成功焙燒出高質(zhì)量球團(tuán)礦,提高球團(tuán)礦產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、改善球團(tuán)工藝的大致措施 研究新的添加劑 膨潤(rùn)土：在造球過程中控制水分 提高生球強(qiáng)度、爆裂溫度 帶入堿金屬和其他雜質(zhì)，引起還原膨脹 佩利多（Peridur）：荷蘭恩卡公司生產(chǎn) 最佳用量0.450.73 kg / t混合料 高溫焙燒時(shí)被燒掉，無殘留物 開發(fā)其它新型粘結(jié)劑 改善球