燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)課程PPT課件

1、燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程主要內(nèi)容主要內(nèi)容 2.1 2.1 熔劑的作用 2.2 2.2 熔劑的種類 2.3 2.3 高爐冶煉對(duì)堿性熔劑的要求 2.4 2.4 碳酸鹽的分解及氧化鈣的礦化作用 2.5 2.5 熔劑的破碎與篩分第1頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程2.1 2.1 熔劑的作用熔劑的作用 改善燒結(jié)過(guò)程，強(qiáng)化燒結(jié)，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和品質(zhì)。 向高爐提供自熔性和高堿度燒結(jié)礦。 熔劑與礦石中的高熔點(diǎn)脈石能生成熔化溫度較低的易熔體。第2頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程2.2 2.2 熔劑的種類熔劑的種類 根據(jù)鐵礦石中脈石和焦炭中灰分成分的不同，高爐冶煉使用的熔劑可分為堿性、酸性和中性熔

2、劑三種。（1）堿性熔劑 常用的堿性熔劑有石灰石（CaCO3）、白云石( CaCO3MgCO3）、菱鎂石（MgCO3）、生石灰（ CaO ）和消石灰（ Ca(OH)2）。 當(dāng)?shù)V石中主要為酸性氧化物時(shí)，則使用堿性熔劑。由于燃料灰分的成分和絕大多礦石成分都是酸性的，因此，普遍使用堿性熔劑。第3頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程白云石石灰石第4頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程生石灰消石灰第5頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程（2）酸性熔劑酸性熔劑主要為石英（SiO2）和蛇紋石（3MgO22 SiO2 2H2O）。當(dāng)使用含堿性脈石的鐵礦石冶煉時(shí)，就需要加入酸性熔劑。由于鐵礦石中的脈石絕大部

3、分是酸性的，所以實(shí)際上酸性熔劑很少使用。第6頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程石英 無(wú)機(jī)礦物質(zhì)，主要成分是二氧化硅，常含有少量雜質(zhì)成分如Al2O3 、CaO、MgO等，為半透明或不透明的晶體，一般乳白色。 第7頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程蛇紋石 蛇紋石是一種含水的富鎂硅酸鹽礦物的總稱，如葉蛇紋石、利蛇紋石、纖蛇紋石等。它們的顏色一般常為綠色調(diào)，但也有淺灰、白色或黃色等。因?yàn)樗鼈兺乔嗑G相間像蛇皮一樣，故此得名。 含鐵原料為低硅精礦粉時(shí)，以蛇紋石為熔劑比用白云石加硅砂好，對(duì)燒結(jié)工藝有利。（寶鋼配用量約3%）第8頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程蛇紋石第9頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球

4、團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程（3）中性熔劑 當(dāng)?shù)V石和焦炭灰分中Al2O3很少，渣中 Al2O3含量很低，爐渣流動(dòng)性很差時(shí)，須在高爐中加入高鋁原料做熔劑，生產(chǎn)上極少遇到這種情況。第10頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程2.3 2.3 高爐冶煉對(duì)堿性熔劑的要求高爐冶煉對(duì)堿性熔劑的要求(1)有效熔劑性高 有效熔劑性是指熔劑按燒結(jié)礦堿度的要求，除去自身酸性氧化物含量所消耗的堿性氧化物外，剩余部分的堿性氧化物含量。它是評(píng)價(jià)熔劑最重要的質(zhì)量指標(biāo)，可用下式表示： =+-+-wwwwww2熔劑熔劑熔劑燒結(jié)礦燒結(jié)礦2熔劑熔劑熔劑2燒結(jié)礦有效熔劑性 （CaOMgO）（SiO）R（CaOMgO） =（CaOMgO）（SiO

5、）（SiO） 第11頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程(2)(2)要求其有害元素硫、磷含量要少； (S)=0.01%0.08%； (P)=0.01%0.03%；(3)(3)要求機(jī)械強(qiáng)度高，粒度要均勻適中（0 03）。(4)(4)水分。第12頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程（1）碳酸鹽的分解 混合料中通常含有碳酸鹽，如石灰石、白云石、菱鐵礦等，這些碳酸鹽在燒結(jié)過(guò)程中必須分解后才能最終進(jìn)入液相，否則降低燒結(jié)礦的質(zhì)量。 2.4 2.4 碳酸鹽的分解及氧化鈣碳酸鹽的分解及氧化鈣 的礦化作用的礦化作用第13頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 碳酸鹽分解的熱力學(xué) MeCO3 MeOCO2Q

6、碳酸鹽的分解壓PCO2 ： 一定溫度下，分解反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，氣相產(chǎn)物CO2的平衡壓力。溫度越高，分解壓越大，化合物越不穩(wěn)定。第14頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程碳酸鹽分解與溫度的關(guān)系第15頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程開(kāi)始分解的熱力學(xué)條件： CaCO3（燒結(jié)條件下）氣相中CO2的分壓碳酸鹽的分解壓 （ 開(kāi)始分解溫度） 750分解反應(yīng)達(dá)到化學(xué)沸騰的條件： 氣相總壓 碳酸鹽的分解壓 （ 化學(xué)沸騰溫度） 900碳酸鹽在一定溫度下都有一定的分解壓并隨溫度升高而升高。第16頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 碳酸鹽分解由易到難的順序 FeCO3 ， MnCO3， MgCO3， C

7、aCO3某些碳酸鹽礦物的分解壓與溫度的關(guān)系第17頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 石灰石的分解 主要發(fā)生在燃燒帶，燒結(jié)過(guò)程中碳酸鹽的分解與純碳酸鹽的分解是有區(qū)別的 分解產(chǎn)物可與其它礦物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成新的化合物，使得碳酸鹽在相同溫度下分解壓力增大，分解變得更容易一些。 CaCO3 CaO CO2 CaO SiO2 2CaO SiO2 第18頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程A.反應(yīng)界面溫度因反應(yīng)吸熱而下降，供熱速度跟不上B.隨著分解的進(jìn)行，產(chǎn)生的CO2增多，氣相中CO2分壓增大，分解溫度就升高，特別是碳酸鹽數(shù)量較大時(shí)C.燃燒層很薄，燒結(jié)速度快，碳酸鹽分解的時(shí)間很短，一般僅2minD

8、.碳酸鹽粒度大碳酸鹽分解不完全的原因第19頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 碳酸鹽的分解為多相反應(yīng) 相界面上的結(jié)晶化學(xué)反應(yīng) CO2在產(chǎn)物層 MeO 中的擴(kuò)散 （內(nèi)擴(kuò)散） CO2在礦塊外邊界層的擴(kuò)散 （外擴(kuò)散） 碳酸鹽分解的限制環(huán)節(jié)與溫度、粒度、氣相中CO2濃度、氣流速度、孔隙度等有關(guān)。 碳酸鹽分解動(dòng)力學(xué)第20頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程分解過(guò)程由界面上結(jié)晶化學(xué)反應(yīng)控制 溫度較低時(shí)發(fā)生分解過(guò)程由CO2在產(chǎn)物層MeO中的擴(kuò)散（內(nèi)擴(kuò)散）控制 隨著反應(yīng)向顆粒內(nèi)部推移， CO2的內(nèi)擴(kuò)散阻力將增加，粒度較大時(shí)尤甚。反應(yīng)界面上CO2的分壓將提高。 必須把礦塊加熱到比氣流的CO2的分壓所確定的

9、分解溫度更高的溫度。 礦塊越大，完全分解的溫度越高，時(shí)間也越長(zhǎng)，分解反應(yīng)速度越慢。第21頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 分解過(guò)程CO2的擴(kuò)散還可受到礦塊外邊界層擴(kuò)散阻力的影響 氣流速度比較小時(shí)發(fā)生 分解過(guò)程由多個(gè)環(huán)節(jié)控制 一般條件下，石灰石的分解不同程度地由界面反應(yīng)、 CO2的擴(kuò)散控制著。第22頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程（2）CaO的礦化作用定義 CaO與其它礦物，如Fe2O3、 SiO2、Al2O3等化合生成新礦物的作用。意義： 避免游離CaO在燒結(jié)礦儲(chǔ)存過(guò)程中，吸收空氣中的水分發(fā)生消化反應(yīng)生成Ca(OH)2導(dǎo)致體積膨脹，引起燒結(jié)礦粉化。白點(diǎn)第23頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)

10、礦生產(chǎn)精品課程 碳酸鹽分解產(chǎn)物的礦化 不僅要求碳酸鹽特別是碳酸鈣完全分解 而且要求分解產(chǎn)物與其它組分完全化合第24頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程影響影響 CaO礦化程度的因素礦化程度的因素 堿度、石灰石粒度對(duì)CaO 礦化程度的影響 1 堿度0.8； 2 堿度1.3； 3 堿度1.5；虛線石灰石粒度10mm；實(shí)線石灰石粒度30mm第25頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程溫度、石灰石粒度對(duì)CaO礦化程度的影響 第26頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 磁鐵礦粒度對(duì)CaO礦化程度的影響 a 磁鐵礦粒度為 60mm b 磁鐵礦粒度為 30mm c 磁鐵礦粒度為0.20mm 實(shí)線 石灰石

11、粒度為10mm 虛線 石灰石粒度為30mm第27頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 溫度 礦化度隨溫度提高而提高 石灰石粒度 礦化度隨石灰石粒度減小而提高磁鐵礦粒度 礦化度隨磁鐵礦粒度減小而提高 堿度 堿度降低可提高CaO的礦化度結(jié)論第28頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 從第三個(gè)圖看出： 礦石或精礦的粒度對(duì)CaO的礦化度也有很大影響 精礦燒結(jié)使用的石灰石粒度可粗一些(如3 0mm) 粉礦燒結(jié)使用的石灰石粒度要細(xì)一些(如2 0mm甚至1 0mm)第29頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程例題 某廠生產(chǎn)堿度為2.6的高堿度燒結(jié)礦時(shí)，由于石灰石的粒度粗和熱制度不合適、燒結(jié)礦中游離w(C

12、aO)游為10%，未分解的CaCO3高達(dá)9.58%，在燒結(jié)礦中石灰石帶入的CaO總量為26%，求石灰石的分解度和氧化鈣的礦化程度。第30頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 已知條件： w(CaO)總=26% w(CaO)游=10%w(CaCO3)未分解= 9.58% 求？CaCO3的分解度CaO的礦化度第31頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 碳酸鈣的分解度的計(jì)算 CaCO3的分解度 = w(CaO)總w(CaO)余下石/w(CaO總)100 氧化鈣礦化度的計(jì)算 CaO的礦化度 = w(CaO)總w(CaO )游w(CaO)余下石/w(CaO)總100 第32頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦

13、生產(chǎn)精品課程2.4 2.4 熔劑的破碎與篩分熔劑的破碎與篩分 一般要求運(yùn)入燒結(jié)廠的熔劑粒度為800mm或400mm，應(yīng)破碎到30mm，采用的破碎流程有： 錘式破碎機(jī)閉路破碎流程； 反擊式破碎機(jī)閉路破碎流程； 棒磨機(jī)磨碎開(kāi)路流程。 其中前兩種流程較為常用，在閉路破碎流程中，又可分預(yù)先篩分及檢查篩分兩種流程第33頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程開(kāi)路流程閉路流程第34頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程（1）破碎設(shè)備 錘式破碎機(jī)產(chǎn)量高、破碎比大、單位產(chǎn)品的電耗小、維護(hù)比較容易第35頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 錘式破碎機(jī)是直接將最大粒度為600-1800毫米的物料破碎至25或25毫

14、米以下的一段破碎用破碎機(jī)。 錘式破碎機(jī)適用于在水泥，化工，電力，冶金等工業(yè)部門(mén)破碎中等硬度的物料，如石灰石，爐渣，焦碳，煤等物料的中碎，細(xì)碎作業(yè)。第36頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 反擊式破碎機(jī)第37頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程特點(diǎn)：設(shè)備重量輕，體積小，生產(chǎn)能力大，單位電能消耗低，較適合熔劑細(xì)破碎 第38頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程棒磨機(jī)第39頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 棒磨機(jī)由電機(jī)通過(guò)減速機(jī)及周邊大齒輪減速傳動(dòng)或由低速同步電機(jī)直接通過(guò)周邊大齒輪減速傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)筒體回轉(zhuǎn)。 筒體內(nèi)裝有適當(dāng)?shù)哪サV介質(zhì)-鋼棒。磨礦介質(zhì)在離心力和摩擦力的作用下，被提升到一定高度

15、，呈拋落或泄落狀態(tài)落下。被磨制的物料由給礦口連續(xù)的進(jìn)入筒體內(nèi)部，被運(yùn)動(dòng)的磨礦介質(zhì)所粉碎，并通過(guò)溢流和連續(xù)給礦的力量將產(chǎn)品排出機(jī)外，以進(jìn)行下一段工序作業(yè) 。第40頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程（2）篩分設(shè)備振動(dòng)篩第41頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 結(jié)構(gòu) 主要由篩箱、激振器、懸掛（或支承）裝置及電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角皮帶，帶動(dòng)激振器主軸回轉(zhuǎn)，由于激振器上不平衡重物的離心慣性力作用，使篩箱獲振動(dòng)。改變激振器偏心重，可獲得不同振幅。 優(yōu)點(diǎn) 由于篩箱振動(dòng)強(qiáng)烈，減少了物料堵塞篩孔的現(xiàn)象，使篩子具有較高的篩分效率和生產(chǎn)率。 構(gòu)造簡(jiǎn)單、拆換篩面方便。 篩分每噸物料所消耗的電能少。第42頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程滾筒篩第43頁(yè)/共48頁(yè)燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn)精品課程 滾筒篩主要有電機(jī)、減速機(jī)、滾筒裝置、機(jī)架、密封蓋、進(jìn)出料口組成。滾筒裝置傾斜安裝于機(jī)架上。 電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)與滾筒裝置通過(guò)聯(lián)軸器連接在一起，驅(qū)動(dòng)滾筒裝置繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)物料進(jìn)入滾筒裝置后，由于滾筒裝置的傾斜與轉(zhuǎn)動(dòng)，使篩面上的物料翻轉(zhuǎn)與