原料和原理课件.ppt

主讲人 张淑会 教授 还原性 低温还原粉化性能 荷重软化性能 熔滴性能 块矿的热爆裂性 球团矿还原膨胀性能 实践证明： 入炉料含铁品位每提高1%，焦比可降低2%，出铁量可增加3%；铁品位波动范围从1.0%降到0.5%，高炉焦比可降低1.7%，产量可增加1.8%左右； 碱度波动范围从0.10%降到0.05%，高炉焦比可降低0.8%，产量可增加1.1%；烧结矿的FeO波动1%，影响高炉焦比1%~1.5%、产量1%~1.5%，同时FeO影响烧结矿的还原性和软熔性能。 “均”是指入炉原燃料的粒度应当均匀 炉料的粒度的理想值为10~15mm，实际生产中要求烧结矿粒度在5~35mm之间，一般小于5mm的比例控制在3%~5%之间，5~10mm的比例不大于30%，控制粒度上限不超过50mm。 每次做两个平行试验，其转鼓强度之差小于2.0％、耐磨强度之差小于1％时，则认为其合格，取其平均值(精确到0.1％)即可，如果结果超过允许误差，则应再做两个平行试验，这两个补充试验合乎上述规定，则以这两个试验的平均值作为试验结果。若补充试验仍不合格，则采用前后四个试验数据的平均值作为转鼓强度的试验结果。 需要强调的是，烧结矿不仅应具有良好的机械强度，其在炉内加热还原过程中的行为，同样会对炉料的透气性具有重要影响，因此其冶金性能尤为重要，主要包括：低温还原粉化性能、中温还原性能、软熔滴落性能。 1、烧结的作用 利用贫矿和粉矿 改善铁矿石的冶金性能 利用钢铁厂的废弃物 可去除有害物质 2、抽风烧结过程 图1 带式烧结机烧结过程 特点： 烧结矿层 燃烧层 干燥预热层 过湿层 混合料层和铺底料 1、水分的作用 2、蒸发和凝结的条件 蒸发：实际PH2OP’H2O （饱和蒸汽压） 凝结：实际PH2OP’H2O （饱和蒸汽压） 3、蒸发 100℃时：P’H2O=0.1013MPa(1atm) 实际上：烧结料层中PH2O＝0.9atm 4、凝结 现场消除过湿的措施： 1）预热混合料 2）提高烧结混合料的湿热容量 3）低水分烧结 5、结晶水分解 分解吸热，增加燃料消耗。 褐铁矿：250~300℃分解。 高岭土（Al2O3·SiO2·2H2O）：400℃开始分解，500~600℃大量分解，完成去除结晶水要到1000℃左右。 1、分解规律 CaCO3=CaO+CO2 MgCO3=MgO+CO2 影响碳酸盐分解的因素： 烧结温度高，有利于分解。 石灰石粒度小，有利于分解（要求小于3mm）。 杂质（Al2O3、SiO2、Fe2O3）少，有利于分解。 活性高，有利于分解（使用新破碎）。 2) 矿化作用 定义：CaO与烧结料中的其他矿物（Al2O3、SiO2、Fe2O3）发生反应，生成新化合物的过程。 实质：固化反应，形成CaO·SiO2、CaO·Fe2O3等； 白点的危害： ①烧结矿储存过程易产生消化反应 CaO+ H2O= Ca(OH)2 体积膨胀而粉化。 ②在高炉槽下筛除，影响烧结矿的碱度。 影响矿化作用的因素： 烧结温度高，有利于矿化 石灰石粒度小（要求小于3mm） ，有利于矿化； 矿粉粒度小，有利于矿化； 活性高，有利于分解（使用新破碎） 1、 特征 1）C少而均匀，与空气接触困难。重量比3%~5%，体积比10%左右。 2）传热条件好。抽风过程且燃烧集中在温度最高的燃烧层。 3）具有一定量的空气过剩系数： α=实际耗氧/理论耗氧 2、 燃烧过程 完全燃烧与不完全燃烧同时存在 xC+yO2=nCO+mCO2 t 978℃ CO2稳定； t 978℃ CO稳定； t =1200～1300℃ CO/ CO2 =1，一级反应 t =1500～1600℃ CO/ CO2 =2，零级反应 3、空气过剩系数（α） ： 定义=实际耗氧/理论耗氧 计算：α= N2/（N2-3.762O2） 根据空气过剩系数可以计算烧结漏风率： β=（α2-α1）/α2×100% 4、烧结料层的气氛条件(根据废气成分确定) 烧结过程中：自由氧为2%~6%，是氧化性或弱氧化性气氛，但在固体燃料表面附近，则是还原性气氛。 5、固体碳燃烧速度： 处于扩散速度范围内固体燃料粒度降低，气流速度提高，气流中含氧增加→增加燃烧反应的速度。 1、烧结过程的温度分布 自动蓄热作用：热烧结矿将热量传给气体，气体温度上升，然后气体将热量带给下层烧结料，这种现象称为自动蓄热作用。 影响：自动蓄热作用对燃烧