會計學(xué)1ch鐵礦粉造塊實用2第二章鐵礦粉造塊

鐵礦石的種類鐵礦石燒結(jié)生產(chǎn)球團(tuán)礦生產(chǎn)第1頁/共40頁32.1鐵礦石的種類2.1鐵礦石的種類自然界中存在的鐵礦石，按礦物組成大致可分為：磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。（1）磁鐵礦主要含鐵礦物為Fe3O4，化學(xué)式也可寫成Fe2O3?FeO，理論含鐵量72.4%。一般當(dāng)TFe/FeO＜3.5時稱為磁鐵礦，當(dāng)TFe/FeO＞7.0時稱為假象赤鐵礦，界于兩者之間稱為半假象赤鐵礦。第2頁/共40頁42.1鐵礦石的種類磁鐵礦比較致密，外觀和條痕（粉末的顏色）均為鐵黑色。第3頁/共40頁52.1鐵礦石的種類（2）赤鐵礦主要礦物為Fe2O3，理論含鐵量70%。這種礦石在自然界中常形成巨大的礦床，其貯藏量和開采量都占首位，是一種比較優(yōu)良的煉鐵原料。赤鐵礦有原生的（稱原生赤鐵礦），也有再生的（稱假象赤鐵礦）。第4頁/共40頁62.1鐵礦石的種類具有金屬光澤的結(jié)晶態(tài)片狀赤鐵礦稱鏡鐵礦。結(jié)晶態(tài)的赤鐵礦呈鐵黑色或鋼灰色，非結(jié)晶態(tài)赤鐵礦呈紅色或暗紅色，但無論是哪種形態(tài)的赤鐵礦，其條痕均為磚紅色。第5頁/共40頁72.1鐵礦石的種類（3）褐鐵礦褐鐵礦是含結(jié)晶水的氧化鐵礦，其化學(xué)式為nFe2O3·mH2O，但絕大部分含鐵礦物是以2Fe2O3·3H2O形式存在。褐鐵礦理論含鐵量隨礦物中結(jié)晶水含量的不同變化在55~66%。褐鐵礦呈淺褐色，也有呈深褐色或黑色，條痕為褐色。第6頁/共40頁82.1鐵礦石的種類（4）菱鐵礦菱鐵礦為碳酸鹽鐵礦石，化學(xué)式為FeCO3，理論含鐵量48.3%，受熱分解析出CO2，自然界中有工業(yè)開采價值的菱鐵礦很少。第7頁/共40頁92.1鐵礦石的種類鐵礦石可分為富礦（實際含鐵品位大于理論品位的70%時）和貧礦（實際含鐵品位低于理論品位的70%時）。在生產(chǎn)中通常把粒度為10~45mm的富礦稱為塊礦，塊礦可以直接加入高爐煉鐵；把粒度小于8~10mm的富礦粉稱為粉礦。貧礦因其品位低，脈石（主要是SiO2、Al2O3等）含量高，必須經(jīng)過選礦（磁選或浮選）以提高其品位。選礦后的產(chǎn)品稱為精礦。精礦的粒度很細(xì)，一般-0.074mm達(dá)到50~90%第8頁/共40頁102.1鐵礦石的種類目前大中型高爐煉鐵生產(chǎn)使用的含鐵物料主要是品位高于55%的塊狀鐵礦石（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和富塊礦）。燒結(jié)礦是將不能直接加入高爐冶煉的粉礦、精礦、二次含鐵粉塵與石灰石、白云石等熔劑和燃料（焦粉、無煙煤粉）混合均勻后經(jīng)燒結(jié)機燒結(jié)，得到具有一定粒度組成的人造富礦。球團(tuán)礦是由鐵精礦粉加粘結(jié)劑（膨潤土或消石灰）經(jīng)混勻、造球、干燥和焙燒固結(jié)后得到的粒度均勻（9~16mm）的球形人造富礦。第9頁/共40頁112.2鐵礦石燒結(jié)生產(chǎn)2.2鐵礦石燒結(jié)生產(chǎn)

2.2.1燒結(jié)礦生產(chǎn)使用的原材料含鐵物料、熔劑和燃料。燒結(jié)生產(chǎn)使用的含鐵物料包括：精礦粉勻礦、粉礦和破碎粉、鋼鐵廠二次含鐵原料。熔劑有：消石灰、石灰石粉、白云石粉、蛇紋石粉等。燃料：焦粉和無煙煤粉。第10頁/共40頁122.2.2燒結(jié)礦種類2.2.2燒結(jié)礦種類非熔劑性燒結(jié)礦（酸性燒結(jié)礦、低堿度燒結(jié)礦）：燒結(jié)配料中不加熔劑或只加少量熔劑，燒結(jié)礦的堿度R＜0.5。自熔性燒結(jié)礦：燒結(jié)混合料中添加較多數(shù)量的熔劑，使燒結(jié)礦堿度控制在R=1.0～1.3。高堿度燒結(jié)礦：燒結(jié)混合料中加入過量熔劑，使燒結(jié)礦堿度遠(yuǎn)高于正常高爐渣堿度。高堿度燒結(jié)礦的堿度（R）通常為1.6～2.5。第11頁/共40頁132.2.2燒結(jié)礦種類目前，大、中型高爐煉鐵生產(chǎn)基本上都使用:

高堿度燒結(jié)礦+酸性球團(tuán)礦+塊礦高堿度燒結(jié)礦+酸性球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)。第12頁/共40頁142.2.3燒結(jié)機結(jié)構(gòu)2.2.3燒結(jié)機結(jié)構(gòu)燒結(jié)礦生產(chǎn)有鼓風(fēng)燒結(jié)和抽風(fēng)燒結(jié)兩種方法。燒結(jié)機的大小(或生產(chǎn)能力)可用燒結(jié)機的有效燒結(jié)面積表示，如90m2、130m2、290m2和450m2等。第13頁/共40頁152.2.3燒結(jié)機結(jié)構(gòu)400m2帶式抽風(fēng)燒結(jié)機第14頁/共40頁162.2.3燒結(jié)機結(jié)構(gòu)武鋼三燒396m2鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機第15頁/共40頁172.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程2.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程如圖所示。配料與混料混料作業(yè)分一次混料和二次混料，一次混料主要起均勻成分作用，二次混料主要作用是制粒和提高料溫。第16頁/共40頁182.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程圓筒混料機第17頁/共40頁192.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程布料。布料器安裝在燒結(jié)機頭部，在布料器前面是鋪底料機。臺車上料層厚度可達(dá)到500~800mm。點火與燒結(jié)。點火器內(nèi)煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫將上部料層中的燃料點燃，并產(chǎn)生熱量。在臺車下風(fēng)箱抽風(fēng)產(chǎn)生的負(fù)壓作用下，熱量向下傳遞，使下部料層逐漸升溫、燃燒。第18頁/共40頁202.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程第19頁/共40頁212.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程從燒結(jié)料層橫截面看，可以把整個燒結(jié)料層從上向下分為燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層、干燥層和濕料層。最高溫度在燃燒層中部，可達(dá)到1250~1350℃，高溫持續(xù)時間約1~1.5min。在燃燒層內(nèi)，燃料顆粒燃燒產(chǎn)生的高溫使周圍物料熔融，形成液相。由于液相的浸潤作用，將周圍未熔化的礦粒粘結(jié)起來。在冷卻時液相中的礦物結(jié)晶，或形成玻璃質(zhì)（冷卻速度較快時），而將全部燒結(jié)料結(jié)合成塊。第20頁/共40頁222.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程燃燒反應(yīng)：

C+O2，燒結(jié)廢氣中以CO2為主，存在少量CO，還有一些自由氧和氮。

2C+O2=2CO；C+O2=CO2分解反應(yīng)：結(jié)晶水的分解：褐鐵礦（mFe2O3·nH2O）高嶺土（Al2O3·2SiO2·2H2O)

熔劑分解：CaCO3=CaO+CO2(750℃以上)MgCO3=MgO+CO2(720℃)第21頁/共40頁232.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程還原與再氧化反應(yīng)：

Fe、Mn等靠近燃料顆粒處：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2;Fe3O4+CO=3FeO+CO2;

遠(yuǎn)離燃料顆粒處：2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3;3FeO+1/2O2=Fe3O4.氣化反應(yīng)：脫硫85％～95％。

FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO22FeS+7/2O2=Fe2O3+2SO2第22頁/共40頁242.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程

整粒。從燒結(jié)機上卸下的熱燒結(jié)礦經(jīng)環(huán)式冷卻機冷卻后需要進(jìn)行破碎和篩分分級，這一工序稱為整粒。通過整粒，將燒結(jié)礦按粒度分成25~40mm、12~25mm和5~12mm三級送高爐礦槽。第23頁/共40頁252.2.4燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程第24頁/共40頁262.2.5燒結(jié)礦質(zhì)量2.2.5燒結(jié)礦質(zhì)量燒結(jié)礦質(zhì)量評價一般包括化學(xué)成分、篩分指數(shù)和粒度組成、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、還原性、低溫還原粉化指數(shù)和熔滴性能。燒結(jié)礦化學(xué)成分燒結(jié)礦化學(xué)成分主要包括：TFe、FeO、CaO、SiO2、MgO、Al2O3、K2O、Na2O、S、P和R（=CaO/SiO2）等。目前，高爐使用的高堿度燒結(jié)礦的堿度R＞1.6，TFe≥55%。第25頁/共40頁272.2.5燒結(jié)礦質(zhì)量篩分指數(shù)和粒度組成篩分指數(shù)是測定燒結(jié)礦中粒度-6.3mm部分的粉末數(shù)量占燒結(jié)礦總量的百分比，代表燒結(jié)礦粉末量的多少，因此也稱粉末率。粒度組成是測定燒結(jié)礦各粒級數(shù)量，可以看出燒結(jié)礦的顆粒均勻程度和粒度主要分布范圍，用800×500×100mm方孔篩測定。搖篩方型篩孔尺寸分別為40mm、25mm、16mm、10mm、6.3mm。第26頁/共40頁282.2.5燒結(jié)礦質(zhì)量轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和抗磨指數(shù)。轉(zhuǎn)鼓指數(shù)是評價燒結(jié)礦耐沖擊和耐磨性能的重要指標(biāo)。還原性。燒結(jié)礦還原性是測定鐵礦石中氧化鐵被CO還原能力的量度。低溫還原粉化指數(shù)是評價鐵礦石冶金性能優(yōu)劣的重要性指標(biāo).鐵礦石軟熔—滴落性能。鐵礦石軟熔—滴落性能用來模擬高爐內(nèi)軟熔帶的形成與鐵礦石性能之間的關(guān)系。第27頁/共40頁292.3球團(tuán)礦生產(chǎn)2.3球團(tuán)礦生產(chǎn)高爐煉鐵使用的球團(tuán)礦是TFe＞60%、粒度均勻(9~15mm)、抗壓強度高(150~200kg)、還原性好的氧化球團(tuán)。氧化球團(tuán)的生產(chǎn)方法主要有豎爐工藝、鏈篦機—回轉(zhuǎn)窯工藝和帶式焙燒工藝。目前，我國主要采用豎爐和鏈篦機—回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)氧化球團(tuán)礦。第28頁/共40頁302.3球團(tuán)礦生產(chǎn)8m2豎爐球團(tuán)廠外景鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠外景第29頁/共40頁312.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝2.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝第30頁/共40頁322.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝（1）配料與混料

使用的主要原材料是磁鐵精礦粉，用膨潤土或消石灰做粘結(jié)劑。膨潤土的主要礦物是蒙脫石(SiO266.7%,Al2O328.3%,H2O5%)，具有良好的膨脹吸水和粘結(jié)能力，能提高精礦粉的成球能力，提高生球落下強度和爆裂溫度。作為粘結(jié)劑的膨潤土加入量一般為0.8~2.5%。第31頁/共40頁332.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝精礦粉與粘結(jié)劑的混勻在圓筒混料機內(nèi)完成。由于精礦粉水分含量高于造球需要的最佳水分含量（8~10%），需要在混料工序用煤氣燃燒的高溫廢氣對過濕精礦粉進(jìn)行適度脫水。第32頁/共40頁342.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝（2）造球造球作業(yè)用如圖所示的圓盤造球機完成?；旌狭嫌闷C連續(xù)送入造球盤后通過滾動形成母球，并逐漸長大形成生球。圓盤造球機輥軸篩對生球進(jìn)行過篩第33頁/共40頁352.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝（3）焙燒固結(jié)球團(tuán)焙燒在豎爐中完成。球團(tuán)豎爐的大小用矩形爐口的面積表示，如8m2、10m2、16m2等。一座10m2豎爐的年產(chǎn)量可達(dá)到50萬噸。第34頁/共40頁362.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝豎爐內(nèi)氣流如圖所示。生球用布料器從爐口布料，經(jīng)烘床干燥，進(jìn)入氧化帶、高溫焙燒固結(jié)帶和冷卻帶完成球團(tuán)礦的焙燒固結(jié)過程。第35頁/共40頁372.3.1豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝干燥帶主要完成生球水分的蒸發(fā)和干燥。豎爐爐口廢氣溫度達(dá)到400~650℃，生球內(nèi)部水分快速蒸發(fā)并向外遷移。氧化帶溫度950℃~1100℃。在這一區(qū)域Fe3O4氧化成Fe2O3，保持足夠氧化時間,使整個球團(tuán)充分氧化。焙燒固結(jié)帶溫度1150~1300℃。由Fe3O4氧化而來的新生態(tài)Fe2O3晶體發(fā)生再結(jié)晶長大,形成強大的晶橋，球團(tuán)強度迅速提高。球團(tuán)經(jīng)高溫焙燒固結(jié)后進(jìn)入冷卻帶，被下部鼓入的冷風(fēng)冷卻。第36頁/共40頁382.3.2鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝2.3.2鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球