煉鐵原料復(fù)習(xí)資料

1、煉鐵的原料：       、       、      。各種原料的用途？  設(shè)備：       煉鐵的主要反應(yīng)原理：在   條件下，用    從含鐵的礦石中將鐵還原出來， 常見的鐵礦石有（填主要成分）：赤鐵礦    ，磁鐵礦&#

2、160;     ，菱鐵礦      等。2.還原反應(yīng)：化學(xué)上把      中的      被奪去的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。3.某煉鐵廠要煉鐵1000t，需氧化鐵多少噸？ 計算題1.某生鐵中含鐵96%，多少噸生鐵中含1000噸鐵？2.400克含80Fe2O3的赤鐵礦石中鐵的質(zhì)量是多少？與多少克含70Fe3O4的磁鐵礦石含鐵量相同?3.赤鐵礦能用于煉鐵的主要成分是F

3、e2O3其余都是雜質(zhì)，某地生產(chǎn)赤鐵礦含雜質(zhì)35%，問500t礦石中含雜質(zhì)多少t？能用于煉鐵的Fe2O3成分占多少t？第二章 煉鐵爐料概述高爐煉鐵的原料：含鐵爐料（人造或天然） 熔劑?（在燒結(jié)、球團中添加） 燃料 鼓風(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 高爐煤氣造塊（燒結(jié)、球團）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)濟指標燃料的種類：固體：木炭？ 焦炭 煤 液體：重油 氣體：天然氣滿足高爐內(nèi)各區(qū)域?qū)υ⑷剂闲阅艿囊笠熬稀本鲜歉郀t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

4、化度高、機械強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)性能好穩(wěn)物理性能、化學(xué)性能穩(wěn)定，波動?。ㄒ苯鹦阅埽╄F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入爐料性能的要求：· 爐料粒度大小適宜、均勻，粉末少，機械強度高，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造塊方法：燒結(jié)法 球團法 壓團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)5.燒結(jié)礦鐵礦粉燒結(jié)理論燒結(jié)工藝

5、流程1.原料的接受、貯存、混勻、中和2.熔劑、燃料的粒度準備 3.配料 4.混合 5.布鋪底料、布混合料6.點火、抽風(fēng)燒結(jié) 7.熱破碎、（熱篩分） 8.冷卻 9.整粒 分出： 成 品（50 5mm）鋪底料（2515mm） 返 礦（ 5 0mm）燒結(jié)礦帶 燃燒帶 預(yù)熱帶 干燥帶 過濕帶 原始料帶 鋪底料層五層的變化過程？.5.4 水分在燒結(jié)過程中的行為（1）燒結(jié)料中水分的主要來源空氣中帶入的水 礦石、熔劑、燃料帶入的水 制粒時添加的水燃料中碳氫化合物燃燒時產(chǎn)生的水 料中含結(jié)晶水的礦物分解產(chǎn)生的水（2）水分在燒結(jié)過程中的作用制粒作用在滾動過程中，被潤濕的顆粒互相接觸、聚集、重排，形成球核繼續(xù)在機械

6、力作用下靠攏、緊密，使過剩的毛細水被擠到球核表面上來而裹住球核繼續(xù)滾動，球核就粘上一層潤濕程度較低的物料，使核長大，在毛細力作用下制成小球以改善料層的透氣性導(dǎo)熱作用水分改善了物料的導(dǎo)熱性，料層中熱交換條件十分良好有利于使燃燒帶限制在較窄的范圍內(nèi)減少了燒結(jié)過程中料層的阻力保證了在燃料消耗較少的情況下獲得必要的高溫潤滑作用水分子覆蓋在礦粉顆粒表面降低表面粗糙度減少氣流阻力起類似潤滑劑的作用助燃作用 不同的燒結(jié)料，適宜水分含量是不同的粒度越細，比表面積越大，適宜水分越高表面松散多孔的褐鐵礦，燒結(jié)時含水量可達20%致密的磁鐵礦，燒結(jié)適宜水量為69%燒結(jié)料最適宜水分的評判標準：混合料達到最高的成球率 或

7、：混合料達到最大的料層透氣性水分蒸發(fā)條件：氣相中水汽的實際分壓 P'H2O該溫度下水的飽和蒸汽壓 PH2O減輕或消除過濕現(xiàn)象的途徑：（1）熱返礦預(yù)熱混合料（2）蒸汽預(yù)熱混合料（在二混機、混合料礦槽進行）（3）生石灰預(yù)熱混合料提高燒結(jié)混合料的濕容量 方法：使用生石灰料層透氣性指數(shù)主要取決于料層孔隙度及料粒比表面積 S料粒提高料層透氣性的途徑(1提高料層孔隙度加強燒結(jié)原料準備 強化制粒 配入粉礦、鋼渣 預(yù)熱混合料 采用鋪底料強化燒結(jié)操作(2降低料層物料的比表面積避免物料過粉碎 配入粉礦 增加返礦 加強造球 增大料粒的平均直徑固相反應(yīng)的意義？6. 燒結(jié)生產(chǎn)工藝及設(shè)備強化混勻與制粒的措施延長混

8、合造球時間尋求高效混合機控制加水量，改進加水方式 預(yù)先制粒法添加粘結(jié)劑采用磁化水潤濕混合料布料要求與方法布鋪底料設(shè)備：鋪底料礦槽（下口帶閘門） 擺動漏斗要求： 滿足厚度沿臺車寬度均勻布混合料設(shè)備：梭式布料器 混合料礦槽 圓輥給料機 多輥布料器 松料器要求:滿足厚度要求料面平整沿料層高度，混合料產(chǎn)生有益的成分、粒度偏析： 碳的分布自上而下逐漸減少料的粒度自上而下逐漸變粗料層的水平層，混合料粒度、水分、成分沿臺車寬度均勻分布保證料層具有一定的松散度和均一的良好的透氣性(2點火要求足夠高的點火溫度一定的點火時間適宜的點火負壓點火煙氣中氧含量充足沿臺車寬度，點火要均勻(3點火燃料氣體：焦爐煤氣高爐煤氣

9、與焦爐煤氣的混合氣體天然氣液體：重油 固體：煤(4點火溫度 1100±50 (5點火時間：1min±為宜 保溫時間12min點火裝置 點火爐 點火保溫爐 預(yù)熱點火爐火焰 呈 藍色 空氣不足 火焰 呈 黃白亮色 空氣合適 火焰 呈 暗紅色 空氣過多 燒結(jié)礦冷卻的目的和要求冷卻目的 ：(1便于進一步整粒；(2通過整?？煞殖龊线m粒度的鋪底料；(3冷礦可直接用皮帶輸送機從燒結(jié)廠輸送至煉鐵廠，取消機車、運輸車輛，免建鐵路線，減小占地面積，節(jié)省大量設(shè)備和投資，且廠區(qū)布置緊湊，改善總圖運輸；(4高爐上料可用皮帶輸送機輸送，易于實現(xiàn)自動化，增大輸送能力，更能適應(yīng)高爐大型化的要求；(5高爐使

10、用冷燒結(jié)礦：爐頂溫度降低，有利于爐頂設(shè)備維護，延長爐頂設(shè)備使用壽命；吹損減少；可提高爐頂煤氣壓力，實現(xiàn)高壓操作。冷卻要求：冷卻至150以下保證燒結(jié)礦強度，盡可能減少粉化盡可能加快冷卻速度，提高生產(chǎn)率節(jié)省設(shè)備投資冷卻方法： 強制通風(fēng)冷卻 自然通風(fēng)冷卻 打水冷卻冷卻方式： 鼓風(fēng)冷卻 抽風(fēng)冷卻 冷卻設(shè)備： 燒結(jié)機 帶式冷卻機 環(huán)式冷卻機7. 球團礦生產(chǎn)球團礦生產(chǎn)工藝原則流程1）原料接受、貯存、準備 2）配料3）混合、干燥 4）潤磨 5）造球、篩分 6）布料7）干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱、冷卻8）篩分+5mm成品部分815mm鋪底料5mm返回再磨或送往燒結(jié)或1）原料接受、貯存、準備 2）磨礦、干燥 3）配

11、料4）混合 5）造球、篩分6）布料 7）干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱、冷卻8）篩分+5mm成品部分815mm鋪底料5mm返回再磨或送往燒結(jié)鐵精礦球團：將準備好的原料（細磨鐵精礦或其它細磨粉狀物料、粘結(jié)劑、或熔劑、或添加劑、或固體燃料等）按一定的比例配料、混勻，在造球機上經(jīng)滾動而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥、焙燒或其它方法使其發(fā)生一系列的物理、化學(xué)變化而硬化固結(jié)，成為具有一定物理、化學(xué)性能的球團礦 細磨物料的表面特性：分散度大比表面積大 15001900cm2/g比表面能大、表面分子受力不均衡、在表面的空間形成電場、表面吸附其他分子而荷電晶格缺陷嚴重 根據(jù)水分在細磨物料中的形態(tài)，分為：吸附水 薄膜

12、水 毛細水 重力水）吸附水作用：若物料層中僅有吸附水，則成球沒有開始。只有達到最大吸附水后轉(zhuǎn)入薄膜水，成球才開始。吸附水主要潤濕礦粒表面，為薄膜水、毛細水發(fā)展創(chuàng)造條件吸附水靠靜電引力和分子間的范德華力形成薄膜水的形成：固體顆粒表面達到最大吸附水層后，還有未被平衡掉的范德華力（即顆粒表面的電場引力、吸附水內(nèi)層的分子引力），再進一步潤濕顆粒時，在吸附水周圍就形成薄膜水顆粒間距越小，薄膜水的粘滯性就越大，顆粒就越不易相對移動，生球強度就越高。分子結(jié)合水定義：最大吸附水薄膜水分子結(jié)合水作用：細磨物料含水達到最大分子結(jié)合水后，就能在外力作用下表現(xiàn)出塑性性能，成球過程才明顯開始毛細水的作用造球過程中，毛細

13、水產(chǎn)生的毛細力起主導(dǎo)作用當物料潤濕到毛細水階段，物料的成球過程才獲得應(yīng)有的發(fā)展因為毛細水將水滴周圍的顆粒拉向水滴中心，而形成了小球毛細水形成原因：當含水超過最大分子結(jié)合水時，靠水的表面張力（即毛細壓力）在顆粒形成的毛細管中保持的一種水分毛細水在毛細壓力和能引起毛細管形狀、尺寸改變的外力作用下發(fā)生遷移 毛細水的分類：觸點態(tài)毛細水 蜂窩態(tài)毛細水 飽和態(tài)毛細水重力水的形成 當料層中含水超過最大毛細水之后，多余的水分不能被毛細管所持有，受重力支配，水分沿礦粒間隙向下移動，這部分水就是重力水重力水的作用：重力水在成球過程中是有害的，使生球粘結(jié)、變形，強度降低細磨物料的成球過程：1）成核階段2）球核長大階

14、段3）生球緊密階段每個階段具有決定意義的作用是： 成核階段潤濕長大階段機械作用和潤濕緊密階段機械作用常見礦物親水性： 褐鐵礦赤鐵礦磁鐵礦消石灰可以增加生球的塑性，但消石灰用量過多，使成球速度降低加水加料方法：加水遵循“滴水成球、霧水長大，無水緊密”的原則加料遵循“球核形成區(qū)少加，球核長大區(qū)多加，生球緊密區(qū)不加”的原則生球的干燥和焙燒固結(jié)生球干燥的目的：使球團能安全承受預(yù)熱段的溫度應(yīng)力球?qū)油笟庑员簾俣?設(shè)備生產(chǎn)率 成品球質(zhì)量 成品球質(zhì)量的均勻性成品球還原性成品球強度成品球含硫量熱耗破裂溫度生球干燥時結(jié)構(gòu)遭破壞時的初始溫度裂紋溫度生球干燥時表面開始產(chǎn)生裂紋的初始溫度爆裂溫度生球干燥時炸裂散開時的

15、初始溫度生球結(jié)構(gòu)破壞形式有兩種：表面出現(xiàn)裂紋 整個生球炸裂散開生球干燥破裂的原因：干燥過程中，生球表里產(chǎn)生濕度差，引起表里收縮不均收縮不超過一定的限度，不均勻收縮過大水分不斷減少，生球表、里濕度差減少生球內(nèi)部只剩下與顆粒結(jié)合力非常強的薄膜水、吸附水若供熱過多，球內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽就越多。球產(chǎn)生爆裂：蒸發(fā)面越靠近球中心，蒸汽向外擴散的阻力就越大，過剩蒸汽壓就越多，球爆裂的可能性就越大大球團礦的焙燒固結(jié)目的：提高干球抗壓強度以滿足運輸和高爐冶煉要求（2500N/個）和還原性提高球團礦的強度有許多方法，95%通過焙燒固結(jié)，5%通過低溫固結(jié)球團礦焙燒過程：干燥過程 預(yù)熱過程 焙燒過程 均熱過程 冷卻過程A.

16、 磁鐵礦球團固結(jié)形式：Fe2O3微晶鍵連接Fe2O3再結(jié)晶連接（是鐵精礦氧化球團礦固相固結(jié)的主要形式，是Fe2O3微晶鍵固結(jié)形式的發(fā)展）Fe3O4再結(jié)晶渣鍵連接固結(jié)方式的比較：Fe2O3再結(jié)晶最理想，球團礦強度高、還原性好 影響球團焙燒過程的因素精礦粒度 球： 生球含碳 生球含硫 生球尺寸氣氛性質(zhì) 加熱速度氣 ： 焙燒溫度 高溫呆時 冷卻制度 球團法與燒結(jié)法相比的特點：1）對原料要求嚴格，品種單一原料適宜比表面積15001900cm2/g（-0.074mm85%以上）水分低于適宜的造球水分Fe品位高（60%以上），低SiO2 2）生球結(jié)構(gòu)致密，在高溫焙燒前應(yīng)干燥、預(yù)熱，以防熱爆裂3）球團礦形狀

17、一致，粒度均勻，料層透氣性好，宜選用低負壓風(fēng)機（帶式焙燒機或鏈篦機回轉(zhuǎn)窯）4）大多數(shù)球團原料中不含固體燃料，所需熱量由液體或氣體燃料燃燒提供，且可循環(huán)使用 焙燒設(shè)備：豎爐法 帶式焙燒機法 鏈箅機回轉(zhuǎn)窯冷卻機法1）豎爐法最早發(fā)展起來的的球團生產(chǎn)法優(yōu)點：設(shè)備簡單，投資低熱效率高操作、維修方便缺點：單機能力?。?000 t/d）受熱不均勻，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻只適合焙燒Fe3O4 、磁鐵混合精礦適合于中、小型企業(yè)2）帶式焙燒機法優(yōu)點：單機生產(chǎn)能力大（60006500 t/d） 熱效率高產(chǎn)品質(zhì)量均勻操作、維護方便適應(yīng)焙燒各種原料缺點：材質(zhì)要求高，需耐熱合金鋼投資大適合大型企業(yè)生產(chǎn)。3）鏈箅機回轉(zhuǎn)窯球團法優(yōu)點：設(shè)備較簡單生產(chǎn)能力大（650012000 t/d）適應(yīng)各種原料缺點：干燥、預(yù)熱、焙燒、冷卻分別在三臺設(shè)備上進行設(shè)備環(huán)節(jié)多，不便管理回轉(zhuǎn)