煉鐵原料燒結(jié)礦定

1、鐵礦粉燒結(jié)理論,燒結(jié)工藝流程1.原料的接受、貯存、混勻、中和2.熔劑、燃料的粒度準(zhǔn)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（25~15mm） 返 礦（ 5~ 0mm）,燒結(jié)生產(chǎn)意義(1)合理地利用礦石資源,滿

2、足鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需要；(2)通過燒結(jié)可為高爐提供化學(xué)成分穩(wěn)定、粒度均勻、還原性好、冶金性能優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)原料，為高爐優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長壽創(chuàng)造良好條件；(3)燒結(jié)可有效地回收利用冶金、化工等生產(chǎn)的含鐵廢物，如高爐爐塵、轉(zhuǎn)爐爐塵、軋鋼皮、鋼渣、硫酸渣等。既充分利用國家資源，又減輕了環(huán)境污染，還可以降低生產(chǎn)成本。,,,5.1燒結(jié)礦質(zhì)量要求及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),5.1.1燒結(jié)礦的質(zhì)量要求（1）燒結(jié)礦的質(zhì)量指標(biāo) 燒結(jié)礦的物理性

3、能 燒結(jié)礦的化學(xué)性能 燒結(jié)礦的物理、化學(xué)性能的穩(wěn)定性（2）燒結(jié)礦質(zhì)量對高爐冶煉的影響 a.燒結(jié)礦品位和含硫量對高爐冶煉的影響 b.燒結(jié)礦的堿度對高爐冶煉的影響 c.燒結(jié)礦FeO含量對高爐冶煉的影響 d.燒結(jié)礦粒度對高爐冶煉的影響,優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YB／T421－2005,5.1.2燒結(jié)生產(chǎn)的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（1）利用系數(shù)

4、 利用系數(shù)=臺時產(chǎn)量/有效抽風(fēng)面積 t/（m2·h）（2）成品率 成品率=成品燒結(jié)礦量 /（成品燒結(jié)礦量+返礦量）（3）燒成率 燒成率=成品燒結(jié)礦量 / 混合料總消耗量（4）返礦率 返礦率=返礦量 / 混合料總消耗量,（5）日歷作業(yè)率 日歷作業(yè)率=燒結(jié)機運轉(zhuǎn)時間 / 日歷時間（6）勞動生產(chǎn)率

5、 每人每年生產(chǎn)燒結(jié)礦的噸數(shù)（7）生產(chǎn)成本 生產(chǎn)每噸燒結(jié)礦所需的費用 由原料費和加工費兩項組成（8）工序能耗 燒結(jié)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)一噸燒結(jié)礦所消耗的各種能源之和,,,5.2 燒結(jié)過程及主要變化,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,燒結(jié)礦帶厚度逐漸加厚冷風(fēng)冷卻該帶上部固體料而被加熱空氣流過的孔隙發(fā)生低價氧化物再氧化，放出氧化

6、熱液相冷凝、礦物析晶、放出凝固熱熱交換,燃燒帶可達1100~1500℃，存在氧化區(qū)域、還原區(qū)域固體炭、其他可燃組分燃燒碳酸鹽繼續(xù)分解結(jié)晶水繼續(xù)分解固相反應(yīng)繼續(xù)進行脫硫反應(yīng)鐵、錳氧化物發(fā)生氧化、還原、分解反應(yīng)液相生成厚10~40mm，此帶對燒結(jié)過程產(chǎn)量及質(zhì)量影響很大該帶的厚度：決定于 燃料量 燃料粒度 礦粉粒度

7、 通過的空氣量該帶的溫度：,預(yù)熱帶熱交換迅速，廢氣溫度很快從1500 ℃下降到60~70℃ 物料溫度很快上升到燃料著火點碳酸鹽分解結(jié)晶水分解固相反應(yīng)脫硫反應(yīng)鐵、錳氧化物氧化、分解揮發(fā)物的揮發(fā),干燥帶從預(yù)熱帶下來的熱廢氣加熱此帶料此帶料很快升高到100℃以上游離水迅速蒸發(fā)，水分完全蒸發(fā)需要到120~150 ℃干燥帶厚度約20~40mm料中

8、小球若熱穩(wěn)定性差時，會在劇烈升溫和水分蒸發(fā)過程中炸裂，影響料層透氣性,過濕帶從干燥層下來的、含大量水蒸氣的廢氣進入該帶， 發(fā)生熱交換，溫度下降到露點以下 水蒸氣冷凝變?yōu)橐簯B(tài)該帶水分不斷增加水分堵塞料層孔隙水分破壞料中小球（泥濘化）水分增大料的濕度該帶影響料層透氣性,原始料帶處于料層最下部物料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)基本不變,,,5.3 燒結(jié)料中碳的燃燒及熱交換,混合料中固體燃料

9、燃燒所提供的熱量 占燒結(jié)過程中所需總熱量的90%±,,,5.3.1 燃燒反應(yīng)的熱力學(xué)燒結(jié)料中的固體碳在溫度達700℃以上即著火燃燒，發(fā)生如下反應(yīng)： 碳的不完全燃燒反應(yīng)： 2C＋O2＝2CO △G?＝－223426—175.31T J 碳的完全燃燒反應(yīng)： C＋O2＝CO2

10、 △G? ＝－394133－0.84T J CO的燃燒反應(yīng)： 2CO＋O2＝2CO 2 △G? ＝－564840＋173.64T J 布多爾反應(yīng)（歧化反應(yīng)、碳素沉積反應(yīng)）： CO 2＋C＝2CO △G? ＝170707－174.47T J,,1.高溫下CO穩(wěn)定，

11、碳過剩生成CO 燃燒帶有利于2C＋O2＝2CO 進行 但由于燃燒帶薄， 時間短，2C＋O2 → 2CO 受到限制 在配碳過多且偏析較大時， 2C＋O2 → 2CO 有一定程度的發(fā)展 碳粒群 → 碳粒燃燒前沿有C → 生成CO2.低溫下CO2 穩(wěn)定，氧過剩生成CO2 2CO＋O2 → 2CO2

12、在較低溫度時有可能發(fā)生 歧化反應(yīng)的逆反應(yīng) 即：2CO → C + CO2 在較低溫度時有可能發(fā)生 單個碳粒 → 碳粒燃燒前沿有O2 → 生成CO2 C＋O2 → CO2 是燒結(jié)料層中碳燃燒的基本反應(yīng)，易發(fā)生，溫度影響較小,3.一般認(rèn)為： 燒結(jié)料層中，總體是氧化氣氛，局部存在還原氣氛 碳含量少、粒度細(xì)、分散在不含碳的惰性物

13、料中 空氣過剩系數(shù)較高（某些氧化物所含的氧，也是活潑的氧化劑 ） 燃燒快，范圍窄，熱交換有利，高溫廢氣降低很快，二次燃燒不會明顯發(fā)展 碳粒附近，氧氣不足，溫度高，還原性氣氛占優(yōu)勢 （特別是：碳粒被熔融物包裹時，氧更顯不足） 碳粒遠(yuǎn)處，氧氣充分，溫度低得多，明顯的氧

14、化性氣氛4. 燒結(jié)廢氣成分：大量CO2 少量CO O2,一般認(rèn)為由下列五個步驟組成： 1.氧由氣流本體通過邊界層擴散到固體碳的表面； 2.氧在碳粒表面吸附； 3.吸附的氧與碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；（反應(yīng)產(chǎn)物仍為吸附狀態(tài)） 4.反應(yīng)產(chǎn)物解吸； 5.反應(yīng)產(chǎn)物由碳粒表面通過邊界層向氣相擴散。限

15、制性環(huán)節(jié)： 1、3、5 三步的速率最小，不外乎1、5 均為擴散 1的擴散條件好，則5的擴散條件也好 即 氧向碳粒表面的擴散 相界面上的化學(xué)反應(yīng)燃燒過程的速度取決于擴散速度、界面化學(xué)反應(yīng)速率,氣流速度、氣流中氧濃度、燃料粒度、溫度對燃燒過程速度的影響1.低溫下，化學(xué)反應(yīng)速度很慢，燃燒過程的速度取決于化學(xué)反應(yīng)速度 燃燒處于“動力學(xué)燃燒區(qū)”

16、 燃燒速度受溫度、氣流中氧濃度的影響2.高溫下，化學(xué)反應(yīng)速度很快，氧的擴散速度相對很慢，燃燒過程的速度取決于氧的擴散速度 燃燒處于“擴散燃燒區(qū)” 燃燒過程的速度主要受氣流速度、氣流中氧濃度、燃料粒度等影響3.在“動力學(xué)燃燒區(qū)”與“擴散燃燒區(qū)”存在一個過渡燃燒區(qū)4.不同反應(yīng)由動力學(xué)燃燒區(qū)（低溫）進入擴散燃燒區(qū)（高溫）的溫度不同： C和O2的反應(yīng)于800℃±由動力學(xué)區(qū)

17、開始轉(zhuǎn)入擴散區(qū) C和CO2的反應(yīng)則在1200℃時由動力學(xué)區(qū)開始轉(zhuǎn)入擴散區(qū)5.燒結(jié)過程在點火后不到1min，料層溫度便升高到1200~1350℃ 燒結(jié)過程中的燃燒反應(yīng)基本上是在擴散燃燒區(qū)內(nèi)進行,燒結(jié)過程影響燃燒速度的因素一切能夠增加擴散速度的因素均影響燃燒速度： 減小燃料粒度 增加氣流速度（改善料層透氣性、增大風(fēng)機風(fēng)量等）

18、 增加氣流中氧含量,,燃燒帶的結(jié)構(gòu)示意圖,燃燒帶燃料燃燒的特性1. 碳含量少、粒度細(xì)、分散 介于單顆粒與燃料群之間的固定床燃燒2. 空氣過剩系數(shù)較高（常為1.4~1.5） 燒結(jié)廢氣中均含一定數(shù)量的氧 3. 料層中熱交換十分有利 碳粒在10~40mm厚的高溫區(qū)內(nèi)迅速燃燒，燃燒處于“擴散燃燒區(qū)”4. 空氣供給氧、某些氧化物供給氧 通過廢氣中O2、CO、CO2中的總氧來佐證：某些氧化物供給氧

19、 無MeCO3分解、無氧化物還原、無漏風(fēng)時：廢氣中CO2 + 0.5CO + O2 接近21% 實際上燒結(jié)赤鐵礦時：廢氣中CO2 + 0.5CO + O2 為22~23% 實際上燒結(jié)軟錳礦時：廢氣中CO2 + 0.5CO + O2 達到23.5%

20、 實際上燒結(jié)磁鐵礦時：廢氣中CO2 + 0.5CO + O2 降到18.5~20%,燃燒帶特征 燃燒帶是一“嵌晶”結(jié)構(gòu)，碳粒燃燒是在不含碳的惰性物料包圍下進行的 靠近燃料顆粒附近：高溫、還原性氣氛、氧氣不足 （特別是在燒結(jié)塊形成時，燃料被熔融物包裹時氧就更不足） 遠(yuǎn)離燃料顆粒區(qū)域

21、：溫度低得多、氧化氣氛,固體燃料的粒度燒結(jié)用固體燃料的粒度，與混合料中各組分的特性有關(guān)。試驗情況： 燒結(jié)粉礦（0~8mm）時，1~2mm的焦粉是最適宜的，這樣的粒度有能力在周圍建 立18~20mm燒結(jié)礦塊燒結(jié)精礦（0~lmm，其中0~0.074mm

22、占30％）時，0.5~3mm的焦粉最好試驗和生產(chǎn)實踐證明：焦粉中存在-0.5mm和+3mm粒級是不利的粒度過細(xì)時， －0.5mm的燃料顆粒燃燒時，難以在自身周圍建立起成塊燒結(jié)礦 焦粉在氣流作用下，會從上層吹到下層，從而損害了燒結(jié)礦強度粒度過大時，燃料分布不均勻 因為：同樣用量時，料層中碳的分布點少

23、 布料時粒度易于偏析，集中在料層下部 燃燒帶變厚，料層透氣性變差，產(chǎn)質(zhì)量下降。適宜的燃料粒度為0.5~3mm生產(chǎn)中，篩去小于0.5mm的很困難，實際使用粒度為0~3mm。,固體燃料的種類盡量使用焦粉當(dāng)焦粉供不應(yīng)求時，可考慮使用無煙煤 ① 無煙煤的孔隙度 ＜ 焦粉的孔隙度

24、（即 無煙煤的密度 ＞ 焦粉的密度 ） 同樣重量時，在混合料中的體積就較小，降低了透氣性 ②無煙煤反應(yīng)性 ＜ 焦粉的反應(yīng)性 垂直燒結(jié)速度下降 ③無煙煤的總顆粒數(shù) ＜ 焦粉的總顆粒數(shù) （同樣用量、同樣粒度） 在料層中無煙煤顆粒之間距離增大，惡化燒結(jié)礦質(zhì)量 ④無煙煤代替焦粉時，

25、須增加用量、適當(dāng)降低平均粒度、改善透氣性 無煙煤代替20～25 % 的焦粉，對燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量幾乎沒有影響 不能使用高發(fā)揮分的煙煤焦粉、無煙煤中的揮發(fā)分含量：≤5 %因為：揮發(fā)物不可能燃燒，隨廢氣－起進入抽風(fēng)除塵系統(tǒng)，而在管道壁、排灰閥、 除塵器，以及抽風(fēng)機的內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子的葉片上沉積下來， 危及和妨害整個抽 風(fēng)系統(tǒng)的正常工作 （無煙煤的著火

26、溫度為750～770℃，無煙煤的分解揮發(fā)溫度為380～400℃）,固體燃料的用量燃料用量主要影響燒結(jié)溫度和燒結(jié)氣氛1.燃料用量高時： 燒結(jié)溫度高，有利于燒結(jié)液相的發(fā)展，燒結(jié)礦強度高 還原性氣氛強，不利于鐵酸鈣體系的發(fā)展， 燒結(jié)礦FeO含量高，還原性差，強度低2.最適宜的燃料用量應(yīng)保證所獲得的燒結(jié)礦具有足夠的強度和良好的還原性 最適宜的燃料用量需由試驗確定 通常： 磁鐵礦燒結(jié)過程中，由于Fe3O4氧化放

27、熱，燃料用量小些 赤鐵礦缺乏磁鐵礦氧化的熱收入，故燃料用量要高些 菱鐵礦、褐鐵礦則因為碳酸鹽和氫氧化物的分解需要消耗熱量，－般 則要求更高的燃料用量。 目前一般燒結(jié)的燃料用量為5～6%,,,5.3.2 燒結(jié)料層的廢氣成分及影響因素,燒結(jié)廢氣中CO的存在，使燃料的發(fā)熱值受到相當(dāng)大的損失燒結(jié)廢氣

28、組成通常用 、燃燒比 來評價,產(chǎn)生CO的原因： 燃燒不充分（包括反應(yīng)溫度低） CO + O2 → CO 波多爾反應(yīng) CO2 + C → CO 氧化鐵的直接還原

29、 Fe2O3 + C → Fe3O4 + CO 水煤氣反應(yīng) H2O + C → H2 + CO,燃燒比 ——衡量燒結(jié)過程中碳的化學(xué)能的利用程度燃燒比大則碳

30、的化學(xué)能利用差，還原氣氛較強燃燒比小則碳的化學(xué)能利用好，氧化氣氛較強,影響燃燒比的因素有: 1.燃料粒度 粒度變細(xì)，燃燒比增大（CO2 + C = 2CO） 2.燃料數(shù)量 數(shù)量增加，燃燒比增大（ CO2 + C = 2CO ） 3. 燃燒溫度 溫度提高，燃燒比增大 4. 燃料的反應(yīng)性 反應(yīng)性

31、變好，燃燒比增大上述為布多爾反應(yīng)的結(jié)果 5.料層厚度 厚度提高，燃燒比增大 6.返礦數(shù)量 返礦減少，燃燒比增大上述為燒結(jié)時間延長、溫度提高、燃料分布密度增大的結(jié)果 7.抽風(fēng)負(fù)壓 抽風(fēng)負(fù)壓增大，燃燒比增大上述為C+CO2→CO2過冷、CO來不及燃燒的結(jié)果,燒結(jié)料層廢氣中一般均含有：CO2 CO O2 N2

32、 H2 等其相對含量取決于： 含鐵物料種類 熔劑數(shù)量 燃料數(shù)量 氧化、還原反應(yīng)發(fā)展的程度

33、 抽過燃燒層氣體的成分 透氣性,,,,5.3.3 燒結(jié)料層的溫度分布與蓄熱,沿料層高度的溫度分布,5——燒結(jié)礦帶 1——燃燒帶 2——預(yù)熱帶、干燥帶 3——過濕帶 4——鋪底料層A.燃燒帶：溫度最高B.燃燒帶下移時，最高溫度升高C.預(yù)熱帶、干燥帶溫度迅速降低 預(yù)熱帶、干燥帶的熱交換迅速

34、它的厚度－般小于50mm 廢氣溫度從1500~1400℃迅速冷卻到60~50℃,a－剛點火畢,b－點火終了后1－2分鐘,c－開始燒結(jié)后8－l0分鐘,d 燒結(jié)終了前,燃料用量對料層最高溫度的影響,A.熱波通過不含燃料（0%C）的料層時，最高溫度隨熱波向下移動而不斷降低；B.隨著物料中含碳量（0.5%~1.5%C）增加，曲線發(fā)生變化。 在下部各水平層由于固體燃料燃燒所積蓄的熱量使溫度提高；

35、 在同一水平層，最高溫度隨著燃料用量的增加而增加；C.當(dāng)含2.5%C時，曲線成凹形。 上部料各水平層最高溫度呈下降趨勢（∵被氣流帶走的熱量，不能為固體燃料燃燒產(chǎn)生的熱量所補償，從而溫度降低 ） 下部料各水平層最高溫度開始上升（∵ 蓄熱條件較好，進入燃燒帶的空氣溫度也較高） 若燃料超過一定值，則下部料各水平層最高溫度逐漸增高,燃料用量對各料層最高溫度的影響

36、 物料粒度5~3mm 空氣消耗79.5m3/(m2·min) 曲線1——碳量0.0% 曲線2——碳量0.5% 曲線3——碳量1.1% 曲線4——碳量1.5%

37、 曲線5——碳量2.5%,燃料粒度對料層最高溫度的影響,燃料粒度對料層中最高溫度的影響 1—— 0~1 mm 2——3~6 mm,燃料粒度小，燃燒速度快，燃燒帶薄，熱能集中，高溫區(qū)相對窄，最高溫度高,A.物料粒度大小直接影響到熱交換面積的大小B.物料粒度大，物料從氣流中接受熱量就少 氣流在一段較長的料層通道中保存較多的熱量

38、熱波遷移速度就快，料層最高溫度就低,物料粒度對料層各水平面最高溫度的影響 料中含炭 1. 5 % 1 —— 8~5 mm粒級燒結(jié)料的曲線 2 —— 5~3 mm粒級燒結(jié)料的曲線 3 ——1.68~0.84mm粒級燒結(jié)料的曲線,物料粒度對料層最高溫度的

39、影響,,,5.3.4 燒結(jié)料層中的熱交換,燒結(jié)礦帶：熾熱燒結(jié)礦傳熱給抽過的空氣：燒結(jié)礦冷卻、空氣預(yù)熱燃燒帶：熱空氣與達到著火點燃料發(fā)生燃燒反應(yīng)、產(chǎn)生高溫廢氣，放熱，溫度達到1300~1500℃預(yù)熱、干燥帶：從上層下來的高溫廢氣非常劇烈地傳熱給物料：（氣流溫度高、速度大、含水分；物料粒度很細(xì)、傳熱表面積大。熱交換條件好）物料迅速升溫至燃料著火點、物料水分急劇蒸發(fā),傳熱前沿： 沒有內(nèi)部熱源時，往料層抽入熱

40、氣，料層中一些水平層溫度開始均勻上升 規(guī)定：當(dāng)上述某一水平層溫度升至100 ℃時作為傳熱前沿到達此處的標(biāo)志溫度波（熱波）：燃燒前沿： 當(dāng)配有燃料燃燒時，料層中一些水平層溫度迅速上升 規(guī)定：當(dāng)上述某一水平層溫度升至1000 ℃時作為燃燒前沿到達此處的標(biāo)志 （

41、或600 ℃ ）燃燒波（火焰波）：熱波曲線的特點： 以最高溫度為中心，兩邊對稱 隨熱波向下前進，最高溫度逐漸下降，且曲線不斷加寬火焰波曲線的特點： 由于配有燃料，所以曲線兩邊不對稱 隨火焰波向下移動，最高點的溫度升高,燒結(jié)速度（垂直燒結(jié)速度） ：燃燒帶中溫度最高點的移動速度燃燒速度：碳與氧反應(yīng)在單位時間內(nèi)消耗碳的重量傳熱速度：指氣——固相間單位時間通過單位面積

42、傳遞熱量的多少傳熱前沿速度：傳熱前沿單位時間向下推進的距離燃燒前沿速度：燃燒前沿單位時間向下推進的距離料層各帶推進速度：,燃燒前沿速度與燃燒速度之間的關(guān)系,影響傳熱前沿速度的因素 ①氣體流速 ②氣體密度 ③氣體比熱 ④固體料層的比熱 ⑤固體料層的孔隙率 ⑥固體料層的堆積密度 ⑦固體料層的水分 ⑧固體料層中碳酸鹽的數(shù)量,影響燃燒前沿速度的因素

43、①空氣中含氧量 ②氣流速度（風(fēng)量） V傳 ∝ ω 0.8 ~ 1.0 V燃 ∝ ω 0.5 當(dāng)通過料層的氣流速度增加到極限時， 就可能有： 傳熱速度 ＞ 燃燒速度

44、 即： 熱波前沿移動速度 ＞ 火焰波前沿移動速度 ③固體燃料的燃燒性 ④固體燃料的粒度 ⑤固體燃料的用量 燃燒性好，粒度細(xì)，用量少，燃燒速度快，燃燒前沿速度也快,在燒結(jié)過程中要求這兩種速度能夠很好配合，“同步”進行”在 傳熱速度 ＜

45、 燃燒速度 時上部料層的熱量：不能完全用于下部燃料的燃燒 不能有效地傳給下部的物料高溫區(qū)的溫度降低高溫區(qū)的移動速度決定于傳熱速度在 傳熱速度 ＞ 燃燒速度 時高溫帶的最高溫度不會高高溫帶的移動速度決定于燃燒速度,燒結(jié)過程要求：燃燒速度和傳熱速度同步

46、 料層各帶的移動速度協(xié)調(diào)一致，同步前進如果某一帶的移動受到阻礙，燒結(jié)過程就可能遭到破壞,,傳熱規(guī)律在燒結(jié)過程中的應(yīng)用①配碳正?；蛏愿邥r 燃燒前沿移動速度 ＜ 傳熱前沿移動速度 （∵氧供應(yīng)不足，即使焦粒已加熱到著火點也不會燃燒） 碳的燃燒速度決定了燒結(jié)過程的總速度 措施：富氧、加壓

47、,②配碳較低時 傳熱前沿移動速度 ＜ 燃燒前沿移動速度 （∵剩余氧很大，加熱到著火點的焦粉劇烈燃燒） 傳熱前沿速度決定了燒結(jié)過程的總速度 措施：提高氣體熱容量、改善透氣性、增加氣體流速,③使用焦粉或無煙煤作燃料，進行燒結(jié)生產(chǎn)時 料層中的傳

48、熱前沿速度和燃燒前沿速度大體上是協(xié)調(diào)的 但對不同的原料和操作條件還需作具體的研究 并通過調(diào)整，使兩種速度盡可能同步，從而得到最優(yōu)操作參數(shù),,,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?xì)浠衔锶紵龝r產(chǎn)生的水 料中含結(jié)晶水的礦

49、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)在機械力作用下靠攏、緊密，使過剩的毛細(xì)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(xì)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

50、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 固體燃料在完全干燥的混合料中燃燒，速度緩慢CO和C的鏈?zhǔn)饺紵龣C理，要求火焰中有一定含量的H＋和OH－混合料適當(dāng)加濕是必要的,不同的燒結(jié)料，適宜水分含量是不同的 粒度越細(xì)，比表面積越大，適宜水分越高 表面松散多孔的褐

51、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6~9%燒結(jié)料最適宜水分的評判標(biāo)準(zhǔn)： 混合料達到最高的成球率 或：混合料達到最大的料層透氣性,5.4.1 水分的蒸發(fā)當(dāng)濕物料干燥時，發(fā)生兩種過程 1.熱量從周圍環(huán)境傳遞至物料表面使其表面溫度升高，水分蒸發(fā) 2.內(nèi)部水分傳遞到物料表面,,高溫廢氣進入干燥層將燒結(jié)料加熱，水分蒸發(fā)，同時廢氣溫度降

52、低蒸發(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 水的飽和蒸汽壓 PH2O隨溫度的降低而減小

53、 左邊值隨蒸發(fā)而增加 右邊值隨蒸發(fā)而減小 直至兩者相等，水分停止蒸發(fā),單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水量,5.4.2 水汽的冷凝,溫度不高、含較多水汽的廢氣進入過濕層，加熱燒結(jié)料，廢氣溫度進一步

54、降低致使：氣相中水汽的實際分壓 P‘H2O ＞ 該溫度下水的飽和蒸汽壓 PH2O于是：廢氣中的水汽冷凝返回到燒結(jié)料中，超過原始水分，而形成過濕層 水的飽和蒸汽壓 PH2O隨溫度的升高而增加 （過濕層的物料

55、由于廢氣的熱量、水汽冷凝放出的潛熱而被加熱，溫度升高） 左邊值隨冷凝而減小 右邊值隨冷凝而增加

56、 直至兩者相等，水汽停止冷凝,露點——濕空氣中的水汽開始在料面冷凝的溫度冷凝水量一般介于1~2%，它與(P'H2O－ PH2O）之差值和原料性質(zhì)有關(guān) 此差值越大，即物料原始水分愈高、原始料溫愈低，冷凝水量就越多 物料粒度愈細(xì)、親水性愈好、濕容量愈大，冷凝水量就越多冷凝層厚度為20~40mm過量的水分可能使制粒小球遭到破壞，甚或充填粒子間空隙，料層阻力增大 燒結(jié)過程進行緩慢

57、，燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量下降,減輕或消除過濕現(xiàn)象的途徑、措施 提高混合料的原始溫度 提高混合料的濕容量 降低廢氣中的含水量,提高燒結(jié)混合料的原始溫度 （預(yù)熱混合料）,作用（1）提高混合料的原始溫度，減輕過濕程度（2）將料溫提高到露點以上 ，防止過濕現(xiàn)象的發(fā)生,,方法（1）熱返礦預(yù)熱混合料 熱返礦溫度約600℃，在1~2分鐘內(nèi)可將混合料加熱到50~60℃ 省去了熱返礦的冷

58、卻裝置、合理利用了熱返礦熱量、不需外加熱源 簡化了生產(chǎn)工藝流程、方法簡單（2）蒸汽預(yù)熱混合料（在二混機、混合料礦槽進行） 鞍鋼實踐： 蒸汽壓力為（1~2）×9.8×10 4 Pa時，可提高料溫 4.2℃ 蒸汽壓力為（3~4）×9.8×10 4 Pa時，可提高料溫14.8℃ 升溫、潤濕、

59、控制水分、入燒結(jié)機熱量損失較小 熱利用率較低，一般僅為40％~50％ （3）生石灰預(yù)熱混合料 鞍鋼配入熱返礦、2.87%的生石灰，混合料溫由51℃提高到59℃ 每加1％的生石灰提高料溫2.7℃ CaO ＋ H2O ＝ Ca(OH)2 ＋ 4.187×15.5 kJ／mo1,,提高燒結(jié)混合料的濕容量,方法：使用生石灰具有較大表面積的膠體物

60、質(zhì)，能增大混合料的最大濕容量生石灰消化后，呈極細(xì)的消石灰膠體顆粒，具有較大的比表面積 (其平均比表面達3×10 5 cm2／g )可以吸附和持有大量水分燒結(jié)料層中的少量冷凝水，將為料中的這些膠體顆粒所吸附和持有既不會引起料球的破壞，亦不會堵塞料球間的通氣孔道仍能保持燒結(jié)料層的良好透氣性,降低廢氣中的含水量,方法： 使燒結(jié)料的水分比適宜水分低1.0~1.5%

61、 或 采用雙層布料，將料層下部的水分降低實際上是降低廢氣中的水汽分壓,,5.5 固體物料的分解5.5.1 結(jié)晶水的分解（1） 燒結(jié)常見含結(jié)晶水礦物的開始分解溫度： 水赤鐵礦2Fe2O3? H2O 150~200℃ 褐鐵礦 2Fe2O3?3H2O

62、 120~140℃ 針鐵礦 Fe2O3? H2O 190~328℃ 水鋁礦 Al(OH)3 290~340℃ 高嶺土 A12O3?2SiO2?2H2O 400~500℃

63、 拜來石 (Fe,A1)2O3?3SiO2?2H2O 550~575℃,,（2）一般概述 A.大多數(shù)的結(jié)晶水在300～400℃±分解 700℃溫度時，所有結(jié)晶水都可以分解 結(jié)晶水分解在燃燒層、預(yù)熱層進行 B.含結(jié)晶水的赤鐵礦統(tǒng)稱褐鐵礦 針鐵礦(Fe

64、2O3?H2O)是唯一真正的水合礦物，分解溫度較高 其它一系列的所謂褐鐵礦都是水在赤鐵礦和針鐵礦中的固溶體，分解溫度較低 C.有10～20％的結(jié)晶水，必須在燃燒層才能脫除 由于結(jié)晶水分解耗熱大，需增加固體燃料，以保證燒結(jié)礦質(zhì)量,褐鐵礦燒結(jié)缺點： A.多耗能，以脫除結(jié)晶水 B.燒結(jié)礦孔隙度提高、強度降低 C.燒結(jié)

65、水分高于赤鐵礦、磁鐵礦優(yōu)點： A.褐鐵礦價格低，使用褐鐵礦可降低燒結(jié)成本 B.褐鐵礦的反應(yīng)性、同化性好，易于燒結(jié) C.燒結(jié)礦還原性改善褐鐵礦燒結(jié)的進展： 以褐鐵粉礦為制粒核心 以磁鐵精礦為粘附粒子 以生石灰作為粘接劑形成制粒小球 進行低溫?zé)Y(jié)，生產(chǎn)出成本低、強度高、還原性好的燒結(jié)礦,5.5.2 碳酸鹽的分解混合料中通常含有碳酸

66、鹽，如石灰石、白云石、菱鐵礦等這些碳酸鹽在燒結(jié)過程中必須分解后才能最終進入液相否則降低燒結(jié)礦的質(zhì)量,碳酸鹽分解的熱力學(xué) MeCO3 → MeO ＋ CO2 開始分解的熱力學(xué)條件： 氣相中CO2的分壓 ≤ 碳酸鹽的分解壓

67、 開始分解溫度分解反應(yīng)達到化學(xué)沸騰的條件： 氣相總壓 ≤ 碳酸鹽的分解壓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,MnCO3 FeCO3 MgCO3 CaCO3四種碳酸鹽中最難分解的是CaCO3若能保證CaCO3分解完成，其它幾種碳酸鹽分解也可完成石灰石的分

68、解主要在燃燒帶進行燒結(jié)過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 　?。O2