4、烧结车间生产过程中职业有害因素分析.docx

烧结工艺流程烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、煤粉（无烟煤）和石灰按肯定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有肯定意义。由于烧结技术具体的作用和应用广泛，以下介绍一下烧结生产在钢铁工业粉矿造块的意义和作用。我国的铁矿石大部分都是贫矿，贫矿干脆入炉炼铁是很不合算，因此必需将贫矿进行裂开、选出高品位的精矿后，再将精矿粉造块成为人造富矿才能入高炉冶炼。所以，粉矿造块是充分合理利用贫矿的不行缺少的关控环节。富矿的开采过程中要产生粉矿，粉矿干脆入炉会引起高炉不顺。恶化高炉技术经济指标，因此粉矿也必需经过造块才能入炉。粉矿经过造块后，可以进一步限制改善含铁原料的性能获得气孔率高、还原性好、强度合适、融熔温度较高、成份稳定的优质冶金原料，有助于炉况的稳定和技术经济指标的改善。粒矿造块过程中，还可以除去部份有害杂质，如硫、氟、神、锌等，有利于提高生铁的质量。因为人造富矿比自然富矿更具有优越性，成为了现代高炉原料的主要来源。粉矿造块还可综合利用含铁、含钙的粉状工业废料，如高炉炉尘、钢渣、轧钢皮、均热炉渣，适当配入可以成为廉价的高炉好原料，又可以削减环境污染，取得良好的经济效益和社会效益。粉矿造铁是现代高炉冶炼并获得优质高产的基础，对于高炉冶炼有君特别重要的意义，是钢铁工业生产必不行少的重要工序，对钢铁生产的发展起着重要作用。1.2粉矿造块的方法粉矿造块方法很多，主要是烧结矿和球团矿。球团矿的焙烧方法主要是竖炉带式焙烧。烧结方法主要有吹风烧结法和抽风烧结法两大类。国内外普遍采纳的是常式抽风烧结机。所谓“烧结”就是指粉状物料加热到熔点以下而粘结成固体的现象.烧结过程简洁来说，就是把品位满意要求，但粒度却不满意的精矿与其他协助原料混合后在烧结机上点火燃烧，重新造块，以满意高炉的要求。点火器就是使混合料在烧结机上燃烧的关键设备，限制好点火器的温度、负压等，混合料才能成为合格的烧结成品矿。烧结的主要工序是：配料,混料,看火等。看火的阅历:看火主要限制的三点温度是;点火温度,终点温度,和总管废气温度。铁矿粉造块铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。铁矿粉造块的目的： 综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。 去除有害杂质，回收有益元素，爱护环境。 改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。一、铁矿粉烧结生产1 .烧结的概念将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变更，将矿粉颗粒黏结成块的过程。2 .烧结生产的工艺流程目前生产上广泛采纳带式抽风烧结机生产烧结矿。主要包括烧结料的打算，配料与混合，烧结和产品处理等工序。精+、富矿粉石灰石、白云石锌热、无烟煤高炉灰、轧钢皮80Omm富后粉破碎10Omm:稀分EEEA25Omm破碎轧钢皮Igomm3Omm3OnUn寻排入大气冷却灿囱抽风配料J冷烧结矿上高炉矿柏图2-4抽风烧结工艺流程烧结原料的打算含铁原料含铁量较高、粒度v5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。熔剂要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3%左右，粒度小于3mm的占90%以上。在烧结料中加入肯定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。燃料主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。对入厂烧结原料的一般要求见表22o表22入厂烧结原料一般要求名称品位粒度mm水分/%其他精rTFe波动范用±1%ft<11ffS<12富矿粉CO÷TFe>45%TFC波动范国<±2%10-0育炉炉至一一58均匀海赛后入厂石及石CO>50%.SiOj<3%CiO波动也国±1S%40080-0<2粒度400mm适用于中小饶名粒度800mm适用于大型优自消化石灰3-0<15一生石灰<10其中50占85碎焦一257<10粒度色圉25OTmn是按一段电的如为眄段破碎，射按粗破容许给加粒度决定无烟煤庆分<15%,挥发分<8%.破尽量低250<10Mt几例皮<10其他铁牌物.位度都应小于IOt配料与混合配料配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满意高炉冶炼的要求。常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。容积配料法是基于物料积累密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。精确性较差。质量配料法是按原料的质量配料。比容积法精确，便于实现自动化。混合混合目的：使烧结料的成分匀称，水分合适，易于造球,从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。混合作业：加水润湿、混匀和造球。依据原料性质不同，可采纳一次混合或二次混合两种流程。一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。二次混合的目的：接着混匀，造球，以改善烧结料层透气性。用粒度10Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球须要，采纳一次混合，混合时间约50s。运用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必需在混合过程中造球，所以采纳二次混合,混合时间一般不少于2.5-3mio我国烧结厂大多采纳二次混合。烧结生产烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。布料将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。当采纳铺底料工艺时，在布混合料之前，先铺一层粒度为1025mm,厚度为2025mm的小块烧结矿作为铺底料，其目的是爱护炉算，降低除尘负荷，延长风机转子寿命，削减或消退炉算粘料。铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向匀称分布，并且有肯定的松散性，表面平整。目前采纳较多的是圆辐布料机布料。点火点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。点火要求有足够的点火温度，相宜的高温保持时间，沿台车宽度点火匀称。点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常限制在1250±50oCo点火时间通常4060s.点火真空度46kPa.点火深度为1020mm0烧结精确限制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。烧结风量：平均每吨烧结矿需风量为3200m3,按烧结面积计算为(7090)m3/(Cm2.min)o真空度：确定于风机实力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失状况。料层厚度：合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采纳料层厚度为250500mm0机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中，机速一般限制在1.54mmin为宜。烧结终点的推断与限制：限制烧结终点，即限制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般限制在倒数其次个风箱处，大型烧结机限制在倒数第三个风箱处。带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的，沿其料层高度温度变更的状况一般可分为5层，各层中的反应变更状况如图25所示。点火起先以后，依次出现烧结矿层，燃烧层，预热层，干燥层和过湿层。然后后四层又相继消逝,最终只剩烧结矿层。SMttTffiIWN层U/冷J再氧化-11rz>fW.AtAA1.TfflUesej*!_液相后成一"四和反应，一化*5».分Z图2-5烧结过程各层反应示意图烧结矿层经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料层中矿物产生熔融，随着燃烧层下移和冷空气的通过，生成的熔融液相被冷却而再结晶(100o110OC)凝固成网孔结构的烧结矿。这层的主要变更是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新矿物，还有吸入的冷空气被预热，同时烧结矿被冷却，和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。燃烧层燃料在该层燃烧，温度高达13501600°C,使矿物软化熔融黏结成块。该层除燃烧反应外，还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。预热层由燃烧层下来的高温废气，把下部混合料很快预热到着火温度，一般为400800C.此层内起先进行固相反应，结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿局部被氧化。干燥层干燥层受预热层下来的废气加热,温度很快上升到Io(TC以上，混合料中的游离水大量蒸发，此层厚度一般为1030mm。事实上干燥层与预热层难以截然分开，可以统称为干燥预热层。该层中料球被急剧加热，快速干燥，易被破坏，恶化料层透气性。过湿层从干燥层下来的热废气含有大量水分，料温低于水蒸气的露点温度时，废气中的水蒸气会重新凝聚，使混合料中水分大量增加而形成过湿层。此层水分过多，使料层透气性变坏，降低烧结速度。烧结过程中的基本化学反应固体碳的燃烧反应固体碳燃烧反应为：2C+O5=28和C+d=CO,反应后生成CO和C02,还有部分剩余氧气，为其他反应供应了氧化还原气体和热量。燃烧产生的废气成分取决于烧结的原料条件、燃料用量、还原和氧化反应的发展程度、以及抽过燃烧层的气体成分等因素。碳酸盐的分解和矿化作用烧结料中的碳酸盐有CaCO3、MgC03>FeCO3、MC03等，其中以CaCo3为主。在烧结条件下，CaC03720左右起先分解，880C时起先化学沸腾，其他碳酸盐相应的分解温度较低些。碳酸钙分解产物CaO能与烧结料中的其他矿物发生反应，生成新的化合物，这就是矿化作用。反应式为：CaCO3÷SiO2=CaSiO3+CO2CaCO3+Fe2O3=CaOF2O3+CO2假如矿化作用不完全，将有残留的自由Cao存在，在存放过程中，它将同大气中的水分进行消化作用：CaO÷H2O=Ca(OH)2使烧结矿的体积膨胀而粉化。铁和镒氧化物的分解、还原和氧化铁的氧化物在烧结条件下,温度高于1300时,Fe203可以分解：3Fe2O3=2Fe3O4+y2Fe304在烧结条件下分解压很小，但在有Si02存在、温度大于1300C时，也可能分解:2Fe3O4+3SiO2=3(2FeOSiO2)+O2二、球团矿生产1 .球团矿的概念把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有肯定强度和冶金性能的球型含铁原料。2 .球团矿生产快速发展的缘由：自然富矿日趋削减，大量贫矿被采纳。铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量。细磨精矿粉易于造球，粒度越细，成球率越高，球团矿强度也越高。球团法生产工艺的成熟。从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。技术经济指标显著提高。球团产品也已用于炼钢和干脆还原炼铁等。球团矿具有良好的冶金性能：粒度匀称、微气孔多、还原性好、强度高，有利于强化高炉冶炼。3.球团矿生产的工艺流程一般包括原料打算、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序，如图