1. 烧结基础知识2. 烧结的含义将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。

铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。

2.1. 烧结的方法(1)鼓风烧结：烧结锅，平地吹；(2)抽风烧结：(a)连续式：带式烧结机和环式烧结机等；(b)间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机；(3)在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。

2.2. 烧结生产的工艺流程一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节。

机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。

现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。

在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。

2.3. 烧结厂主要技术经济指标烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。

2.3.1. 利用系数每台烧结机每平方米有效抽风面积(m2)每小时(h)的生产量(t)称烧结机利用系数，单位为t/(m2*h)。

它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示：利用系数=台时产量(t/h)有效抽风面积(m²)=总产量(t)总生产台时(t)×总有效面积(m²)台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。

这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。

利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。

2.3.2. 烧结机作业率作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示：设备作业率=运转台时日历台时×100%日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。

它与台数、时间有关。

日历台时=台数×24×天数事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示：事故率=事故台时运转台时×100%设备完好率是衡量设备良好状况的指标。

按照完好设备的标准，进行定期检查。

设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示：设备完好率=完好设备台数×100%设备总台数2.3.3. 质量合格率烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品。

根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。

因此：质量合格率=总产量−未验品量−试验品量−出格品量×100%总产量−未验品量−试验品量质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。

烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁(TFe)、氧化亚铁(FeO)、硫(S)含量、碱度(CaO/SiO2)、转鼓指数(≥6.3mm)、粉末(<5mm)等，有的厂还包括氧化镁(MgO)、氟(F)、磷(P)等。

一级品率=一级品量×100%合格品量×100%转鼓指数=检测粒度(≥5mm)的重量试样重量×100%筛分指数=筛分后粒度(≤5mm)的的重量试样重量2.3.4. 烧结矿的原料、燃料、材料消耗定额生产一吨烧结矿所消耗的原料、燃料、动力、材料等的数量叫消耗定额，包括含铁原料、熔剂料、燃料、煤气、重油、水、电、炉蓖条、胶带、破碎机锤头、润滑油、蒸气等。

2.3.5. 生产成本与加工费生产成本是指生产一吨烧结矿所需的费用，由原料费及加工费两部分构成。

加工费是指生产一吨烧结矿所需的加工费用(不包括原料费)。

它包括辅助材料费(如燃料、润滑油、胶带、炉蓖条、水、动力费等)，工人工资，车间经费(包括设备折旧费、维修费等)。

2.3.6. 劳动生产率劳动生产率是指每人每年生产烧结矿的吨数。

这个指标反映工厂的管理水平和生产技术水平，它又称全员劳动生产率(全员包括工人和干部)。

另外，还有工人劳动生产率，即每个工人每年生产烧结矿的吨数。

3. 烧结物理化学过程3.1. 基本概念烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。

这个过程不仅错综复杂，而且瞬息万变，在几分钟甚至几秒钟内，烧结料就因强烈的热交换而从70℃以下被加热到1200~1400℃，与此同时，它还要从固相中产生液相，然后液相又被迅速冷却而凝固。

这些物理化学变化包括：(1)燃料的燃烧和热交换；(2)水分的蒸发及冷凝；(3)碳酸盐的分解，燃料中挥发分的挥发；(4)铁矿物的氧化、还原与分解；(5)硫化物的氧化和去除；(6)固相间的反应与液相生成；(7)液相的冷却凝结和烧结矿的再氧化等。

3.2. 燃料的燃烧和热交换3.2.1. 烧结矿生产使用的燃料烧结生产使用的燃料分为点火燃料和烧结燃料两种。

3.2.1.1. 点火燃料现在烧结使用的点火燃料有气体燃料(高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等)和液体燃料(重油)两种，发生炉煤气在这里不再介绍，因固体燃料已经不再使用，在这里也不做介绍。

3.2.1.1.1.气体燃料3.2.1.1.1.1.高炉煤气高炉煤气是高炉冶炼时的一种副产品。

高炉每炼一吨生铁可以获得3500~4000m³的高炉煤气。

其成分随冶炼时所采用的燃料种类及高炉操作条件而不同。

一般含有大量氮、二氧化碳等气体(约占63~70%)。

因此，它的发热量不高，约为850~1100千卡/标m³(其成分见表2-1)，若不经过预热，高炉煤气燃烧温度达不到1250，高炉煤气中一般含尘量为50~80毫克/m³，所以必须除尘后才能应用。

做为烧结点火用的煤气含尘量不应大于30毫克/m³，经过除尘后高炉煤气含尘量可以降至5~20毫克/m³，煤气温度在40℃以下。

输送到烧结厂的煤气压力一般为300毫米水柱左右。

表3-1高炉煤气成分3.2.1.1.1.2.焦炉煤气焦炉煤气是炼焦过程产生的副产品。

平均每吨干煤炼焦时可产生320m ³的焦炉煤气，约占全部产品的17.6%，经过洗涤后的煤气含焦油量为0.00~0.02克/标m³，用于烧结的焦炉煤气的发热量为4000×4.1868kJ/m³左右(其成分见表2-2)。

表3-2焦炉煤气成分3.2.1.1.1.3.天然气天然气是由地下开采出来的可燃性气体，它的发热量很高可达8000~9000×4.1868kJ/m³，主要可燃物质是甲烷(CH4)(其成分见表2-3)。

表3-3天然气气成分3.2.1.1.2.液体燃料石油是天然的液体燃料，也称为原油。

它基本上由炭、氢、氮、氧、硫五种元素组成。

将石油加热分馏后，比重最大的残留物就是重油。

重油具有发热值高(大于9000×4.1868kJ/kg)、粘性大等特点。

呈黑褐色或绿褐色的粘稠液状，比重约为0.9~0.96kg/L。

重油的灰分含量非常低，一般不超过0.3%。

重油按粘度不同，可分为20号、60号、200号几种，重油粘度越大，含氢量越少，重油含的杂质主要是少量的硫化物、氧化物、水分以及混入的机械杂质。

我国重油的含硫量都在1%以下，重油的着火点约为500~600℃。

3.2.1.2. 烧结燃料烧结燃料主要指在料层内燃烧的固体燃料，最常用的是碎焦粉粉末和无烟煤等。

3.2.1.2.1.碎焦粉末焦碳是炼焦煤在隔绝空气高温加热后的固体产物。

碎焦粉末是高炉用的焦碳的筛下物，粒度一般小于25毫米。

焦碳的质量的好坏，主要从它的化学成分、物理机械性能、物理化学性质几方面来衡量。

焦碳的化学成分通常以工业分析测得。

主要有固定炭、灰分、挥发分和含硫量。

焦碳的物理机械性能主要指机械强度(如耐磨性和抗冲击强度、抗压强度)及筛分粒度组成。

焦碳的物理化学性质是指其燃烧性和反应性。

燃烧性是指焦碳与氧在一定温度下的反应速度。

反应速度越快，燃烧反应性越高，一般反应性好的焦碳燃烧性也好。

3.2.1.2.2.无烟煤随着煤炭化的程度不同，煤中的挥发物含量的差别是很大的。

炭化程度越高，它的挥发分含量也就越少。

无烟煤是各种煤中炭化最好的烧结燃料，在生产上要求无烟煤的发热量大于6000千卡/公斤，挥发分小于10%，灰分小于15%，硫小于2.5%，进厂的粒度小于40毫米。

挥发分高的煤不宜做烧结燃料，因为煤在烧结中的挥发物会被抽入抽风机和抽风系统，冷凝后使除尘器、抽风机等挂泥结垢。

3.2.1.2.3.兰炭兰炭也称为半焦，表3-4兰炭质量要求全水分不作为考核指标；1、兰炭用作化肥、气化是考核指标；2、兰炭用作铁合金时考核该指标；3、兰炭用作高炉喷吹时考核该指标；4、兰炭用作电石、铁合金时考核该指标。

3.3. 烧结生产对燃料物理化学性能的要求烧结过程必须在一定的高温下才能进行，而高温是由燃料的燃烧产生的。

温度的高低，燃烧速度的快慢，燃烧带的宽窄，以及烧结料中的气氛等都将影响烧结过程的进行和烧结矿的产、质量。

而这些因素又都与燃料的物化性能、用量有关。

因此，燃料的物化性能是影响烧结过程的重要因素。

3.3.1. 对燃料质量的要求烧结要求燃料的灰分尽可能低些，因为燃料中灰分含量增多必然引起烧结料含铁量降低和酸性氧化物增多(灰分中SiO2的数量高达50%以上)，因而必然相应需要增加溶剂的消耗量。

使用无烟煤做烧结燃料时，要求它挥发分的含量不能太高，以免燃料中的挥发物质在温度较低的地方凝结下来恶化料层透气性和粘结在集气管及抽风机的叶片上，影响烧结过程的正常进行。

此外，燃料中的挥发分在着火前即已挥发出去，不能在烧结过程中被利用。

所以，烧结生产使用的燃料最好选用固定碳高、灰分低、挥发分低及含硫量低的优质燃料。

3.3.2. 对燃料粒度的要求燃料的粒度过大时，会带来一系列的不良影响：a.燃烧带变宽，从而使烧结料层透气性变坏。

b.燃料在料层中分布不均匀，以至在大颗粒燃料的周围熔化得很厉害，而离燃料颗粒较远的地方的物料则不能很好地烧结。

c.粗粒燃料周围，还原性气氛较强，而没有燃料地方空气得不到利用。

d.在向烧结机布料时，易产生燃料偏析现象，大颗粒燃料集中在料层的下部，再加上烧结料层下部的蓄热作用，使烧结料层的温度差异更大，以至造成上层烧结矿的强度差，下层过熔FeO含量偏高。

燃料粒度过小，烧结速度快，燃烧所产生的热量难以使烧结料达到所需的高温，从而使烧结矿的强度下降。

同时，小的燃料颗粒(小于0.5毫米)使烧结料层的透气性变坏，并有可能被气流带走。

研究表明，燃料最适宜的粒度为0.5~3毫米，而日本规定燃料粒度下限为0.25毫米，但在我国实际生产条件下，仅仅能保证粒度上限，难以保证粒度下限。

因为在生产过程中要避免0.5~0毫米粒级是难以达到的。

所以，一般烧结厂只要求控制其燃料粒度在3~0毫米范围内。