【正文】 燒結(jié)工藝流程介紹 冶金自動化系列專題【導(dǎo)讀】：為了保證供給高爐的鐵礦石中鐵含量均勻，并且保證高爐的透氣性，需要把選礦工藝產(chǎn)出的鐵精礦制成1025mm的塊狀原料。鐵礦粉造塊目前主要有兩種方法：燒結(jié)法和球團(tuán)法。兩種方法所獲得的塊礦分別為燒結(jié)礦和球團(tuán)礦。本專題將詳細(xì)介紹燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息，其次，我們將簡要介紹球團(tuán)法生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，欄目中難免出現(xiàn)遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補(bǔ)充指正。　　　鐵礦粉造塊的目的：　　　　◆綜合利用資源，擴(kuò)大煉鐵用的原料種類?！　　　　羧コ泻﹄s質(zhì)，回收有益元素，保護(hù)環(huán)境。　　　　◆改善礦石的冶金性能，適應(yīng)高爐冶煉對鐵礦石的質(zhì)量要求?！　¤F礦粉造塊的方法：燒結(jié)法和球團(tuán)法?！　¤F礦粉造塊后的產(chǎn)品：分別為燒結(jié)礦和球團(tuán)礦。（供高爐煉鐵生產(chǎn)的主要原料）　　一、燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程介紹：　　　　燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個重要環(huán)節(jié)，它是將鐵礦粉、粉（無煙煤）和石灰、高爐爐塵、軋鋼皮、鋼渣按一定配比混勻。經(jīng)燒結(jié)而成的有足夠強(qiáng)度和粒度的燒結(jié)礦可作為煉鐵的熟料。利用燒結(jié)熟料煉鐵對于提高高爐利用系數(shù)、降低焦比、提高高爐透氣性保證高爐運(yùn)行均有一定意義?！　Y(jié)生產(chǎn)的流程　　目前生產(chǎn)上廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)燒結(jié)礦。燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程如圖下所示。主要包括燒結(jié)料的準(zhǔn)備，配料與混合，燒結(jié)和產(chǎn)品處理等工序。（附件五鐵礦粉燒結(jié)工藝流程簡介）　　燒結(jié)的原材料準(zhǔn)備:　　含鐵原料：含鐵量較高、粒度5mm的礦粉，鐵精礦，高爐爐塵，軋鋼皮，鋼渣等。一般要求含鐵原料品位高，成分穩(wěn)定，雜質(zhì)少?！　∪蹌阂笕蹌┲杏行aO含量高，雜質(zhì)少，成分穩(wěn)定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。在燒結(jié)料中加入一定量的白云石，使燒結(jié)礦含有適當(dāng)?shù)腗gO，對燒結(jié)過程有良好的作用，可以提高燒結(jié)礦的質(zhì)量?！　∪剂希?主要為焦粉和無煙煤。對燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，揮發(fā)分低，含硫低，成分穩(wěn)定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上?！　Y(jié)的配料與混合:　　　　配料目的：獲得化學(xué)成分和物理性質(zhì)穩(wěn)定的燒結(jié)礦，滿足高爐冶煉的要求?！　　　∨淞戏椒ǎ嘿|(zhì)量配料法，即按原料的質(zhì)量配料；通過電子計量設(shè)備，按一定比例配兌原材料?！　　　』旌夏康模菏篃Y(jié)料的成分均勻，水分合適，易于造球，從而獲得粒度組成良好的燒結(jié)混合料，以保證燒結(jié)礦的質(zhì)量和提高產(chǎn)量。　　　　混合的方法：加水潤濕、混勻和造球。根據(jù)原料性質(zhì)不同，可采用一次混合或二次混合兩種流程。一次混合的目的：潤濕與混勻，當(dāng)加熱返礦時還可使物料預(yù)熱。二次混合的目的：繼續(xù)混勻，造球，以改善燒結(jié)料層透氣性。用粒度10～Omm的富礦粉燒結(jié)時，因其粒度已經(jīng)達(dá)到造球需要，采用一次混合，混合時間約50s。使用細(xì)磨精礦粉燒結(jié)時，因粒度過細(xì)，料層透氣性差，為改善高爐透氣性，必須在混合過程中造球，所以采用二次混合，混合時間一般不少于2．5～3min。我國燒結(jié)廠大多采用二次混合。　　配料與混合的主要設(shè)備:　　　　電子計量稱：對放置在皮帶上并隨皮帶連續(xù)通過的松散物料進(jìn)行自動稱量的衡器。主要有機(jī)械式(常見的為滾輪皮帶秤)和電子式兩大類。電子皮帶秤是使用最廣泛的皮帶秤。由承重裝置、稱重傳感器、速度傳感器和稱重顯示器組成。 【、二工作原理】　　　　主要用到的自動化產(chǎn)品：稱重傳感器、速度傳感器、數(shù)顯表、變頻器、電動機(jī)　　　　混合機(jī)：混合機(jī)械是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機(jī)械?；旌蠙C(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。 【】　　　　主要用到的自動化產(chǎn)品：斷路器、接觸器、電動機(jī)　　燒結(jié)生產(chǎn)：　　燒結(jié)作業(yè)是燒結(jié)生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)，它包括布料、點火、燒結(jié)等主要工序?！　　　〔剂?將鋪底料、混合料鋪在燒結(jié)機(jī)臺車上的作業(yè)　　　　點火：點火操作是對臺車上的料層表面進(jìn)行點燃，并使之燃燒?！　　　Y(jié)：準(zhǔn)確控制燒結(jié)的風(fēng)量、真空度、料層厚度、機(jī)速和燒結(jié)終點。　　查看更詳細(xì)的生產(chǎn)工藝流程： 鐵礦粉燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程 　　二、球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程　　把細(xì)磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機(jī)滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結(jié)成為具有一定強(qiáng)度和冶金性能的球型含鐵原料?！　∏驁F(tuán)礦生產(chǎn)的流程：　　一般包括原料準(zhǔn)備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序，如下圖所示?！　∏驁F(tuán)礦的生產(chǎn)流程中，配料、混合與燒結(jié)礦的方法一致；將混合好的原料經(jīng)造球機(jī)制成1025mm的球狀?！　∏驁F(tuán)礦生產(chǎn)中的主要設(shè)備：　　　　圓盤造球機(jī)：將焦炭粉、石灰石粉或生石灰、鐵精礦粉混合后，輸入圓盤造球機(jī)上部的混合料倉內(nèi)，均勻地向造球機(jī)布料，同時由水管供給霧狀噴淋水，傾斜（傾角一般為40一50176。）布置的圓盤造球機(jī)，由機(jī)械傳動旋轉(zhuǎn)，混合料加噴淋水在圓盤內(nèi)滾動成球。 【】　　　　主要用到的自動化產(chǎn)品：斷路器、接觸器、電動機(jī)　　　　帶式焙燒機(jī)：帶式焙燒機(jī)工藝使球團(tuán)焙燒的整個工藝過程——干燥、預(yù)熱、焙燒、冷卻都在一個設(shè)備上完成，具有工藝過程簡單、布置緊湊、所需設(shè)備噸位輕等特點，為工廠縮小占地面積、減少工程量、實現(xiàn)焙燒氣體的循環(huán)利用以及降低熱耗和電耗創(chuàng)造了條件?！静榭锤郊?、五工作原理】　　　　主要用到的自動化產(chǎn)品：斷路器、接觸器、電動機(jī)　　查看附件四詳細(xì)的工藝流程介紹：球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝流程 　　與燒結(jié)和球團(tuán)相關(guān)的知識：　　　　[燒結(jié)工藝]燒結(jié)礦的冷卻與整粒 　　　　[燒結(jié)工藝]燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)操作 　　　　[燒結(jié)工藝]燒結(jié)機(jī)布料與點火制度 　　　　[燒結(jié)工藝]混合與制粒 　　　　[燒結(jié)工藝]配料工藝及計算 　　　　[燒結(jié)工藝]燒結(jié)原料的準(zhǔn)備及加工處理 　　　　[燒結(jié)工藝]燒結(jié)物理化學(xué)過程 　　　　[燒結(jié)工藝]燒結(jié)基礎(chǔ)知識 附件一：各相關(guān)主要設(shè)備簡介一、配料計量秤圖片： （一）、皮帶秤對放置在皮帶上并隨皮帶連續(xù)通過的松散物料進(jìn)行自動稱量的衡器。主要有機(jī)械式(常見的為滾輪皮帶秤)和電子式兩大類?！　。ǘL輪皮帶秤 　由重力傳遞系統(tǒng)、滾輪、計數(shù)器和速度盤組成（圖1 ）。速度盤轉(zhuǎn)速正比于皮帶速度。滾輪滾動的角速度正比于皮帶上通過的物料量。滾輪在速度盤上滾動的位置由物料的重力大小來調(diào)整。當(dāng)皮帶上沒有物料時，滾輪靠近速度盤中心，轉(zhuǎn)速為零，計數(shù)器不累計；當(dāng)皮帶上有物料時，滾輪隨著重力變大向周邊移動，并帶動計數(shù)器記下皮帶上通過的物料總量?！　。ㄈ?、電子皮帶秤 　使用最廣泛的皮帶秤。由承重裝置、稱重傳感器、速度傳感器和稱重顯示器組成（圖2 ）。稱重時，承重裝置將皮帶上物料的重力傳遞到稱重傳感器上，稱重傳感器即輸出正比于物料重力的電壓(mV)信號，經(jīng)放大器放大后送模／數(shù)轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量A，送到運(yùn)算器；物料速度輸入速度傳感器后，速度傳感器即輸出脈沖數(shù)B，也送到運(yùn)算器；運(yùn)算器對A、B進(jìn)行運(yùn)算后，即得到這一測量周期的物料量。對每一測量周期進(jìn)行累計，即可得到皮帶上連續(xù)通過的物料總量。　　電子皮帶秤承重裝置的秤架結(jié)構(gòu)主要有雙杠桿多托輥式、單托輥式、懸臂式和懸浮式 4種。雙杠桿多托輥式和懸浮式秤架的電子皮帶秤計量段較長，一般為2～8組托輥，計量準(zhǔn)確度高，適用于流量較大、計量準(zhǔn)確度要求高的地方。單托輥式和懸臂式秤架的電子皮帶秤的皮帶速度可由制造廠確定，適用于流量較小的地方或控制流量配料用的地方?！　‰娮悠С佑欣塾嫼退矔r流量顯示，具有自動調(diào)零、半自動調(diào)零、自檢故障、數(shù)字標(biāo)定、流量控制、打印等功能。二、稱重傳感器的原理及應(yīng)用 隨著技術(shù)的進(jìn)步,由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè),實現(xiàn)了對物料的快速、準(zhǔn)確的稱量，特別是隨著微處理機(jī)的出現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)過程自動化程度化的不斷提高，稱重傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置，從以前不能稱重的大型罐、料斗等重量計測以及吊車秤、汽車秤等計測控制，到混合分配多種原料的配料系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝中的自動檢測和粉粒體進(jìn)料量控制等，都應(yīng)用了稱重傳感器，目前，稱重傳感器幾乎運(yùn)用到了所有的稱重領(lǐng)域。1．高速定量分裝系統(tǒng)本系統(tǒng)由微機(jī)控制稱重傳感器的稱重和比較，并輸出控制信號，執(zhí)行定值稱量，控制外部給料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實行自動稱量和快速分裝的任務(wù)。系統(tǒng)采用MCS51單片機(jī)和V/F電壓頻率變換器等電子器件，其硬件電路框圖如圖1所示，用8031作為中央處理器，BCD拔碼盤作為定值設(shè)定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使傳感器彈性體發(fā)生變形，輸出與重量成正比的電信號，傳感器輸出信號經(jīng)放大器放大后，輸入V/F轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的頻率信號直接送入8031微處理器中，其數(shù)字量由微機(jī)進(jìn)行處理。微機(jī)一方面把物重的瞬時數(shù)字量送入顯示電路，顯示出瞬時物重，另一方面則進(jìn)行稱重比較，開啟和關(guān)閉加料口、放料于箱中等一系列的稱重定值控制。在整個定值分裝控制系統(tǒng)中，稱重傳感器是影響電子秤測量精度的關(guān)鍵部件，選用GYL3應(yīng)變式稱重測力傳感器。四片電阻應(yīng)變片構(gòu)成全橋橋路，在所加橋壓U不變的情況下，傳感器輸出信號與作用在傳感器上的重力和供橋橋壓成正比，而且，供橋橋壓U的變化直接影響電子稱的測量精度，所以要求橋壓很穩(wěn)定。毫伏級的傳感器輸出經(jīng)放大后，變成了010V的電壓信號輸出，送入V/F變換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，其輸出端輸出的頻率信號加到單片機(jī)8031定時器1的計數(shù)、輸入端T1上。在微機(jī)內(nèi)部由定時器0作計數(shù)定時，定時器0的定時時間由要求的A/D轉(zhuǎn)換分辯率設(shè)定。定時器1的計數(shù)值反映了測量電壓大小即物料的重量。在顯示的同時，計算機(jī)還根據(jù)設(shè)定值與測量值進(jìn)行定值判斷。測量值與給定值進(jìn)行比較，取差值提供PID運(yùn)算，當(dāng)重量不足，則繼續(xù)送料和顯示測量值。一旦重量相等或大于給定值，控制接口輸出控制信號，控制外部給料設(shè)備停止送料，顯示測量終值，然后發(fā)出回答令，表示該袋裝料結(jié)束，可進(jìn)行下袋的裝料稱重。每個裝料的箱子或袋子沿傳送帶運(yùn)動，直到裝有料的電子稱下面，傳送帶停止運(yùn)動，電磁線圈2通電，電子稱料斗翻轉(zhuǎn)，使料全部倒入箱子或袋子中，當(dāng)料倒完，傳送帶馬達(dá)再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，并保護(hù)傳送帶繼續(xù)運(yùn)行，直到下一次空袋或空箱切斷光電傳感器的光源，與此同時，電子稱料箱復(fù)位，電磁線圈1通電，漏斗給電子秤自動加料，重量由微機(jī)控制，當(dāng)電子秤中的料與給定值相等時，電磁線圈1斷電，彈簧力使漏斗門關(guān)上。裝料系統(tǒng)開始下一個裝料的循環(huán)。當(dāng)漏斗中的料和傳送帶上的箱子足夠多時，這個過程可以持續(xù)不斷地進(jìn)行下去。必要時，*作人員可以隨時停止傳送帶，通過拔碼盤輸入不同的給定值，然后再啟動，即可改變箱或袋中的重量。本系統(tǒng)選用不同的傳感器，改變稱重范圍，則可以用到水泥、食糖、面粉加工等行業(yè)的自動包裝中。2．傳感器在商用電子秤中的應(yīng)用目前，商用電子計價秤的使用非常普及，逐漸會取代傳統(tǒng)的桿稱和機(jī)械案秤。電子計價秤在秤臺結(jié)構(gòu)上有一個顯著的特點：一個相當(dāng)大的秤臺，只在中間裝置一個專門設(shè)計的傳感器來承擔(dān)物料的全部重量。常用的電子計價秤傳感器的結(jié)構(gòu)如（a）為雙連橢圓孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部上平面的兩個螺孔緊固；（b）為梅花型四連孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部側(cè)面的三個螺孔堅固，中間支桿上粘貼補(bǔ)償用的應(yīng)變片。這兩種形式的傳感器，在計價秤中用得最多。（c）為三梁式彎曲彈性體，采樣彎曲應(yīng)力，對重量反應(yīng)敏感，宜用來制作小稱量計價秤。（d）為三梁式剪切彈性體，采樣中間敏感梁的剪切應(yīng)力，宜用來制作幾百公斤稱量范圍計價秤。用這些復(fù)梁型高精度傳感器來支承一個大的稱重平臺，被稱重物又可能放置在任何稱臺的任意位置上，必然會產(chǎn)生四角示值誤差，對（a），（b）兩種結(jié)構(gòu)形式的傳感器，可通過銼磨的形式進(jìn)行角差修正。對 (c)，(d)，它有上下兩根局部削弱的柔性輔助梁，使傳感器對側(cè)向力、橫向力和扭轉(zhuǎn)力矩具有很強(qiáng)的抵抗能力，可以通過銼磨輔助梁的柔性部位來調(diào)整傳感器的靈敏系數(shù)和四角誤差。傳感器采用的是（b）所示的梅花型四連孔結(jié)構(gòu)，該秤具有置零、自動清除單價、零位自動跟蹤、自動去皮、次數(shù)累計和金額累計、打印輸出等功能，7段綠色熒光數(shù)碼管顯示，使用十分方便。采用CHBL3型號S型雙連孔彈性體稱重傳感器制作的便攜式家用電子手提秤的原理圖，由稱重傳感器、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換和液晶顯示四部分組成。圖中，E為9V的疊層電池，R1R4是稱重傳感器的4個電阻應(yīng)變片，RR6與W1組成零點調(diào)整電路。當(dāng)載荷為零時，調(diào)節(jié)RW1使液晶顯示屏顯示為零。A1，A2為雙運(yùn)放集成電路LM358中的兩個單元電路，組成了一個對稱的同相放大器，A/D轉(zhuǎn)換器采用ICL7106雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器，液晶顯示采用3 1/2液晶顯示片。該電子秤精度高，簡單實用，攜帶方便。稱重傳感器是一種高精度的傳感器，必須按規(guī)定的規(guī)格使用。若不按規(guī)定的規(guī)格使用，不僅不能發(fā)揮稱重的作用，而且容易損壞，尤其是絕對不準(zhǔn)超過負(fù)荷安全值使用。對于因溫度變化對橋接零點和輸出，靈敏度的影響，即使采用同一批應(yīng)變片，也會因應(yīng)變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差，所以對要求精度較高的傳感器，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償，解決的方法是在被粘貼的基片上采用適當(dāng)溫度系數(shù)的自動補(bǔ)償片，并從外部對它加以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計決定，通過線性補(bǔ)償，也可得到改善。滯后和蠕變是關(guān)于應(yīng)變片及粘合劑的誤差。由于粘合劑為高分子材料，其特性隨溫度變化較大，所以稱重傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。在露天下使用傳感器，還應(yīng)考慮陽光直射產(chǎn)生的溫度影響和風(fēng)壓的影響。三、混合機(jī)工作原理 混合機(jī)械是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機(jī)械。混合機(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。 混合機(jī)械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻。 常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。 氣體和低黏度液體混合機(jī)械的特點是結(jié)構(gòu)簡單，且無轉(zhuǎn)動部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。 中、高黏