【文章內(nèi)容簡介】 料設(shè)備 —— 燒結(jié)過程中的 物理化學(xué)變化 ①混合料水分的蒸發(fā)和凝結(jié)； ②碳酸鹽的分解； ③混合料中碳的燃燒； ④鐵氧化物的還原與氧化； ⑤低熔點(diǎn)礦物的生成，熔化和固結(jié)。 五、 燒結(jié)的基本原理及原料設(shè)備 —— 液相燒結(jié) 燒結(jié)液相的作用 1）將未熔的固體顆粒粘結(jié)成塊，保證燒結(jié)礦具有一定的粒度； 2）潤濕未熔的礦粒表面，產(chǎn)生一定的表面張力將礦粒拉緊，使其冷凝后具有強(qiáng)度； 3）從液相中形成并析出燒結(jié)料中所沒有的新的礦物，這種新礦物有利于改善燒結(jié)礦的強(qiáng)度和還原性等。 影響液相生產(chǎn)的因素 1）燒結(jié)溫度 溫度越高，液相量越多 2）燒結(jié)礦堿度 液相隨堿度的提高而增加，堿度是影響液相量和液相類型的主要因素 3）燒結(jié)氣氛 還原性氣氛越強(qiáng)， FeO增加，熔點(diǎn)下降，易生成液相 4）化學(xué)成份 主要是 SiO Al2O MgO的影響。 五、 燒結(jié)的基本原理及原料設(shè)備 —— 液相燒結(jié) 燒結(jié)過程的主要液相 鐵－氧體系（ FeOFe3O4） 在燒結(jié)磁鐵礦粉時(shí)，部分 Fe3O4轉(zhuǎn)變?yōu)?FeO，二者形成固熔體，在燒結(jié)高品位鐵礦時(shí)更為重要。 硅酸鐵（ FeOSiO2）體系 主要以鐵橄欖石（ ）形式出現(xiàn)，是生產(chǎn)非熔劑性燒結(jié)礦的主要黏結(jié)相，需要較高的燒結(jié)溫度和還原性氣氛，且 SiO2含量要高。 硅酸鈣（ CaOSiO2）體系 其存在形式較多，有硅灰石（ ） 、硅鈣石（ 3 ） 、正硅酸鈣（） 、硅酸三鈣（ ）等，其中正硅酸鈣在降溫過程中會(huì)發(fā)生晶變，從 β體向 γ體轉(zhuǎn)變量體積增大 10％，導(dǎo)致燒結(jié)礦在冷卻時(shí)自行粉碎。 1436℃ β 675℃ γ 五、 燒結(jié)的基本原理及原料設(shè)備 —— 液相燒結(jié) 燒結(jié)過程的主要液相 鐵酸鈣體系（ CaOFe2O3） 主要鐵 酸 二鈣、鐵酸一鈣、二鐵酸鈣等，其具有熔化溫度低、生成速度快、液相強(qiáng)度高、還原性好、流動(dòng)性好等特點(diǎn)，是生產(chǎn)堿性燒結(jié)礦的主要黏結(jié)相，也是生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦所追求的最理想的黏結(jié)相。 鈣鐵橄欖石（ CaOFeOSiO2）體系 生產(chǎn)熔劑性燒結(jié)礦、當(dāng)燃料配比較多，燒結(jié)溫度較高、還原性氣氛強(qiáng)時(shí)，可形成較多的此種液相，此體系的液相液相黏度較小、流動(dòng)性好，有利于改善透氣性，但燒結(jié)礦較脆。是我們生產(chǎn)低堿度燒結(jié)礦的主要液相。 鈣鎂橄欖石（ CaOMgOSiO2）體系 生產(chǎn)含鎂的燒結(jié)礦時(shí)會(huì)出現(xiàn)此類液相，適當(dāng)?shù)?MgO可降低硅酸鹽的熔化溫度、減少玻璃質(zhì)、阻止正硅酸鈣的晶變。 鐵鈣鋁的硅酸鹽（ CaOSiO2Al2O3FeO）體系 當(dāng)?shù)V粉中的 Al2O3含量較高時(shí)，可形成含鐵的硅酸鹽礦物，適量的有利于降低熔化溫度、降低黏度、促進(jìn)鐵酸鈣的生成，有利于改善燒結(jié)礦強(qiáng)度，但過高后會(huì)引起液相強(qiáng)度降低，燒結(jié)礦粒度變差，理論上一般將燒結(jié)礦中的 Al2O3與 SiO2比例（鋁硅比）控制在 ～ 之間為宜。 五、 燒結(jié)的基本原理及原料設(shè)備 —— 燒結(jié)配料 2022年 燒結(jié)混勻料配比：35%左右澳粉， 10%左右巴西粉， 12%進(jìn)口氧化鐵皮， 15%鐵精粉， 10%非洲富粉， 10%非主流富粉， 8%循環(huán)物料。 2022年 17月混勻料化學(xué)成分 Fe Fe0 SiO2 CaO MgO S Al2O3 五、 燒結(jié)的基本原理及原料設(shè)備 —— 工藝流程裝備 2022年 6月煉鐵新廠1180燒結(jié)機(jī)投產(chǎn) ?2022年 8月煉鐵新廠2360燒結(jié)機(jī)順利投產(chǎn) ?2022年 11月煉鐵新廠 3180燒結(jié)機(jī)順利投產(chǎn) ?2022年燒結(jié)入爐產(chǎn)量： 六、 球團(tuán)的基本原理及原料設(shè)備 —— 球團(tuán)原理 球團(tuán)是人造塊狀原料的一種方法。 它是將精礦加適量的水分和粘結(jié)劑（有時(shí)還需熔劑和燃料）在成球設(shè)備中制成粒度均勻、具有足夠強(qiáng)度的生球，經(jīng)干燥、預(yù)熱后在氧化氣氛中焙燒，使生球固結(jié)成型，形成具有良好冶金性質(zhì)的優(yōu)良人造塊狀原料（球團(tuán)礦），供給鋼鐵冶煉或其他下一步加工的需要。 六、 球團(tuán)的基本原理及原料設(shè)備 —— 球團(tuán)原理 球團(tuán)礦焙燒過程 分為 5個(gè)過程： 1）干燥（ 200～400℃ ） 1段：水分蒸發(fā)，部分結(jié)晶水分解； 2）預(yù)熱（ 900～1000℃ ） 2段：脫除少量水，磁鐵礦氧化成 Fe2O3， 碳酸鹽硫化物分解，氧化，固 相反應(yīng)； 3）焙燒帶（ 1200～ 1300℃ ） 3段：鐵氧化物的結(jié)晶和再結(jié)晶，晶粒長大，固相反應(yīng)，部 分液相形成，球團(tuán)礦體積收縮及結(jié)構(gòu)致密化； 4）均熱帶 4段：溫度低于焙燒帶，并保持一定時(shí)間使內(nèi)部晶體長大， 盡可能發(fā)育完善，礦物組成均勻化，消除部分內(nèi)應(yīng)力； 5）冷卻： 5段： 1000℃ 下降到 100～ 200℃ ，冷卻后便于皮帶運(yùn)輸，冷卻過程中， 尚未氧化的 Fe3O4→ Fe2O3. 。 六、 球團(tuán)的基本原理及原料設(shè)備 —— 固相粘結(jié) 球團(tuán)礦的原料主要是 Fe3O4， 也有赤鐵礦，磁鐵礦氧化為 Fe2O3對球團(tuán)固結(jié)有重要意義。 1）磁鐵礦充分氧化成 Fe2O3對球團(tuán)固結(jié)的意義 ① Fe3O4氧化成 Fe2O3時(shí)晶體結(jié)構(gòu)變化 由等軸晶系 → 六方晶系，新生晶體表面原子有較高的遷 移能力，有利于顆粒間形成晶橋。 ② 為放熱反應(yīng)，放出的熱量幾乎相當(dāng)于焙燒球團(tuán)礦總熱量 的一半，所以充分氧化有利于節(jié)能。 ③ 不利影響 ： 氧化不充分時(shí)，有剩余 Fe3O4進(jìn)入高溫焙燒帶，易形成 （與 SiO2） 低熔點(diǎn)物質(zhì)，在球團(tuán)內(nèi)部出現(xiàn)液態(tài)渣相，冷 卻時(shí)收縮，使球團(tuán)內(nèi)部出現(xiàn)同心裂紋，導(dǎo)致強(qiáng)度 ↓ ，還 原性惡化。 六、 球團(tuán)的基本原理及原料設(shè)備 —— 固相粘結(jié) 2)氧化機(jī)理 ①氧化階段及其產(chǎn)物 從 200→1000℃ ，分為兩個(gè)階段進(jìn)行 第一階段： 4Fe3O4 + O2 →6 r Fe2O3 (200～ 400℃ ） 第二階段： r Fe2O3 → a Fe2O3 （ 400～ 1000℃ ） ②氧化途徑 成層狀由表面向球中心進(jìn)行，符合化學(xué)反應(yīng)的吸附 — 擴(kuò)散學(xué)說 大氣中 O2被 Fe3O4顆粒吸附時(shí)， Fe2+ → Fe3+ + e， 導(dǎo)致 O2電 離， O2+e →2 O2， 上述反應(yīng)引起 Fe3+ 擴(kuò)散。 氧化反應(yīng)起主要作用的是 Fe3+ 、 Fe2+ 、 O2在固相層內(nèi)的擴(kuò) 散，其中 O2擴(kuò)散最慢。 O2失去電子變?yōu)樵?，又不斷與電 子結(jié)合變?yōu)?O2的交換方式擴(kuò)散。每次由 O2 → O的瞬間，在晶 格結(jié)點(diǎn)間移動(dòng)一段距離。 六、 球團(tuán)的基本原理及原料設(shè)備 —— 球團(tuán)用料 2022年 球 團(tuán)精粉配 比： 60%左右草樓精粉， 12%左右冶山精粉， 5%巴西精粉， 8%智利精粉， 8秘魯精粉， 7%其他精粉。 2