[科普中国]-烧结盘

不能直接加入高炉的铁（精）矿粉造块的主要方法之一。烧结是将贫铁矿经过选矿得到的铁精矿，富铁矿在破碎、筛分过程中得到的粉矿和生产中回收的含铁粉料、熔剂及燃料等，按比例配合，加水制成颗粒状烧结混合料，平铺在烧结机上，经点火抽风烧结成块。生产烧结矿，以前用过烧结盘、回转窑和悬浮烧结等方法，现在都用带式烧结机。后者单机产量高，产品质量好。有色金属硫化物精矿的烧结，除造块外，还有脱硫作用。烧结技术从1911年开始采用，当时主要目的是利用钢铁厂废弃物。随着选矿和高炉炼铁对精料要求提高，50年代以来烧结生产发展迅速。

简介国外烧结使用富矿粉为主，而中国以精矿粉为主。中国在细精矿烧结工艺方面有一些自己的可贵经验。

烧结反应过程是分层依次向下进行的。抽入的空气通过已烧结好的热烧结矿层预热，在燃烧层中使固体碳燃烧,放出热量,获得高温（1300～1600℃）。根据温度和反应气氛条件，可以进行下列反应：

①分解反应

CaCO3→CaO+CO2 （750℃以上） （1300～1350℃以上）

②还原反应

3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2

Fe3O4+CO→3FeO+CO2

③氧化和去硫反应

详解料层在加热过程中,熔点较低部分首先出现液相,将周围物料浸润和熔融，相邻液滴产生聚合，引起收缩和形成气孔，并在冷却过程中固结和产生结晶，成为具有一定强度的多孔烧结块。烧结过程中基本的液相是硅酸盐和铁酸盐体系。从燃烧层下抽出的高温废气，经预热、干燥层，将热量传给烧结料，使燃料着火，将料中的游离水和化合水蒸发和分解。废气继续下行，温度继续降低，其中水分又重新凝结，使物料过湿。如将烧结料预热到一定温度，可以消除过湿现象。

烧结矿的品种，已由单一的酸性烧结矿发展成为适应不同条件的自熔性烧结矿、高碱度烧结矿和含MgO烧结矿。烧结矿的质量检测项目有：粒度组成、含粉率、冷态转鼓强度、还原性（900～1200℃）、气孔率、落下强度、低温还原粉化率、软化温度、熔化温度和收缩率等。

工艺流程

烧结前原料应当精心处理。铁精矿粉和富铁矿粉应在原料场采用专门的堆料、取料设备进行混匀处理，以保证烧结料的化学成分稳定。石灰石应破碎到粒度2～3毫米以下，以保证烧结矿的强度。用生石灰代替部分石灰石可以强化烧结过程。烧结用的固体燃料（焦粉或无烟煤），应破碎到粒度3毫米以下,但粒度 0.5毫米以下的细粉不能太多。精确配料是保证烧结矿质量的重要环节；现在多用重量配料法。自动配料设备由圆盘（或皮带）给料机和称量装置组成。配好的烧结料通常在圆筒混合机内混合、加水润湿并形成颗粒，以获得成分均匀和透气性良好的烧结混合料。一般分两次混合:第一次是混合和加水润湿;第二次是造球和补充加水。烧结机加料前要先铺底。底料一般为粒度 8～25毫米的烧结矿,厚度在30毫米左右。这样可保证烧透,防止烧坏炉篦。混合料一般用梭式布料器加到烧结机上的矿槽中，然后用圆筒布料器和辊式布料器把料均匀地布在台车上。

烧结机是由铺设在钢结构上的封闭轨道和在轨道上连续运动的一系列烧结台车组成。近年，烧结机向大型化发展。1911年第一台烧结机面积为8.3米2，70年代的烧结机面积已达600米2（宽5米、长120米）。现代烧结机生产能力为1.5～2.0吨/（米2·时）。

烧结料点火一般用气体燃料或液体燃料，点火温度为 1200～1300℃。适当增长点火器和增设低温（600～900℃）保温段,可以提高烧结矿强度、节省固体燃料和降低FeO含量。在改善烧结料透气性的基础上,逐步增加料层厚度,可以降低燃料消耗和改善质量。目前最厚料层达500～600毫米。近代烧结机能耗（包括点火、混合料中固体燃料和车间电耗）为每吨烧结矿（0.45～0.60）×106千卡。

新建和改建的烧结厂多采用烧结矿冷却工艺，以筒化运输，便于“整粒”。并可使高炉上料设备不易损坏，炉顶密封性好，有利于高压操作。 环境保护措施 烧结厂的粉尘和废气污染环境。应采用水封拉链清灰,用高效的静电除尘代替多管除尘,用密闭运输和采取其他措施减少烧结废气中的硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳等有害气体，以保护环境。

烧结盘烧结烧结盘烧结是一种简单的铁矿石烧结工艺。所使用的烧结盘有固定式及移动式两种，均由装料小车、点火小车、烧结盘、抽风系统所组成。图中示出一种固定式的烧结盘系统。该烧结盘一般宽度为1.8～3m、长2.4～7m、面积为4.9～21.0m2，最大的烧结盘抽风面积可达33m2。装料由特制的装料车来完成，该车沿铁轨在盘面平台上往复行走。当它开到烧结盘面上时，车上的两个料仓即分别将垫底料及烧结料先后加入烧结盘中。点火是使用特制的点火车，由煤气点火。炉箅由装在两侧的两个空心轴托在支架上，废气通过除尘器与抽风机相联。风机的真空度可达6000～10000Pa，每平方米面积昼夜产量可达15～30t。

烧结方法铁精矿粉和富铁矿粉应在原料场采用专门的堆料、取料设备进行混匀处理，以保证烧结料的化学成分稳定。石灰石应破碎到粒度2～3毫米以下，以保证烧结矿的强度。用生石灰代替部分石灰石可以强化烧结过程。烧结用的固体燃料（焦粉或无烟煤），应破碎到粒度3毫米以下,但粒度 0.5毫米以下的细粉不能太多。精确配料是保证烧结矿质量的重要环节；现在多用重量配料法。自动配料设备由圆盘（或皮带）给料机和称量装置组成。配好的烧结料通常在圆筒混合机内混合、加水润湿并形成颗粒，以获得成分均匀和透气性良好的烧结混合料。一般分两次混合：第一次是混合和加水润湿;第二次是造球和补充加水。烧结机加料前要先铺底。底料一般为粒度 8～25毫米的烧结矿，厚度在30毫米左右。这样可保证烧透，防止烧坏炉篦。混合料一般用梭式布料器加到烧结机上的矿槽中，然后用圆筒布料器和辊式布料器把料均匀地布在台车上1。

烧结机是由铺设在钢结构上的封闭轨道和在轨道上连续运动的一系列烧结台车组成。近年，烧结机向大型化发展。1911年第一台烧结机面积为8.3米2，70年代的烧结机面积已达600米2（宽5米、长120米）。现代烧结机生产能力为1.5～2.0吨/（米2·时）。

烧结料点火一般用气体燃料或液体燃料，点火温度为 1200～1300℃。适当增长点火器和增设低温（600～900℃）保温段,可以提高烧结矿强度、节省固体燃料和降低FeO含量。在改善烧结料透气性的基础上,逐步增加料层厚度,可以降低燃料消耗和改善质量。目前最厚料层达500～600毫米。近代烧结机能耗（包括点火、混合料中固体燃料和车间电耗）为每吨烧结矿（0.45～0.60）×106千卡。

新建和改建的烧结厂多采用烧结矿冷却工艺，以筒化运输，便于“整粒”。并可使高炉上料设备不易损坏，炉顶密封性好，有利于高压操作。 环境保护措施 烧结厂的粉尘和废气污染环境。应采用水封拉链清灰,用高效的静电除尘代替多管除尘,用密闭运输和采取其他措施减少烧结废气中的硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳等有害气体，以保护环境。

本词条内容贡献者为:

王伟 - 副教授 - 上海交通大学