烧结
烧结,是指把粉状物料转变为致密体,是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。一般来说,粉体经过成型后,通过烧结得到的致密体是一种多晶材料,其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布,进而影响材料的性能。[1]
目录
简介
自上世纪70年代以来,我国铁矿粉造块工业取得了很大的成就。1970以前,我国烧结机的机型都在75m2以下。70年代以后,特别是1985年宝钢从日本引进的450m2大型烧结机投产以及依靠和组织国内的烧结厂设计、生产制造了130 m2烧结机、抽风环式冷却机和相应的20多种配套设备,使我国烧结机的大型化上了一个台阶。在此期间,进行了烧结矿冷却(振动式冷却和盘式冷却)及加设铺底料的攻关,同时在全国烧结厂推广生产高碱度烧结矿和厚料层烧结技术。1958年“大炼钢铁”时期,在铁矿山 比较集中的龙岩地区,开始发展鼓风土烧结,俗称“平地吹”。1968年3月,三钢 第一台18平方米烧结机动工兴建。1970年4月,建成投产。现代烧结生产是将铁矿粉、熔剂、燃料、代用品及返矿按一定比例组成混合料,配以适当的水,经混合及造球后,在抽风烧结机的台车上自上而下进行烧结。整个烧结料层(600mm~700mm)可分为:烧结矿层、燃烧层、预热层和冷却层。从1989年至2007年,我国烧结行业迅速发展,大量新工艺、新技术、新设备陆续推出。我国己跨入世界烧结行业的先进行列。其发展情况和相关成就如下 (1)自1978年马钢冷烧技术攻关成功后,“六五” 、“七五”期间一批重点企业和地方骨干企业基本完成热烧改冷烧工艺。相当部分企业建成并使用原料中和混匀料场,绝大部分厂家实现了自动化配料、混合机强化制粒、偏析布料、冷却筛分、整粒技术及铺底料技术等。 (2) “七五”、 “八五”以来,在传统烧结工艺基础上发展了一批新工艺和新技术,并在国内各大钢铁企业推广应用,如高碱度烧结技术、球团烧结技术、小球团烧结技术、低温烧结技术、低硅烧结技术等。 (3)设备大型化和自动化。20世纪70年代初以前,我国最大烧结机为75m2,80年代初,我国在宝钢引进了450m2的大型烧结机及其配套设备,同时引进了烧结机的制造技术。至2007年,我国已先后在宝钢、鞍钢、武钢等地建成了180 m2的烧结机及其配套设施72台套。烧结面积总计达到221216 m2,烧结机单台平均面积为295 m2。我国自1989年以后投产的大中型烧结机的工艺技术装备和自动化水平得到提高,实现了较为完善的过程检测和控制,并采用计算机控制系统对生产过程自动进行操作、监视、控制及生产管理。 (4)烧结生产指标及产品质量的提高。我国烧结矿质量明显提高,烧结工序能耗大幅度降低,1986年至2007年期间,我国烧结行业得到了更进一步的发展,主要体现在:设计和制造了大型烧结机成套设备;大中型企业建成了综合原料场,使烧结原料中的化学成分稳定;大量新工艺、新技术、新设备得到开发(直拖式自动重量配料设备、各种烧结增效节能添加剂、燃料分加、小球烧结、各种形式预热烧结混合料、新型节能点火保温炉、高铁低硅烧结、超厚料层烧结等)。我国烧结矿质量有了大幅度的提高,国内如宝钢、武钢四烧、济钢等发展较先进的企业已将烧结矿FeO含量控制在7%左右。不少烧结厂烧结矿FeO含量为8%~10%、TFe达到57%~60%、SiO2含量降到4.5%~5%,实现了低硅烧结;ISO转鼓强度为79%~83%。
评价
我国的钢铁企业还有较大的发展空间,但是国内和国际竞争激烈,同样烧结厂也面临市场经济调节。当前急待解决的问题是提高烧结矿的质量;烧结生产发展趋势是逐步实现烧结机的大型化;采用原料混匀技术,提高烧结的精料水平;提高自动化水平和生成率,努力降低烧结矿的成本;加强环保治理;加速增加球团矿用量,改善我国高炉的炉料结构;采用小球烧结工艺,进一步强化烧结生产;继续对老旧设备进行改造更新;坚持生产高碱度烧结矿;充分利用国内国外的铁矿资源;调整和改善烧结生产布局;实施可持续发展战略,建设清洁式工厂。