一、烧结基础知识
1、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、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。 3、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（见附件图1-1）。 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。 4、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。 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>、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/设备总台数× 100% 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/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。
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）/（总产量-未验品量-试验品量）× 100%
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/合格品量× 100%
转鼓指数=检测粒度（≥5mm）的重量/试样重量×100%
烧结矿筛分指数=筛分后粒度（≤5mm）的的重量/试样重量×100% 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。
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）。 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。 二、烧结物理化学过程
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。
第一节 燃料的燃烧和热交换 一、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。 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。 ⑴、气体燃料： 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3500～40
00米3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/标米3（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/米3，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/米3，经过除尘后高炉煤气含尘量可以降至5～20毫克/米3，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2—1 高炉煤气成分 发热量 成分 CO2 CO CH4 H2 N2 千卡/米3 范850~1109.0~15.5 25~31 0.3~0.5 2.0~3.0 55~58 围 % 0 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320米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/标米3，用于烧结的焦炉煤气的发热量为4000千卡/标米3左右（其成分见表2-2）。
表2—2 焦炉煤气成分 发热量 成分 H2 CO CH4 CO2 N2 O2 千卡/米3 范5.5~7.1.5~2.0.3~1.3160~45854~59 23~28 3~5 围 % 0 5 7 0 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8000～9000千卡/标米3，主要可燃物质是甲烷（CH4）（其成分见表2-3）。 表2—3 天然气气成分 发热量 成分 H2 CO CH4 H2S H2 N2 O2 千卡/米3 范0.4~0.0.1~0.0.4~0.1.5~0.2~8000~9085~95 0.9 围 % 8 3 8 5.0 0.3 00
⑵、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9000千卡/公斤）、粘性大等特点。呈黑褐色或绿褐色的粘稠液状，比重约为0.9～0.96公斤/立升。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℃。 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。
⑴、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。 ⑵、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、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