高炉铁料：烧结矿（高度烧结矿，自融剂性烧结矿，酸性烧结矿），球团矿，富块矿
精料：高熟净匀小稳
人造块状原料生产方法：烧结法（烧结法是将副矿粉和精矿粉进行高温加热，在不完全融化的情况条件下烧结成块的方法）；球团法（细精矿粉在造球设备上经加水润湿，滚动成生球，再焙烧固结的方法）；压团法（将粉状物料在一定外压力作用下，使之在模型内受压，形成形状和大小一定的团块的方法）
矿物：指地壳中的的化学元素经各种地质作用形成的自然元素或自然化合物。矿石：指在现有的技术经济条件下能从中提取金属，金属化合物或有用矿物的物质总称
铁矿石按形态分：赤铁矿，磁铁矿，褐铁矿，菱铁矿
铁矿石的质量评价：含铁量高，脉石与有害杂质少，化学成分稳定，粒度均匀，良好的还原性，熔滴性及较高的机械强度
铁矿石品位：指铁矿石含铁量，用W（TFe）表示。
平铺直取：先将来料按顺序一薄层一薄层地往复重叠铺成一定高度和大小的条堆，然后再沿料堆断面一个截面一个截面地垂直取运出 石灰石的有效溶剂性：指石灰石根据炉渣碱度的要求除去自身所含酸性氧化物造渣所消耗的碱性氧化物，剩余的CaO含量
焦炭作用：1发热剂2还原剂3高炉料柱的骨架
炼焦过程：洗煤，配煤，炼焦，产品处理；
烧结生产主要技术经济指标：1利用系数=台时产量/有效抽风面积2成品率=成品烧结矿量/成品烧结矿量+返矿量
烧结料层分为：烧结矿层，燃烧层，预热层，干燥层，过湿层
自动蓄热原理：空气在抽过烧结矿层时，被预热，这物理热被带到烧结层，燃烧时产生更高的温度。意义：提高了烧结过程热能的利用率，节省燃料
过湿现象：当饱和蒸汽压低于气相中的水汽分压，水蒸气便开始在冷料表面凝结下来，造成烧结料的水分超过原始的适宜水分而形成。 减轻过湿现象的途径：1提高烧结料的原始温度2提高烧结混合料的湿容量3降低废气中的含水量
矿化作用：CaCO3的分解产物CaO与其他矿物化合生成新矿物的作用
烧结矿的氧化度：烧结矿中铁氧化物氧化的程度
影响去S的因素;1矿粉粒度及性质2燃料用量3添加物质対去S率的影响4操作因素
透气性：固体燃料层允许气体通过的难易程度，
提高料层透气性途径：1提高物料层孔隙度2降低料层物料的比面积S
固相反应：烧结混合料某些组分在烧结过程中被加热到熔融之前发生的反应，生成新的低熔点的化合物或共熔体的过程。意义：液相生成的基础
避免正硅酸钙生成的措施：1采用较小粒度的石灰石，焦粉，矿石加强混合过程以免氧化钙和燃料局部集中2.烧结矿碱度合适控制 影响烧结矿矿物组成与结构的因素：1矿石中脉石成分与数量2烧结矿碱度3烧结料中的配碳量4.MgO的影响5.Al2O3的影响 常用的配料方法：1.容积配料法 2.重量配料法 3.化学成分配料法。
配料顺序：返矿-生石灰-燃粒-白云石-石灰石-中和粒
影响混匀与制粒的因素：（1）原料性质的影响。（2）加水量和加水方法。（3）返矿质量与数量。（4）圆筒混合机工艺参数.
毛细氺：触点状毛细氺，蜂窝状，饱和。
成球过程：成核阶段，球核长大，生球紧密阶段。
造球的影响因素：原料性质（1.原料性质2.原料粒度组成3.原料水分4.添加物）和造球工艺（1.工艺参数的影响2.底料状态和刮板位置3加水加料方法）。加水原则：滴水成球，雾水长大，无水紧密。
影响生球干燥因素：1.干燥介质的温度2.干燥介质的流速3.生球的初始温度与物质组成4.球层高度5.生球尺寸
提高生球破裂温度的途径：1.提高干燥介质的温度和气流速度2.鼓风和抽风结合干燥3.薄层干燥4.加入添加剂
影响焙烧的因素：1.焙烧温度2.加热速度3.焙烧时间.4.焙烧气氛5.燃烧性质6.冷却7.生球尺寸8.孔隙度
球团矿分类（按固结温度和气氛差异）氧化球团矿，冷固球团矿，金属化球团矿；（按碱度）酸性，溶剂性１.烧结法：烧结法是将富矿粉进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的方法．
２.球团法：球团法是细精矿粉在造球设备上经加水润湿、滚动而成生球，然后再焙烧固结的方法
３.压团法：压团法是将粉状物料在一定外压作用下，使之在模型内受压，形成形状和大小一定的团块的方法．
４.矿石的气孔率系指矿石中孔隙所占体积与它的总体积的百分比．
５.气孔率：气孔率是指焦炭中气孔体积占焦碳总体积比的百分数．
６.烧结速度：燃烧带中温度最高点的移动速度．
７.燃烧速度：碳与氧反应在单位时间内消耗碳的重量．
８.传热速度：指气固相间单位时间通过单位面积传递热量的多少．
９.传热前沿速度：传热前沿单位时间向下推进的距离
10.料层透气性：指固体散料层允许气体通过的难易程度，也是衡量混合料孔隙率的标志
11.裂纹温度：生球干燥时表面开始产生裂纹的初始温度
12.爆裂温度：生球干燥时炸裂散开时的初始温度
13.破裂温度：生球干燥时结构遭破坏时的初始温度
14.烧结矿冷却按冷却设备分主要有：鼓风或抽风带（环）式冷却机，机上冷却
15.连续造球过程分为三个阶段：成核阶段，球核长大阶段，生球紧密阶段．
16.焙烧按照气氛性质分为：氧化焙烧、还原磁化焙烧、氯化焙烧
17.焦炭是高炉冶炼的主要燃料，其作用是发热剂，还原剂和高炉料柱的骨架
18.提高焦炭质量的途径：配入型煤炼焦，预热煤炼焦，煤料选择破碎，捣固炼焦
19.利用系数：单位时间内每平方米有效抽风面积的生产量来表示
20.成品矿：烧结成品率是指成品烧结矿量占成品烧结矿量与返矿量之和的百分数
21.烧成率：烧成率是指烧结成品烧结矿量占混合料总消耗量的百分数
22.返矿率：日历作业率是描述设备工作状况的指标，以运转时间占设备日历时间的百分数来表示
23.影响烧结矿ＦeＯ的因素：燃料用量，精矿配比，磁铁矿粒度，烧结料高，烧结矿碱度，ＭaＯ含量，ＳiＯ2含量
24.提高料层透气性的途径：提高料层孔隙度，降低料层物料的比表面积
25.烧结矿的显微有：粒状结构，斑状结构，骸晶结构，圆点状或树枝状共晶结构，熔蚀
26.一次混合的目的是加水润湿混匀，二次混合主要是制粒，三次混合主要完成混合料外裹煤即燃料分加
27.影响混匀与制粒的因素：（１）原料性质的影响：物料的黏结性、粒度和密度都影响，（２）加水量和加水方法，（３）混合机的转速
28.铺底料的作用是将混合料与炉箅隔开，防止烧结时烧结带与炉箅直接接触，即可保证烧好烧透，又能保护炉箅，延长其使用寿命
29.球团矿焙烧分为干燥→预热→焙烧→均热→冷却
30.触点状毛细水，蜂窝状毛细水，饱和毛细水
31.影响生球干燥的因素：干燥介质的温度，干燥介质的流速，生球的初始湿度与物质组成，球层高度和生球尺寸
32.提高生球破裂温度的途径：逐步提高干燥介质的温度和气流速度，采用鼓风和抽风相结合干燥，薄层干燥，在造球原料中加入添加剂
33.预防结圈：选择适宜的煤种，采用复合烧嘴，控制煤粉粒度及火焰形状，控制给煤量
34.影响球团焙烧过程的因素：焙烧温度，加热速度：升温过快会使氧化反应难以进行或氧化不完全，生温过快会使球团产生差异膨胀．高温焙烧时间，焙烧气氛，燃料性质，冷却方法，生球尺寸，孔隙率等
35.石灰石的有效容积性：石灰石根据炉渣碱度的要求除去自身所含酸性氧化物造渣所消耗的碱性氧化物外，剩余的CaO含量。 炼铁的原料： 、 、 。各种原料的用途？
设备：
炼铁的主要反应原理：在 条件下，用 从含铁的矿石中将铁还原出来，
常见的铁矿石有（填主要成分）：赤铁矿 ，磁铁矿 ，菱铁矿 等。
2.还原反应：化学上把 中的 被夺去的反应叫做还原反应。
3.某炼铁厂要炼铁1000t，需氧化铁多少吨？
计算题
1.某生铁中含铁96%，多少吨生铁中含1000吨铁？
2.400克含80％Fe2O3的赤铁矿石中铁的质量是多少？与多少克含70％Fe3O4的磁铁矿石含铁量相同?
3.赤铁矿能用于炼铁的主要成分是Fe2O3其余都是杂质，某地生产赤铁矿含杂质35%，问500t矿石中含杂质多少t？能用于炼铁的Fe2O3成分占多少t？
第二章 炼铁炉料概述
高炉炼铁的原料：含铁炉料（人造或天然） 熔剂?（在烧结、球团中添加） 燃料 鼓风
高炉冶炼的产物：生铁（炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁） 高炉渣 除尘灰 高炉煤气
造块（烧结、球团）的目的:改善入炉含铁物料的物理性能、化学性能 （提高入炉含铁物料的质量） 使高炉冶炼获得良好的技术经济指标
燃料的种类：固体：木炭？ 焦炭 煤 液体：重油 气体：天然气
满足高炉内各区域对原、燃料性能的要求——要“精料”
精料是高炉操作稳定顺行的必要条件
熟——熟料，最好没有“生料”
高——品位高、碱度高、氧化度高、机械强度高
小——降低粒度上限
匀——提高粒度下限，缩小粒度范围，粒度均匀
净——粉末少 好——化学性能好
稳——物理性能、化学性能稳定，波动小（冶金性能）
铁矿石造块——是基于采矿过程中产生的粉矿、破碎作业中产生的粉矿、选矿过
程中产生的精矿不能满足入炉冶炼要求，而采取的处理方法
高炉对入炉料性能的要求：
· 炉料粒度大小适宜、均匀，粉末少，机械强度高，软化性熔滴性好——以保证炉内料柱透气性好
· 炉料品位高，有害杂质少，碱度适宜，还原性好 ——以降低炼铁焦比
上述要求可通过高温造块完全满足
造块方法：烧结法 球团法 压团法
焦化——属于煤粉的造块
目的：提高固体燃料的冶金性能，以适应高炉生产
5.烧结矿
铁矿粉烧结理论
烧结工艺流程
1.原料的接受、贮存、混匀、中和
2.熔剂、燃料的粒度准备 3.配料 4.混合 5.布铺底料、布混合料
6.点火、抽风烧结 7.热破碎、（热筛分） 8.冷却 9.整粒
分出： 成 品（50~ 5mm）
铺底料（25~15mm）
返 矿（ 5~ 0mm）
烧结矿带 燃烧带 预热带 干燥带 过湿带 原始料带 铺底料层
五层的变化过程？？.
5.4 水分在烧结过程中的行为
（1）烧结料中水分的主要来源
空气中带入的水 矿石、熔剂、燃料带入的水 制粒时添加的水
燃料中碳氢化合物燃烧时产生的水 料中含结晶水的矿物分解产生的水
（2）水分在烧结过程中的作用
制粒作用
在滚动过程中，被润湿的颗粒互相接触、聚集、重排，形成球核
继续在机械力作用下靠拢、紧密，使过剩的毛细水被挤到球核表面上来而裹住球核
继续滚动，球核就粘上一层润湿程度较低的物料，使核长大，在毛细力作用下制成小球
以改善料层的透气性
导热作用
水分改善了物料的导热性，料层中热交换条件十分良好
有利于使燃烧带限制在较窄的范围内
减少了烧结过程中料层的阻力
保证了在燃料消耗较少的情况下获得必要的高温
润滑作用
水分子覆盖在矿粉颗粒表面
降低表面粗糙度
减少气流阻力
起类似润滑剂的作用
助燃作用
不同的烧结料，适宜水分含量是不同的
粒度越细，比表面积越大，适宜水分越高
表面松散多孔的褐铁矿，烧结时含水量可达20%
致密的磁铁矿，烧结适宜水量为6~9%
烧结料最适宜水分的评判标准：
混合料达到最高的成球率 或：混合料达到最大的料层透气性
水分蒸发条件：气相中水汽的实际分压 P'H2O＜该温度下水的饱和蒸汽压 PH2O
减轻或消除过湿现象的途径：（1）热返矿预热混合料（2）蒸汽预热混合料（在二混机、混合料矿槽进行）（3）生石灰预热混合料 提高烧结混合料的湿容量 方法：使用生石灰
料层透气性指数主要取决于料层孔隙度ε及料粒比表面积 S料粒
提高料层透气性的途径
(1)提高料层孔隙度
加强烧结原料准备 强化制粒 配入粉矿、钢渣 预热混合料 采用铺底料
强化烧结操作
(2)降低料层物料的比表面积
避免物料过粉碎 配入粉矿 增加返矿 加强造球 增大料粒的平均直径
固相反应的意义？？
6. 烧结生产工艺及设备
强化混匀与制粒的措施
●延长混合造球时间●寻求高效混合机●控制加水量，改进加水方式
●预先制粒法●添加粘结剂●采用磁化水润湿混合料
布料要求与方法
布铺底料设备：铺底料矿槽（下口带闸门） 摆动漏斗
要求： 满足厚度沿台车宽度均匀
布混合料设备：梭式布料器 混合料矿槽 圆辊给料机 多辊布料器 松料器
要求:●满足厚度要求●料面平整●沿料层高度，混合料产生有益的成分、粒度偏析： 碳的分布自上而下逐渐减少
料的粒度自上而下逐渐变粗
●料层的水平层，混合料粒度、水分、成分沿台车宽度均匀分布
●保证料层具有一定的松散度和均一的良好的透气性
(2)点火要求
●足够高的点火温度●一定的点火时间●适宜的点火负压●点火烟气中氧含量充足●沿台车宽度，点火要均匀
(3)点火燃料
气体：焦炉煤气
高炉煤气与焦炉煤气的混合气体
天然气
液体：重油 固体：煤
(4)点火温度 1100±50 ℃ (5)点火时间：1min±为宜 保温时间1~2min
)点火装置 点火炉 点火保温炉 预热点火炉
烧结矿冷却的目的和要求
冷却目的 ：(1)便于进一步整粒；(2)通过整粒可分出合适粒度的铺底料；
(3)冷矿可直接用皮带输送机从烧结厂输送至炼铁厂，取消机车、运输车辆，免建铁路线，减小占地面积，节省大量设备和投资，且厂
区布置紧凑，改善总图运输；(4)高炉上料可用皮带输送机输送，易于实现自动化，增大输送能力，更能适应高炉大型化的要求；(5)高炉使用冷烧结矿：炉顶温度降低，有利于炉顶设备维护，延长炉顶设备使用寿命；吹损减少；可提高炉顶煤气压力，实现高压操作。 冷却要求：冷却至150℃以下
保证烧结矿强度，尽可能减少粉化
尽可能加快冷却速度，提高生产率
节省设备投资
冷却方法： 强制通风冷却 自然通风冷却 打水冷却
冷却方式： 鼓风冷却 抽风冷却
冷却设备： 烧结机 带式冷却机 环式冷却机
7. 球团矿生产
球团矿生产工艺原则流程
1）原料接受、贮存、准备 2）配料
3）混合、干燥 4）润磨
5）造球、筛分 6）布料
7）干燥、预热、焙烧、均热、冷却
8）筛分
+5mm成品
部分8～15mm铺底料
＜5mm返回再磨或送往烧结
或
1）原料接受、贮存、准备
2）磨矿、干燥 3）配料
4）混合 5）造球、筛分
6）布料 7）干燥、预热、焙烧、均热、冷却
8）筛分
+5mm成品
部分8～15mm铺底料
＜5mm返回再磨或送往烧结
铁精矿球团：将准备好的原料（细磨铁精矿或其它细磨粉状物料、粘结剂、或熔剂、或添加剂、或固体燃料等）按一定的比例配料、混匀，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥、焙烧或其它方法使其发生一系列的物理、化学变化而硬化固结，成为具有一定物理、化学性能的球团矿
细磨物料的表面特性：
分散度大
比表面积大 1500～1900cm2/g
比表面能大、表面分子受力不均衡、在表面的空间形成电场、表面吸附其他分子而荷电
晶格缺陷严重
根据水分在细磨物料中的形态，分为：
吸附水 薄膜水 毛细水 重力水
）吸附水作用：若物料层中仅有吸附水，则成球没有开始。
只有达到最大吸附水后转入薄膜水，成球才开始。
吸附水主要润湿矿粒表面，为薄膜水、毛细水发展创造条件
吸附水靠静电引力和分子间的范德华力形成
薄膜水的形成：固体颗粒表面达到最大吸附水层后，还有未被平衡掉的范德华力（即颗粒表面的电场引力、吸附水内层的分子引力），再进一步润湿颗粒时，在吸附水周围就形成薄膜水
颗粒间距越小，薄膜水的粘滞性就越大，颗粒就越不易相对移动，生球强度就越高。
分子结合水定义：最大吸附水＋薄膜水
分子结合水作用：细磨物料含水达到最大分子结合水后，就能在外力作用下表现出塑性性能，成球过程才明显开始
毛细水的作用
造球过程中，毛细水产生的毛细力起主导作用
当物料润湿到毛细水阶段，物料的成球过程才获得应有的发展
因为毛细水将水滴周围的颗粒拉向水滴中心，而形成了小球
毛细水形成原因：当含水超过最大分子结合水时，靠水的表面张力（即毛细压力）在颗粒形成的毛细管中保持的一种水分
毛细水在毛细压力和能引起毛细管形状、尺寸改变的外力作用下发生迁移
毛细水的分类：触点态毛细水 蜂窝态毛细水 饱和态毛细水
重力水的形成
当料层中含水超过最大毛细水之后，多余的水分不能被毛细管所持有，
受重力支配，水分沿矿粒间隙向下移动，这部分水就是重力水
重力水的作用：重力水在成球过程中是有害的，使生球粘结、变形，强度降低
细磨物料的成球过程：1）成核阶段2）球核长大阶段3）生球紧密阶段
每个阶段具有决定意义的作用是： 成核阶段——润湿
长大阶段——机械作用和润湿
紧密阶段——机械作用
常见矿物亲水性： 褐铁矿＞赤铁矿＞磁铁矿
消石灰可以增加生球的塑性，但消石灰用量过多，使成球速度降低
加水加料方法：加水遵循“滴水成球、雾水长大，无水紧密”的原则
加料遵循“球核形成区少加，球核长大区多加，生球紧密区不加”的原则
生球的干燥和焙烧固结
生球干燥的目的：
使球团能安全承受预热段的温度应力
↑球层透气性
↑焙烧速度 ↑设备生产率
↑成品球质量 ↑成品球质量的均匀性
↑成品球还原性
↑成品球强度
↓成品球含硫量
↓热耗
破裂温度——生球干燥时结构遭破坏时的初始温度
裂纹温度——生球干燥时表面开始产生裂纹的初始温度
爆裂温度——生球干燥时炸裂散开时的初始温度
生球结构破坏形式有两种：表面出现裂纹 整个生球炸裂散开
生球干燥破裂的原因：◆干燥过程中，生球表里产生湿度差，引起表里收缩不均
◆收缩不超过一定的限度，◆不均匀收缩过大◆水分不断减少，生球表、里湿度差减少◆生球内部只剩下与颗粒结合力非常强的薄膜水、吸附水◆若供热过多，球内产生的蒸汽就越多。
球产生爆裂：蒸发面越靠近球中心，蒸汽向外扩散的阻力就越大，过剩蒸汽压就越多，球爆裂的可能性就越大大
球团矿的焙烧固结目的：
提高干球抗压强度以满足运输和高炉冶炼要求（＞2500N/个）和还原性
提高球团矿的强度有许多方法，95%通过焙烧固结，5%通过低温固结
球团矿焙烧过程：干燥过程 预热过程 焙烧过程 均热过程 冷却过程
A. 磁铁矿球团固结形式：◆Fe2O3微晶键连接◆Fe2O3再结晶连接（是铁精矿氧化球团矿固相固结的主要形式，是Fe2O3微晶键固结
形式的发展）◆Fe3O4再结晶◆渣键连接
固结方式的比较：
Fe2O3再结晶最理想，球团矿强度高、还原性好
影响球团焙烧过程的因素
精矿粒度 球： 生球含碳 生球含硫 生球尺寸
气氛性质 加热速度
气 ： 焙烧温度 高温呆时 冷却制度
球团法与烧结法相比的特点：
1）对原料要求严格，品种单一
①原料适宜比表面积1500～1900cm2/g（-0.074mm85%以上）
②水分低于适宜的造球水分
③Fe品位高（60%以上），低SiO2
2）生球结构致密，在高温焙烧前应干燥、预热，以防热爆裂
3）球团矿形状一致，粒度均匀，料层透气性好，宜选用低负压风机（带式焙烧机或链篦机——回转窑）
4）大多数球团原料中不含固体燃料，所需热量由液体或气体燃料燃烧提供，且可循环使用
焙烧设备：竖炉法 带式焙烧机法 链箅机——回转窑——冷却机法
1）竖炉法
最早发展起来的的球团生产法
优点：设备简单，投资低
热效率高
操作、维修方便
缺点：单机能力小（＜2000 t/d）
受热不均匀，产品质量不均匀
只适合焙烧Fe3O4 、磁铁混合精矿
适合于中、小型企业
2）带式焙烧机法
优点：单机生产能力大（6000~6500 t/d）
热效率高
产品质量均匀
操作、维护方便
适应焙烧各种原料
缺点：材质要求高，需耐热合金钢
投资大
适合大型企业生产。
3）链箅机—回转窑球团法
优点：设备较简单
生产能力大（6500~12000 t/d）
适应各种原料
缺点：干燥、预热、焙烧、冷却分别在三台设备上进行
设备环节多，不便管理
回转窑要精心控制，否则可能结圈
适合大型企业生产。
金属化球团矿（预还原球团矿）
将生球或经氧化焙烧后的球团矿，在还原装置中用还原剂（固体和气体）进行预还原，除去铁氧化物中的氧，从而可得到部分或绝大部分金属铁的球团矿。
可用于高炉炼铁或电炉炼钢，大大降低焦比和提高生产能力
当炉料中金属铁每增加10%，焦比可降低5~6%，生产率提高5~6%
金属化球团矿和废钢相比：前者含杂质少，成分稳定，在生产中易操作管理，能生产各种合适成分的优质钢
冶炼周期缩短一半，产量提高45%，耐火材料、电极和氧气的消耗均相应降低
金属化率——已还原出来的金属铁量与球团矿内全铁量之比的百分数
高炉铁料：烧结矿（高度烧结矿，自融剂性烧结矿，酸性烧结矿），球团矿，富块矿
精料：高熟净匀小稳
人造块状原料生产方法：烧结法（烧结法是将副矿粉和精矿粉进行高温加热，在不完全融化的情况条件下烧结成块的方法）；球团法（细精矿粉在造球设备上经加水润湿，滚动成生球，再焙烧固结的方法）；压团法（将粉状物料在一定外压力作用下，使之在模型内受压，形成形状和大小一定的团块的方法）
矿物：指地壳中的的化学元素经各种地质作用形成的自然元素或自然化合物。矿石：指在现有的技术经济条件下能从中提取金属，金属化合物或有用矿物的物质总称
铁矿石按形态分：赤铁矿，磁铁矿，褐铁矿，菱铁矿
铁矿石的质量评价：含铁量高，脉石与有害杂质少，化学成分稳定，粒度均匀，良好的还原性，熔滴性及较高的机械强度
铁矿石品位：指铁矿石含铁量，用W（TFe）表示。
平铺直取：先将来料按顺序一薄层一薄层地往复重叠铺成一定高度和大小的条堆，然后再沿料堆断面一个截面一个截面地垂直取运出 石灰石的有效溶剂性：指石灰石根据炉渣碱度的要求除去自身所含酸性氧化物造渣所消耗的碱性氧化物，剩余的CaO含量
焦炭作用：1发热剂2还原剂3高炉料柱的骨架
炼焦过程：洗煤，配煤，炼焦，产品处理；
烧结生产主要技术经济指标：1利用系数=台时产量/有效抽风面积2成品率=成品烧结矿量/成品烧结矿量+返矿量
烧结料层分为：烧结矿层，燃烧层，预热层，干燥层，过湿层
自动蓄热原理：空气在抽过烧结矿层时，被预热，这物理热被带到烧结层，燃烧时产生更高的温度。意义：提高了烧结过程热能的利用率，节省燃料
过湿现象：当饱和蒸汽压低于气相中的水汽分压，水蒸气便开始在冷料表面凝结下来，造成烧结料的水分超过原始的适宜水分而形成。 减轻过湿现象的途径：1提高烧结料的原始温度2提高烧结混合料的湿容量3降低废气中的含水量
矿化作用：CaCO3的分解产物CaO与其他矿物化合生成新矿物的作用
烧结矿的氧化度：烧结矿中铁氧化物氧化的程度
影响去S的因素;1矿粉粒度及性质2燃料用量3添加物质対去S率的影响4操作因素
透气性：固体燃料层允许气体通过的难易程度，
提高料层透气性途径：1提高物料层孔隙度2降低料层物料的比面积S
固相反应：烧结混合料某些组分在烧结过程中被加热到熔融之前发生的反应，生成新的低熔点的化合物或共熔体的过程。意义：液相生成的基础
避免正硅酸钙生成的措施：1采用较小粒度的石灰石，焦粉，矿石加强混合过程以免氧化钙和燃料局部集中2.烧结矿碱度合适控制 影响烧结矿矿物组成与结构的因素：1矿石中脉石成分与数量2烧结矿碱度3烧结料中的配碳量4.MgO的影响5.Al2O3的影响 常用的配料方法：1.容积配料法 2.重量配料法 3.化学成分配料法。
配料顺序：返矿-生石灰-燃粒-白云石-石灰石-中和粒
影响混匀与制粒的因素：（1）原料性质的影响。（2）加水量和加水方法。（3）返矿质量与数量。（4）圆筒混合机工艺参数.
毛细氺：触点状毛细氺，蜂窝状，饱和。
成球过程：成核阶段，球核长大，生球紧密阶段。
造球的影响因素：原料性质（1.原料性质2.原料粒度组成3.原料水分4.添加物）和造球工艺（1.工艺参数的影响2.底料状态和刮板位置3加水加料方法）。加水原则：滴水成球，雾水长大，无水紧密。
影响生球干燥因素：1.干燥介质的温度2.干燥介质的流速3.生球的初始温度与物质组成4.球层高度5.生球尺寸
提高生球破裂温度的途径：1.提高干燥介质的温度和气流速度2.鼓风和抽风结合干燥3.薄层干燥4.加入添加剂
影响焙烧的因素：1.焙烧温度2.加热速度3.焙烧时间.4.焙烧气氛5.燃烧性质6.冷却7.生球尺寸8.孔隙度
球团矿分类（按固结温度和气氛差异）氧化球团矿，冷固球团矿，金属化球团矿；（按碱度）酸性，溶剂性１.烧结法：烧结法是将富矿粉进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的方法．
２.球团法：球团法是细精矿粉在造球设备上经加水润湿、滚动而成生球，然后再焙烧固结的方法
３.压团法：压团法是将粉状物料在一定外压作用下，使之在模型内受压，形成形状和大小一定的团块的方法．
４.矿石的气孔率系指矿石中孔隙所占体积与它的总体积的百分比．
５.气孔率：气孔率是指焦炭中气孔体积占焦碳总体积比的百分数．
６.烧结速度：燃烧带中温度最高点的移动速度．
７.燃烧速度：碳与氧反应在单位时间内消耗碳的重量．
８.传热速度：指气固相间单位时间通过单位面积传递热量的多少．
９.传热前沿速度：传热前沿单位时间向下推进的距离
10.料层透气性：指固体散料层允许气体通过的难易程度，也是衡量混合料孔隙率的标志
11.裂纹温度：生球干燥时表面开始产生裂纹的初始温度
12.爆裂温度：生球干燥时炸裂散开时的初始温度
13.破裂温度：生球干燥时结构遭破坏时的初始温度
14.烧结矿冷却按冷却设备分主要有：鼓风或抽风带（环）式冷却机，机上冷却
15.连续造球过程分为三个阶段：成核阶段，球核长大阶段，生球紧密阶段．
16.焙烧按照气氛性质分为：氧化焙烧、还原磁化焙烧、氯化焙烧
17.焦炭是高炉冶炼的主要燃料，其作用是发热剂，还原剂和高炉料柱的骨架
18.提高焦炭质量的途径：配入型煤炼焦，预热煤炼焦，煤料选择破碎，捣固炼焦
19.利用系数：单位时间内每平方米有效抽风面积的生产量来表示
20.成品矿：烧结成品率是指成品烧结矿量占成品烧结矿量与返矿量之和的百分数
21.烧成率：烧成率是指烧结成品烧结矿量占混合料总消耗量的百分数
22.返矿率：日历作业率是描述设备工作状况的指标，以运转时间占设备日历时间的百分数来表示
23.影响烧结矿ＦeＯ的因素：燃料用量，精矿配比，磁铁矿粒度，烧结料高，烧结矿碱度，ＭaＯ含量，ＳiＯ2含量
24.提高料层透气性的途径：提高料层孔隙度，降低料层物料的比表面积
25.烧结矿的显微有：粒状结构，斑状结构，骸晶结构，圆点状或树枝状共晶结构，熔蚀
26.一次混合的目的是加水润湿混匀，二次混合主要是制粒，三次混合主要完成混合料外裹煤即燃料分加
27.影响混匀与制粒的因素：（１）原料性质的影响：物料的黏结性、粒度和密度都影响，（２）加水量和加水方法，（３）混合机的转速
28.铺底料的作用是将混合料与炉箅隔开，防止烧结时烧结带与炉箅直接接触，即可保证烧好烧透，又能保护炉箅，延长其使用寿命
29.球团矿焙烧分为干燥→预热→焙烧→均热→冷却
30.触点状毛细水，蜂窝状毛细水，饱和毛细水
31.影响生球干燥的因素：干燥介质的温度，干燥介质的流速，生球的初始湿度与物质组成，球层高度和生球尺寸
32.提高生球破裂温度的途径：逐步提高干燥介质的温度和气流速度，采用鼓风和抽风相结合干燥，薄层干燥，在造球原料中加入添加剂
33.预防结圈：选择适宜的煤种，采用复合烧嘴，控制煤粉粒度及火焰形状，控制给煤量
34.影响球团焙烧过程的因素：焙烧温度，加热速度：升温过快会使氧化反应难以进行或氧化不完全，生温过快会使球团产生差异膨胀．高温焙烧时间，焙烧气氛，燃料性质，冷却方法，生球尺寸，孔隙率等
35.石灰石的有效容积性：石灰石根据炉渣碱度的要求除去自身所含酸性氧化物造渣所消耗的碱性氧化物外，剩余的CaO含量。 炼铁的原料： 、 、 。各种原料的用途？
设备：
炼铁的主要反应原理：在 条件下，用 从含铁的矿石中将铁还原出来，
常见的铁矿石有（填主要成分）：赤铁矿 ，磁铁矿 ，菱铁矿 等。
2.还原反应：化学上把 中的 被夺去的反应叫做还原反应。
3.某炼铁厂要炼铁1000t，需氧化铁多少吨？
计算题
1.某生铁中含铁96%，多少吨生铁中含1000吨铁？
2.400克含80％Fe2O3的赤铁矿石中铁的质量是多少？与多少克含70％Fe3O4的磁铁矿石含铁量相同?
3.赤铁矿能用于炼铁的主要成分是Fe2O3其余都是杂质，某地生产赤铁矿含杂质35%，问500t矿石中含杂质多少t？能用于炼铁的Fe2O3成分占多少t？
第二章 炼铁炉料概述
高炉炼铁的原料：含铁炉料（人造或天然） 熔剂?（在烧结、球团中添加） 燃料 鼓风
高炉冶炼的产物：生铁（炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁） 高炉渣 除尘灰 高炉煤气
造块（烧结、球团）的目的:改善入炉含铁物料的物理性能、化学性能 （提高入炉含铁物料的质量） 使高炉冶炼获得良好的技术经济指标
燃料的种类：固体：木炭？ 焦炭 煤 液体：重油 气体：天然气
满足高炉内各区域对原、燃料性能的要求——要“精料”
精料是高炉操作稳定顺行的必要条件
熟——熟料，最好没有“生料”
高——品位高、碱度高、氧化度高、机械强度高
小——降低粒度上限
匀——提高粒度下限，缩小粒度范围，粒度均匀
净——粉末少 好——化学性能好
稳——物理性能、化学性能稳定，波动小（冶金性能）
铁矿石造块——是基于采矿过程中产生的粉矿、破碎作业中产生的粉矿、选矿过
程中产生的精矿不能满足入炉冶炼要求，而采取的处理方法
高炉对入炉料性能的要求：
· 炉料粒度大小适宜、均匀，粉末少，机械强度高，软化性熔滴性好——以保证炉内料柱透气性好
· 炉料品位高，有害杂质少，碱度适宜，还原性好 ——以降低炼铁焦比
上述要求可通过高温造块完全满足
造块方法：烧结法 球团法 压团法
焦化——属于煤粉的造块
目的：提高固体燃料的冶金性能，以适应高炉生产
5.烧结矿
铁矿粉烧结理论
烧结工艺流程
1.原料的接受、贮存、混匀、中和
2.熔剂、燃料的粒度准备 3.配料 4.混合 5.布铺底料、布混合料
6.点火、抽风烧结 7.热破碎、（热筛分） 8.冷却 9.整粒
分出： 成 品（50~ 5mm）
铺底料（25~15mm）
返 矿（ 5~ 0mm）
烧结矿带 燃烧带 预热带 干燥带 过湿带 原始料带 铺底料层
五层的变化过程？？.
5.4 水分在烧结过程中的行为
（1）烧结料中水分的主要来源
空气中带入的水 矿石、熔剂、燃料带入的水 制粒时添加的水
燃料中碳氢化合物燃烧时产生的水 料中含结晶水的矿物分解产生的水
（2）水分在烧结过程中的作用
制粒作用
在滚动过程中，被润湿的颗粒互相接触、聚集、重排，形成球核
继续在机械力作用下靠拢、紧密，使过剩的毛细水被挤到球核表面上来而裹住球核
继续滚动，球核就粘上一层润湿程度较低的物料，使核长大，在毛细力作用下制成小球
以改善料层的透气性
导热作用
水分改善了物料的导热性，料层中热交换条件十分良好
有利于使燃烧带限制在较窄的范围内
减少了烧结过程中料层的阻力
保证了在燃料消耗较少的情况下获得必要的高温
润滑作用
水分子覆盖在矿粉颗粒表面
降低表面粗糙度
减少气流阻力
起类似润滑剂的作用
助燃作用
不同的烧结料，适宜水分含量是不同的
粒度越细，比表面积越大，适宜水分越高
表面松散多孔的褐铁矿，烧结时含水量可达20%
致密的磁铁矿，烧结适宜水量为6~9%
烧结料最适宜水分的评判标准：
混合料达到最高的成球率 或：混合料达到最大的料层透气性
水分蒸发条件：气相中水汽的实际分压 P'H2O＜该温度下水的饱和蒸汽压 PH2O
减轻或消除过湿现象的途径：（1）热返矿预热混合料（2）蒸汽预热混合料（在二混机、混合料矿槽进行）（3）生石灰预热混合料 提高烧结混合料的湿容量 方法：使用生石灰
料层透气性指数主要取决于料层孔隙度ε及料粒比表面积 S料粒
提高料层透气性的途径
(1)提高料层孔隙度
加强烧结原料准备 强化制粒 配入粉矿、钢渣 预热混合料 采用铺底料
强化烧结操作
(2)降低料层物料的比表面积
避免物料过粉碎 配入粉矿 增加返矿 加强造球 增大料粒的平均直径
固相反应的意义？？
6. 烧结生产工艺及设备
强化混匀与制粒的措施
●延长混合造球时间●寻求高效混合机●控制加水量，改进加水方式
●预先制粒法●添加粘结剂●采用磁化水润湿混合料
布料要求与方法
布铺底料设备：铺底料矿槽（下口带闸门） 摆动漏斗
要求： 满足厚度沿台车宽度均匀
布混合料设备：梭式布料器 混合料矿槽 圆辊给料机 多辊布料器 松料器
要求:●满足厚度要求●料面平整●沿料层高度，混合料产生有益的成分、粒度偏析： 碳的分布自上而下逐渐减少
料的粒度自上而下逐渐变粗
●料层的水平层，混合料粒度、水分、成分沿台车宽度均匀分布
●保证料层具有一定的松散度和均一的良好的透气性
(2)点火要求
●足够高的点火温度●一定的点火时间●适宜的点火负压●点火烟气中氧含量充足●沿台车宽度，点火要均匀
(3)点火燃料
气体：焦炉煤气
高炉煤气与焦炉煤气的混合气体
天然气
液体：重油 固体：煤
(4)点火温度 1100±50 ℃ (5)点火时间：1min±为宜 保温时间1~2min
)点火装置 点火炉 点火保温炉 预热点火炉
烧结矿冷却的目的和要求
冷却目的 ：(1)便于进一步整粒；(2)通过整粒可分出合适粒度的铺底料；
(3)冷矿可直接用皮带输送机从烧结厂输送至炼铁厂，取消机车、运输车辆，免建铁路线，减小占地面积，节省大量设备和投资，且厂
区布置紧凑，改善总图运输；(4)高炉上料可用皮带输送机输送，易于实现自动化，增大输送能力，更能适应高炉大型化的要求；(5)高炉使用冷烧结矿：炉顶温度降低，有利于炉顶设备维护，延长炉顶设备使用寿命；吹损减少；可提高炉顶煤气压力，实现高压操作。 冷却要求：冷却至150℃以下
保证烧结矿强度，尽可能减少粉化
尽可能加快冷却速度，提高生产率
节省设备投资
冷却方法： 强制通风冷却 自然通风冷却 打水冷却
冷却方式： 鼓风冷却 抽风冷却
冷却设备： 烧结机 带式冷却机 环式冷却机
7. 球团矿生产
球团矿生产工艺原则流程
1）原料接受、贮存、准备 2）配料
3）混合、干燥 4）润磨
5）造球、筛分 6）布料
7）干燥、预热、焙烧、均热、冷却
8）筛分
+5mm成品
部分8～15mm铺底料
＜5mm返回再磨或送往烧结
或
1）原料接受、贮存、准备
2）磨矿、干燥 3）配料
4）混合 5）造球、筛分
6）布料 7）干燥、预热、焙烧、均热、冷却
8）筛分
+5mm成品
部分8～15mm铺底料
＜5mm返回再磨或送往烧结
铁精矿球团：将准备好的原料（细磨铁精矿或其它细磨粉状物料、粘结剂、或熔剂、或添加剂、或固体燃料等）按一定的比例配料、混匀，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥、焙烧或其它方法使其发生一系列的物理、化学变化而硬化固结，成为具有一定物理、化学性能的球团矿
细磨物料的表面特性：
分散度大
比表面积大 1500～1900cm2/g
比表面能大、表面分子受力不均衡、在表面的空间形成电场、表面吸附其他分子而荷电
晶格缺陷严重
根据水分在细磨物料中的形态，分为：
吸附水 薄膜水 毛细水 重力水
）吸附水作用：若物料层中仅有吸附水，则成球没有开始。
只有达到最大吸附水后转入薄膜水，成球才开始。
吸附水主要润湿矿粒表面，为薄膜水、毛细水发展创造条件
吸附水靠静电引力和分子间的范德华力形成
薄膜水的形成：固体颗粒表面达到最大吸附水层后，还有未被平衡掉的范德华力（即颗粒表面的电场引力、吸附水内层的分子引力），再进一步润湿颗粒时，在吸附水周围就形成薄膜水
颗粒间距越小，薄膜水的粘滞性就越大，颗粒就越不易相对移动，生球强度就越高。
分子结合水定义：最大吸附水＋薄膜水
分子结合水作用：细磨物料含水达到最大分子结合水后，就能在外力作用下表现出塑性性能，成球过程才明显开始
毛细水的作用
造球过程中，毛细水产生的毛细力起主导作用
当物料润湿到毛细水阶段，物料的成球过程才获得应有的发展
因为毛细水将水滴周围的颗粒拉向水滴中心，而形成了小球
毛细水形成原因：当含水超过最大分子结合水时，靠水的表面张力（即毛细压力）在颗粒形成的毛细管中保持的一种水分
毛细水在毛细压力和能引起毛细管形状、尺寸改变的外力作用下发生迁移
毛细水的分类：触点态毛细水 蜂窝态毛细水 饱和态毛细水
重力水的形成
当料层中含水超过最大毛细水之后，多余的水分不能被毛细管所持有，
受重力支配，水分沿矿粒间隙向下移动，这部分水就是重力水
重力水的作用：重力水在成球过程中是有害的，使生球粘结、变形，强度降低
细磨物料的成球过程：1）成核阶段2）球核长大阶段3）生球紧密阶段
每个阶段具有决定意义的作用是： 成核阶段——润湿
长大阶段——机械作用和润湿
紧密阶段——机械作用
常见矿物亲水性： 褐铁矿＞赤铁矿＞磁铁矿
消石灰可以增加生球的塑性，但消石灰用量过多，使成球速度降低
加水加料方法：加水遵循“滴水成球、雾水长大，无水紧密”的原则
加料遵循“球核形成区少加，球核长大区多加，生球紧密区不加”的原则
生球的干燥和焙烧固结
生球干燥的目的：
使球团能安全承受预热段的温度应力
↑球层透气性
↑焙烧速度 ↑设备生产率
↑成品球质量 ↑成品球质量的均匀性
↑成品球还原性
↑成品球强度
↓成品球含硫量
↓热耗
破裂温度——生球干燥时结构遭破坏时的初始温度
裂纹温度——生球干燥时表面开始产生裂纹的初始温度
爆裂温度——生球干燥时炸裂散开时的初始温度
生球结构破坏形式有两种：表面出现裂纹 整个生球炸裂散开
生球干燥破裂的原因：◆干燥过程中，生球表里产生湿度差，引起表里收缩不均
◆收缩不超过一定的限度，◆不均匀收缩过大◆水分不断减少，生球表、里湿度差减少◆生球内部只剩下与颗粒结合力非常强的薄膜水、吸附水◆若供热过多，球内产生的蒸汽就越多。
球产生爆裂：蒸发面越靠近球中心，蒸汽向外扩散的阻力就越大，过剩蒸汽压就越多，球爆裂的可能性就越大大
球团矿的焙烧固结目的：
提高干球抗压强度以满足运输和高炉冶炼要求（＞2500N/个）和还原性
提高球团矿的强度有许多方法，95%通过焙烧固结，5%通过低温固结
球团矿焙烧过程：干燥过程 预热过程 焙烧过程 均热过程 冷却过程
A. 磁铁矿球团固结形式：◆Fe2O3微晶键连接◆Fe2O3再结晶连接（是铁精矿氧化球团矿固相固结的主要形式，是Fe2O3微晶键固结
形式的发展）◆Fe3O4再结晶◆渣键连接
固结方式的比较：
Fe2O3再结晶最理想，球团矿强度高、还原性好
影响球团焙烧过程的因素
精矿粒度 球： 生球含碳 生球含硫 生球尺寸
气氛性质 加热速度
气 ： 焙烧温度 高温呆时 冷却制度
球团法与烧结法相比的特点：
1）对原料要求严格，品种单一
①原料适宜比表面积1500～1900cm2/g（-0.074mm85%以上）
②水分低于适宜的造球水分
③Fe品位高（60%以上），低SiO2
2）生球结构致密，在高温焙烧前应干燥、预热，以防热爆裂
3）球团矿形状一致，粒度均匀，料层透气性好，宜选用低负压风机（带式焙烧机或链篦机——回转窑）
4）大多数球团原料中不含固体燃料，所需热量由液体或气体燃料燃烧提供，且可循环使用
焙烧设备：竖炉法 带式焙烧机法 链箅机——回转窑——冷却机法
1）竖炉法
最早发展起来的的球团生产法
优点：设备简单，投资低
热效率高
操作、维修方便
缺点：单机能力小（＜2000 t/d）
受热不均匀，产品质量不均匀
只适合焙烧Fe3O4 、磁铁混合精矿
适合于中、小型企业
2）带式焙烧机法
优点：单机生产能力大（6000~6500 t/d）
热效率高
产品质量均匀
操作、维护方便
适应焙烧各种原料
缺点：材质要求高，需耐热合金钢
投资大
适合大型企业生产。
3）链箅机—回转窑球团法
优点：设备较简单
生产能力大（6500~12000 t/d）
适应各种原料
缺点：干燥、预热、焙烧、冷却分别在三台设备上进行
设备环节多，不便管理
回转窑要精心控制，否则可能结圈
适合大型企业生产。
金属化球团矿（预还原球团矿）
将生球或经氧化焙烧后的球团矿，在还原装置中用还原剂（固体和气体）进行预还原，除去铁氧化物中的氧，从而可得到部分或绝大部分金属铁的球团矿。
可用于高炉炼铁或电炉炼钢，大大降低焦比和提高生产能力
当炉料中金属铁每增加10%，焦比可降低5~6%，生产率提高5~6%
金属化球团矿和废钢相比：前者含杂质少，成分稳定，在生产中易操作管理，能生产各种合适成分的优质钢
冶炼周期缩短一半，产量提高45%，耐火材料、电极和氧气的消耗均相应降低
金属化率——已还原出来的金属铁量与球团矿内全铁量之比的百分数