下载文档第一篇：等离子体放电烧结的工艺
等离子体放电烧结的工艺
SPS)工艺是将
放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称金属等粉末装入石墨等材质制成的模具内，利用上、下模冲及通电电极将特定烧结电源和压制压力施加于烧结粉末，经放电活化、热塑变形和冷却完成制取高性能材料的一种新的粉末冶金烧结技术。放电等离子烧结具有在加压过程中烧结的特点，脉冲电流产生的等离子体及烧结过程中的加压有利于降低粉末的烧结温度。同时低电压、高电流的特征，能使粉末快速烧结致密。
一、等离子体热压烧结的工艺设备
SPS系统包括一个垂直单向加压装置和加压自动显示系统以及 一个计算机自动控制系统，一个特制的带水冷却的通电装置和支流脉冲烧结电源，一个水冷真空室和真空/空气/氢气/氧气/氢气气氛控制系统，各种内锁安全装置和所有这些装置的中央控制操作面板。一般放电等离子体热压烧结设备主要由三部分组成：
1、产生单轴向压力的装置和烧结模，压力装置可根据烧结材料的不同施加不同的压力
2、脉冲电流发生器，用来产生等离子体对材料进行活化处理；
3、电阻加热设备。
SPS是利用直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结方法，通过调节脉冲直流电的大小控制升温速率和烧结速度。整个烧结过程可在真空环境下进行，也可在保护环境下进行。烧结过程中，脉冲电流直接通过上下压头和烧结粉体或石墨模具，因此加热系统的热熔很小，升温和传热速度快，从而使快速升温烧结成为可能。SPS系统可用于短时间、低温、高压（500MPa~1000MPa）烧结，也可用于低压（20MPa~30MPa）、高温（1000℃~202_℃）烧结，因此广泛应用于金属、陶瓷和各种复合材料的烧结，包括一些用通常方法难以烧结的材料，如表面容易生成硬的氧化成的金属钛和铝，用SPS技术可在短时间内烧结得到90%~100%的致密度。
二、等离子体烧结工艺参数的控制 烧结气氛
烧结气氛对样品烧结的影响很大（真空烧结情况除外），合适的气氛将有助于样品的致密化。在氧气气氛下，由于氧被烧结物表面吸附或发生化学反应作用，使晶体表面形成正离子缺位型的非化学计量化合物，正离子空位增加，同时使闭口气孔中的氧可直接进入晶格，并和氧离子空位一样沿表面进行扩散，扩散和烧结加速。当烧结由正离子扩散控制时，氧化气氛或氧分压较高并有利于正离子空位形成，促进烧结；由负离子扩散控制时，还原气氛或较低的氧分压将导致氧离子空位产生并促进烧结。在氢气气氛下烧结样品时，由于氢原子半径很小，易于扩散并有利于闭口气孔的消除，氧化铝等类型的材料于氢气气氛下烧结可得到接近于理论密度的烧结体样品。烧结温度
烧结温度是等离子快速烧结过程中一个关键的参数之一。烧结温度的确定要考虑烧结体样品在高温下的相转变、晶粒的生长速率、样品的质量要求以及样品的密度要求。一般情况下，随着烧结温度的升高，试样致密度整体呈上升趋势，这说明烧结温度对样品致密度程度有明显的影响，烧结温度越高，烧结过程中物质传输速度越快，样品越容易密实。但是，温度越高，晶粒的生长速率就越快，其力学性能就越差。而温度太低，样品的致密度就很低，质量达不到要求。温度与晶粒大小之间的矛盾在温度的选择上要求一个合适的参数。等离子烧结时准确测量烧结温度是一个比较困难的问题。因为：
1、产生等离子体的微波或高频波严重干扰双金属热电偶，从而无法用热电偶测量温度。
2、由于等离子体发光和石英管遮挡的干扰，用光学高温测量计将引入较大的误差。
3、对于非常高温的烧结体用红外线测温仪，由于模具头两端受力不均匀，使得测量结果偏离准确值，因而引起实验误差。保温时间
延长烧结温度下的保温时间，一般都会不同程度地促进烧结完成，完善样品的显微结构，这对粘性流动机理的烧结较为明显，而对体积扩散和表面扩散机理的烧结影响较小。在烧结过程中，一般保温仅1分钟时，样品的密度就达到理论密度的96.5%以上，随着保温时间的延长，样品的致密度增大，但是变化范围不是很大，说明保温时间对样品的致密度虽然有一定的影响，但是作用效果不是很明显。但不合理地延长烧结温度下的保温时间，晶粒在此时间内急剧长大，加剧二次重结晶作用，不利于样品的性能要求，而时间太短会引起样品的致密化下降，因此需要选择合适的保温时间。升温速率
时间升温速率的加快，使得样品在很短的时间内达到所要求的温度，晶粒的生长时间会大大减少，这不仅有利于抑制晶粒的长大，得到大小均匀的细晶粒陶瓷，还能节约时间、节约能源以及提高烧结设备的利用率。但是，由于设备本身的限制，升温速率过快对设备会造成破坏性影响。因此在可允许的范围内尽可能的的加快升温速率。但是，在实测的实验数据中反映到。与烧结温度和保温时间不同，升温速率对样品致密度的影响显示出相反的结果，即随着升温速率的增大，样品致密度表现粗化逐渐下降的趋势，有学者提出这是因为在烧结温度附近升温速率的提高相当于缩短了保温时间，因而样品致密度会有所下降。
在实际的高温烧结过程中，升温过程一般分为三个阶段，分别为从室温至600℃左右、600℃至900℃左右、900℃至烧结温度： 第一阶段是准备阶段，升温速率相对比较缓慢；
第二阶段是可控的快速升温阶段，升温速率一般控制在100~500(℃min-1)；
第三阶段是升温的缓冲阶段，该阶段温度缓慢升至烧结温度，保温时间一般是1~7分钟，保温后随炉冷却，冷却速率可达300℃min-1。压力
压力对烧结的影响主要表现为素坯成型压力和烧结时的外压力。从烧结和固相反应机理容易理解，压力越大，样品中颗粒堆积就越紧密，相互的接触点和接触面积增大烧结被加速。这样能使样品得到更好的致密度，并能有效的抑制晶粒长大和降低烧结温度。因此选择的压力一般为30~50Mpa（实验允许的最大值）。不过有研究表明，当烧结时外压力为30Mpa和50Mpa时，样品的致密度相差并不大，这说明致密度随压力增大的现象仅在一定范围内较为明显。
以上说明，烧结温度、保温时间、升温速率构成了影响烧结体微观组织的主要因素。其中烧结温度和保温时间对烧结体微观组织影响最为显著，升温速率次之，烧结过程中压力对样品的微观组织的影响最小。
第二篇：放电等离子烧结系统(SPS)
粉末冶金研究先进设备-放电等离子烧结系统（SPS）随着高新技术产业的发展，放电等离子烧结系统（SPS）
新型材料特别是新型功能材料的种类和需求量不断增加，材料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering，简称SPS）是制备功能材料的一种全新技术，它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点，可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料，也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。国内外SPS的发展与应用状况
SPS技术是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结，因此在有的文献上也被称为等离子活化烧结或等离子辅助烧结（plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS）[1,2]。早在1930年，美国科学家就提出了脉冲电流烧结原理，但是直到1965年，脉冲电流烧结技术才在美、日等国得到应用。日本获得了SPS技术的专利，但当时未能解决该技术存在的生产效率低等问题，因此SPS技术没有得到推广应用。
1988年日本研制出第一台工业型SPS装置，并在新材料研究领域内推广使用。1990年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品，具有10～100t 的烧结压力和脉冲电流5000～8000A。最近又研制出压力达500t，脉冲电流为25000A的大型SPS装置。由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点，近几年国外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统，并利用SPS进行新材料的研究和开发[3]。1998年瑞典购进SPS烧结系统，对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作[4]。
国内近三年也开展了用SPS技术制备新材料的研究工作[1,3]，引进了数台SPS烧结系统，主要用来烧结纳米材料和陶瓷材料[5～8]。SPS作为一种材料制备的全新技术，已引起了国内外的广泛重视。SPS的烧结原理 3.1等离子体和等离子加工技术[9，10] SPS是利用放电等离子体进行烧结的。等离子体是物质在高温或特定激励下的一种物质状态，是除固态、液态和气态以外，物质的第四种状态。等离子体是电离气体，由大量正负带电粒子和中性粒子组成，并表现出集体行为的一种准中性气体。
等离子体是解离的高温导电气体，可提供反应活性高的状态。等离子体温度4000～10999℃，其气态分子和原子处在高度活化状态，而且等离子气体内离子化程度很高，这些性质使得等离子体成为一种非常重要的材料制备和加工技术。等离子体加工技术已得到较多的应用，例如等离子体CVD、低温等离子体PBD以及等离子体和离子束刻蚀等。目前等离子体多用于氧化物涂层、等离子刻蚀方面，在制备高纯碳化物和氮化物粉体上也有一定应用。而等离子体的另一个很有潜力的应用领域是在陶瓷材料的烧结方面[1]。
产成等离子体的方法包括加热、放电和光激励等。放电产生的等离子体包括直流放电、射频放电和微波放电等离子体。SPS利用的是直流放电等离子体。SPS装置和烧结基本原理
SPS装置主要包括以下几个部分：轴向压力装置；水冷冲头电极；真空腔体；气氛控制系统（真空、氩气）；直流脉冲及冷却水、位移测量、温度测量、和安全等控制单元。SPS的基本结构如图1所示。
SPS与热压（HP）有相似之处，但加热方式完全不同，它是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。通-断式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用[11]。SPS烧结时脉冲电流通过粉末颗粒如图2所示。在SPS烧结过程中，电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀的自身产生焦耳热并使颗粒表面活化。与自身加热反应合成法（SHS）和微波烧结法类似，SPS是有效利用粉末内部的自身发热作用而进行烧结的。SPS烧结过程可以看作是颗粒放电、导电加热和加压综合作用的结果。除加热和加压这两个促进烧结的因素外，在SPS技术中，颗粒间的有效放电可产生局部高温，可以使表面局部熔化、表面物质剥落；高温等离子的溅射和放电冲击清除了粉末颗粒表面杂质（如去处表面氧化物等）和吸附的气体。电场的作用是加快扩散过程[1，9，12]。SPS的工艺优势
SPS的工艺优势十分明显：加热均匀，升温速度快，烧结温度低，烧结时间短，生产效率高，产品组织细小均匀，能保持原材料的自然状态，可以得到高致密度的材料，可以烧结梯度材料以及复杂工件[3，11]。与HP和HIP相比，SPS装置操作简单，不需要专门的熟练技术。文献[11]报道，生产一块直径100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不锈钢梯度材料（FGM）用的总时间是58min，其中升温时间28min、保温时间5min和冷却时间25min。与HP相比，SPS技术的烧结温度可降低100～200℃[13]。
SPS在材料制备中的应用
目前在国外，尤其是日本开展了较多用SPS制备新材料的研究，部分产品已投入生产。SPS可加工的材料种类如表1所示。除了制备材料外，SPS还可进行材料连接，如连接MoSi2与石磨[14]，ZrO2/Cermet/Ni等[15]。
近几年，国内外用SPS制备新材料的研究主要集中在：陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物，复合材料和功能材料等方面。其中研究最多的是功能材料，他包括热电材料[16]、磁性材料[17]、功能梯度材料[18]、复合功能材料[19]和纳米功能材料[20]等。对SPS制备非晶合金、形状记忆合金[21]、金刚石等也作了尝试，取得了较好的结果。梯度材料
功能梯度材料（FGM）的成分是梯度变化的，各层的烧结温度不同，利用传统的烧结方法难以一次烧成。利用CVD、PVD等方法制备梯度材料，成本很高，也很难实现工业化。采用阶梯状的石磨模具，由于模具上、下两端的电流密度不同，因此可以产生温度梯度。利用SPS在石磨模具中产生的梯度温度场，只需要几分钟就可以烧结好成分配比不同的梯度材料。目前SPS成功制备的梯度材料有：不锈钢/ZrO2；Ni/ZrO2；Al/高聚物；Al/植物纤维；PSZ/T等梯度材料。在自蔓延燃烧合成（SHS）中，电场具有较大激活效应和作用，特别是场激活效应可以使以前不能合成的材料也能成功合成，扩大了成分范围，并能控制相的成分，不过得到的是多孔材料，还需要进一步加工提高致密度。利用类似于SHS电场激活作用的SPS技术，对陶瓷、复合材料和梯度材料的合成和致密化同时进行，可得到65nm的纳米晶，比SHS少了一道致密化工序[22]。利用SPS可制备大尺寸的FGM，目前SPS制备的尺寸较大的FGM体系是ZrO2(3Y)/不锈钢圆盘，尺寸已达到100mm×17mm[23]。
用普通烧结和热压WC粉末时必须加入添加剂，而SPS使烧结纯WC成为可能。用SPS制备的WC/Mo梯度材料的维氏硬度（HV）和断裂韧度分别达到了24Gpa和6Mpa·m1/2,大大减轻由于WC和Mo的热膨胀不匹配而导致热应力引起的开裂[24]。热电材料
由于热点转换的高可靠性、无污染等特点，最近热电转换器引起了人们的极大兴趣，并研究了许多热电转换材料。经文献检索发现，在SPS制备功能材料的研究中，对热电材料的研究较多。(1)热电材料的成分梯度化氏目前提高热点效率的有效途径之一。例如，成分梯度的βFeSi2就是一种比较有前途的热电材料，可用于200～900℃之间进行热电转换。βFeSi2没有毒性，在空气中有很好的抗氧化性，并且有较高的电导率和热电功率。热点材料的品质因数越高（Z=α2/kρ，其中Z是品质因数，α为Seebeck系数，k为热导系数，ρ为材料的电阻率），其热电转换效率也越高。试验表明，采用SPS制备的成分梯度的βFeSix(Si含量可变)，比βFeSi2的热电性能大为提高[25]。这方面的例子还有Cu/Al2O3/Cu[26],MgFeSi2[27], βZn4Sb3[28],钨硅化物[]29]等。
(2)用于热电制冷的传统半导体材料不仅强度和耐久性差，而且主要采用单相生长法制备，生产周期长、成本高。近年来有些厂家为了解决这个问题，采用烧结法生产半导体致冷材料，虽改善了机械强度和提高了材料使用率，但是热电性能远远达不到单晶半导体的性能，现在采用SPS生产半导体致冷材料，在几分钟内就可制备出完整的半导体材料，而晶体生长却要十几个小时。SPS制备半导体热电材料的优点是，可直接加工成圆片，不需要单向生长法那样的切割加工，节约了材料，提高了生产效率。
热压和冷压-烧结的半导体性能低于晶体生长法制备的性能。现用于热电致冷的半导体材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se，目前最高的Z值为3.0×10/K，而用SPS制备的热电半导体的Z值已达到2.9～3.0×10/K，几乎等于单晶半导体的性能[30]。表2是SPS和其他方法生产BiTe材料的比较。铁电材料
用SPS烧结铁电陶瓷PbTiO3时，在900～1000℃下烧结1～3min,烧结后平均颗粒尺寸<1μm，相对密度超过98%。由于陶瓷中孔洞较少[31]，因此在101～106HZ之间介电常数基本不随频率而变化。
用SPS制备铁电材料Bi4Ti3O12陶瓷时，在烧结体晶粒伸长和粗化的同时，陶瓷迅速致密化。用SPS容易得到晶粒取向度好的试样，可观察到晶粒择优取向的Bi4Ti3O12陶瓷的电性能有强烈的各向异性[32]。
用SPS制备铁电Li置换IIVI半导体ZnO陶瓷，使铁电相变温度Tc提高到470K，而以前冷压烧结陶瓷只有330K[34]。磁性材料
用SPS烧结Nd Fe B磁性合金，若在较高温度下烧结，可以得到高的致密度，但烧结温度过高会导致出现温度过高会导致出现α相和晶粒长大，磁性能恶化。若在较低温度下烧结，虽能保持良好的磁性能，但粉末却不能完全压实，因此要详细研究密度与性能的关系[35]。SPS在烧结磁性材料时具有烧结温度低、保温时间短的工艺优点。Nd Fe Co V B 在650℃下保温5min,即可烧结成接近完全密实的块状磁体，没有发现晶粒长大[36]。用SPS制备的865Fe6Si4Al35Ni和MgFe2O4的复合材料（850℃，130MPa），具有高的饱和磁化强度Bs=12T和高的电阻率ρ=1×10Ω·m[37]。
以前用快速凝固法制备的软磁合金薄带，虽已达到几十纳米的细小晶粒组织，但是不能制备成合金块体，应用受到限制。而现在采用SPS制备的块体磁性合金的磁性能已达到非晶和纳米晶组织带材的软磁性能[3]。纳米材料
致密纳米材料的制备越来越受到重视。利用传统的热压烧结和热等静压烧结等方法来制备纳米材料时，很难保证能同时达到纳米尺寸的晶粒和完全致密的要求。利用SPS技术，由于加热速度快，烧结时间短，可显著抑制晶粒粗化。例如：用平均粒度为5μm的TiN粉经SPS烧结（1963K，196～382MPa，烧结5min），可得到平均晶粒65nm的TiN密实体[3]。文献[3]中引用有关实例说明了SPS烧结中晶粒长大受到最大限度的抑制，所制得烧结体无疏松和明显的晶粒长大。在SPS烧结时，虽然所加压力较小，但是除了压力的作用会导致活化能力Q降低外，由于存在放电的作用，也会使晶粒得到活化而使Q值进一步减小，从而会促进晶粒长大，因此从这方面来说，用SPS烧结制备纳米材料有一定的困难。但是实际上已有成功制备平均粒度为65nm的TiN密实体的实例。在文献[38]中，非晶粉末用SPS烧结制备出20～30nm的Fe90Zr7B3纳米磁性材料。另外，还已发现晶粒随SPS烧结温度变化比较缓慢[7]，因此SPS制备纳米材料的机理和对晶粒长大的影响还需要做进一步的研究。非晶合金的制备
在非晶合金的制备中，要选择合金成分以保证合金具有极低的非晶形成临界冷却速度，从而获得极高的非晶形成能力。在制备工艺方面主要有金属浇铸法和水淬法，其关键是快速冷却和控制非均匀形核。由于制备非晶合金粉末的技术相对成熟，因此多年来，采用非晶粉末在低于其晶化温度下进行温挤压、温轧、冲击（爆炸）固化和等静压烧结等方法来制备大块非晶合金，但存在不少技术难题，如非晶粉末的硬度总高于静态粉末，因而压制性能欠佳，其综合性能与旋淬法制备的非晶薄带相近，难以作为高强度结构材料使用[39]。可见用普通粉末冶金法制备大块非晶材料存在不少技术难题。
SPS作为新一代烧结技术有望在这方面取得进展，文献[40]中利用SPS烧结由机械合金化制取的非晶Al基粉末得到了块状圆片试样（10mm×2mm），磁非晶合金是在375MPa下503K时保温20min制备的，含有非晶相和结晶相以及残余的Sn相。其非晶相的结晶温度是533K。文献[41]中用脉冲电流在423K和500MPa下制备了Mg80Ni10Y5B5块状非晶合金，经分析其中主要是非晶相。非晶Mg合金比A291D合金和纯镁有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度，非晶化改善了镁合金的抗腐蚀抗力。从实践来看，可以采用SPS烧结法制备块状非晶合金。因此利用先进的SPS技术进行大块非晶合金的制备研究很有必要。
放电等离子烧结（SPS）是一种低温、短时的快速烧结法，可用来制备金属、陶瓷、纳米材料、非晶材料、复合材料、梯度材料等。SPS的推广应用将在新材料的研究和生产领域中发挥重要作用。
SPS的基础理论目前尚不完全清楚，需要进行大量实践与理论研究来完善，SPS需要增加设备的多功能性和脉冲电流的容量，以便做尺寸更大的产品；特别需要发展全自动化的SPS生产系统，以满足复杂形状、高性能的产品和三维梯度功能材料的生产需要[42]。
对实际生产来说，需要发展适合SPS技术的粉末材料，也需要研制比目前使用的模具材料（石墨）强度更高、重复使用率更好的新型模具材料，以提高模具的承载能力和降低模具费用。
在工艺方面，需要建立模具温度和工件实际温度的温差关系，以便更好的控制产品质量。在SPS产品的性能测试方面，需要建立与之相适应的标准和方法。国内需求
根据中国粉末冶金协会统计的数据，34家国内大中型粉末冶金生产企业（占53 家企业数量的64%）的累计产量长期占53家企业生产产量的占比高达85%，其中大多数汽车粉末冶金零部件生产商集中在这34 家企业中。过去十年，受益于汽车产量的增长，汽车用粉末冶金零部件需求也呈现快速增长的态势。未来，除了汽车行业本身的增长，粉末冶金零件需求也将受益于进口替代和对机加工零件替代的双重替代，单车的粉末冶金用量将明显提升，保障传统汽车粉末冶金零部件的需求将保持平稳增长。
行业集中度高，粉末冶金零部件需求稳定
[3]
从行业趋势来看，进入202_ 年以后，由于价格的优势，世界粉末冶金的生产重心逐步往中国转移，日本本土的产量出现了明显的下降。根据中国粉末冶金协会的统计，以34 家粉末冶金企业产量为基数，202_/202_/202_ 车用粉末冶金的单车用量分别为3.1/3.6/3.76kg/辆，用量增长趋势明显，在经历了202_ 年短暂的下滑后，202_年又重回3.71kg/辆的水平。产业信息网认为，考虑到车辆节能、轻量化及产品精度化的诉求，伴随未来中国粉末冶金生产企业规模做大，技术加强和依旧强劲的成本优势，车用粉末冶金零件进口替代趋势下的需求增长仍将持续发生。
根据调研的结果，中国202_ 年平均单车汽车粉末冶金制品的用量至少有6kg，这其中2.3kg 的差额就是未有统计在内来自国外的粉末冶金用量（发动机进口或部分组装零件进口），这部分进口替代需求构成了未来粉末冶金零部件需求增长的一部分。我们保守估计，未来车用粉末冶金国产化的替代率占据目前单车用量的6%-7%。
第三篇：烧结自动化工艺介绍
烧结自动化工艺介绍
高炉炼铁所使用的主要含铁原料是烧结矿。近几年，我国生铁产量不断上升，烧结矿用量大幅增加，提高烧结矿的质量、降低消耗、节约能源、保护环境在烧结生产中显得越来越重要，也是烧结生产工艺技术发展的永恒的课题和方向。
一、中国烧结技术发展情况
1、建设现代化混匀料场，优化用料结构
一大批钢铁企业建立了现代化的原料厂，进口粉矿的使用改善了烧结用料，使含铁原料得到了优化，所生产的烧结矿不但产量高、质量好，环保也有所改善，工序能耗也低。
2、小型烧结设备向大型化转变
烧结机大型化已普遍受到认同，新上烧结机普遍大型化，小型烧结机大都延长扩大面积或淘汰。、一般的混匀制粒到强化混匀制粒的转变
混合制粒时间的延长，由传统的一混和二混30 ～ 60 S 和50 ～80 S延长至120 S 和 180 S，有的甚至增加三段混合，混合制粒时间高达480 S 以上。并多方面采取强化制粒措施，增加石灰用量，烧结粉尘预先制粒，添加各种增效节能添加剂，在混合机进出口料端设导料板和挡圈并安装强化造球挡料板，采用含油尼龙衬板和雾化喷水等提高了混合料 的成球率和小球强度，混合料透气性大为提高，为厚料层烧结创造了条件。
4、酸性及自熔性烧结矿向高碱度烧结转变
由于高碱度烧结矿还原性能及强度好，从1979年初，高碱度烧结矿的技术在全国得到推广。以高碱度烧结矿为主搭配部分酸性炉料(球团矿、块矿)已成为我国公认的高炉合理的炉料结构。
5、薄料层向厚料层的转变
1985年以前，重点钢铁企业烧结厂的料层厚度为220 ～ 250 m m，生产采用薄铺块砖的方针。烧结矿强度及环保差，工序能耗高达105 kg／ t(标煤)，1985年以后，随着烧结新技术，如球团烧结法、配加合理的生石灰用量及生石灰消化技术、预热混合料、各种增效节能添加剂等的实施，提高了料层的透气性，为厚料层烧结提供 了条件和保障。
目前，我国厚料层烧结已达到国际最先进的水平。尤其是莱钢烧结机，烧结机布料厚度已高达到 750～800 m m，居国际和国内领先水平。
6、生产热烧结矿向冷烧结矿的转变
1970 年以前，我国烧结机大部分生产热烧结矿，不能生产冷烧结矿，主要原因是烧结矿冷却设备不过关。1985年以后，解决了大型烧结机的冷却设施，实现了烧结矿的冷却。烧结矿冷却的实现，解决了烧结矿的整粒筛分，为烧结机采用铺底料创造了条件，也为高炉长寿、高产奠定了基础。
7、低品位烧结矿向高品位烧结矿的转变
1998年以前，我国重点钢铁企业烧结厂烧结矿的品位仅为52％左右。近几年，由于进口高品位矿增多和国内精粉品位的提高，烧结矿品位逐步提高，已达54％以上，不少烧结 厂达到 58％ ～ 60％，烧结矿FeO 和Si O下降。有的厂已实现高铁低硅的烧结法。
8、烧结机低作业率向高作业率的转变
1985年以前，我国烧结机作业率较低，重点钢铁企业烧结厂和地方骨干企业烧结厂作业率仅为 79．26％和73．85％。1989年以后 由于普遍采用了新型结构和材质的没备，管理和操作水平的提高，烧结机的作业率普遍提高，烧结机的产能得到有效发挥。
9、人工操作向高度自动化转变
1970年以前，我国烧结厂的操作如人工跑盘配料、烧结机速度和点火温度的控制、混合料水分的控制等全凭简单的仪表和人工操作，稳定性很差。而目前新建和改扩建的大型和中型烧结机几乎都采用了较为完善的过程监控和控制项目，并采用计算机系统对全厂的生产过程自动进行操作、监视 控制及生产管理。有些厂还采用了模糊控制系统技术，人 工智能也在开发之中。
10、机械除尘向高效除尘的转变
烧结烟气除尘和环境除尘设备实现由多管或旋风除向高效布袋除尘和干式电除尘的转变，除尘效率大大提高，高达99％以上，环保大为改观。
11、中温废气由不可回收利用向回收利用的转变
1980年以前，我国烧结生产中产生的中温废气主要是环冷机、带冷机冷却烧结矿产生的中、低温废气，一般直接排放不回收利用。1985 年后相继建成了一批余热回收装置，有用于点火保温炉做助燃风的，有用于热风烧结的，有用于生产热水或蒸汽的，虽然起步较晚但有起色，经济效益显著。
二、烧结的概念
烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
三、烧结工艺流程介绍
1、铁矿粉造块的目的：
◆综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类。
◆去除有害杂质，回收有益元素，保护环境。
◆改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。
2、铁矿粉造块的方法：烧结法和球团法。
3、铁矿粉造块后的产品：分别为烧结矿和球团矿。（供高炉炼铁生产的主要原料）
4、目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如下图所示。主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。
5、烧结的原材料准备:
含铁原料：含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。
熔剂：要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。
燃料： 主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。
6、烧结的配料与混合: 配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。
配料方法：质量配料法，即按原料的质量配料；通过电子计量设备，按一定比例配兑原材料。
混合目的：使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合的方法：加水润湿、混匀和造球。根据原料性质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。用粒度10～Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善高炉透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于2．5～3min。我国烧结厂大多采用二次混合。
7、配料与混合的主要设备: 电子计量称：对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。
主要用到的自动化产品：称重传感器、速度传感器、数显表、变频器、电动机。
混合机：混合机械是利用机械力和重力等，将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。
8、烧结生产：
烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。
布料:将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业
当采用铺底料工艺时，在布混合料之前，先铺一层粒度为10～25mm，厚度为20～25mm的小块烧结矿作为铺底料，其目的是保护炉箅，降低除尘负荷，延长风机转子寿命，减少或消除炉箅粘料。铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。目前采用较多的是圆辊布料机布料。
点火：点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。
点火要求有足够的点火温度，适宜的高温保持时间，沿台车宽度点火均匀。点火温度取决于烧结生成物的熔化温度。常控制在1250±50℃
点火时间通常40～60s。
点火真空度4～6kPa。
点火深度为10～20mm。
烧结：准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。
烧结风量：平均每吨烧结矿需风量为3200m3，按烧结面积计算为(70～90)m3／(cm2．min)。
真空度：决定于风机能力、抽风系统阻力、料层透气性和漏风损失情况。
料层厚度：合适的料层厚度应将高产和优质结合起来考虑。国内一般采用料层厚度为250～500mm。
机速：合适的机速应保证烧结料在预定的烧结终点烧透烧好。实际生产中，机速一般控制在1.5～4m／min为宜。
烧结终点的判断与控制：控制烧结终点，即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机终点一般控制在倒数第二个风箱处，大型烧结机控制在倒数第三个风箱处。
例：带式烧结机抽风烧结过程是自上而下进行的，沿其料层高度温度变化的情况一般可分为5层，各层中的反应变化情况如图2—5所示。点火开始以后，依次出现烧结矿层，燃烧层，预热层，干燥层和过湿层。然后后四层又相继消失，最终只剩烧结矿层。
①烧结矿层
经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料层中矿物产生熔融，随着燃烧层下移和冷空气的通过，生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。这层的主要变化是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新矿物，还有吸入的冷空气被预热，同时烧结矿被冷却，和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。②燃烧层
燃料在该层燃烧，温度高达1350～1600℃，使矿物软化熔融黏结成块。该层除燃烧反应外，还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。
③预热层
由燃烧层下来的高温废气，把下部混合料很快预热到着火温度，一般为400～800℃。此层内开始进行固相反应，结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿局部被氧化。④干燥层
干燥层受预热层下来的废气加热，温度很快上升到100℃以上，混合料中的游离水大量蒸发，此层厚度一般为l0～30mm。实际上干燥层与预热层难以截然分开，可以统称为干燥预热层。该层中料球被急剧加热，迅速干燥，易被破坏，恶化料层透气性。⑤过湿层
从干燥层下来的热废气含有大量水分，料温低于水蒸气的露点温度时，废气中的水蒸气会重新凝结，使混合料中水分大量增加而形成过湿层。此层水分过多，使料层透气性变坏，降低烧结速度。
四、烧结工艺参数对烧结过程产品的影响
精矿粉是烧结的主要原料，它是选矿厂的最终产品。物理化学性能对烧结矿 质量影响最大。具体要求如下： 1．含铁量（矿石品位）
铁精矿的含铁量是衡量铁精矿粉质量的指标。精矿含铁量越高，生产出的烧结 矿含铁量也高，经济价值越高，铁精矿粉含铁量一般在55%-65%，当然越高越好。2．脉石成分及含量
要求精矿粉的脉石矿物含量要少，而和含量高一些，经济价值也会高一些。3．有害杂质
硫、磷、砷、铜、铅、锌、钾、钠。铁矿石中有害杂质含量越少越好。4．铁精矿粉的粒度
精矿粒度很细，用网目表示，小于200目的占60%以上，精矿粒度粗细与矿石 的晶粒大小有关，与磨矿生产工艺有关。
烧结用的精矿粒度不宜太细，一般小于0.074mm（-200目）的量小于80%。5．成分稳定
6．铁精矿粉的烧结性能
铁精矿粉的烧结性能对烧结过程和烧结矿的产量、质量都有十分重要的影响。了解各种精矿烧结性能，选择和搭配使用烧结性能不同的铁精矿粉，合理掌握烧结因素，是充分利用资源，达到优质高产的有效措施。
第四篇：烧结球团工艺100问
烧结球团工艺100问
15、什么是全水量
答：吸附水、薄膜水、毛细水、重力水的总含量称为全水量。
16、铁矿粉的成球过程分几个阶段
答：分三个阶段︰母球形成、母球长大和生球紧密。
17、母球的形成的原理
答：当矿粉被湿润到最大分子结合水后，其颗粒表面形成薄膜水膜。在造球机运转过程中的搓揉作用下和颗粒一起变形可形成公共水化膜，而使彼此接触的矿粒粘结起来，成球过程开始。但由于颗粒间接触不太紧密，薄膜水的作用不大，成球很困难。若进一步润湿，则在颗粒的接触处形成毛细水，在毛细压力的作用下使周围的矿粒联系起来形成小的聚集体。继续润湿，并在机械力的作用下，聚集体中的颗粒重新排列，逐渐紧密，毛细管尺寸和形状随之变化，粒子间结合力得以增强，从而形成较为坚实稳定的小球，称为母球或球核。这种母球内部还较疏松，存在着被空气充填的空隙，因而强度是不大的。
18、母球长大的原理
答：已经形成的母球随造球机的转动而继续滚动，在此过程中受到挤压、碰撞、搓揉等机械力的作用，其
内部颗粒不断压紧，毛细管尺寸变小形状改变，把多余的毛细水挤到母球表面，借助毛细水的粘结作用将新矿粉粘附在母球上，如此反复进行，母球不断长大。
19、母球长大的方式
答：聚结长大、成层长大、剥磨转移长大。20、母球聚结长大的特点
答：在母球水分较高塑性较好时，在不断运转过程中彼此碰撞，可能发生两个或多个母球相互结合在一起，使母球迅速长大。其长大特点是：初期长大速度快，随后因表面水分减少，长大速度逐渐降低，直到生球中的水分不能再被挤压出为止。
21、母球成层长大的特点
答：当物料均匀连续地加入造球机时，表面含水较高的母球在滚动过程中遇到矿粉便将湿度较低的新矿粉粘附在表面形成连续层，再继续滚动时新粘上的这层湿矿粉被压紧，多余的毛细水被挤到表面再粘一层新矿粉，如此反复多次母球就像滚雪球一样不断长大，直到生球中颗粒间的摩擦力比滚动时的机械压密作用力大时为止。
22、母球剥磨转移长大的特点
答：母球在造球机的运转过程中，有少数球粒会因表层水分不足粘结不牢，在相互剥磨过程中破损及开裂，产生碎片粘附在别的球上。这种长大方式称为剥磨转移长大。
23、影响生球尺寸的因素
答：生球的尺寸受物料的水分含量影响和塑性影响。水分含量高、塑性好的原料比水分含量低、塑性差的原料所制得的生球尺寸大。
24、影响母球长大方式的因素
答：母球长大方式除受加料方法和水分多少影响外，还与原料亲水性有关。亲水性好的物料以聚集长大为主，亲水性差的物料则以成层长大为主。
25、生球的紧密原理
答：当母球长大到符合要求的尺寸后，即停止补充润湿。母球继续在造球机中滚动，使生球内的颗粒发生选择性的按最大接触面排列，进一步靠近压紧，毛细管尺寸不断缩小，毛细水被挤压出来，以致颗粒间薄膜水层能相互连接形成公共薄膜水。生球内各颗粒之间便产生强大的分子粘结力、毛细粘结力和内摩擦阻力，生球具有很高的机械强度。
26、成球阶段的意义
答：成球的三个阶段是在同一造球机中完成的，很难截然分开。由分析可见：成球的第一阶段，加水润湿具有决定意义；在第二阶段，除润湿作用外，机械作
用也有重大影响。而第三阶段，机械作用是决定因素。
27、影响矿粉成球的因素
答：影响铁矿粉造球的因素很多，可归结为原料性质和造球工艺条件两个方面。
28、原料性质对矿粉成球的影响 答：
1、原料的天然性质。
2、原料粒度及粒度组成。
3、原料的水分。
4、添加物的影响。
29原料的天然性质对矿粉成球的影响
答：主要是颗粒表面的亲水性和颗粒形状的影响。颗粒表面的亲水性越强，水与固体颗粒的润湿接触角愈小，矿粒易于被润湿，薄膜水和毛细水的含量愈高，毛细水的作用力愈强，迁移速度也愈快，因而成球性愈好。而呈矩形或多角形且表面光滑者，接触面积小，成球性差。
30、原料粒度及粒度组成对矿粉成球的影响 答：粒度小，组成不均匀，成球性好。生球长大快，强度高。一般磁铁矿的粒度上限应不大于0.2㎜，而小于200目的应大于80％。赤铁矿小于200目的应大于70％。
31、原料水分对矿粉成球的影响
答：原料含水量影响成球速度和生球强度。水分不足：母球长大慢，颗粒接触不紧密，结合力减弱，球粒强度差。原料水分过多：使生球长的过大，粒度不均匀，还容易使造球机粘结，破坏造球料的运动状态，增大造球机负荷。过湿的生球强度低，在运输过程中易变形、粘结、破裂，在干燥过程中料层透气性变坏，“破裂温度”降低，导致干燥、焙烧、固结时间延长，产、质量下降。
32、添加物对造球的影响
答：可以改善物料的成球性，提高生球强度，特别是提高生球干燥时的爆裂温度。这样可以加速生球的干燥速度，缩短干燥时间，提高球团矿的产量和质量。
33、皂土（膨润土）的结构特点
答：吸水性很强，吸水后体积大大膨胀，具有很高的分散性，比表面积很大，亲水性很强，在水中泡胀最多能吸收600-700％的水分，具有很强的胶体性质。皂土属于含水的铝硅酸盐物质，理论化学式为：Al2（si4O10）（OH）2含siO2高达60%以上。粒度要求小于200目的打99%以上。
34、造球工艺条件包括哪些
答：造球工艺条件包括造球机的工艺参数和造球操作两个方面。
35、造球工艺参数对成球的影响
答：圆盘造球机的工艺参数主要包括：倾角、转速和边高等。它们是相互制约的三者必须配合得当，才能使造球机达到高产、优质的造球效果。
36、圆盘造球机的倾角对成球的影响
答：圆盘造球机的倾角a一般可在45°-50°之间调节，它与造球机的圆周速度有关。倾角较大，为使物料能被带到规定的高度，则要求较高的转速。若转速一定，则倾角的事宜值就一定。当小于适宜倾角时，物料的滚动性能变坏，物料会被甩到盘边造成盘心“空料”因而滚动成型条件恶化。当大于适宜倾角时，物料带不到母球形成区，造成圆盘有效工作面积缩小。在一定范围内适当增大倾角，可提高生球的滚动速度和向下滚落的动能，对生球的压密是有利的。
37、圆盘造球机的转速对成球的影响
答：一般可用圆周速度表示。当直径和倾角一定时，转速只能在一定范围内变动。若转速过小，产生的离心力也小，物料不能被带到圆盘的顶点，会造成母球形成区间“空料”，母球下滚时由于滚动路径较短和积蓄的能量较小，因而压密作用减小，生球强度降低。若转速较大，离心力也大，造成盘心“空料”，使物料与母球不能按粒度分开，甚至导致母球滚动成型过程
停止。在一定范围内适当增大倾角，提高转速，可使物料在单位时间内滚动次数增加，生球所受的机械作用力加强，有利于提高生球产量和强度。
38、圆盘造球机的边高和直径对成球的影响
答：圆盘造球机的边高和直径与造球物料的性质有关，可按圆盘直径的0.1-0.12倍考虑。若物料粒度粗，粘性大，盘边可高一些。若粒度细，粘性小，盘边就应低一些。边高影响造球机的容积填充率。边高愈大，倾角越小，则容积填充率愈大。一般容积填充率为10%-20%。
39、底料状态对成球的影响
答：因为生球在底料上不断滚动，变得紧密和潮湿，容易粘附新的原料，既降低母球长大速度，又使底料逐渐增厚，加大造球机负荷。当增加到一定厚度时，会大块脱落，影响造球机正常工作。为此，要求底料保持疏松和一定的厚度。40、刮板位臵对成球的影响
答：在离盘一定距离安臵刮板，对母球长大和减轻底盘负荷是有利的。刮板的合理配臵，还可控制造球料在圆盘造球机上的运动路径，有助于提高成球速度和生球强度。
41、合理的刮板布臵应符合什么要求
答：整个圆盘和周边都应刮到，保证造球机不堆积料，但刮板所划圆环不要重复，以减少刮板对造球机的阻力和磨损。刮板应有利于最大限度地增加圆盘的有效工作面，不能干扰母球的运动轨迹，因此在母球长大区一般不设刮板。但当母球的形成速度超过母球长大速度时，可在母球长大区设一辅助刮板，把较大的母球刮到长球区，促使其加速长大，而让小母球和散料顺着辅助刮板所引导的方向在它下面继续通过。
42、加水方法对成球的影响
答：用于造球的物料，水分应略低于生球的适宜水分，而在造球过程中补充少量的水有利于控制生球粒度，加速母球的形成、长大和压密。为此应采用“滴水成球，雾水长大，无水紧密”的操作方法，即将大部分的补充水成滴状加在母球形成区的物料流上，这时在水滴的周围由于毛细力和机械力的作用，散料能很快形成母球。其余少量的补充水则以喷雾状加在母球长大区的母球表面上，促使母球迅速长大。在生球紧密区，长大了的生球在滚动和受搓压的过程中，毛细水从内部被挤出，会使生球表面过湿，因此应禁止加水，以防生球粘结和强度降低。
43、加料方法对成球的影响
答：把小部分物料加在母球形成区，大部分物料加在
母球长大区，在生球紧密区则禁止加料。
44、对生球质量的要求
答：生球质量对干燥和焙烧、固结过程的影响很大，最终将影响到球团矿的产量和质量。对生球质量的要求是：粒度适宜而均匀，强度高而热稳定性好。生球的粒度决定成品球团矿粒度，它取决于球团矿的用途，过去一般为9-15㎜，其粒度宜控制为9-12㎜，为了使生球在运输和干燥过程中不致破裂，一般抗压强度应不小于14.71-19.61N／个球。落下强度要求：生球反复自0.5米高度自由落在钢板上，直至破裂的次数不小于4次。
45、生球的热稳定性对生球的干燥速度的影响 答：生球的热稳定性对生球的干燥速度影响很大。热稳定性差者，在快速加热的情况下，因水分剧烈蒸发，表面和中心收缩量不同引起热应力，使生球爆裂，影响干燥速度和球团矿的焙烧质量。其热稳定性用生球加热时开始爆裂的温度表示，一般应高于350-450℃。爆裂温度高，干燥时可采用较快的升温速度，从而提高设备生产率和干燥质量。
46、生球干燥的意义
答：生球在预热和焙烧之前，先干燥，可提高设备生产率，改善球团矿的焙烧质量。
47、生球干燥的机理
答：未经干燥的生球，易产生塑性变形和裂纹，在高温下水分猛烈蒸发，会导致生球的爆裂，严重恶化料层透气性，既降低焙烧速度，又使焙烧不均匀。对于磁铁精矿或高硫矿粉球团，在事先干燥后则可避免大量水分在预热段蒸发而阻碍Fe3O4和硫化物的氧化作用，有利于改善球团矿的还原性，提高固结强度，降低热量消耗和球团矿含硫量。
48、生球在干燥过程中强度的变化
答：随着干燥过程的进行，毛细水减少，毛细管收缩，毛细力增加，颗粒间的粘结力增强，生球的抗压强度逐渐提高。水分进一步蒸发，毛细水消失，毛细粘结力随之消失，生球强度理应降低，但由于收缩使颗粒靠拢，增加了颗粒之间的分子作用力和摩擦阻力。生球的强度反而提高。干燥后生球的强度与造球原料的性质和粒度组成有关。
49、生球在干燥过程中发生裂纹与爆裂
答：生球在干燥过程中收缩，虽增加了粒子间的结合力，但由于收缩不均匀产生内应力，可能导致生球开裂，以致爆裂，影响焙烧过程的质量。若生球表层所受的拉应力或剪应力超过其抗拉、抗剪的极限强度时，生球便开裂。若干燥介质温度很高，使球内水分剧烈
汽化，来不及排出﹙蒸汽向外扩散的速度小于内部水分汽化的速度﹚，必然导致球内水蒸气积累，蒸汽压力升高，超过表层的强度极限，生球爆裂产生的粉末严重恶化球层的透气性，影响焙烧过程。50、什么是生球的爆裂温度
答：球团爆裂时所对应的温度称为生球的爆裂温度。它与生球性质和干燥制度有关。
51、球团焙烧固结过程包括哪些
答：焙烧固结过程包括：生球干燥、高温焙烧、固结和冷却三个阶段，其中焙烧固结阶段又分为预热、焙烧和均热三部分。
52、影响生球干燥速度的因素
答：基本包括三个方面：
1、干燥介质的状态；
2、生球的理化性质；
3、干燥球层的厚度。
53、干燥介质的状态是什么
答：干燥介质的状态指干燥气流的温度、流速和湿度。
54、干燥介质的温度对生球干燥速度的影响 答：干燥介质的温度越高，干燥速度越快，干燥时间相应缩短，因为单位时间内传给生球的热量与干燥介质的温度成正比。而单位时间内蒸发的水分又与生球在相应时间内所获得的热量成正比。即温度越高，水
分的蒸发量越大。当干燥介质含水分一定时，温度越高，相对湿度越低，越有利于生球中水分向干燥介质扩散。
55、干燥介质的流速对生球干燥速度的影响 答：干燥介质流速的影响与温度的影响相似，即流速高，干燥快。保证生球表面与介质中有一定的水蒸汽压力差，促使生球表面水分的快速蒸发。
56、干燥介质的湿度对生球干燥速度的影响 答：在干燥介质温度与流速一定的情况下，干燥介质的相对湿度越低，生球表面与干燥介质中蒸汽压力差值愈大，愈有利于干燥过程的进行。
57、生球的理化性质对生球干燥速度的影响
答：生球的干燥速度在很大程度上受破裂温度的限制，破裂温度高，生球便可在较高的气流温度、流速下干燥，从而提高干燥速度，缩短干燥时间。生球的破裂温度除受介质流速影响外，更主要的是受自身理化性质的影响。如：生球尺寸、气孔率、初始水分及原料与添加剂的性质等。
58、球层厚度对生球干燥速度的影响
答：球层厚度越高，干燥介质中的水蒸汽在下部料层凝结的情况愈严重，使底层生球的水分含量升高，因而其破裂温度下降愈多。在厚料层干燥时，只有限制
干燥速度，从而使干燥时间延长。
59、强化干燥过程的措施
答：
1、在造球过程中配入某些添加剂，以提高生球的爆裂温度。
2、逐步提高干燥介质的温度和流速。
3、采取先鼓风，后抽风的干燥法。(带式焙烧机或链篦机)
4、将干燥过程和焙烧过程分开，各在一个专门的设备上进行。（链篦机—回转窑法）60、球团矿的固结机理
答：以固相固结为主。即高温下通过单元系颗粒的固相扩散或多元系通过固体扩散形成化合物或固溶体来固结。这些过程通常发生在低于其熔化温度的情况下，没有或很少产生液相（不超过5-10%）使球团矿固结起来，并具有足够的强度。如果生成的液相较多反而使球团矿的质量降低。61、磁铁矿球团的固结方式
答：
1、赤铁矿微晶键（晶桥）连接。
2、赤铁矿的再结晶长大连接。
3、磁铁矿晶粒再结晶长大连接。
4、液相固结。
以上四种固结方式可能同时发生，而随着生球化学
组成和焙烧条件的不同，其中以第一种固结形式为主，以第二种为最好。它的固结强度好，氧化度高，在氧化时放出热量。是磁铁矿球团最理想的固结方式。62、实现球团矿固结的操作经验
答：是“九百五氧化，一千二长大，一千一不下，一千三不跨”。其含义是：磁铁矿球团的固结应以Fe2O3的再结晶长大为主，在生产熔剂性球团矿时，注意促进铁酸钙粘结相的形成。为达此目的，焙烧时应先把温度控制在950℃左右，并配合强氧化性气氛（大风），使磁铁矿能充分氧化为赤铁矿。之后将温度提高到1200℃左右，保证赤铁矿晶粒迅速发生再结晶长大。焙烧温度既不能低于1100℃也不允许跨越1300℃。前者不利于赤铁矿的再结晶长大，后者会导致赤铁矿的分解。
63、赤铁矿球团的固结方式 答：
1、赤铁矿再结晶固结。
2、磁铁矿再结晶固结。
3、液相固结。
64、影响球团矿焙烧固结的因素
答：可归纳为两个方面:
1、原料及生球特性。
2、焙烧制度。
65、
第五篇：烧结工艺技术管理考试复习题
烧结工高（中）级复习题
一、填空题
1.>矿槽的几何容积，一般___大于__有效容积。
2.>烧结过程中抽风负压，废气流量和温度呈现出__规律性__的变化，表示烧结正常。3.>整粒后烧结矿粒度均匀,能提高高炉__产量_,并降低高炉焦比.4.>通常用__燃烧比_来衡量烧结过程中碳素的利用程度。5.>混合机的倾角__越大_,物料的混合时间越短。
6.>烧结厂主要的污染物是废水、噪声和___含粉尘的废气__。7.>在烧结过程中总体是氧化气氛，局部是__还原性气氛_。8.>烧结生产中一混的目的是__混匀、加水润湿_。9.>燃烧层温度越高，产生的液相__越多__。
10.>烧结的五带包括__烧结矿带_，燃烧带、预热带、干燥带、过湿带。11.>烧结过程是一个复杂的物理和___化学__反应过程。12.>烧结过程中不能去除的常见的有害杂质是___磷_。
13.>烧结方法一般按照送风的方式不同分为___抽风烧结法__和鼓风烧结法。14.>烧结过程中料层中温度越____向下___越高。15.>烧结过程___不是__一个等温过程。
16.>烧结速度决定于___燃料燃烧___速度和传热速度。
17.>烧结厂生产使用的熔剂有__白云石__、消石灰、石灰石。18.>高炉煤气中的主要可燃气体成分是___ CO __。
19.>高炉冶炼的产品是___生铁__、副产品是炉渣、煤气、高炉尘。20.>烧结矿成分中的主要有害杂质是___ S ___和___ P __。
21.>按R高低烧结矿分为自熔性烧结矿；酸性烧结矿；高碱度烧结矿，首钢生产的属于__高碱度烧结矿___。
22.>烧结矿二元碱度计算公式为：__ CaO/SiO2__。23.>混合料加入生石灰的目的是__提高料温__。
24.>目前国内常用来检测混合料水分的设备是__红外线测水仪__。
25.>高碱度烧结矿的矿相主要是___铁酸钙__，其次是磁铁矿、硅酸二钙、硅酸三钙。26.>高碱度烧结矿脱硫效果__较差_。
27.>高炉对入炉原料要求___品位高__、杂质少、化学成份稳定。28.>燃料用量偏高会使烧结矿___ FeO __含量升高，降低其还原性。29.>菱铁矿的分子式为___ FeCO3_。
30.>烧结厂最主要的物料运输设备是__皮带运输机__。31.>烧结矿碱度符号用___ R __表示。32.>烧结矿的品位是指其___含铁量___。
33.>烧结料层中，燃烧速度的快慢取决于___燃料反应性_和抽风中氧量。34.>烧结料层中高温区的移动速度为_垂直烧结速度___。
35.>烧结生产使用的原料有铁矿粉、___熔剂___、燃料、返矿、工业副产品以及辅助原料等。36.>使混合料混匀，保证其_物理化学__性质均匀一致。37.>生石灰加水变成___消石灰___。
38.>适宜的烧结料透气性可以提高烧结矿__产量__。
39.>四辊破碎机和对辊破碎机的破碎方式是__挤压式___的。40.>我国烧结厂一般采用___带式_烧结机。
41.>铁矿粉精选的目的是为了_提高贫矿的品位__，除去脉石和各种有害杂质成份，满足炼铁要求。
42.>烧结过程中对强化烧结作用最大的熔剂是___生石灰__。43.>造球时，褐铁矿比赤铁矿所需的水分_____多__。45.>石灰石(CaCO3)受热分解成CaO和____ CO2___气体。46.>一混的充填系数一般为____15～20%_。47.>水汽开始冷凝的温度称为___露点___。48.>原料内在的水称为__结晶水__。
49.>含铁原料粒度过粗对脱硫___不利___。
50.>混合机充填系数过大使物料运动受到限制和破坏，对__混匀.造球_不利。51.>烧结矿中残留的自由CaO称为____白点___。
52.>烧结厂普遍采用__反击式破碎机__破碎熔剂，其优点是结构简单、生产效率高、破碎比大
53.>烧结速度决定于___燃料燃烧___速度和传热速度。54.>堆比重是指散状物料单位__体积___的重量。
55.>石灰石验收技术标准的内容应包含有粒度、_ CaO ___含量和水分等。56.>四辊入辊的无烟煤水份应小于_10%__。
57.>原料的准备包括原料的贮存及__中和___、细磨和__干燥___。
58.>在混合造球过程中，水分以三种形态出现，即分子结合水、毛细水、__重力水__，其中对混合料成球起主导作用的是__毛细水__。
59.>原料混匀的目的是使帮料成份稳定，__配料精确__。
60.>烧结工序包括铺底料、___布料_、点火、烧结和破碎等作业过程。
二、判断题
1.>.熔剂粒度20～100毫米含量愈高，破碎效率越高。(√)2.>白云石的主要成分是CaCO3和MgCO3。(√)3.>采用二段混合工艺，一段混合加水的主要目的是制粒，二段混合主要目的是混匀。(×)4.>采用二段混合料作业，一般要求一次混合时间小于二次混合时间。(√)5.>当混合时间不变时，填充系数过大，不利于造球。(√)6.>对烧结所使用的固体燃料总的要求是：固定碳含量高，挥发分、灰分及有害杂质含量低。(√)7.>返矿是烧结料的造球核心。(√)8.>高碱度烧结矿的主要粘结相是铁酸钙。(√)9.>高碱度烧结矿的还原性一般比自然性碱度烧结矿好。(√)10.>混合料的水分过大，使烧结料层的透气性变坏；水分过小，则料层的透气性将会提高。(×)11.>混合料中当水份增加，超过分子湿容量时，物料中就产生了毛细水，它在造球过程中起主导作用。(√)12.>粒度小的铁矿粉比粒度大的铁矿粉水分要求低些。(×)13.>燃料粒度过大，易产生大孔簿壁结构的烧结矿。(√)14.>烧结机的长度就是它的有效面积。(×)15.>烧结矿的碱度越高，脱硫率越高。(×)16.>烧结矿的质量就是含粉量的高低。(×)17.>烧结配加白云石是为了提高烧结矿的碱度。(×)18.>物料颗粒的表面越粗糙，越利于造球。(√)19.>点火温度越高，所用固体燃料多，烧结矿强度越好。(×)20.>铺底料的唯一作用就是保护篦条。(×)21.>烧结矿经过单辊破碎后，筛分再进入环冷机冷却烧结矿破碎得越细，冷却效果越好。(×)22.>烧结生产最主要的原料是焦粉、白云石、生石灰、无烟煤。(×)23.>手动给油泵分为固定式、便携式两种。(√)24.>烧结矿转鼓强度即代表烧结矿质量。(×)25.>振动筛出现筛子横向运动的原因是偏心距的大小不同。(√)26.>对热振筛正常运转中的检查可通过看、听、摸。(√)27.>烧结过程硫的去除主要条件是高温。(×)28.>烧结过程对强化烧结作用最大的熔剂是生石灰。(√)29.>在烧结生产中开始出现液相是在燃烧带。(√)30.>点火时煤气与空气比例适宜时，火焰呈暗红色。(×)31.>烧结过程硫的去除主要条件是高碱度。(×)32.>烧结配加生石灰的主要目的降低燃耗。(×)33.>烧结配加生石灰的主要目的改善透气性。(√)34.>煤气中最易中毒的是转炉煤气。(√)35.>点火时煤气与空气比例适宜时，火焰呈黄白亮色。(√)36.>磁铁矿的分子式是FeCO3。(√)37.>环冷机的传动方是摩擦传动。(√)38.>点火时煤气与空气比例适宜时，火焰呈浅红。(×)39.>固相反应的结果是产生固体结晶化合物。（×）40.>烧结铺底料的作用是延长蓖条寿命。(√)41.>在烧结生产中开始出现液相是在过湿带。(×)42.>高碱度烧结矿的碱度一般指在2.0以上。(×)43.>烧结过程是一个氧化还原过程。(√)44.>发现皮带有红矿应立即卡皮带。(×)45.>集中配料有利于实现配料自动化(√)。46.>挥发份高的煤是不宜作烧结燃料的。(√)47.>熔剂粒度大小对烧结矿碱度稳定率无影响。(×)48.>烧结矿二元碱度是指SiO2与CaO的比值。(×)49.>烧结生产对固体燃料的质量要求：固定炭高，灰份要少，PS含量要低，挥发份要少。50.>烧结生产中,生石灰用量越多越好(×)。
51.>烧结生产中对燃料粒度的要求越小越好(×)。
52.>实现厚料层烧结工艺主要措施在于提高风机的能力。(×)53.>下料点不正可能造成皮带跑偏。(√)54.>返矿是烧结过程中的造球核心。(√)55.>精矿粉水分大小对配比无影响。(×)56.>烧结常用熔剂为酸性熔剂。(×)57.>烧结过程能除去矿物中大部分的S、P杂质。(×)58.>烧结矿转鼓强度是烧结矿质量指标之一。(√)59.>烧结原料中硅含量越高越好。(×)60.>石灰石中混有煤或焦粉时，当作煤和焦粉处理。(×)
三、单项选择题
1.>大量返矿再次烧结，将导致(C)。
A．增加料层透气性 B．提高烧结矿强度 C．消耗较多的固体燃料 2.>高碱度烧结矿的碱度一般指在(B)。
A.1.3(倍)以上 B.1.5(倍)以上 C.2.0(倍)以上 3.>含固定碳最低的是(B)。
A．无烟煤 B．瓦斯灰 C.褐煤 4.>反映烧结机生产率的指标是(C)。
A．台时产量 B．出矿率 C．利用系数 5.>混合料温度的高低，对烧结料有很大(B)。A．好处 B．影响 C．坏处
√)（6.>加强操作，掌握混合料的最佳水分，以提高制粒效果，保证烧结料具有最好的(B)。A．温度 B．透气性 C．理化性能 7.>煤的固定碳与其灰分(B).A.成正比 B.成反比 C.无关
8.>能够起强化烧结生产作用最好的熔剂是(C)。A.石灰石 B.消石灰 C.生石灰
9.>烧结点火的目的在于将混合料中的煤和焦粉点燃向料层提供热量，借(B)作用，继续烧结。A．高温 B．抽风 C．鼓风 10.>烧结过程中石灰石分解是(A)。
A．吸热反应 B．放热反应 C．不吸热也不放热反应 11.>烧结混合料适宜的水分区域为(B)。A．4-6% B．6-8% C．8-10% 12.>烧结矿的成品是指(C)部分的烧结矿。A.小于5mm B.大于10mm C.大于5mm 13.>烧结矿的碱度通常用(A)来表示。
A．二元碱度 B．三元碱度 C．四元碱度 14.>烧结矿中FeO含量愈高，烧结矿的还原性(B)。A.好 B.差 C.无影响
15.>烧结机的有效面积是指(C)。
A．烧结机所有台车的面积 B．烧结机正面所有台车的面积 C积
16.>烧结配加白云石,主要是为了使烧结矿获得(B)． A．Cao B．Mgo C．Sio2 17.>烧结用固体燃料的着火温度为(B)。
A．500℃ B．700℃ C．900℃(D)1100℃ 18.>石灰石的理论含钙量为(C)。A.72% B.62% C.56% 19.>石灰石粒度粗(B)烧结过程的化学反应。A．有利于 B．不利于 C．不影响
20.>物料颗粒的(A)决定了生球中物料颗粒接触表面积的大小。A．形状 B．水份 C．组成
21.>在烧结过程中开始出现液相的是(C)。A．干燥带 B．预热带 C．燃烧带 22.>最佳的混合制粒时间一般为(A)。A．4-5min B．3-4min C．5-6min 23.>冷却筛筛分效率越高，则烧结矿筛分指数(B)。A．越差 B．越好 C．不变
24.>环冷机的台车利用率比带冷机的台车利用率(A)。A．高 B．低 C．相同
25.>冷却机岗位的设备故障有哪些(B)。
A．电机烧坏 B．机械故障和电气故障 C．齿辊磨损严重26.>烧结矿成品处理设备的润滑使用普遍的是(C)。A．机油 B．钠基脂 C．高温压延脂
27.>烧结矿含铁量提高1%,可降低焦比(B)%,增加铁产量(B)%。A．1;2 B．2;3 C．2;1 28.>烧结矿通过单辊破碎后粒度应为(C)之间。A．0～50㎜ B．0～100㎜ C．0～150㎜
．风机上面所有台车的面
29.>烧结生产对固体燃料的质量要求是(C)。
A．灰份高 B．挥发份高 C．固定碳高,有害杂质少 30.>烧结过程中，透气性最好的是(C)。A．燃烧带 B．烧结矿带 C．干燥带 31.>烧结矿强度考核指标有(B)。
A．FeO筛分 B．转鼓、筛分 C．TFe、Ro 32.>环冷机的传动方式是(B)。
A．齿轮传动 B．摩擦传动 C．链轮传动 D．柔性传动 33.>拉紧装置的作用是保证皮带有足够的(A)。A．张力 B．动力 C．重力 34.>生石灰中最有用的成份(B)。A．CaO B．CaCO3 C．SiO2 35.>在混合料造球过程中起破坏作用的是(C)。A．毛细水 B．分子水 C．重力水
36.>垂直烧结速度是指烧结过程中(C)沿料层高度自上而下的移动速度。A.烧结矿带 B.干燥带 C.燃烧带 D.预热带
37.>某班产烧结矿1000吨，其中未验品、废品、二级品、试验品各100吨，该班烧结矿一级品率为(A)。
A．60% B．75% C．85.7% D．100% 38.>磁铁矿的分子式是(B)A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe C．O3 39.>下列含铁原料烧损最大的是(C)。
A．磁铁精矿 B．赤铁精矿 C．褐铁精矿
40.>在烧结过程中，烧结料中有害杂质硫大约可去除(A)。A．90% B．75% C．100% 41.>增加返矿量，会使烧结配料中的配碳量(A)。A．增加 B．减少 C．不变
42.>高碱度烧结矿的还原性比天然矿石的还原性(A)。A.好 B.差 C.一样
43.>烧结厂使用的烧结原料，混和料水分控制在(A)%。A．6-7 B．7.5-8.5 C．8-9 44.>拉紧装置的作用是保证胶带具有足够的(A)。A．张力 B．动力 C．重力。
45.>某烧结矿碱度为0.80倍,其属于(B)烧结矿。A．高碱度 B．酸性 C．自熔性
四、多项选择题（40题）
1.废气中各组成物的浓度和(A.B.C)有关.A.原料条件 B.燃料用量 C.空气过剩系数 D.温度 2.水分在烧结过程中的作用主要有(A.B.C.D)A.混匀 B.制粒 C.润湿 D.导热 3.烧结厂常用的受料设备有（A、B、C）。
A、翻车机 B、螺旋卸料机 C、门型联合卸车机 D、混合机 4.烧结生产对固体燃料的质量要求:固定炭含量高,(B、C、E)A.挥发分高 B.灰分低 C.挥发分低 D.灰分高 E.硫含量低 5.烧结球团厂常采用的燃料破碎设备有（A、B、C）。
A、反击式破碎机 B、对辊破碎机 C、四辊破碎机 D、单辊破碎机
6.影响物料制粒的因素有(A.B.C.D)A.原料性质 B.混合料水分 C.加水方法 D.添加物和混合工艺参数 7.烧结台车由（A、B、C、D）等组成。
A、台车体 B、蓖条 C、车抡 D、台车挡板 8.烧结废气由(A.B.C.E.F)组成.A.H2 B.O2 C.N2 D.H2O E.CO F.CO2 9.影响圆筒混合机混合效果因素主要有（A、B、C、D）。
A、筒体转速 B、混合时间 C、物料的充填率 D、混合料中的水分 10.烧结生产对铁矿石的质量要求(A.C)A.含铁品位要高 B.粒度越粗越好C.有害杂质越少越好D.软化温度要高,软化温度区间窄 11.下面说法正确的有(A、C)A.透气性最好的是烧结矿带 B.透气性最差的是过湿带 C.透气性最差的是燃烧室带 D.透气性最好的是预热带 12.(C.D)是影响烧结机生产能力的两个重要因素.A.透气性 B.垂直烧结速度 C.料层厚度 D.烧结机机速 13.(C、D)与通过料层的风量近似成正比.A.透气性 B.烧结机机速 C.垂直烧结速度 D.产量 14.固相反应发生的必要重要条件是(B、C)A.T
A、圆锥破碎机 B、反击式破碎机 C、对辊破碎机 D、四辊破碎机 17.对混合操作的要求是(A、B、C、D)A.成分均匀 B.粒度适宜 C.水分适宜 D.透气性良好 18.在烧结过程中的六个主要液相体系中(C、D、E)是三个最为重要的易熔体系.A.Fe－O体系 B.CaO－SiO2体系 C.FeO－SiO2体系 D.CaO－Fe2O3体系 E.CaO－FeO－SiO2体系 F.CaO－MgO－SiO@体系 19.根据气体出口方向不同，蜗轮式风机可分为（A、B、C）。A、离心式 B、轴流式 C、混流式 D、往复移动式
20.根据带式烧结机的尾部结构不同，设在机架上的轨道大体上可分为（B、D）。A、摆架式 B、尾部固定弯道式 C、水平移动式 D、星轮式 21.高温高炭,高还原气氛,有利于(C、E)的形成.A.Fe－O体系 B.CaO－SiO2体系 C.FeO－SiO2体系 D.CaO－Fe2O3体系 E.CaO－FeO－SiO2体系
22.烧结台车与烧结机头尾部风箱之间的浮动密封板有（A、B）两种型式。A、弹簧支承 B、重力支撑式 C、橡胶支承 D、塑料支承 23.对布料操作的要求是(A、C)A.烧结料在粒度、化学成分上沿台车宽度上均匀分布 B.烧结料在料层高度上,粒度、含炭量均匀分布
C.烧结料在料层高度上,从上至下,粒度逐渐变粗、含炭量逐渐减少 D.烧结料在料层高度上,从上至下,粒度逐渐变细、含炭量逐渐增加 24.在造块工业中广泛使用的磨矿设备有（B、C）。A、自磨机 B、球磨机 C、棒磨机 D、砾磨机 25.尾部星轮式结构的烧结机有（A、B）两种型式。
A、摆架式 B、水平移动式 C、下摆式 D、下摆式
26.返矿对混合料的影响是（A、B、C、D）。
A.水分波动
B.粒度波动 C.固定碳的波动 D.温度波动 27.铺底料可以延长哪些设备的寿命。（A、B、C）
A.延长炉蓖条 B.延长风箱 C.延长风机 D.所有设备都会延长 28.固体燃料工业分析包括（A、B）。
A、碳、水分、挥发分 B、灰分、Fe C、灰分全分析 D、SiO2 29.生产工艺条件检测对生产有重大的指导意义，可以（A、B、C）。A、了解烧结矿的化学成份 B、了解烧结矿的矿物组成 C、了解烧结矿的矿相结构与冶金性能的关系 D、提高烧结矿产量 30.煤气的三大危害是指（A、B、C）。
A、煤气着火 B、煤气中毒 C、煤气爆炸 D、煤气火灾 31.烧结生产过程中事故类别为（A、B、D）
A、机械伤害 B、物体打击 C、化学品导致的灼烫伤害 D、起重伤害 32.以下属烧结工业副产品的是（A、B、C）。
A、高炉炉尘 B、氧化渣 C、炼钢污泥 D、铁精矿 33．烧结废气中含有（A、B、C、D）
A、H2 B、O 2 C、CO D、N2 34.烧结原料的准备工作包括（A、B、C）
A、接受 B、混合 C、配料 D、破碎 35．焦碳的物理化学性质指（A、B）
A、燃烧性 B、反应性 C、放热性 D、利用性
36、烧结矿的冷却按送风方式分为（A、C）
A、抽风 B、机上 C、鼓风 D、机下 37．按除尘方式区分，烧结一般采用的是（B、D）
A、机尾除尘 B、电除尘 C、整粒除尘 D、降尘管除尘 38．烧结常用的碱性熔剂有（A、B、C）
A、石灰石 B、生石灰 C、白云石 D、脉石 39．矿石的有害成分一般是指（B、C、D）
A、Sio2 B、S C、P D、As 40.烧结矿的质量由（B、C）来衡量。
A、转鼓指数 B、物理性能 C、化学性能 D、碱度
五、简答题（35题）
1、简述烧结混合料预热的方法。
答案：热返矿；蒸汽；生石灰；热废气
2、简述烧结对燃料要求。
答案：灰分低；挥发分少；粒度适宜； P、S含量低；固定碳含量高。
3、简述烧结厂目前布料的方法。答案：辊式布料(纵)；梭式布料(横)
4、混合机填充率 答案：混合机的填充率是指物料在圆筒内的重量或体积占圆筒理论物料重量或体积的百分数。
5、配料计算的方法有哪些？
答案：配料计算方法有简易检验法、单烧计算法和简易计算法。
6、什么是烧结机的利用系数？
答案：烧结机每平方米有效面积每小时生产的烧结矿数量为烧结机的利用系数。
7、生产中，常用的自动定量配料控制形式有哪几种？ 答案：1)自动定量电子皮带秤。
2)调速圆盘给料机加定量电子皮带秤。3)定量圆盘给料机。
8、简述点火的目的? 答案：点火的目的,一是补充混合料表面热量的不足,使表层混合料烧结成块,二是使表层混合料中燃料经点火后开始燃烧,并借助于抽风,使烧结过程自上而下的进行.9、简述点火的要求? 答案：烧结料的点火过程必须满足下述要求:1.要有足够高的点火温度,2.要有一定的点火时间,3.适宜的点火真空度,4.沿台车宽度方向点火要均匀.10、就设备本身来说,造成圆盘给料量波动的主要原因有哪些? 答案：:造成圆盘给料量波动的主要原因有:1.圆盘中心点与矿槽中心线不吻合;2.盘面衬板磨损程度不同;3.盘面不水平.11、什么是碳的完全燃烧和不完全燃烧? 答案：碳的完全燃烧是碳燃烧产物为CO2.其反应式为C+O2=CO2 碳的不完全燃烧是碳燃烧产物为CO.其反应式为2C+O2=2CO
12、烧结过程中生成液相的意义是什么? 答案：烧结过程中生成的液相是烧结矿固结成形的基础,液相的组成、性质和数量在很大程度上决定了烧结矿的机械强度和冶金性能.13、大烟道的作用是什么? 答案：它的作用在于集中风箱废气,改变气流方向,降低废气流速,促使粉尘沉降.总起来说就是能起到粗除尘的作用.14、抽风系统包括哪些主要除尘装置? 答案：烧结厂抽风系统绝大多数是采用二段式除尘方式,即第一段利用大烟道除尘,第二段大部分采用多管除尘器,也有采用干式或湿式旋风降尘器,新近也有采用静电除尘器的.15、什么叫消耗? 答案：:消耗是生产一吨烧结矿所需要的原料、燃料、动力、材料等的数量,包括含铁原料、熔剂、燃料、煤气、蒸气、电、水、压缩空气及炉蓖条、胶带、润滑油等.16、什么是全员劳动生产率? 答案：全员劳动生产率是指全厂职工每人每年生产的烧结矿吨数,单位为吨/人.年.17、什么叫磁性率? 答案：:磁性率是用来表示磁铁矿的氧化程度,即用FeO/TFe的百分率来表示.磁性率=矿石中FeO的含量/矿石中全铁的含量*100%
18、简述原料中的和目的
答案：使原料理化性能稳定，减少其化学成份的波动，为配料自动化和提高配料的精确度创造条件。
19、低碳厚料的优点有哪些？
答案：•能改善烧结矿质量，提高强度，降低FeO，由于自动蓄热能力加强，可降低燃料消耗，由于厚料，风量不易急冷，提高烧结矿产品率。
20、烧结过程五大液相体系是什么？
答案：铁氧体系、硅酸铁体系、硅酸钙体系、铁酸钙体系、钙铁橄榄石体系。
21、如何判断点火时煤气的燃烧状况？
答案：主要是根据火焰的颜色和仪表指示的温度来判断。火焰颜色呈蓝色时，说明空气不足，火焰颜色呈黄色时，说明空气量过多。
22、烧结机布料的偏析有几种？ 答案：偏析主要有三种： 沿台车宽度方向上的偏析 沿烧结机长度方向上的偏析 沿料层高度方向上的偏析
23、什么是碱性溶剂？我国常用的碱性溶剂有几种？并注明分子式？ 答案：•即含CaO和MgO高的熔剂。• 常用的碱性溶剂有：石灰石（CaCO3），生石灰（CaO），消石灰[Ca(OH)2]和白云石[CaMg(CO3)2]，有些厂也使用菱镁石（MgCO3）。
24、不同种类的铁矿石采用什么方法选矿？ 答案：磁铁矿采用磁选法；
赤铁矿采用重选法，磁化烧磁选法，浮选法或联合流程； 铁矿采用强磁法
25、烧结生产对熔剂的要求？
答案：碱性氧化物含量高，硫，磷要低，粒度要适宜。
26、烧结抽风系统包括哪些设备? 答案：包括烧结机的风箱、风箱支管、大烟道及放灰系统、除尘器、抽风机及烟囱等.27、什么叫烧结? 答案：烧结是用精矿和粉矿制成块,冶炼原料的一种方法,其实质是将准备好的各种原料(包括精矿和富矿粉、燃料、熔剂及返矿等)按一定的比例经过配料、混合与制粒而得到符合要求的烧结料,经点燃借助碳的燃烧和铁矿物的氧化而产生的高温,使烧结料中的部分组织软化和熔化,发生化学反应生成一定数量的液相,冷却时相互粘结成块,这个过程叫做烧结过程,其产品为烧结矿.28、烧结矿整粒对高炉冶炼的意义? 答案：经整粒后的烧结矿粒度均匀,粉末少,高炉料柱透气性得到改善,有利于高炉顺行,也为高炉进一步强化创造了条件,从而使高炉生产的产量增加,利用系数提高,焦比下降.29、返矿在烧结过程中的积极作用是什么？
答案：1)改善混合料的初始粒度组成；2)是造球的核心；3)在烧结料中起一定的骨架作用，是相变的核心；4)较大颗粒的返矿，在铺料过程中能形成自然铺底；5)如果是热返矿，可以提高料的温度。
30、什么叫烧结铺底料？ 答案：铺底料就是指成品烧结矿中粒级在10～20毫米范围内的一部分。在烧结机台车铺料前，先将这部分烧结矿均匀铺在炉蓖上，其厚度为20～40毫米，然后将烧结料铺在铺底料上面，再进行烧结。这一烧结矿层称为铺底料层。
31、预热混合料的目的是什么？
答案：提高料温，提高烧结利用系数。
32、返矿粒度对混匀制粒及烧结过程有什么影响? 答案：返矿粒度大，对混匀造球不利，成品率下降；粒度小，返矿碳高，大部分为未烧好的夹生料，使粒度组成波动，透气性变差，生产率下降。
33、什么是烧结原料的烧损率? 答案：物料的烧损率是指物料在烧结状态的高温下(1200-1400℃)灼烧后失去重量对于物料试样重量的百分数。
34、烧结矿整粒对高炉冶炼的意义? 答案：经整粒后的烧结矿粒度均匀，粉末少，高炉料柱透气性得到改善，有利于高炉顺行，也为高炉进一步强化创造了条件，从而使高炉生产的产量增加，利用系数提高，焦比下降。
35、什么是物料的残存量? 答案：物料的残存量即经过烧结排出水分和烧损后的残存物量。
六、计算题和论述题（20题）
1、已知130m2的烧结机利用系数为1.60t，其返矿量为成品矿的15%，当日停机2小时，求该日的返矿总量是多少？
答案：解：1.60×130×15%×(24－2)=686.4t答：该日的总返矿量为686.4t。
2、已知：烧结机有效面积为180m2，台时产量为252t/h 求：该烧结机的利用系数是多少？
答案：解：252÷180=1.40t/m2h答：利用系数为1.40t/m2h。
3、已知道烧结混合料中含硫量为0.5％，烧结矿中硫含量为0.04％，求烧结过程脱硫率是多少？
答案：解：脱硫率＝(0.5－0.04)/0.5×100％＝92％
4、已知某烧结机的台时产量为170吨/台时，日作业率为99.5％，求该烧结机的日产量是多少？
答案：解：170吨/台时×24小时×99.5％＝4059.6吨/台答：该烧结机的日产量为4059.6吨。
5、已知烧结矿的碱度为1.70(倍)，其中烧结矿中CaO的含量为10.00%，求烧结矿中SiO2的含量？
解：碱度=CaO/SiO2则1.70=10.00%/SiO2/SiO2=5.88%
6、已知烧结矿化学成分如下：
TFe FeO CaO SiO2 MgO % 58.5 9.30 8.75 4.6 2.0 求烧结矿的碱度。
解：烧结矿碱度=CaO/SiO2=8.75/4.6=1.90
7、如何根据化学成份判断白云石和石灰石的混料? 答案：:白云石中的CaO加MgO的含量一般为49%左右,其中CaO的32%左右,MgO为17%左右,若CaO含量过高,MGO含量过低,说明白云石料中混入了石灰石.石灰石中的CaO含量一般为50%左右,若石灰石中CaO含量过低,MgO含量升高,说明石灰石料中混入了白云石.8、如何判断烧结料的水分？
答案：水分适宜的烧结料，台车料面平整，点火火焰不外喷，机尾断面平整。
水分过小时，台车料面光，料层厚度自动加厚，点火火焰外喷，出点火器后料面有浮灰，烧结机速降低，负压升高，机尾断面窝料有花脸。
水分过大时，料面不平整，料层自动减薄，严重时点火火焰外喷，料面点火不好，负压升高，机尾断面松散。
9、如何判断烧结料的含碳量？
答案：随时通过出点火器台车料面情况、总管负压、废气温度、机尾断面情况判断烧结料含碳量。
出点火器台车料面不变色，风箱与总管负压升高，冷却段废气温度上升；机尾断面出现红块或红块增多；机尾断面出现大孔薄壁或石头状结构，均说明烧结料含碳量高。
出点火器台车料面立即变色有浮灰，风箱与总管负压降低，风箱与总管废气温度降低；机尾断面结构松散；返矿量增加，均说明烧结料含碳量低。
10、简述振动筛的工作原理是? 答案：:筛子运动部分的动力是由一个或二个振动器产生的,每个振动器是由两对振心块在电机带动下作高速相反方向旋转,产生定向惯性力传给筛箱,使筛箱具有一定振幅的直线往复运动,并使物料在筛面的抛掷下作抛物线向前运动和翻滚,从而完成筛分作业.11、如何提高振动筛的工作效率? 答案：:1.从生产工艺方面:要做到均匀放料,并做到使物料均匀地分布在筛面上,不超负荷使用,减少筛子的空转时间.根据物料的形状改进筛孔尺寸,保证筛孔无堵塞现象.使其易于筛净,适当增加筛子的有效筛分面积,延长筛子的长度,使其筛分时间延长.2.从设备性能方面:要保证筛子的振幅在规定的范围内,并保证筛子两侧的振幅一致,适当降低筛子倾角和增加筛子振幅,定期更换减振弹簧,使弹簧弹性一致并达到技术要求.12、简述烧结矿低温还原粉化的含义? 答案：:烧结矿加入高炉内,在其上部低温区(500-600℃)受到煤气中CO的还原,在炉料本身下降过程中相互磨擦而产生粉末.由于粉末多,影响高炉的透气性,使高炉容易产生悬料、崩料,严重时会产生结瘤.因此,在烧结矿入炉前,需进行低温粉化性检验.13、与抽风冷却机相比鼓风冷却机有哪些优点? 答案：鼓风冷却机较抽风冷却机具有如下优点:风机在冷状态下操作;风机吸入的空气含尘量小,风机叶轮磨损较小;设备耗电量小;冷却机效果较好;料层厚度高,占地面积小;废气温度高,有利于余热利用.14、如何目测判断烧结矿FeO含量的高低? 答案：:烧结矿FeO含量可以从烧结矿熔化的程度来判断,正常的烧结矿很像小气孔发达的海绵.在烧熔的烧结矿中,其组织为熔化的大气孔状,随着熔化程度的增加,FeO含量也随之增高.从颜色来判断,有金属光泽的FeO含量低,呈瓦灰色的FeO含量高.从强度来看,FeO含量适中强度好,FeO含量过高强度差,发脆.15、什么叫漏风率,漏风主要表现在哪些部位,我国测定漏风率的方法有哪些? 答案：通常用漏风率来表示烧结机的漏风程度,所谓漏风率是指漏风量与抽风机吸气量之比.一般漏风点多在烧结机首部、机尾、滑道、台车之间,除尘器和抽风管道之间等部位.目前国内测定漏风的方法有:废气分析法、密封法和料面风速法等.16、生产上用FeO的高低来评价烧结矿还原性的好坏的依据是什么?为什么FeO难还原? 答案：生产实践表明:烧结矿FeO低易还原,FeO高难还原,因此生产上常用FeO的高低来评价烧结矿还原性的好坏.游离的FeO易还原,但烧结矿中FeO不是以游离状态存在,而都是与SiO2、CaO、Fe3O4等生成化合物或固溶体,如铁橄榄石、富氏体等.这些物质还原性能差,因此亚铁越高,生成这些物质就多,还原性能就越差
17、简述影响烧结负压变化的因素? 答案：水分过大或过小时,烧结料透气性变坏,风箱与总管负压均上升;燃料配比过高,负压过高;系统漏风严重,负压降低;烧结”终点”提前,负压降低;风箱堵塞或台车蓖条缝隙堵塞严重,负压升高;风机转子磨损严重,负压降低;风箱闸门关小风箱负压降低,风机闸门关小总管负压降低,除尘器堵塞总管负压降低.18、总管负压说明什么?过高或过低有什么坏处? 答案：在一定的条件下,总管负压表示料层阻力的大小,料层阻力大,总管负压高,料层阻力小,总管负压低.总管负压控制过高,透气性不好,烧结料烧不透,控制过低,透气性过剩,保证不了烧结矿的质量,尤其是强度.19、烧结料的透气性与烧结过程中料层的透气性有什么不同? 答案：:烧结料的原始透气性是在一定压差条件下,单位时间通过单位面积和高度的气体流程,烧结料一定时,它是一定的.而烧结过程中料层的透气性是不断变化的,它与烧结过程中各层的变化有很大的关系,面烧结过程中各带是不断变化的,所以烧结过程中料层的透气性也在不断地变化.20、如何保证皮带电子秤的准确度？
答案：1)为自动标准皮带秤、秤架及周围必须清理干净，两边的挡板不能压在皮带上。2)小皮带运转不能跑偏，否则易损坏皮带，影响计量的准确度。
3)换皮带或换前、后轮时，一定不要踩在皮带中间的上方，否则会踩坏称重传感器。4)换轮时卸测重传感器的螺丝即可，其余部件不能动。
5)换上新皮带时，小皮带要空转10分钟进行自动校准，然后才能下料使用。
