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3500～4000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高炉煤气成分成分CO2COCH4H2N2发热量千卡/米3范围%9.0~15.525~310.3~0.52.0~3.055~58850~1100②、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焦炉煤气成分成分H2COCH4CO2N2O2发热量千卡/米3范围%54~595.5~7.023~281.5~2.53~50.3~1.73160~4580③、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天然气气成分成分H2COCH4H2SH2N2O2发热量千卡/米3范围%0.4~0.80.1~0.385~950.90.4~0.81.5~5.00.2~0.38000~9000⑵、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...
