图3 烧结工艺流程 2.1.5 烧结生产主要操作指标
烧结生产过程中主要操作条件和指标包括料层厚度、烧结温度、点火温度、垂直燃烧速度、混合料水分、燃料配比、机速等等。 2.1.6 烧结机主要技术经济指标
主要包括烧结机利用系数、合格率、劳动生产率、烧结机作业率等。
烧结机利用系数定义为每平方米有效抽风面积每小时生产的烧结矿数量，t/(m2·h)。 2.1.7 烧结矿主要性能指标
（1）烧结矿品位：是指烧结矿中各种氧化物含铁总量的多少，也称全铁。 （2）烧结矿FeO含量、SiO2含量。 （3）平均粒度。
（4）烧结矿碱度：烧结矿中碱性氧化物与酸性氧化物之比称为烧结矿的碱度。二元碱度CaO/SiO2；四元碱度CaO+MgO/SiO2+Al2O3。按碱度分：可分为普通烧结矿（R＜1.0）、自熔性烧结矿(1.2-1.5)、高碱度烧结矿(＞1.5)。现代烧结生产普遍生产高碱度烧结矿。
高碱度烧结矿优点：烧结矿强度高、粒度均匀、粉末少；还原性好；软化性能好；可搭配使用质量更好的酸性球团矿。
（5）烧结矿还原性RI：表示烧结矿的易还原程度。
（6）烧结矿转鼓强度：包括抗冲击强度和耐磨强度，它是指烧结矿在常温下抗磨剥和抗冲击能力的指标。
测定方法：取5kg成品烧结矿，装入转鼓Φ1000mm×500mm，转鼓以25转/分钟的转速旋转8分钟（200转）；取出转鼓中的烧结矿，分别用筛孔为6.3mm×6.3mm和0.5mm×0.5mm的两种筛子进行筛分，测定大于6.3mm部分的比例和小于0.5mm部分的比例，分别为抗冲击强度和耐磨强度。质量好的烧结矿抗冲击强度可达到80%以上，耐磨强度5%以下。
（7）烧结矿低温还原粉化强度RDI。指烧结矿经400～600℃低温还原后的机械强度(主要有三种表示RDI+6.3、RDI+3.15、RDI-0.5)。
（8）软熔性能：开始软化温度、软化终了温度、软化区间。要求开始软化温度越高越好、软化终了温度越低越好、软化区间越窄越好。 2.2 球团矿生产工艺 2.2.1 定义
将细磨铁精矿粉或其它含铁粉料添加少量粘结剂（膨润土）和熔剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球（8-15mm），再经过干燥、焙烧、固结、冷却筛分，成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。 2.2.2 球团矿生产设备
目前,可用于生产球团的设备主要有圆盘造球机(造球设备)和链箅机回转窑、带式焙烧机、竖炉(焙烧设备)等。
圆盘造球机：将铁精矿粉与焦粉、石灰石粉或生石灰混合后，输入圆盘造球机上部的混合料仓内，均匀地向造球机布料，同时由水管供给雾状喷淋水，倾斜（倾角一般为40-50°）布置的圆盘造球机由机械传动旋转，混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球。
带式焙烧机：带式焙烧机工艺可将球团焙烧的整个工艺过程——干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成，具有工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点，为工厂缩小占地面积、减少工程量、实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。 2.2.3 球团矿生产工艺流程
球团矿生产过程一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥、预热和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序，见图4所示。
图4 球团矿工艺流程
球团矿的生产中，配料、混合与烧结矿的生产方法相同，然后是将混合好的原料经造球机制成8-15mm的球状，最后进行焙烧。 2.2.4 球团矿性能指标
球团矿主要的性能指标有：
（1）生球抗压强度：单个生球（未经焙烧的球团）能够承受的压力，一般要求生球达 到15-20N/个，最终成品球1500N/个以上。
（2）生球落下强度：单个生球从0.5m高处落到钢板上反复跌落，直到生球破坏为止的次数，一般要求不小于4次。
（3）还原膨胀率：炉内热还原时体积的变化。 （4）低温还原粉化率：表示方法与烧结矿相同。 （5）转鼓指标：表示方法与烧结矿相同。
（6）软熔性能(软化开始温度、软化终了温度、软化区间):球团矿的软熔性能较差,软化开始温度较低、软熔温度区间较宽。 2.2.5 球团矿与烧结矿的比较
（1）烧结生产采用过细的精矿粉作原料时，会影响透气性，降低产量和质量，因此烧结生产适合采用粒度较粗的富矿粉造块。球团矿生产则要求必须采用粒度极细的铁精矿，这样易于造球，成球率高，强度也高。球团矿除了可作为高炉原料外，还可作为电炉炼钢的原料。
（2）由于球团矿的焙烧温度低于烧结矿的烧结温度，因此球团矿的FeO含量低，球团矿的强度和还原性好，但低温还原粉化率高。
（3）球团矿是采用极细的铁精粉作为原料，因此SiO2含量低，冶炼渣量少。 （4）球团矿粒度均匀、微气孔多透气性好、还原性好、强度高，有利于强化高炉冶炼。球团矿的高温冶金性能不如烧结矿。
（5）烧结矿碱度高，高炉冶炼时可以少加或不加熔剂，使高炉能耗降低。
三、炼焦工序
3.1 定义
炼焦生产是将若干种煤经混合、破碎后加入炼焦炉内，经干馏后产生热焦炭及粗焦炉煤气的过程。 3.2 焦炭的主要用途
焦炭主要用于冶金、气化炉和电石等生产。
冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称，冶金用焦量约占焦炭总用量的82%以上。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此也经常把高炉焦称为冶金焦。
3.3 焦炭在高炉冶炼中的作用
（1）发热剂。焦炭是高炉冶炼的主要燃料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。
（2）还原剂。焦炭燃烧产生的C0及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。
（3）料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2的体积，尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在的，它对料柱起骨架支撑作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。
（4）渗碳剂。 3.4 高炉用焦炭的质量标准
焦炭粒度一般为分：＞40mm大块焦，＞25mm大中块焦，＞25-40mm中块焦，＜25mm焦粉。质量标准一般以大中块焦为例(见表1)。
表1 高炉用焦炭的质量标准 项目 固定碳/% 灰分/% 硫分/% 水分/% 挥发分/% 焦末含量/% 抗碎强度/% 耐磨强度/% ≤4.0 ＞92 ≤7.0 质量标准 一级 ≥86.0 ≤12 ＜0.6 4.0 ± 1.0 二级 84.5-86.0 12-13.5 0.6-0.8 5.0 ± 2.0 ≤1.9 ≤5.0 88-92 ≤8.5 ≤12.0 83-88 ≤10.5 三级 83.5-84.5 13.5-15 0.8-1.0 ≤12.0 注 : 水分只作为生产操作中控制指标，不作质量考核依据。
3.5 焦炭的主要性能指标
(1) 化学成分
焦炭中固定碳、灰分、硫、水分、挥发分等的含量要求见焦炭的质量标准要求。其中，焦炭的硫含量对高炉生铁质量的影响较大,高炉炉料中80%以上的硫来自焦炭。
（2）抗碎强度和耐磨强度
焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩擦力而不形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的M40和M10反映的是焦炭常温状态下的强度性能，称为冷强度指标。
焦炭质量标准中，各项指标也是随着炼焦工艺的不断发展而改进的，尤其是抗碎强度和耐磨强度指标，标准已经比若干年前提高了很多。
焦炭M40和M10的测定方法：将50公斤、粒度60mm以上的焦炭装入直径为1米、长度1米的圆形鼓内，以25转/分的速度旋转100转，取出后分别用圆孔为40mm和10mm的筛子进行筛分，两种筛子的筛上物和筛下物分别占总重量的百分比例，称为焦炭的M40和M10。
（3）焦炭的反应后强度和反应性
焦炭反应后强度和反应性是在一种特定的仪器中测定的。
焦炭反应后强度CSR：= 转鼓后大于10mm试样质量/ 反应后残余焦炭质量×100%。一般
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