球團工藝及生產

1、球團工藝及生產作者:日期:球團工藝及生產把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球 機滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。？球團礦生產的流程：？一般包括原料準備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序， 如下圖所示。喚品球團礦的生產流程中，配料、混合與燒結礦的方法一致；將混合好的原料經(jīng)造球機制成10 25mm勺球狀。1.球團礦的概念？把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結成為具有一定強度和冶金性能的 球型含鐵原料。球團生產與燒結生產一

2、樣，是為高爐提供“糖料”的一種加工方法，是將細磨精礦或粉狀物料制成能滿足高爐冶煉要求的原料的一個加工過程。將準備好的原料（細磨精礦或其他細 磨粉狀物料、添加劑等），按一定比例經(jīng)過配料、混勻，制成一定尺寸的小球，然后采用干燥 焙燒或其他方法使其發(fā)生一系列的物理化學變化而硬化固結，這一過程即為球團生產過程， 其產品即為球團礦。球團礦分酸性球團礦和堿性球團礦。 由于酸性球團礦生產操作較易控制 且品位高，強度好，同時，高爐冶煉也需要酸性球團與高堿度燒結礦配合使用。?2球團礦生產迅速發(fā)展的原因：？天然富礦日趨減少，大量貧礦被采用 鐵礦石經(jīng)細磨、選礦后的精礦粉，品位易于提高。過細精礦粉用于燒結生產會影響透

3、氣性，降低產量和質量。？細磨精礦粉易于造球，粒度越細， 成球率越高，球團礦強度也越高。2球團法生產工藝的成熟。？從單一處理鐵精礦粉擴展到多 種含鐵原料。？生產規(guī)模和操作也向大型化、機械化、自動化方向發(fā)展。技術經(jīng)濟指標顯著提高。球團產品也已用于煉鋼和直接還原煉鐵等。球團礦具有良好的冶金性能：粒度均勻、微氣孔多、還原性好、強度高，有利于強化高爐冶 煉。？ ？球團礦生產中的主要設備：圓盤造球機：將焦炭粉、石灰石粉或生石灰、鐵精礦粉混合后，輸入圓盤造球機上部的混合 料倉內，均勻地向造球機布料，同時由水管供給霧狀噴淋水，傾斜（傾角一般為40 50°） 布置的圓盤造球機，由機械傳動旋轉，混合料加

4、噴淋水在圓盤內滾動成球?！緹Y設備】圓盤造球機工作原理?圓盤造球機用于鐵礦粉造球，它是各類球團廠的主要配套設備之一。將焦炭粉、石灰石粉 或生石灰、鐵精礦粉混合后，輸入圓盤造球機上部的混合料倉內，均勻地向造球機布料 ，同時 由水管供給霧狀噴淋水，傾斜（傾角一般為 40 50°）布置的圓盤造球機，由機械傳動旋 轉,混合料加噴淋水在圓盤內滾動成球，通過粒度刮刀將球的粒度控制在5 一 15毫米。造好的生球落入輸送皮帶上，經(jīng)輥軸篩進行篩分，小于5毫米和大于 15毫米的返回到混合機。？ 主要用到的自動化產品：斷路器、接觸器、電動機？帶式焙燒機：帶式焙燒機工藝使球團焙燒的整個工藝過程一一干燥、預熱

5、、焙燒、冷卻都在一個設備上完成，具有工藝過程簡單、 布置緊湊、所需設備噸位輕等特點，為工廠縮小占地面積、減少工程量、實現(xiàn)焙燒氣體的循 環(huán)利用以及降低熱耗和電耗創(chuàng)造了條件。？主要用到的自動化產品：斷路器、接觸器、電動機帶式焙燒工藝介紹帶式焙燒工藝可以說是受帶式燒結機的啟示而發(fā)展起來的。1?、帶式焙燒機不同于帶式燒結機細磨鐵精礦球團的焙燒和鐵礦粉的燒結，在固結原理上有著本質上的不同，致使其在工業(yè) 生產技術上也有著很大的不同。因而要想把一般的燒結機改造成帶式焙燒機將是十分復雜和 困難的。 ？帶式焙燒機從外形上看，和燒結機十分相似，但在設備結構上存在很大的區(qū)別。如,臺車的結構和支架的承力，風箱的分布和

6、密封的要求上部爐罩的設置和密封，風流的 走向（不像燒結機那樣是單一的抽風，而是既有抽風又有鼓風），布料方式,成品的排出和臺車 運行速度等，都不相同，特別是本體的材質更是完全不同。為了能長期安全地承受最高焙燒氣 體的溫度（ 1 3 00C），而不得不采用耐高溫性能極好的特殊合金鋼。在國外帶式焙燒機發(fā)展的過程中，曾因材質不過關而一度受挫，而使得同時正在開發(fā)的鏈篦機一回轉窯得到了 極大的發(fā)展。因為鏈篦機一回轉窯工藝是將焙燒過程的最高溫度段放在設有耐火爐襯的回轉 窯中進行,這樣就順利解決了在高溫焙燒中的材質問題。 而帶式焙燒機在使用鋪底鋪邊料和臺 車采用耐高溫合金特殊鋼的材質后才得以過關并獲得大發(fā)展。

7、2、帶式焙燒機工藝的優(yōu)點1 ）球團焙燒的整個工藝過程一一干燥、預熱、焙燒、冷卻都在一個設備上完成，具有工藝 過程簡單、布置緊湊、所需設備噸位輕等特點，為工廠縮小占地面積、減少工程量、實現(xiàn)焙燒 氣體的循環(huán)利用以及降低熱耗和電耗創(chuàng)造了條件。？2）能適應擴大生產規(guī)模的要求和實現(xiàn)大型化的要求。其最大已達到 750 m2,單機產量達50 0萬t以上。3）對原料的適應性比豎爐強。這是因為在整個焙燒過程中 ，球團都處于靜料層狀態(tài)，不會 因升溫過程中球團本身強度的變化（時高時低）和球與球之間的相對運動而產生粉末。 因而帶式焙燒工藝基本適應于所有的礦種。？ 4）由于熱系統(tǒng)的合理設置和管路短，在理論上講，帶式焙燒

8、機的熱耗可以達到最低水平，而且在實踐中也創(chuàng)造出了最好記錄。3帶式培燒機的缺點1?）耐高溫特殊合金鋼的用量大、檔次高。在目前國產化的條件下有較大的難度，特別在質量方面很難保證。？ 2）在生產過程中，對原料的穩(wěn)定性要求高。這是由于焙燒（干燥、預熱、焙燒、冷卻）的全過程均在同一個設備上進行，靠調整機速來改變 球團在各階段的停留時間是不可能的。如要改變，除非改變上部爐罩的分段和風箱的配置，這 將是十分麻煩的。？ 因而帶式焙燒機的建設一般適合于大型礦業(yè)公司和原料供應長期相當 穩(wěn)定的鋼鐵廠，例如南美的一些廠家等。在日本，鋼鐵工業(yè)發(fā)展早期建設球團廠時，由于考 慮到了原料來源的復雜性，在設計和制造了帶式焙燒機

9、后，也沒有采用。這是值得我們注意和 思考的。3）成品球團的質量有不均勻的現(xiàn)象。由于球團在升溫過程中，上下料層在各段爐罩的最高 溫度下停留時間的長短相差很大，因而會影響到成品球團礦的最終強度。另外爐罩內溫度和 在臺車上多多少少存在的邊緣效應，也會影響成品球團礦的質量。4 ）必須使用高熱值的煤氣和重油作燃料。使用煤的實踐在工業(yè)上沒有長期成功的經(jīng)驗。魯 奇公司曾研究過一項在上部風罩中噴煤燃燒的專利技術 ，但僅在印度德穆克雷得廠使用了一 個月后就不再繼續(xù)了。帶式焙燒機工藝是一項十分成熟的球團生產工藝，但也受到一些條件（如原料、燃料和設備 制造材料）的制約，在采用該工藝時，需要十分認真地對待。【球團設備

10、】帶式焙燒機工作原理介紹帶式焙燒機工作原理介紹：帶式焙燒工藝可以說是受帶式燒結機的啟示而發(fā)展起來的。？?1、帶式焙燒機不同于帶式燒結機 ？ 細磨鐵精礦球團的焙燒和鐵礦粉的燒結， 在固結原理上有 著本質上的不同，致使其在工業(yè)生產技術上也有著很大的不同。 因而要想把一般的燒結機改造 成帶式焙燒機將是十分復雜和困難的。？ 帶式焙燒機從外形上看，和燒結機十分相似，但在 設備結構上存在很大的區(qū)別。如，臺車的結構和支架的承力 ，風箱的分布和密封的要求上部 爐罩的設置和密封，風流的走向（不像燒結機那樣是單一的抽風，而是既有抽風又有鼓風），布料方式，成品的排出和臺車運行速度等，都不相同，特別是本體的材質更是完

11、全不同。為了 能長期安全地承受最高焙燒氣體的溫度（13 0 0 C），而不得不采用耐高溫性能極好的特殊合金鋼。在國外帶式焙燒機發(fā)展的過程中，曾因材質不過關而一度受挫，而使得同時正在開 發(fā)的鏈篦機一回轉窯得到了極大的發(fā)展。因為鏈篦機一回轉窯工藝是將焙燒過程的最高溫度 段放在設有耐火爐襯的回轉窯中進行，這樣就順利解決了在高溫焙燒中的材質問題。而帶式 焙燒機在使用鋪底鋪邊料和臺車采用耐高溫合金特殊鋼的材質后才得以過關并獲得大發(fā)展。2、帶式焙燒機工藝的優(yōu)點 1?）球團焙燒的整個工藝過程一一干燥、預熱、焙燒、冷卻都在一個設備上完成，具有工藝過程簡單、布置緊湊、所需設備噸位輕等特點，為工廠縮小占 地面積、

12、減少工程量、實現(xiàn)焙燒氣體的循環(huán)利用以及降低熱耗和電耗創(chuàng)造了條件。？ 2）能適應擴大生產規(guī)模的要求和實現(xiàn)大型化的要求。其最大已達到7 50 m2,單機產量達500萬t以上。3）對原料的適應性比豎爐強。這是因為在整個焙燒過程中，球團都處于靜料層狀態(tài)，不會 因升溫過程中球團本身強度的變化 （時高時低）和球與球之間的相對運動而產生粉末。 因而帶 式焙燒工藝基本適應于所有的礦種。4）由于熱系統(tǒng)的合理設置和管路短，在理論上講 ，帶式焙燒機的熱耗可以達到最低水平， 而且在實踐中也創(chuàng)造出了最好記錄。?3帶式培燒機的缺點1?耐高溫特殊合金鋼的用量大、檔次高。在目前國產化的條件下有較大的難度，特別在質量方面很難保

13、證。2）在生產過程中，對原料的穩(wěn)定性要求高。這是由于焙燒（干燥、預熱、焙燒、冷卻）的全過程均在同一個設備上進行，靠調整機速來改變球團在各階段的停留時間是不可能的。如 要改變，除非改變上部爐罩的分段和風箱的配置，這將是十分麻煩的。因而帶式焙燒機的建設一般適合于大型礦業(yè)公司和原料供應長期相當穩(wěn)定的鋼鐵廠，例如南美的一些廠家等。在日本,鋼鐵工業(yè)發(fā)展早期建設球團廠時，由于考慮到了原料來源的復雜 性,在設計和制造了帶式焙燒機后，也沒有采用。這是值得我們注意和思考的。3）成品球團的質量有不均勻的現(xiàn)象。由于球團在升溫過程中 ，上下料層在各段爐罩的最高 溫度下停留時間的長短相差很大，因而會影響到成品球團礦的最

14、終強度。 另外.爐罩內溫度和 在臺車上多多少少存在的邊緣效應，也會影響成品球團礦的質量。 ？4 ）必須使用高熱值的煤氣和重油作燃料。使用煤的實踐在工業(yè)上沒有長期成功的經(jīng)驗。魯 奇公司曾研究過一項在上部風罩中噴煤燃燒的專利技術 ，但僅在印度德穆克雷得廠使用了一 個月后就不再繼續(xù)了。帶式焙燒機工藝是一項十分成熟的球團生產工藝，但也受到一些條件（如原料、燃料和設備制造材料）的制約，在采用該工藝時，需要十分認真地對待。（豎爐焙燒工藝）TCS球團豎爐專利技術簡介：到目前為止T CS球團豎爐突破了豎爐大型化這一國際難 題，成功地利用自身余熱將助燃風溫度預熱到2 80oC以上。經(jīng)河北省科學技術廳組織的國內

15、球團專家委員會進行技術成果鑒定，確定為國內先進水平，取得了投資省、占地省、能耗低、 成本低、質量高的實際生產效果，屬于鋼鐵企業(yè)高爐精料的“短平快”技改項目。目前 TCS 豎爐的開發(fā)技術已走向系列化、大型化，年產 6. 6萬噸、10萬噸、30萬噸、50萬噸、60 萬噸、70萬噸、80萬噸已經(jīng)實施應用，100萬噸已設計完成。我公司TC S豎爐已發(fā)展到第六 代技術，其中節(jié)能型T CS球團豎爐直接利用生產過程產生的 6008 0 0 C冷卻風作助燃風， 充分利用余熱減少了熱量損失，節(jié)約了能源。T CS球團豎爐專利技術特點：1）爐頂氣動布料器,結構簡單,工作可靠。2 ）上下兩層烘干床，烘干面積大，且氣體

16、溫度可分區(qū)控制因 而可實現(xiàn)變溫變向慢速干燥，減少了過濕現(xiàn)象和爆裂現(xiàn)象。3）烘干床具有氣篩和固定篩作用， 可將大部分粉末和返礦提前分離并排出爐外，改善了焙燒帶料柱透氣性和氣流分布，增強了對 原料和操作波動的適應能力，使 TCS球團豎爐的利用系數(shù)高達7 8 .33（ t/ m 2?h）。4 ） 焙燒帶噴火口和燃燒室置于爐子內部，從內向外燒，充分利用邊緣效應，提高了噴火口對面外 墻附近低溫區(qū)域的氣流量和溫度，使整個焙燒帶氣流和溫度分布趨于均勻合理。5）環(huán)型焙燒帶的特性。不需加大焙燒帶的寬度，即可方便設計出較大焙燒帶面積，有利于豎爐的大型化。6）燃燒室、焙燒帶、干燥帶、防過濕帶可分區(qū)獨立計算機檢測和控

17、制，大大提高了操作精度， 通過調試和操作可使各項參數(shù)達到最佳。7 ）環(huán)型導風墻置于焙燒帶大墻外側，結構強度高且不易堵塞。8）爐內冷卻能力大，平均出球溫度可降至3 00 C以下，既提高了能量利用率，又省去了爐外配置大型冷卻機所帶來的額外投資和環(huán)保問題，使環(huán)保更易達標。9）爐頂變頻控制的環(huán)形排料車，結構簡單可靠，能實現(xiàn)無級調節(jié)，可實現(xiàn)與布料的良好配合。10 ）TCS球團豎爐的焙燒帶有效高度大于矩型 SP球團豎爐，但由于采用了自立式結構，其總高度降低， 因而可節(jié)省皮帶長度和總占地面積。11） TC S球團豎爐回收了干燥系統(tǒng)的廢氣余熱以預熱助燃風,使助燃風平均溫度達到260-310 C ,并且燃燒室壓

18、力僅為68kP a,（節(jié)能型豎爐 使助燃風溫度達6 00 C以上，燃燒室壓力僅為12 15kPa。），因而可減少電耗和煤氣消耗, 正常生產狀態(tài)下，高爐煤氣消耗已降至170220 m2/噸球，另外TCS球團豎爐結構簡單，維修費用低。12）由于上述綜合原因使TC S球團豎爐與同規(guī)模矩形S P球團豎爐相比，投資和 占地均節(jié)省三分之一，能耗低，成品球團加工成本低10元/噸球。TCS酸性氧化球團豎爐，以最低的投資解決高爐煉鐵廠的精料和最佳合理爐料結構問題。是鋼鐵企業(yè)技術改造和鐵礦 山選礦廠鐵精粉深加工的低投資高效益項目。大型現(xiàn)代化TCS環(huán)形球團豎爐，可大幅度提高煉鐵高爐的入爐品位和精料水平，為提高爐頂壓

19、力，富氧大噴煤打下良好基礎，降低生鐵 成本，提高煉鐵高爐的產量和生鐵質量，從而大大提高煉鋼和連鑄機的效率，降低煉鋼的鋼 鐵料消耗和成本，延長高爐和轉爐爐齡，是鋼鐵企業(yè)挖潛增效的短平快項目。它具有規(guī)模大、 質量高、成本低、占地少、投資低、電耗低、效益高、施工周期短、 見效快等特點。以優(yōu)質 豎爐球團礦代替低質量球團和生礦，與高堿度燒結礦配合使用是精料的根本，由于TCS豎爐球 團品位高達63%6）%,FeO氐于2%,特別是還原粉化率等高溫冶金性能大大優(yōu)于進口富礦塊 和低質量球團，將使整個鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟效益產生大的飛躍，經(jīng)濟效益好的鋼鐵企業(yè)無一不是 走精料這條路。豎爐焙燒工藝是世界上最早采用的球團焙燒

20、方法。其生球的干燥、預熱、培燒、冷卻都 在一個矩形豎爐內來進行和完成。它包括由爐墻組成的爐膛，設于爐膛下端的鎖風卸料裝置，爐膛上部的球團料進口和設于爐膛內中部的破碎輥,爐墻下部設有供風噴口，爐膛內設有與爐 膛內外相通的燃料管道，所述燃料管道爐膛內部分設有燃料噴嘴。它結構簡單，燃料直接在爐內燃燒，爐寬方向溫度均勻，熱效率高，焙燒帶供熱足，球團產量高，質量均勻。豎爐焙燒工 藝包括由爐墻組成的爐膛，設于爐膛下端的鎖風卸料裝置，設于爐膛上部的球團料進口和設于 爐膛內中部的破碎輥,其特征在于：爐墻下部設有供風噴口 ，爐膛外設有與爐膛內相通的燃料 管道,所述燃料管道爐膛內部分設有燃料噴嘴。？豎爐是最早用來

21、進行鐵礦球團生產的工藝設備,豎爐法生產球團具有結構簡單、制造材質無特殊要求、基建投資少、熱效率高、操 作維修方便等特點。豎爐齒棍料機是豎爐球團的核心部分。齒棍在爐體中具有破碎料柱、托料、卸料三大功能。其驅動形式有七輥單動式、七輥聯(lián)動式、四動三定單動式、四動三定聯(lián) 動式、三動二定式（一般用于 5n2或者6n2豎爐）。齒輥形式：1、分體式齒輥;2、整體式齒輥；3、三估式齒輥。齒輥直徑；© 620、© 600、© 5 70、© 5 60、© 540、© 520等。球團原料？目前,國內鏈篦機-回轉窯球團廠使用的含鐵原料基本上有以下幾種：（1

22、）鋼鐵公司所屬礦山生產的鐵精礦，如鞍鋼所屬礦山（弓長嶺、大孤山）、本鋼所屬礦山（南芬、歪頭山）、首鋼所屬礦山（水廠、大石河）、太鋼所屬礦山（峨口）、武鋼所屬礦山（程 潮）等,上述礦山所產鐵精礦質量較好,磁鐵礦品位一般在67%68%且粒度細，是生產球團礦 的良好原料。其中一些礦山采取了提鐵降硅新工藝 ，使精礦品位大幅度提高，S iO2降至5% 以下，而精礦粒度變得更細，更適合球團礦生產。（2）地方中小企業(yè)及小礦山生產的鐵精礦，這部分鐵精礦大多為磁鐵精礦，含硫、磷及有 害雜質低，含鐵品位通常在62 %5 4%左右，粒度偏粗，一般-200目占60%-70%用作生產球 團礦的原料時，需細磨處理。目前，

23、國內球團廠常用的辦法是采用潤磨機或高壓輥磨機處理 ， 以提高鐵精礦細度，增加其表面活性。（3）進口赤鐵精礦，從理論上講，使用赤鐵精礦、磁鐵精礦或赤磁混合鐵精礦作原料，采 用鏈篦機一回轉窯工藝均可生產出高質量的球團礦。國外球團廠使用赤鐵精礦、磁鐵精礦或 赤磁混合鐵精礦的都有。但相比之下，使用磁鐵精礦作原料時所需熱耗較低，單位產量高 ；而 使用赤鐵精礦，相應的熱耗高，單位產量低。這是由于兩種鐵礦物組成不同所導致的差異。磁 鐵礦的化學成分是Fc3Q，赤鐵礦是F e2Oso磁鐵礦在預熱過程中氧化為赤鐵礦，同時大量 放熱，產生再結晶從而提高強度。而赤鐵礦卻不發(fā)生放熱反應，需要在較高預熱溫度下，經(jīng)過較長預

24、熱時間才能促進其再結晶過程進行。由于赤鐵礦的這種特性，預熱時間要長，特別是預熱溫度要高，焙燒溫度也較高。因此，相同規(guī)格的設備，使用不同原料時，其產量、熱耗、設備壽命均不同。相對而言，使用赤鐵礦時工藝難度增加，對設備質量要求更高。因此，使用赤 鐵精礦的球團廠都尋求配加部分磁鐵精礦的生產模式。從以上情況看，關于球團原料問題，應做以下幾方面的工作：第一，細磨精礦粉。使精礦粒度從目前的-2 0 0目占60%70%§高到85%以上,鐵品位 提高到68%上，同時降低SiO2含量到5 %以下,以滿足球團生產要求。第二，加強赤鐵精礦用于球團生產的研究。根據(jù)國情，尋求以赤鐵精礦為主，配加磁鐵精 礦生產

25、優(yōu)質球團礦的技術條件。第三,調整目前的原料深加工和爐料結構。降低國內磁鐵精礦用于燒結的比例 ，增加進口 赤鐵礦粉用于燒結。充分利用國內資源優(yōu)勢，將大量優(yōu)質鐵精礦，尤其是磁鐵精礦用于球團礦 生產。熱工制度其特點是：鼓風干燥段的低溫熱風來自環(huán)冷機第三冷卻段；抽風干燥段熱源是來自鏈篦機 預熱U段的回收熱廢氣；預熱I段熱源是來自環(huán)冷機二冷段的熱廢氣；預熱U段熱源是來自 回轉窯窯尾的熱廢氣；環(huán)冷機第一冷卻段高溫熱風直接入窯作二次風。實踐證明，這種風流系 統(tǒng)是合理、可靠的，對原料適應性強，熱利用率高。國內很多球團廠正是因為選用了合理的 風流程，才能保證投產成功。風是工藝過程的傳熱介質，風量分配是各段熱量需求的體現(xiàn)， 熱量平衡是靠風量平衡來完成的。因此,確定風流程以后，風機的選取是建立風量平衡的關