鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)課件

鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯

球團(tuán)工藝介紹

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球團(tuán)工藝介紹

內(nèi)容提要

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

內(nèi)容提要 鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（一）球團(tuán)法的基本概念

隨著高爐日益大型化、現(xiàn)代化，對(duì)入爐爐料提出的要求越來(lái)越高，高爐合理爐料結(jié)構(gòu)越來(lái)越受重視，在對(duì)鐵礦粉燒結(jié)工藝不斷完善和發(fā)展的同時(shí)，球團(tuán)法也日益引起重視。球團(tuán)法是將細(xì)磨精礦制成能滿足冶煉要求的塊狀物料的一個(gè)加工過(guò)程。其過(guò)程為：將準(zhǔn)備好的原料（細(xì)磨精礦或其他細(xì)磨粉狀物料，添加劑或粘結(jié)劑等），按一定的比例經(jīng)過(guò)配料、混勻，在造球機(jī)上經(jīng)滾動(dòng)而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙燒或其他方法使其發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化而硬化團(tuán)結(jié)。這一過(guò)程就叫做球團(tuán)過(guò)程，這種方法稱為球團(tuán)法。它所得到的產(chǎn)品稱之為球團(tuán)礦。

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

(二)球團(tuán)方法分類

目前鐵礦球團(tuán)法和燒結(jié)法一樣，已經(jīng)成為人造富礦的主要方法之一，得到了廣泛應(yīng)用。鐵礦氧化球團(tuán)礦，主要采用豎爐法、帶式焙燒機(jī)法、鏈篦機(jī)——回轉(zhuǎn)窯法三種工藝生產(chǎn)。最近，中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所又成功開(kāi)發(fā)出“酸性球團(tuán)礦燒結(jié)機(jī)焙燒新工藝”。根據(jù)球團(tuán)礦固結(jié)溫度和氣氛的差異，球團(tuán)法所得產(chǎn)品可分為：氧化球團(tuán)礦、冷固球團(tuán)礦、金屬化球團(tuán)礦等。按照球團(tuán)礦的堿度一般分為：酸性球團(tuán)礦和熔劑性球團(tuán)礦。目前世界各國(guó)仍以生產(chǎn)酸性球團(tuán)礦為主。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)(二)球團(tuán)方法分類鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)球團(tuán)方法分類球團(tuán)固結(jié)高溫固結(jié)低溫固結(jié)氧化焙燒球團(tuán)還原焙燒球團(tuán)磁化焙燒球團(tuán)氧化鈉化球團(tuán)氯化球團(tuán)水硬性球團(tuán)熱液法固結(jié)球團(tuán)銹化固結(jié)球團(tuán)碳酸化固結(jié)球團(tuán)焦化固結(jié)球團(tuán)豎爐焙燒帶式機(jī)焙燒鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯焙燒環(huán)式焙燒機(jī)焙燒回轉(zhuǎn)窯法豎爐連續(xù)裝料法豎爐間歇裝料法帶式機(jī)法豎爐法鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯法豎爐法鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯法鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)球團(tuán)方法分類球團(tuán)固結(jié)高溫固結(jié)低溫固結(jié)氧化鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（三）球團(tuán)用主要原、燃料鐵礦球團(tuán)原料燃料含鐵原料粘結(jié)劑添加劑氣體燃料液體燃料固體燃料

1、含鐵原料

現(xiàn)代球團(tuán)對(duì)原料的適應(yīng)范圍更加廣泛。生產(chǎn)鐵礦球團(tuán)所用原料包括精礦、粉礦及其他熱處理或者化學(xué)加工過(guò)程中獲得的二次含鐵原料。生產(chǎn)鐵礦球團(tuán)常用天然原料有磁鐵精礦、赤鐵精礦、褐鐵精礦、混合精礦以及富鐵礦粉。二次含鐵原料包括：硫酸渣、浸出處理殘?jiān)S內(nèi)含鐵塵泥（轉(zhuǎn)爐塵、高爐塵、電爐塵、煉鋼煉鐵污泥）、廠內(nèi)含鐵廢渣（鋼渣、軋鋼皮屑）等。鐵礦球團(tuán)對(duì)含鐵原料技術(shù)要求如下：

（1）粒度：－200目（0.074mm）＞90%；（2）比表面積：1500～2000cm2/g；（3）水分：含鐵原料最佳水分值應(yīng)由試驗(yàn)定；（4）化學(xué)成分：要求化學(xué)成份均勻，鐵高、硅低，波動(dòng)小。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（三）球團(tuán)用主要原、燃料鐵礦球團(tuán)原鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

2、粘結(jié)劑粘結(jié)劑：可以改善物料的成球性及生球、干球和焙燒球團(tuán)的特性球團(tuán)用粘結(jié)劑無(wú)機(jī)粘結(jié)劑有機(jī)粘結(jié)劑主要是含鈣、鋁和硅等元素的粘結(jié)劑。包括膨潤(rùn)土、水玻璃、消石灰、石灰石、水泥和白云石。

球團(tuán)生產(chǎn)常采用膨潤(rùn)土作為造球粘結(jié)劑，以提高生球、干球及焙燒球團(tuán)的強(qiáng)度。膨潤(rùn)土的主要成分是蒙脫石，并含有不定數(shù)量的其他粘土礦物（如高嶺土）和非粘土礦物（石英、長(zhǎng)石、方解石）。

目前，生產(chǎn)球團(tuán)礦用膨潤(rùn)土物理化學(xué)性質(zhì)要求有：蒙脫石含量＞60%，2小時(shí)吸水率＞120%，膨脹容＞12mL·g-1，粒度（－0.074mm）≥99%，水分＜10%。

由于膨潤(rùn)土?xí)档颓驁F(tuán)鐵品位，尋找新型粘結(jié)劑代替膨潤(rùn)土，以提高球團(tuán)品位，早已成為國(guó)內(nèi)外的研究課題。其中有機(jī)粘結(jié)劑比傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑具有用量小、帶入有害雜質(zhì)少、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)2、粘結(jié)劑球團(tuán)用粘結(jié)鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

3、燃料

鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)所用燃料，與選擇的工藝有關(guān)：豎爐球團(tuán)法采用低熱值高爐煤氣即可；帶式球團(tuán)法采用重油、天然氣或高熱值煤氣；鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法，除采用重油、天然氣或高熱值煤氣外，還可以用煤。

目前國(guó)內(nèi)帶式球團(tuán)廠均以焦?fàn)t煤氣為燃料，根據(jù)工藝要求，焦?fàn)t煤氣熱值應(yīng)在12.54MJ/m3以上。而鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠建在礦山的以煤為燃料，建在冶金廠的多以焦?fàn)t煤氣為燃料。鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠的用煤（瘦煤）標(biāo)準(zhǔn)一般為：發(fā)熱值≥22.9MJ/kg；灰分＜12%；揮發(fā)份17%±；灰分熔點(diǎn)＞1400℃，粒度（－0.074mm）占70～80%。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

（四）幾個(gè)基本理論要點(diǎn)

一.造球造球又稱滾動(dòng)成型，是球團(tuán)生產(chǎn)的第一道工序。生球質(zhì)量在很大程度上決定著成品球的質(zhì)量。細(xì)磨物料在造球設(shè)備中被水潤(rùn)濕后，通過(guò)機(jī)械力和毛細(xì)力的作用而成球。并且，由于存在毛細(xì)引力、顆粒之間的摩擦力及分子引力等，使生球具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。造球過(guò)程一般分三個(gè)階段:1.成核階段2.球核長(zhǎng)大階段3.球核緊密階段

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（四）幾個(gè)基本理鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

二、焙燒

球團(tuán)礦的焙燒固結(jié)是生產(chǎn)過(guò)程中最復(fù)雜的工序，許多物理化學(xué)反應(yīng)，在此階段完成。對(duì)球團(tuán)礦的冶金性能、強(qiáng)度、還原性等有重大影響。球團(tuán)礦的焙燒一般分五個(gè)階段：1.干燥階段：這里主要進(jìn)行生球中水分的蒸發(fā)，物料中的部分結(jié)晶水也可排除。溫度一般為200~400℃。2.預(yù)熱階段：干燥過(guò)程中尚未排出的少量水分，在此進(jìn)一步排除。這個(gè)階段的主要反應(yīng)是磁鐵礦氧化成赤鐵礦，碳酸鹽礦物分解，硫化物的分解和氧化，以及某些固相反應(yīng)。溫度一般為900~1000℃。3.焙燒階段：預(yù)熱階段尚未完成的反應(yīng)，如分解、氧鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)二、焙燒鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)化、脫硫、固相反應(yīng)等在此階段進(jìn)一步進(jìn)行。這里的主要反應(yīng)有鐵氧化物的結(jié)晶和再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大，固相反應(yīng)及由此而產(chǎn)生的低熔點(diǎn)化合物的熔化，形成部分液相，球團(tuán)礦體積收縮及結(jié)構(gòu)致密化。溫度一般為1200~1300℃。4.均熱階段：在此階段保持一定時(shí)間，主要目的是使球團(tuán)礦內(nèi)部晶體進(jìn)一步長(zhǎng)大，盡可能使它發(fā)育完整，使礦物組成均勻化，消除一部分內(nèi)應(yīng)力。溫度水平略低于焙燒溫度。5.冷卻階段：此階段將球團(tuán)礦從1000℃以上冷卻到運(yùn)輸皮帶可以承受的溫度。冷卻介質(zhì)為空氣，含氧量較高，球團(tuán)礦內(nèi)部上有未被完全氧化的磁鐵礦，在這里可以得到充分氧化。

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)化、脫硫、固相反應(yīng)等在此階段進(jìn)一步進(jìn)行。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)三.球團(tuán)中磁鐵礦氧化的意義

磁鐵精礦是生產(chǎn)球團(tuán)的主要原料，在焙燒過(guò)程中，應(yīng)力求將磁鐵精礦氧化為赤鐵精礦。這對(duì)球團(tuán)礦的固結(jié)有重要意義。1.磁鐵礦氧化成赤鐵礦時(shí)伴隨結(jié)構(gòu)的變化。磁鐵礦晶體為等軸晶系，而赤鐵礦為六方晶系，氧化過(guò)程中的晶格變化及新生晶體表面原子具有較高的遷移能力，有利于在相鄰的顆粒之間形成晶鍵。2.磁鐵礦氧化為赤鐵礦是放熱反應(yīng)。它放出的熱能幾乎是焙燒球團(tuán)礦總熱耗的一半。3.磁鐵礦氧化如果不充分，會(huì)使球團(tuán)礦產(chǎn)生同心裂紋。不僅影響球團(tuán)礦強(qiáng)度，還會(huì)惡化還原性能。

磁鐵礦的氧化從200℃開(kāi)始，1000

℃左右結(jié)束。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)三.球團(tuán)中磁鐵礦氧化的意義鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)四、球團(tuán)固結(jié)機(jī)理

球團(tuán)焙燒固結(jié)就是生球在高溫作用下，通過(guò)固體質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散，形成連接橋及少量的液相把固體顆粒粘結(jié)起來(lái)，使之具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的過(guò)程。球團(tuán)礦固結(jié)機(jī)理與燒結(jié)礦不同，球團(tuán)礦的固結(jié)主要靠固相粘結(jié)，通過(guò)固質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散反應(yīng)形成連接橋、化合物或固溶體把顆粒粘結(jié)起來(lái)。但因球團(tuán)原料中不可避免地要帶進(jìn)少量SiO2

，或由于球團(tuán)礦質(zhì)量要求在球團(tuán)中需添加某些添加物，在球團(tuán)焙燒過(guò)程中形成部分液相，這部分液相對(duì)球團(tuán)固結(jié)起著輔助作用。因此，球團(tuán)礦的固結(jié)是屬固－液型。不過(guò)它的液相量比例很少，一般不超過(guò)5%～7%，否則球團(tuán)礦在焙燒過(guò)程中會(huì)相互粘結(jié)，影響料層透氣性，導(dǎo)致球團(tuán)礦質(zhì)量降低。因此，從球團(tuán)礦固結(jié)機(jī)理看，球團(tuán)礦中含SiO2越少越好，且對(duì)降低高爐渣量有利。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)四、球團(tuán)固結(jié)機(jī)理鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)1.磁鐵礦球團(tuán)固結(jié)形式

a、Fe2O3微晶鍵連接磁鐵礦球團(tuán)，在氧化氣氛中焙燒時(shí)，氧化過(guò)程在200～300℃時(shí)開(kāi)始，并隨著溫度升高氧化加速。氧化首先在磁鐵礦顆粒表面和裂縫中進(jìn)行。當(dāng)溫度達(dá)800℃時(shí)，顆粒表面基本上已氧化成Fe2O3。在晶格轉(zhuǎn)變時(shí)，新生的赤鐵礦晶格中，原子具有很大的活性，不僅能在晶體內(nèi)發(fā)生擴(kuò)散，并且毗鄰的氧化物晶體也發(fā)生擴(kuò)散遷移，在顆粒之間產(chǎn)生連接橋，稱為微晶鍵連接。顆粒之間產(chǎn)生的微晶鍵使球團(tuán)強(qiáng)度比生球和干球有所提高，但仍較弱。

b、Fe2O3再結(jié)晶連接Fe2O3再結(jié)晶連接是鐵精礦氧化球團(tuán)固結(jié)的主要形式。是第一種固結(jié)形式的發(fā)展。當(dāng)磁鐵礦球團(tuán)在氧化氣氛中焙燒時(shí)，氧化過(guò)程由球的表面沿同心球面向內(nèi)推進(jìn)，氧化預(yù)熱溫度達(dá)1000℃時(shí)，約95%的磁鐵礦氧化成新生的Fe2O3，并形成微晶鍵。在最佳焙燒制度下，一方面殘存的磁鐵礦繼續(xù)氧化，另一方面赤鐵礦晶粒擴(kuò)散增強(qiáng)，并產(chǎn)生再結(jié)晶和聚晶長(zhǎng)大，顆粒之間的孔隙變圓，孔隙率下降，球體積收縮，球內(nèi)各顆粒連接成一個(gè)致密的整體，因而使球的強(qiáng)度大大提高。ab磁鐵礦赤鐵礦鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)1.磁鐵礦球團(tuán)固結(jié)形式a、Fe2O3鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

c、Fe3O4再結(jié)晶固結(jié)在焙燒磁鐵礦球團(tuán)時(shí)，若為中性氣氛或氧化不完全，內(nèi)部磁鐵礦在900℃時(shí)既開(kāi)始發(fā)生再結(jié)晶，使球內(nèi)各顆粒連接，但Fe3O4再結(jié)晶的速度比Fe2O3再結(jié)晶的速度慢。因而反映出，隨溫度升高以Fe3O4再結(jié)晶固結(jié)的球團(tuán)，其強(qiáng)度比Fe2O3再結(jié)晶固結(jié)的低。通常生產(chǎn)中采用的磁鐵礦精礦，均含有一定量的SiO2，在1000℃左右時(shí)便產(chǎn)生部分2FeO·SiO2并出現(xiàn)液相，液相的多少則隨球團(tuán)中SiO2的含量而定。如果有明顯的液相生成，磁鐵礦則呈自形晶，此時(shí)，球團(tuán)強(qiáng)度降低。

d、渣鍵連接磁鐵礦生球中含有一定數(shù)量SiO2時(shí)，若焙燒在還原氣氛或中性氣氛中進(jìn)行，或Fe2O3氧化不完全，那么在焙燒溫度1000℃時(shí)即能形成2FeO·SiO2。2FeO·SiO2熔點(diǎn)低，且極易與FeO及SiO2再生成熔化溫度更低的低熔體。因此，在冷卻過(guò)程中，因液相的凝固，而使球團(tuán)固結(jié)。2FeO·SiO2在冷卻過(guò)程中很難結(jié)晶，常成玻璃質(zhì)，性脆、強(qiáng)度低，且高爐冶煉中難以還原，因此渣鍵連接不是一種良好的固結(jié)形式。cd磁鐵礦硅酸鐵鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)c、Fe3O4再結(jié)晶固結(jié)d、渣鍵鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

B、赤鐵礦球團(tuán)固結(jié)形式

a、較純赤鐵礦精礦球團(tuán)的高溫再結(jié)晶固結(jié)形式該類赤鐵礦精礦球團(tuán)的固結(jié)機(jī)理，有人認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單的高溫再結(jié)晶過(guò)程。如左下圖：用含F(xiàn)e2O399.70%的赤鐵礦球團(tuán)進(jìn)行試驗(yàn)，在氧化氣氛中焙燒時(shí)發(fā)現(xiàn)，赤鐵礦顆粒在1300℃時(shí)才結(jié)晶，且過(guò)程緩慢，在1300～1400℃溫度范圍內(nèi)，顆粒迅速長(zhǎng)大。焙燒30min，赤鐵礦晶粒尺寸由20um增至400um。因此，得出較純的赤鐵礦球團(tuán)的固結(jié)機(jī)理是一種簡(jiǎn)單的高溫再結(jié)晶過(guò)程。

b、較純赤鐵礦精礦球團(tuán)的雙重固結(jié)形式對(duì)較純赤鐵礦精礦球團(tuán)固結(jié)形式的另外一種觀點(diǎn)是，雙重固結(jié)形式。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)生球加熱至1300℃以上溫度時(shí)，赤鐵礦分解生成磁鐵礦，而后鐵礦顆粒再結(jié)晶長(zhǎng)大，稱為一次固結(jié)。當(dāng)進(jìn)入冷卻階段時(shí)，磁鐵礦則被重新氧化，球團(tuán)內(nèi)各顆粒會(huì)發(fā)生Fe2O3再結(jié)晶和相互連生而受到一次附加固結(jié)，即稱為二次固結(jié)。顆粒尺寸5004003002001000020060010001400焙燒溫度對(duì)赤鐵礦顆粒尺寸的影響鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)B、赤鐵礦球團(tuán)固結(jié)形式b、較純赤

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球團(tuán)工藝介紹

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內(nèi)容提要

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

內(nèi)容提要 鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（一）球團(tuán)法的基本概念

隨著高爐日益大型化、現(xiàn)代化，對(duì)入爐爐料提出的要求越來(lái)越高，高爐合理爐料結(jié)構(gòu)越來(lái)越受重視，在對(duì)鐵礦粉燒結(jié)工藝不斷完善和發(fā)展的同時(shí)，球團(tuán)法也日益引起重視。球團(tuán)法是將細(xì)磨精礦制成能滿足冶煉要求的塊狀物料的一個(gè)加工過(guò)程。其過(guò)程為：將準(zhǔn)備好的原料（細(xì)磨精礦或其他細(xì)磨粉狀物料，添加劑或粘結(jié)劑等），按一定的比例經(jīng)過(guò)配料、混勻，在造球機(jī)上經(jīng)滾動(dòng)而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙燒或其他方法使其發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化而硬化團(tuán)結(jié)。這一過(guò)程就叫做球團(tuán)過(guò)程，這種方法稱為球團(tuán)法。它所得到的產(chǎn)品稱之為球團(tuán)礦。

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

(二)球團(tuán)方法分類

目前鐵礦球團(tuán)法和燒結(jié)法一樣，已經(jīng)成為人造富礦的主要方法之一，得到了廣泛應(yīng)用。鐵礦氧化球團(tuán)礦，主要采用豎爐法、帶式焙燒機(jī)法、鏈篦機(jī)——回轉(zhuǎn)窯法三種工藝生產(chǎn)。最近，中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所又成功開(kāi)發(fā)出“酸性球團(tuán)礦燒結(jié)機(jī)焙燒新工藝”。根據(jù)球團(tuán)礦固結(jié)溫度和氣氛的差異，球團(tuán)法所得產(chǎn)品可分為：氧化球團(tuán)礦、冷固球團(tuán)礦、金屬化球團(tuán)礦等。按照球團(tuán)礦的堿度一般分為：酸性球團(tuán)礦和熔劑性球團(tuán)礦。目前世界各國(guó)仍以生產(chǎn)酸性球團(tuán)礦為主。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)(二)球團(tuán)方法分類鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)球團(tuán)方法分類球團(tuán)固結(jié)高溫固結(jié)低溫固結(jié)氧化焙燒球團(tuán)還原焙燒球團(tuán)磁化焙燒球團(tuán)氧化鈉化球團(tuán)氯化球團(tuán)水硬性球團(tuán)熱液法固結(jié)球團(tuán)銹化固結(jié)球團(tuán)碳酸化固結(jié)球團(tuán)焦化固結(jié)球團(tuán)豎爐焙燒帶式機(jī)焙燒鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯焙燒環(huán)式焙燒機(jī)焙燒回轉(zhuǎn)窯法豎爐連續(xù)裝料法豎爐間歇裝料法帶式機(jī)法豎爐法鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯法豎爐法鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯法鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)球團(tuán)方法分類球團(tuán)固結(jié)高溫固結(jié)低溫固結(jié)氧化鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（三）球團(tuán)用主要原、燃料鐵礦球團(tuán)原料燃料含鐵原料粘結(jié)劑添加劑氣體燃料液體燃料固體燃料

1、含鐵原料

現(xiàn)代球團(tuán)對(duì)原料的適應(yīng)范圍更加廣泛。生產(chǎn)鐵礦球團(tuán)所用原料包括精礦、粉礦及其他熱處理或者化學(xué)加工過(guò)程中獲得的二次含鐵原料。生產(chǎn)鐵礦球團(tuán)常用天然原料有磁鐵精礦、赤鐵精礦、褐鐵精礦、混合精礦以及富鐵礦粉。二次含鐵原料包括：硫酸渣、浸出處理殘?jiān)?、廠內(nèi)含鐵塵泥（轉(zhuǎn)爐塵、高爐塵、電爐塵、煉鋼煉鐵污泥）、廠內(nèi)含鐵廢渣（鋼渣、軋鋼皮屑）等。鐵礦球團(tuán)對(duì)含鐵原料技術(shù)要求如下：

（1）粒度：－200目（0.074mm）＞90%；（2）比表面積：1500～2000cm2/g；（3）水分：含鐵原料最佳水分值應(yīng)由試驗(yàn)定；（4）化學(xué)成分：要求化學(xué)成份均勻，鐵高、硅低，波動(dòng)小。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（三）球團(tuán)用主要原、燃料鐵礦球團(tuán)原鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

2、粘結(jié)劑粘結(jié)劑：可以改善物料的成球性及生球、干球和焙燒球團(tuán)的特性球團(tuán)用粘結(jié)劑無(wú)機(jī)粘結(jié)劑有機(jī)粘結(jié)劑主要是含鈣、鋁和硅等元素的粘結(jié)劑。包括膨潤(rùn)土、水玻璃、消石灰、石灰石、水泥和白云石。

球團(tuán)生產(chǎn)常采用膨潤(rùn)土作為造球粘結(jié)劑，以提高生球、干球及焙燒球團(tuán)的強(qiáng)度。膨潤(rùn)土的主要成分是蒙脫石，并含有不定數(shù)量的其他粘土礦物（如高嶺土）和非粘土礦物（石英、長(zhǎng)石、方解石）。

目前，生產(chǎn)球團(tuán)礦用膨潤(rùn)土物理化學(xué)性質(zhì)要求有：蒙脫石含量＞60%，2小時(shí)吸水率＞120%，膨脹容＞12mL·g-1，粒度（－0.074mm）≥99%，水分＜10%。

由于膨潤(rùn)土?xí)档颓驁F(tuán)鐵品位，尋找新型粘結(jié)劑代替膨潤(rùn)土，以提高球團(tuán)品位，早已成為國(guó)內(nèi)外的研究課題。其中有機(jī)粘結(jié)劑比傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑具有用量小、帶入有害雜質(zhì)少、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)2、粘結(jié)劑球團(tuán)用粘結(jié)鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

3、燃料

鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)所用燃料，與選擇的工藝有關(guān)：豎爐球團(tuán)法采用低熱值高爐煤氣即可；帶式球團(tuán)法采用重油、天然氣或高熱值煤氣；鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法，除采用重油、天然氣或高熱值煤氣外，還可以用煤。

目前國(guó)內(nèi)帶式球團(tuán)廠均以焦?fàn)t煤氣為燃料，根據(jù)工藝要求，焦?fàn)t煤氣熱值應(yīng)在12.54MJ/m3以上。而鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠建在礦山的以煤為燃料，建在冶金廠的多以焦?fàn)t煤氣為燃料。鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠的用煤（瘦煤）標(biāo)準(zhǔn)一般為：發(fā)熱值≥22.9MJ/kg；灰分＜12%；揮發(fā)份17%±；灰分熔點(diǎn)＞1400℃，粒度（－0.074mm）占70～80%。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

（四）幾個(gè)基本理論要點(diǎn)

一.造球造球又稱滾動(dòng)成型，是球團(tuán)生產(chǎn)的第一道工序。生球質(zhì)量在很大程度上決定著成品球的質(zhì)量。細(xì)磨物料在造球設(shè)備中被水潤(rùn)濕后，通過(guò)機(jī)械力和毛細(xì)力的作用而成球。并且，由于存在毛細(xì)引力、顆粒之間的摩擦力及分子引力等，使生球具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。造球過(guò)程一般分三個(gè)階段:1.成核階段2.球核長(zhǎng)大階段3.球核緊密階段

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)（四）幾個(gè)基本理鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)

二、焙燒

球團(tuán)礦的焙燒固結(jié)是生產(chǎn)過(guò)程中最復(fù)雜的工序，許多物理化學(xué)反應(yīng)，在此階段完成。對(duì)球團(tuán)礦的冶金性能、強(qiáng)度、還原性等有重大影響。球團(tuán)礦的焙燒一般分五個(gè)階段：1.干燥階段：這里主要進(jìn)行生球中水分的蒸發(fā)，物料中的部分結(jié)晶水也可排除。溫度一般為200~400℃。2.預(yù)熱階段：干燥過(guò)程中尚未排出的少量水分，在此進(jìn)一步排除。這個(gè)階段的主要反應(yīng)是磁鐵礦氧化成赤鐵礦，碳酸鹽礦物分解，硫化物的分解和氧化，以及某些固相反應(yīng)。溫度一般為900~1000℃。3.焙燒階段：預(yù)熱階段尚未完成的反應(yīng)，如分解、氧鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)二、焙燒鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)化、脫硫、固相反應(yīng)等在此階段進(jìn)一步進(jìn)行。這里的主要反應(yīng)有鐵氧化物的結(jié)晶和再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大，固相反應(yīng)及由此而產(chǎn)生的低熔點(diǎn)化合物的熔化，形成部分液相，球團(tuán)礦體積收縮及結(jié)構(gòu)致密化。溫度一般為1200~1300℃。4.均熱階段：在此階段保持一定時(shí)間，主要目的是使球團(tuán)礦內(nèi)部晶體進(jìn)一步長(zhǎng)大，盡可能使它發(fā)育完整，使礦物組成均勻化，消除一部分內(nèi)應(yīng)力。溫度水平略低于焙燒溫度。5.冷卻階段：此階段將球團(tuán)礦從1000℃以上冷卻到運(yùn)輸皮帶可以承受的溫度。冷卻介質(zhì)為空氣，含氧量較高，球團(tuán)礦內(nèi)部上有未被完全氧化的磁鐵礦，在這里可以得到充分氧化。

鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)化、脫硫、固相反應(yīng)等在此階段進(jìn)一步進(jìn)行。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)三.球團(tuán)中磁鐵礦氧化的意義

磁鐵精礦是生產(chǎn)球團(tuán)的主要原料，在焙燒過(guò)程中，應(yīng)力求將磁鐵精礦氧化為赤鐵精礦。這對(duì)球團(tuán)礦的固結(jié)有重要意義。1.磁鐵礦氧化成赤鐵礦時(shí)伴隨結(jié)構(gòu)的變化。磁鐵礦晶體為等軸晶系，而赤鐵礦為六方晶系，氧化過(guò)程中的晶格變化及新生晶體表面原子具有較高的遷移能力，有利于在相鄰的顆粒之間形成晶鍵。2.磁鐵礦氧化為赤鐵礦是放熱反應(yīng)。它放出的熱能幾乎是焙燒球團(tuán)礦總熱耗的一半。3.磁鐵礦氧化如果不充分，會(huì)使球團(tuán)礦產(chǎn)生同心裂紋。不僅影響球團(tuán)礦強(qiáng)度，還會(huì)惡化還原性能。

磁鐵礦的氧化從200℃開(kāi)始，1000

℃左右結(jié)束。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)三.球團(tuán)中磁鐵礦氧化的意義鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)四、球團(tuán)固結(jié)機(jī)理

球團(tuán)焙燒固結(jié)就是生球在高溫作用下，通過(guò)固體質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散，形成連接橋及少量的液相把固體顆粒粘結(jié)起來(lái)，使之具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的過(guò)程。球團(tuán)礦固結(jié)機(jī)理與燒結(jié)礦不同，球團(tuán)礦的固結(jié)主要靠固相粘結(jié)，通過(guò)固質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散反應(yīng)形成連接橋、化合物或固溶體把顆粒粘結(jié)起來(lái)。但因球團(tuán)原料中不可避免地要帶進(jìn)少量SiO2

，或由于球團(tuán)礦質(zhì)量要求在球團(tuán)中需添加某些添加物，在球團(tuán)焙燒過(guò)程中形成部分液相，這部分液相對(duì)球團(tuán)固結(jié)起著輔助作用。因此，球團(tuán)礦的固結(jié)是屬固－液型。不過(guò)它的液相量比例很少，一般不超過(guò)5%～7%，否則球團(tuán)礦在焙燒過(guò)程中會(huì)相互粘結(jié)，影響料層透氣性，導(dǎo)致球團(tuán)礦質(zhì)量降低。因此，從球團(tuán)礦固結(jié)機(jī)理看，球團(tuán)礦中含SiO2越少越好，且對(duì)降低高爐渣量有利。鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)四、球團(tuán)固結(jié)機(jī)理鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)1.磁鐵礦球團(tuán)固結(jié)形式

a、Fe2O3微晶鍵連接磁鐵礦球團(tuán)，在氧化氣氛中焙燒時(shí)，氧化過(guò)程在200～300℃時(shí)開(kāi)始，并隨著溫度升高氧化加速。氧化首先在磁鐵礦顆粒表面和裂縫中進(jìn)行。當(dāng)溫度達(dá)800℃時(shí)，顆粒表面基本上已氧化成Fe2O3。在晶格轉(zhuǎn)變時(shí)，新生的赤鐵礦晶格中，原子具有很大的活性，不僅能在晶體內(nèi)發(fā)生擴(kuò)散，并且毗鄰的氧化物晶體也發(fā)生擴(kuò)散遷移，在顆粒之間產(chǎn)生連接橋，稱為微晶鍵連接。顆粒之間產(chǎn)生的微晶鍵使球團(tuán)強(qiáng)度比生球和干球有所提高，但仍較弱。

b、Fe2O3再結(jié)晶連接Fe2O3再結(jié)晶連接是鐵精礦氧化球團(tuán)固結(jié)的主要形式。是第一種固結(jié)形式的發(fā)展。當(dāng)磁鐵礦球團(tuán)在氧化氣氛中焙燒時(shí)，氧化過(guò)程由球的表面沿同心球面向內(nèi)推進(jìn)，氧化預(yù)熱溫度達(dá)1000℃時(shí)，約95%的磁鐵礦氧化成新生的Fe2O3，并形成微晶鍵。在最佳焙燒制度下，一方面殘存的磁鐵礦繼續(xù)氧化，另一方面赤鐵礦晶粒擴(kuò)散增強(qiáng)，并產(chǎn)生再結(jié)晶和聚晶長(zhǎng)大，顆粒之間的孔隙變圓，孔隙率下降，球體積收縮，球內(nèi)各顆粒連接成一個(gè)致密的整體，因而使球的強(qiáng)度大大提高。ab磁鐵礦赤鐵礦鐵礦球團(tuán)基本理論要點(diǎn)1.磁鐵礦球團(tuán)固結(jié)形式a、Fe2O3