球团的生产和设备简介
球团工艺及生产
球团工艺及生产把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
球团矿生产的流程：一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序，如下图所示。
球团矿的生产流程中，配料、混合与烧结矿的方法一致；将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球状。
1.球团矿的概念把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
球团生产与烧结生产一样，是为高炉提供“糖料”的一种加工方法，是将细磨精矿或粉状物料制成能满足高炉冶炼要求的原料的一个加工过程。
将准备好的原料（细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等），按一定比例经过配料、混匀，制成一定尺寸的小球，然后采用干燥焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结，这一过程即为球团生产过程，其产品即为球团矿。
球团矿分酸性球团矿和碱性球团矿。
由于酸性球团矿生产操作较易控制，且品位高，强度好，同时，高炉冶炼也需要酸性球团与高碱度烧结矿配合使用。
2.球团矿生产迅速发展的原因：◆天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用。
铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。
过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量。
细磨精矿粉易于造球，粒度越细，成球率越高，球团矿强度也越高。
◆球团法生产工艺的成熟。
从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。
生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。
技术经济指标显著提高。
球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。
◆球团矿具有良好的冶金性能：粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高，有利于强化高炉冶炼。
球团矿生产中的主要设备：圆盘造球机：将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后，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40一5 0°）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。
球团矿生产方法及工艺流程
球团矿生产方法及工艺
流程
The manuscript was revised on the evening of 2021
球团矿生产方法及工艺流程
目前世界上球团生产应用较为普通的方法有竖炉球团法、带式焙烧机球团法和链篦机回转窑球团法。
竖炉球团法是最早发展起来的，曾一度发展很快。
但随着钢铁工业的发展要求球团工艺不仅能处理磁铁矿而且能处理赤铁矿、褐铁矿及土状赤铁矿等，另外高炉对球团矿的需求量不断增加，要求设备向大型化发展。
因此相继发展了带式焙烧机、链篦机、回转窑、环形焙烧炉等方法。
这些方法一直处于彼此相互竞争状态。
球团法按生产设备形式分：有竖炉焙烧、带式机焙烧、链篦机一回转窑焙烧及隧道窑、平地吹土球等多种。
根据球团的理化性能和焙烧工艺不同，球团成品有氧化球团、还原性球团(金属化球团)以及综合处理的氯化焙烧球团之分。
目前国内生产以氧化球团矿为主。
竖炉及带式机焙烧是生产氧化球团矿的主要方法。
下图是典型的我国球团矿生产工艺流程，与国外不同的是在混料后造球前(或配料后混料前)加有烘干设施。
这是弥补精矿粉水分高而且不稳定的不足，一般烘干设施是将精矿粉水分控制到比最适宜造球水分低1％-2％。
由于我国精矿粉粒度过粗，比表面积小，所以在新建的球团厂的流程中又加了润磨机。
在造球前混合料经润磨机加工，可使精矿粉的比表面积增加，从而有利于造球。
球团生产一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序。
其中原料准备、配料、混合和烧结过程相似。
第1节球团基本知识介绍
球团工艺与操作第1节球团基本知识介绍1．1、球团的概念和球团的生产方法目前，用于高炉炼铁的人造块矿方法有三种：烧结、球团和压团。
球团是人造块状原料的一种方法，是将细粒物料在加水条件下在专门造球设备上经滚动而生成球，然后再经焙烧固结的方法。
所得产品称为球团矿，呈球形，粒度均匀，具有高强度和高还原性。
球团过程中，物料因为滚动成球，并且由于粒子密集，密度、空隙率、形状、大小和机械强度等物理性质发生了变化。
更重要的是发生了化学和物理化学变化，如化学组成、还原性、膨胀性、高温还原软化性、低温还原软化性等变化，使物料的冶金性能得到改善。
目前，生产球团矿的主要方法有：竖炉法，涟钢即属于此类；带式焙烧机球团；链蓖机—回转窑球团生产。
本教材将就竖炉球团法来介绍球团工艺。
1．2、球团矿在钢铁工业中的地位和作用到目前为止，全球铁矿资源中，已经探明的品位大于40%的铁矿石大约为8500亿吨。
随着钢铁工业的发展，炼铁所需要的原料将愈来愈大，而可供直接入炉的富块矿越来越少。
我国铁矿储量居世界第五位，其中含铁50%以上的富矿仅仅占已经探明储量的4%左右，绝大部分为含有害物质的贫矿。
这类矿石必须细磨精选后造块才能进入高炉冶炼。
近年来，直接入炉的天然块矿逐渐减少，而人造块矿产量和高炉熟料逐年上升。
因此，铁矿资源的变化，人造块矿的优越性，极大的促进了球团、烧结技术的不断发展。
1．3、球团矿与烧结矿相比的特点球团法是一种新型的造块方法，因为其良好的冶金性能，所以自投入以来发展迅速，其产品不但用于高炉，而且用于转炉、平炉和电炉。
球团矿与烧结矿比，有几大特点。
（1）原料条件比较在原料粒度上，球团要求原料粒度细，而烧结要求原料粒度相对较粗。
一般认为：球团要求-200目粒级必须大于80%，或者更高；而烧结希望原料中-150目粒级在20%以下。
当烧结原料中细磨物料含量提高时，将引起烧结透气性变差，烧结生产率降低，必须采取各种措施提高烧结透气性，从而使烧结成本大大增加。
球团
造球 生球破碎
辊式筛分
+16mm 主引风机 辊式布料 6-16mm 除尘器 链 篦 机 -8mm
煤气和煤粉
回 转 窑
环式冷却机 助燃风机 链板运输机
鼓风机
成品落地或装车矿槽
（1）原燃料的准备
• 燃料
包括煤气、天然气、重油和烟煤等。 煤气、天然气：调压站、加压站，11区 重油：库存消防设施、灯具（冷光源、防爆），21区 烟煤：磨煤、输煤、喷煤，温度监测、氧含量监测、喷吹罐防爆孔、防 爆灯等，21区
烘干机
润磨
返料在此破碎、润磨； 设旁路系统，直接送到造 球室； 作用：改善混合料的粒度 和粒度组成：提高原料塑 性，改善生球质量；同时 可降低膨润土用量。 设备：润磨机、皮带机
润磨机
造球
圆盘造球机
圆筒造球机
圆盘造球机
• 盘上装有喷水管及刮料板等 装置。 • 细磨物料加进盘内被水湿润 后，不断翻滚形成 料粒 母球 大料球， 大料球位于表面和圆盘的边缘。 • 因此，当总给料量大于圆盘 的填充量时，大颗粒的合格 生球即自盘内排出。 • 特点：不同料径的球粒沿不 同轨道运行，按大小分级。
（4）煤气发生站
1）火灾、爆炸：电气设备、照明灯具不防爆；煤气发生泄漏达到爆炸极 限，煤气区域内动火；蒸汽包等压力容器物理爆炸；焦油曝晒、遇火源 被点燃。 2）中毒：煤气中毒、焦油蒸汽。 3）灼烫：煤气发生炉外壳，蒸汽包。 4）机械伤害：破碎机、皮带机（提升机）、助燃风机、加压机等。 5）高处坠落：高处作业防护设施不全。 6）淹溺：露天污水池。 7）高温：热辐射、通风不良。 8）噪声：助燃风机、加压机等高噪设备；氮气、蒸汽吹扫。 9）粉尘：煤尘。
圆筒造球机
• 筒内装有与筒壁平行的刮刀， 在筒体的前段设有喷水装置 （亦可喷入液状的造球所需 的粘结剂，以增强生球的强 度）。从筒壁上刮下的物料 大部分已连接成块，在圆筒 中翻滚，很快就很糗，加速 了造球的作用。 • 由于刮刀从筒壁上刮下的料 块度和水分都不均匀，尽管 造球的时间相等，但生球的 粒径不够均匀。 • 特点：不具备分级作用，需 与网筛构成闭路，晒瞎聊返 回造球。循环负荷在100%以 上，有时高达400%。
第五章__球团生产
第一节 球团生产工艺
（3）竖炉的改造： • 为解决竖炉高炉身气流分布不均，中心气流不足， 形成中心死料柱，导致中心部分球团烧不透，强 度产和排出的球团温度过高等。 • 加中心导风墙（使热量均匀）；干燥床（使干燥 均匀）
第一节 球团生产工艺
作用：
• ①改善了生球干燥条件，（扩大了干燥带面积，实现了均 匀薄层大气流干燥）；提高了冷却效果。 • ②两者的结合形成了预热带和冷却带，是五带分明，形成 比较合理的焙烧制度（有明显的均热带、合理的干燥带）； • ③改善了料柱透气性，炉内料层阻力减小，废气穿过能力 增加，燃烧室压力降低，实现“低压焙烧”； • ④（由于消除了冷却风对焙烧带的干扰，使焙烧带的温度 分布均匀，炉内水平断面的温度差小于20度）能用低热值 煤气。 • ⑤简化了布料设备和布料操作
第一节 球团生产工艺
第一节 球团生产工艺
• ③焙烧 • 1000℃进入焙烧带； • 先决条件：整个竖炉断面上温度分布的均匀性； 其它条件：气流分布状况、料柱高度、宽度、料 层的透气性、助燃风量与风压、冷却风量与风压 等。 • 燃气流动速度以3.7～4.0m/s为宜。 • ④冷却 • 理论计算，1t成品球团矿从1000℃冷却到150℃， 需要消耗冷却风1000m3。但在实际操作中，一般 只能达到600～800m3/t（因此排矿温度较高）
第一节 球团生产工艺
3）链篦机--回转窑 • 包括链篦机、回转窑和冷却机三个主体设备。前者干燥、 预热，中间焙烧，，后者冷却。投资最高 4）带式焙烧机：热量全部外供，可以认为控制温场 • 目前设备使用情况：竖炉多数都用；带式（鞍山，包头）； 链篦机--回转窑（迁安，成都） 5）其它球团生产方法： • （1）冷固结球团（小高炉）：水泥法和碳酸盐球团固结 法，高温性能差，发展缓慢 • （2）金属化球团法：多用于炼钢，生产海绵铁 • （3）有色金属氧化物氯化挥发球团法
球团生产工艺(1)
混匀设备 轮式混合机 卧式混合机 立式混合机
球团生产工艺(1)
• 立式混合机
1、传动装置2、润滑装置3、筒体4、检修口5、下料门6、下料推杆7பைடு நூலகம்耙齿
球团生产工艺(1)
4、造球设备 圆锥造球机 圆筒造球机 圆盘造球机
球团生产工艺(1)
圆锥造球机
球团生产工艺(1)
4、造球设备 圆锥造球机 圆筒造球机 圆盘造球机
年份
2004
工序能耗 （kg/t）
40.24
2005 35.80
历年工序能耗
2006
2007
36.16
33.86
2008 32.03
2009
2010 (1-11月)
２６.６７ ２５.５８
球团生产工艺(1)
（3）降低膨润土配比提高球团矿质量攻关
1、膨润土大型工业试验取得突破性成果。钙基膨润土优化试验、 汽巴粘结剂配加试验、钙钠混合膨润土试验、复合膨润土配加试验等 选择出性能更优的膨润土做为粘结剂，使新粘结剂配比降低至1%左 右；
14.5
环冷Ⅳ段
＜100
-
28
9
球团生产工艺(1)
（六）生产实践
１、生产实践中遇到的问题
回转窑长期结圈； 生产过程中能耗大； 膨润土用量大，球团矿铁低硅高。
球团生产工艺(1)
2、采取的措施
（1）回转窑结圈问题攻关
低熔点物
煤灰分熔点低 球团中含硅高
结圈
煤灰分高 粉末多
预热球强度差 生球爆裂 铁原料粒度粗
2、现场设备智能化。 3、集现场设备的远程控制、参数化及故障诊断 为一体。 4、现场总线是计算机网络通信向现场级的延伸。 5、系统可靠性高，可维护性好。 6、节省成本。
球团工艺简介及生产流程图
烧结厂球团工艺简介及生产流程图德晟金属制品有限公司烧结厂建设1座12m2竖炉，利用系数6.3t/m2•h,年产酸性球团矿60万t。
车间组成及工艺流程1.1车间组成车间组成：配料室、烘干机室、润磨室、造球室、生筛室、转运站、焙烧室、带冷机通廊、成品缓冲仓、风机房、煤气加压站、软水站、高低压配电室等。
1.2工艺流程工艺流程图见付图1.2.1精矿接受与贮存竖炉生产主要原料为磁铁矿精粉,对铁精粉化学成分要求是进厂铁精粉化学成分精矿进料采用汽车输送，汽车将精矿粉卸到下沉式精矿堆场，经抓斗吊运至配料仓。
1.2.2膨润土接受与贮存竖炉对膨润土化学成分要求是：进厂膨润土化学指标袋装膨润土用汽车运入，储存在膨润土库，由库内设的电葫芦将袋装膨润土运至膨润土配料仓平台，由人工抖袋将膨润土卸到膨润土配料仓。
1.2.3配料系统配料矿槽采用单列配置,4个精矿配料仓,容积100m3,储量8.8h，三用一备;2个膨润土仓，膨润土仓为一用一备。
配料室为地下结构。
采用自动重量配料，根据设定的给料量和铁精粉与膨润土的配比，自动调节给料量。
铁精粉通过仓下2m圆盘给料机和配料皮带秤配料。
膨润土通过螺旋给料机和螺旋秤配入皮带。
圆盘给料机和螺旋给料机采用变频控制.并且尽量做到铁精矿与膨润土两料流首尾重合。
在配料室膨润土落料点处和膨润土设抽风除尘，采用布袋除尘器,布袋除尘器采用反吹清灰方式.设置铁精粉仓库和膨润土库.铁精粉仓库能容纳约9天的用量，下沉式结构，铁精粉采用抓斗吊上料，设置2台10t抓斗吊。
膨润土库用来堆放袋装膨润土，膨润土设电葫芦环形轨道由电葫芦将袋装膨润土吊运至膨润土配料仓顶平台,人工抖袋卸料至膨润土配料仓。
1.2.4原料干燥系统精矿进厂水分为10.5%左右,不能满足造球对精矿水分要求，因此设计中采用了干燥工艺，将精矿中水分部分脱除，以保证铁精矿水份满足造球工序的要求。
需干燥的湿精矿粉经配料胶带机运至干燥窑，物料干燥后经胶带机运至造球前料仓。
球团工艺、设备情况介绍.
球团工艺、设备情况简介
成品系统岗位主要设备有： ⑴、带冷机岗位：50m2轻型鼓风带冷机两台，每台最大处理能力 100t/h，冷却温度600度降至80度。 ⑵、成品筛分岗位：振动筛，能力250t/h，筛孔尺寸5mm。
员工培训教材（竖炉球团）
第二章：球团工艺对原料的要求
第一节：球团工艺对铁精矿的要求
TFe% 铁精粉 66 FeO% 25 SiO2% 5 陪烧后损失% -2
膨润土（干基）
1.6
0
65
7
配料配比：按100Kg干料计算 铁精粉：98.2Kg，占98.8%，膨润土1.2 Kg，占1.2%（生产经验确定） 确定条件（实际经验）：铁精粉陪烧后残留FeO≤0.6%，其余全部氧化成 Fe2O3 计算各种原料进入球团矿部分（以100Kg干料为标准） 铁精粉：Q精=98.8×[1-(-2%)]=100.78(kg) 膨润土：Q土 =1.2×(1-7%)=1.12(kg)
膨润土配比小或膨润土实际下料量偏 小 膨润土配比大或膨润土实际下料量偏 大
高品位铁精粉配比适当提高；检查低品位铁精粉 流量误差；检查膨润土实际配比
适当增加膨润土配比和检查膨润土下料量 适当减少膨润土配比或调整膨润土下料量
配料操作
2、配料的计算和调整： 目前我们使用的计算方法为：根据本厂的原料和化学成分，事先确定配比， 再进行配料计算。 单一精矿粉计算实例 已知条件：原料化学成分
球团工艺、设备情况简介
第三节：吉林钢铁烧结厂球团工序设备简介：
球团工艺、设备情况简介
吉林钢铁公司烧结厂现生产运行的2x10m2竖炉其主要系统包括：原料 系统、主体、辅助、成品系统。 原料系统岗位主要设备有： ⑴、配料岗位：配料矿槽8个,每个矿槽容积：162m3;直径为2.0m 圆 盘给料机6台；给料能力为20~200吨/h; 皮带称量秤六台，能力：15~150t/h； 失重称2台，小时配料量：0.7~2.1t。 ⑵、烘干岗:Φ3.6m×20m圆筒烘干机一台；处理量：220t/h（湿重）。 ⑶、润磨岗位：Φ3.5m× 6.2m润磨机二台，生产能力：80t/h。 ⑷、造球岗位：直径为1. 6m 圆盘给料机6台;每台圆盘给料能力为： 10~100吨/h ；Φ6.0m 造球机六台，每台造球机生产能力为：60 t/h—70 t/h；混合矿槽6个，每个矿槽容积：28m3。 ⑸、58辊双层箱式筛分机岗位：生产能力为:110t/h，上层筛辊间距为 18mm,下辊筛间距为6mm。
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简介
粉矿造块的重要方法之一。
先将粉矿加适量的水分和粘结剂制成粘度均匀、具有足够强度的生球，经干燥、预热后在氧化气氛中焙烧，使生球结团，制成球团矿。
这种方法特别适宜于处理精矿细粉。
球团矿具有较好的冷态强度、还原性和粒度组成。
在钢铁工业中球团矿与烧结矿同样成为重要的高炉炉料，可一起构成较好的炉料结构。
也应用于有色金属冶炼。
球团矿生产
先将矿粉制成粒度均匀、具有足够强度的生球。
造球通常在圆盘或圆筒造球机上进行。
矿粉借助于水在其中的毛细作用形成球核；然后球核在物料中不断滚动，粘附物料,球体越来越大,越来越密实。
矿粉间借分子水膜维持牢固的粘结。
采用亲水性好、粒度细（小于0.044毫米的矿粉应占总量的90％以上）,比表面积大和接触条件好的矿粉，加适当的水分，添一定数量的粘结剂（皂土、消石灰和生石灰等），可以获得有足够强度的生球。
生球经过干燥(300～600℃)和预热(600～1000℃)后在氧化气氛中焙烧。
在预热和焙烧阶段出现氧化铁的氧化、石灰石分解和去硫等反应。
焙烧是球团固结的主要阶段。
球团固结过程中，固相反应和固相烧结起重要作用，而液相烧结只在一定的条件下才得到发展。
焙烧温度一般是1200～1300℃，主要用气体或液体燃料，有时也可用固体燃料。
设备
球团矿的焙烧设备主要有竖炉、带式焙烧机和链篦机-回转窑三种。
用竖炉焙烧，单机能力小,加热不均，对原料适应性差；但设备简单，操作方便。
中国在竖炉焙烧技术方面有所突破。
带式焙烧机主要是德腊沃－鲁奇型(Dravo-Lurgi),具有单机能力大、有余热利用系统、设备简单可靠、操作方便等优点；是目前世界上球团焙烧的主要设备，生产的球团占世界总产量一半以上。
链篦机-回转窑具有焙烧均匀、单机能力大等优点,但设备环节多。