链篦机回转窑球团工艺过程及提高产质量的措施-PPT课件
链篦机—回转窑球团工艺探析
链篦机—回转窑球团工艺探析摘要链篦机—回转窑球团工艺是我国钢铁生产的重要工艺，该工艺具有高产、节能等优势，长期以来是我国钢铁生产工艺的重点研究目标。
本文研究时，以链篦机—回转窑球团工艺优化为主要目标，针对我国的链篦机—回转窑球团工艺研究现状进行总结，发现长期以来我国一直在探究链篦机—回转窑球团工艺优化措施。
但是，研究也发现该工艺环境污染问题一直没有得到妥善解决，相关研究较少。
因此，本文研究另辟蹊径，针对链篦机—回转窑球团脱硫脱硝工艺进行全面分析，提出新型环保工艺，旨在提高该工艺的环境保护能力。
关键词：链篦机；回转窑球团工艺；探究钢铁资源是现代社会发展的重要资源，我国自建国以来就非常重视钢铁资源生产，不断优化钢铁生产技术。
如，球团生产工艺就是近些年我国钢铁生产工艺的重点研究目标。
我国相关部门根据技术原理，提出链篦机—回转窑球团工艺，该工艺以链篦机和回转窑球团为基础进行生产，工艺结构虽然比较复杂，但是相比于传统生产工艺，该工艺产量大幅度提升，原料适用性比较强。
该工艺的独特优势，使其成为我国钢铁工业的重点工艺。
但是，随着我国工业进步和工业生产理念变化，链篦机—回转窑球团工艺也在不断优化，对我国钢铁生产有重要的影响。
1.链篦机—回转窑球团工艺全面研究链篦机—回转窑球团工艺的独特优势，使其成为我国钢铁生产工艺研究的重点对象。
长期以来，为满足我国工业生产对钢铁产量的需求，相关技术领域一直都非常重视链篦机—回转窑球团工艺研发。
本文在对链篦机—回转窑球团工艺探析的过程中，结合相关资料对我国链篦机—回转窑球团工艺的研究进行全面探析。
①研究发现，河钢集团宣钢公司以技术提效为目标，针对自身链篦机—回转窑球团工艺进行全面改造。
该厂的传统工艺，生产链条复杂，整个生产链由配料、烘干、润磨、造球等工艺组成，回转窑系统结构也比较复杂，都在一定程度上造成工艺成本高的问题。
因此，该集团针对自身工艺问题，提出工艺提效技术方案。
如，该集团针对润磨工艺进行了改善。
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低球团矿强度；
➢ 磁铁矿氧化不完全时，F eO与SiO2反应生成难还原的硅酸铁，
降低了球团矿的还原性和强度。
1.5 球团矿的固结类型
球团矿的固结：即生球在高温作用下，通过固体质量扩散，形
成连接桥及少量液体把固体颗粒粘结起来。球团矿的固结是以固相
生4固球磁粒 铁 结度矿均为为匀什性么主。要氧。化完但全由于球团原料不可避免的带进一些SiO2，在焙烧过程 中形成少量的液相，一般不超过5%~7%。从球团矿本身来说，原料 磁铁矿氧化不完全时，F eO与SiO2反应生成难还原的硅酸铁，降低了球团矿的还原性和强度。
预热阶段：900~1000oC，干燥阶段未排除的少量水分进 抗压强度；
刮图中刀1 转 膨 ，速润与土从造种球类液盘与转用相速量协对中调配；比析1生出球强晶度的体影响和液相将未熔化的颗粒粘结起来。烧结矿的
球团矿的固结：即生球在高温作用下，通过固体质量扩散，形成连接桥及少量液体把固体颗粒粘结起来。
图但固2窑膨 温 结润稳土定是种和类气以与氛用更液量重对要相配。比为1生主球强，度的烧影响结矿中的液相量一般都在30%~40%以上，否 产则生这 不种情足况主以要原维因是持水分一过大定或膨的润土强用量度大，。母球为的塑了性大获等原得因。足够数量的液相量，烧结要求
1.2 成球过程的三个阶段
母球形成 成球过程的三个阶段： 母球长大
生球紧密 （1）母球形成阶段 已被润湿的细磨物料在机械力作用下，颗粒靠近，颗粒表面的 水膜互相接触，便产生了毛细力，毛细力把颗粒拉近，便形成了 多个颗粒在一起的小核。在机械力和毛细力的继续作用下，小核 不断长大和密实，小核长大到5~6mm（称之为母球），便进入到 母球长大阶段。
链篦机-回转窑球团工艺探讨
196链篦机—回转窑球团工艺探讨田彬彬（邯郸市鼎正重型机械有限公司，河北 邯郸 056700）摘 要：链篦机-回转窑球团法是一种新型的球团生产工艺，具有良好的产品品质和经济效能，同时节能环保，本文对链篦机-回转窑球团工艺进行了探讨。
关键词：炼铁；链篦机-回转窑；球团工艺中图分类号:G676 文献标识码:A 文章编号：11-5004（2019）02-0196-2收稿日期：2019-02作者简介：田彬彬，男，生于1989年，汉族，河北邯郸人，本科，研究方向:设备制造与工艺。
随着我国钢铁工业的快速发展，铁矿被大量开采，富矿越来越少，因此人们开始进行贫矿的冶炼。
通过直接入炉的方式进行贫矿冶炼，经济价值比较低，因此如何提高贫矿的冶炼价值成为了人们关注的重点问题，球团造块工艺就是在这样的背景下发展起来的，链篦机-回转窑球团法就是其中一种，通过链篦机-回转窑球团法能够生产酸性氧化球团，这是一种非常优质的高炉原料，通过其生产的酸性氧化球团具有含铁品位高、冶金性能好等优点，而且这一工艺还具有能耗低、污染低、二次能源利用充分和经济性能好等优点，正是由于具有这些优点，使其在贫矿冶炼中具有重要的应用。
1 链篦机—回转窑球团法生产工艺所需要的设备链篦机-回转窑球团法是一种联合机组生产球团的方法，这一生产工艺中需要以下几种设备，分别是配料机、润磨机、烘干机、造球盘、生球筛分及布料机、链篦机、回转窑、环冷机等辅助设备。
2 链篦机—回转窑球团法生产工艺流程链篦机—回转窑球团法的生产工艺流程如图 1 所示：图1 链篦机—回转窑球团法生产工艺流程图3 添加剂的使用如图1中的工艺流程所示，应用链篦机—回转窑球团法生产球团时，首先要在原料中加入添加剂，膨润土就是主要常用的添加剂，通常会在造球精矿中加入0.6%~1.0%的膨润土，通过这样的方式能够有效的改善精矿的成球性，同时还能够显著的提高生球的强度，尤其是能够显著的提升生球干燥时的炸裂温度以及成品球团矿的强度。
链篦机回转窑生产工艺流程及设备球团
链篦机回转窑生产工艺流程及设备球团The production process of chain grate roasting rotary kiln and equipment pelletizationChain grate roasting rotary kiln is a key equipment in the production of pelletized products. It is widely used in industries such as metallurgy, chemical engineering, and building materials. In this article, we will explore the production process of the chain grate roasting rotary kiln and the equipment involved.The first step in the production process is raw material preparation. The raw materials used for pellet production typically include iron ore fines, coal powder, limestone, and bentonite. These materials are carefully proportioned and mixed to achieve the desired composition. The mixture is then fed into a balling disc or drum to form small pellets.链篦机回转窑是生产球团产品的关键设备。
它广泛应用于冶金、化工和建材等行业。
本文将探讨链篦机回转窑的生产工艺流程和涉及的设备。
球团矿生产原理及工艺(PPT65页)
摆动
索状
毛细
泥浆
生球生成过程
母球生成：
点状水粘结粉矿颗粒形成含水很高的母球。
母球长大：
母球在滚动过程中，在毛细水的作用下，矿粉颗粒被 拉紧，毛细管变细，将毛细水挤出到球表面，粘结更 多的矿粉，使母球长大。这时在母球表面喷洒水分时 会加快母球的成长。
生球的密实：
生球长大到一定尺寸后，停止加水，此时球团在滚动 和毛细水作用下，颗粒进一步靠近，颗粒内部的空隙 变小，毛细力作用增大，生球进一步密实，毛细水进 一步被挤到球表面，粘上矿粉直至内部毛细水被全部 挤出，达到最大的生球强度。
粒度对爆裂温度的影响
生球爆裂的试验结果
皂土、生球水分对爆裂的影响
结晶水与爆裂温度的关系
原料底 水含量 与落下 强度及 爆裂温 度的关
系
球团矿固结机理
磁铁矿氧化固结机理
赤铁矿氧化微晶的生成 赤铁矿微晶的再结晶 赤铁矿晶体的长大
赤铁矿氧化固结机理
赤铁矿的再结晶 晶体长大
球团矿的液相粘结
铁酸钙粘结相 硅酸盐粘结
薄膜水：
在结合水外部由于残余的颗粒表面能形成的水膜，能够在不同颗粒表 面迁移。
结合水和薄膜水是维持生球强度的要素之一。 毛细水：
• 存在与矿石颗粒缝隙中的水，通过毛细力拉紧矿粉颗粒，是粉矿成球 的主要动力。
重力水：
• 超过结合水、薄膜水和矿石颗粒空隙能够容许的最大毛细水的总量后 的水，破坏生球。
生球生成机理1
历史：
球团矿工的始于1919年，由瑞典开发。 1946年在美国实现了球团矿的竖炉的工业性生产。
产生原因：
美国为了利用含铁只有35%的低品位铁燧岩，将其粉碎到-44μm达 到90%以上进行磁选，获得了高品位精矿。但这种精矿不能烧结， 所以采用了球团工艺。
链篦机—回转窑球团法生产工艺简介
链篦机—回转窑球团法生产工艺简介作者：冯天野胡智涛来源：《中国新技术新产品》2014年第18期摘要：链篦机—回转窑球团法氧化球团生产工艺是一种新型的球团生产工艺，生产综合质量高于竖炉球团的球团矿。
近几年，此种工艺得到了广泛的应用。
关键词：链篦机—回转窑球团法生产工艺；造球盘；链篦机；回转窑环冷机中图分类号：TF32 文献标识码：A前言链篦机—回转窑球团法生产的酸性氧化球团是一种优质的高炉原料，含铁品位高、冶金性能好等。
此种工艺的能耗低、二次能源的利用充分、污染低、效益高。
1 链篦机—回转窑球团法生产工艺的主要设备组成链篦机—回转窑球团法是一种联合机组生产球团法，其主要设备的组成有：配料机、烘干机、润磨机、造球盘、生球筛分及布料机、链篦机、回转窑、环冷机等辅助设备。
2 链篦机—回转窑球团法生产工艺流程简介2.1 链篦机—回转窑球团法的生产工艺流程如图1所示。
2.2 添加剂的使用膨润土是目前使用最广泛的添加剂，配入适量（0.6%～1.0%）的膨润土于造球精矿中，便可显著改善其成球性，提高生球的强度，特别是提高生球干燥时的爆裂温度和成品球团矿的强度。
2.3 原料的烘干与润磨按照一定比例混合好的铁精粉进入烘干机进行烘干。
烘干后的物料进入强制给料的润磨机，在润磨机里进行细磨（-200目，即粒度0.074mm的矿粉占80%以上、比表面积在1500cm2/g以上），增大物料的比表面积，为下一步的造球提供充分的接触面积。
2.4 造球与筛分由润磨机出来的物料经过皮带机进入圆盘造球机进行造球。
为满足产量及球径（Φ8～Φ16），一般圆盘周边线速度控制在1.0～2.0m/s；圆盘的倾角控制在45°～50°；圆盘边高为直径的0.1～0.12倍；圆盘造球机的填充率控制在10%～20%。
圆盘造球机生产出来的生球要经过圆辊式筛分机将合格生球送进链篦机进行干燥、预热。
筛下不合格的生球由皮带机送往破碎辊进行破碎，破碎后的物料运回圆盘造球机，重新造球。
球团矿生产工艺课件
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2023/10/22
球团矿生产工艺
• 4、固结成块的机理不同：烧结矿是靠液相固
结的，为了保证烧结矿的强度，要求产生一定 数量的液相，因此混合料中必须有燃料，为烧 结过程提供热源。而球团矿主要是依靠矿粉颗 粒的高温再结晶固结的，不需要产生液相，热 量由焙烧炉内的燃料燃烧提供，混合料中不加 燃料。
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2023/10/22
球团矿生产工艺
㈡赤铁矿球团的焙烧固结方式：
• ① Fe2O3再结晶
• 较纯的赤铁精矿球团在氧化气氛中焙烧时，赤铁矿晶粒在900℃ 开始再结晶，随着温度的升高，晶粒逐渐长大，球团强度将提高。 但这是一种简单的再结晶过程，比磁铁矿球团固结要困难。因为 与磁铁矿球团焙烧固结相比，赤铁矿在氧化气氛中不会氧化，不 能放热，不发生晶型转变，其原子的活动能力也比氧化新生成的 赤铁矿弱。赤铁矿球团的焙烧温度都控制在1300℃左右。
球团生产是使用不适宜烧结的精矿粉和其他含
铁粉料造块的一种方法。球团法是由瑞典的 于 1913年取得国内专利的。但正式采用是在 1943 年，美国开采一种低品位磁铁矿—铁隧石，精选 出来的矿粉粒度很细，难以烧结，才开始 球团 生产和用于高炉的试验。50年代中期开始 工业 规模生产。由于各国天然富矿资源缺乏， 必须 扩大对贫矿资源的利用，正是球团工艺为 细磨 精矿造块开拓了新路，而且球团矿粒度均 匀， 还原性和强度好、微气孔多，故发展迅速，全世 界1980年初年产已达3亿t，其中北美占一 半以 上。烧结和球团有各自的优点互为补充， 今天 不少工厂为高炉提供烧结矿和球团矿组成 的综 合炉料。
• 5、生产工艺不同：烧结料的混合与造球是在
混合机内同时进行的，成球不完全，混合料中 仍然含有相当数量未成球的小颗粒。而球团矿 生产工艺中必须有专门的造球工序和设备，将 全部混合料造成10～25mm的球，小于10mm 的小球要筛出重新造球。
链篦机-回转窑铁矿石球团系统-Metso
生球
焙烧球团 铺底料层
250 – 380 mm
炉箅条
150 mm 3
安装链篦机传送链
能量效率
链篦机-回转窑焙烧机由三台独 立的工艺设备组成。
链篦机用于干燥和预热将要进入 回转窑进行焙烧的生球。生球形成 后，均匀分布在整个箅板上。链篦 机利用高温、中温和低温气体传 热。
链篦机利用来自回转窑和冷却机 的热量进行热回收。通过气固接触， 传导气体热量，以实现所要求的有效 传热。必须控制生球的加热速率，以 防止形成内部蒸汽（生球水分的蒸 发）。如果水分快速蒸发，会导致团 块开裂。应根据具体的生球特性，确 定其干燥所需的气体温度。必须快速 除去料层上的水蒸气。
加工区由有效运行的窑炉和底部 风箱组成。工艺风经过上述装置时， 被引导通过箅板。输送单元和上下部 壳体支承在钢结构框架上。支承框架 精心安装和牢固支承在预热区，并强 制通风冷却，以确保输送单元在运 行、加热和冷却过程中保持适当对 中。
链节护板螺栓
链节护板 衬套
侧板 炉箅
间隔管 炉箅夹子
链节 衬套
箅板链条及其组件分解图
抽风干燥
抽风干燥
生球
回火预热
预热区 回转窑
1区 2区
3区
4区
链篦机
现代化链篦机-回转窑系统流程图
2
环形冷却机
球团 烟囱
工艺灵活
生产铁矿石球团的工艺主要有两 种：链篦机-回转窑方法和带式焙烧 机方法。在带式焙烧机中，一排台车 以相同的速度连续穿过干燥、焙烧和 冷却区。某一部分的任何变化，都会 影响其他部分的停留时间。
带孔回转窑
通过向回转窑中的球 利技术，外加燃料消耗低的优势，可 显著提高球团的质量。焙烧温度所达 到的完全氧化，可产生强度更高的球 团，且还原性不变。这种能力是链篦 机-回转窑系统所独有的。
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（3）生球紧密阶段
生球长大到符合要求的粒度时便进入紧密阶段。在这阶段，停
止加水加料，使生球在机械力的作用下继续被压实，颗粒更紧密
接触，生球内不但存在毛细力，而且存在分子力、静电引力、磁 力等作用力。生球强度达到最好。
1.3 生球焙烧过程概述
链篦机—回转窑球团生产工艺
及提高产质量的措施
1、链篦机—回转窑球团生产工艺
1.1 链篦机—回转窑工艺与带式焙烧机工艺的 区别 1.2 成球过程的三个阶段 1.3 生球焙烧过程概述 1.4 磁铁矿为什么要氧化完全 1.5 球团矿的固结类型
铁精矿 干 燥 配
膨润土
料
混
造
匀
球
生球干燥预热 高 温 焙 烧 球团矿冷却 成品球团矿 图1 生产流程图
固相固结类型 Fe2 O3微晶连接：磁铁矿在氧化气氛和低温下产生的固结。 经预热阶段后的球团矿的固结属这种类型，球团矿的强度不高。
Fe2 O3 再结晶固结：不管球团原料是赤铁矿还是磁铁矿精矿，
球团矿的最终固结都应该是Fe2 O3 再结晶固结形式为主。因为这种 固结形式最理想，球团矿的强度最高，还原性最好。产生这种固结 赤铁矿在1300oC或 1300oC以上，虽然不存在磁铁矿氧化问题，但也 需在氧化性气氛下进行，只是氧化气氛不像磁铁矿球团严格。 Fe3 O4再结晶固结：磁铁矿氧化不完全或在中性气氛下焙烧所
中形成少量的液相，一般不超过5%~7%。从球团矿本身来说，原料 中的SiO2越少越好。
烧结矿的固结：是在高温作用下，产生大量的液体，冷却过程
中，从液相中析出晶体和液相将未熔化的颗粒粘结起来。烧结矿的 固结是以液相为主，烧结矿中的液相量一般都在30%~40%以上，否 则不足以维持一定的强度。为了获得足够数量的液相量，烧结要求 原料含有一定量的SiO2。
高温焙烧阶段： 1200~1300oC，预热阶段未完成的化学反应，
便于皮运输，而且此阶段还会出现氧化反应，使球团矿中的FeO
含量进一步降低。
1.4 磁铁矿为什么要氧化完全
氧化后新生成的赤铁矿原子具有较高的迁移能力，有利于颗
粒之间的晶桥的生成和晶体长大；
磁铁矿氧化反应为放热反应，节省焙烧热能； 磁铁矿氧化不完全，球团矿结构不均匀，出现同心裂纹，降
母球长大阶段。
母球形成的速度与混匀料的水分、加水加料速度、加水点等有
关。母球形成的速度过快，生球粒度偏小。母球形成的速度太 慢，生球粒度过大。 （2）母球长大阶段 母球在继续滚动过程中，进一步被压密，母球内的水被挤 到母球表面上，使母球表面过湿。表面过湿的母球在滚动过程 中，很容易粘上一层润湿程度较低的细磨物料，使母球长大。
液相。
酸性氧化球团矿主要液相粘结：
2FeO.SiO2 熔点为1205 oC 2FeO.SiO2 –FeO低共熔点混合物，熔点为1177 oC 2FeO.SiO2- SiO2低共熔点共熔混合物，为1178 oC
这种液相常呈玻璃质存在，使得球团矿的强度降低，而且还原性差。
熔剂性球团矿主要液相粘结：
铁酸钙 铁酸半钙 CaO.Fe2O3 熔点为1216oC CaO.2Fe2O3 熔点为1226oC CaO.Fe2O3- CaO.2Fe2O别
带式机生球的干燥、预热、焙烧、冷却是在同一
焙烧、冷却是分别在三台设备上进行；
台设备上进行，链篦机—回转窑的生球的干燥、预热、
带式机的球团始终在静止状态，回转窑的球团是在不
断翻滚中完成高温焙烧,球团矿的质量均匀些；
回转窑要求预热球有一定的强度。
焙烧的目的：
提高球团矿强度和热稳定性；
理想的矿物组成和显微结构；
提高还原性及降低有害元素的含量； 满足运输和高炉冶炼要求。
焙烧的五个阶段：
预热阶段：900~1000oC，干燥阶段未排除的少量水分进
干燥阶段：200~400oC，物理水分蒸发，部分结晶水排除；
一步排除，磁铁矿氧化成赤铁矿，碳酸盐矿物分解，硫化物分
1.2 成球过程的三个阶段
母球形成 成球过程的三个阶段： 母球长大 生球紧密 （1）母球形成阶段 已被润湿的细磨物料在机械力作用下，颗粒靠近，颗粒表面的 水膜互相接触，便产生了毛细力，毛细力把颗粒拉近，便形成了 多个颗粒在一起的小核。在机械力和毛细力的继续作用下，小核 不断长大和密实，小核长大到5~6mm（称之为母球），便进入到
形式条件是：磁铁精矿球团在1200oC~ 1250oC，而且是强氧化气氛；
得的固结形式。这种固结的球团矿强度低于赤铁矿再结晶球团矿，
而且还原性也较差。所以氧化球团焙烧时应尽可能避免出现这种 固结形式。 液相粘结：液相是在固相反应的基础上形成的。生球中不可 避免地含有一定量的SiO2、CaO、MgO，这些矿物本身的熔点是 非常高，在球团焙烧过程中不可能产生液相的。但当它们之间出 现固体反应后，新生成的化合物或化合物之间、化合物与球团中 原有的成分形成的低熔点共熔物，在球团焙烧的条件下就会出现
解和氧化，某些固相反应，团球强度有所提高；
如分解、氧化、脱硫、固相反应等也在此阶段继续进行，铁氧化 物的结晶和再结晶 ，晶体长大，低熔点化合物熔化，形成少量 液体，球团矿体积收缩和结构致密化。 均热阶段： 1100oC左右，在此温度下保持一定时间，使球团 矿内的晶体发育完善，结构均匀化，消除内部应力。 冷却阶段：将球团矿冷却到150oC，使球团矿的结构稳定和
低球团矿强度；
降低了球团矿的还原性和强度。
磁铁矿氧化不完全时，F eO与SiO2反应生成难还原的硅酸铁，
1.5 球团矿的固结类型
球团矿的固结：即生球在高温作用下，通过固体质量扩散，形 成连接桥及少量液体把固体颗粒粘结起来。球团矿的固结是以固相
固结为主。但由于球团原料不可避免的带进一些SiO2，在焙烧过程
母球长大过程是多次重复的，一直到母球内颗粒的摩擦力大于
机械压密作用力大时为止。如要母球继续长大，必须往母球表 面继续加水润湿。生球长大速度与细磨物料的粒度、亲水性、
加水加料速度、造球机的参数、粘结剂的种类与用量、生球水
分等有关。
生球的长大方式有成层长大、聚结长大两种。成层长大为主，成
层长大的球，粒度均匀，呈球形。聚结长大的球粒度不均匀，球