2、球团矿生产工艺
球团矿生产工艺选择提出
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国内冷固球团的开发使用
由于冷固结球团具有工艺简单、成本低等优点, 国内许多钢铁公司也 开发和使用了冷固球团矿，主要有酒钢、宣钢、莱钢、包钢等公司开 发使用了冷固球团； 在酒钢原料条件下,研究了冷固结球团工艺适用的粘结剂、原料配比 等参数，用该项工艺生产的球团矿抗压强度可达到900～4500N/球, 可满足转炉炼钢和高炉冶炼的要求； 宣钢在冷固球团中加入煤改善球团矿的还原性，在冷固结球团矿配比 为20%条件下, 高炉炉况顺行,高炉配用冷固球团后,焦炭负荷从3.03增 加到3.5, 焦比明显降低，获得增产3.7%,生铁含硫量由0.044%下降至 0.031%, 铁水合格率由78%上升到98%； 莱钢矿建公司冷固结球团生产线于1998年8月建成,充分利用莱钢烧结 厂、炼铁厂、炼钢厂排出的大量粉尘, 变废为宝； 包钢将含铁尘泥生产冷固结球团，减轻了烧结机的生产负荷，烧结机 利用系数提高了0.023t/(m2.h)，烧结矿转鼓指数提高了0.40个百分点, 烧结产量提高了139t；高炉利用系数提高了0.036t/(m3.d)；高炉入炉 焦比降低了1.6Kg/tFe；
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铁粉造块的分类
烧结矿
奇形怪状 大规模 成熟技术
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滚球团矿
大小差异 大规模
成熟技术
冷压球团矿
大小一致 小规模
新技术
对比展示
粒度要求 铁含量要求 落地强度 抗压强度 耐热强度
烧结矿： 优点，比表面积大有 利于炼铁，产量大， 技术成熟； 缺点，燃料耗费，尘 灰污染，投资大；
滚球团矿：
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产品各项指标特性对比
铁含量：由原料确定
颗粒度 ： 8-16 mm 转鼓指数：≥90% 抗压强度：≥1500N
球团矿生产原理及工艺
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球团矿生产原理及工艺
球团矿生产设备
n 原料准备处理设备
u 干燥机 u 混料机 u 润磨机
n 造球设备
u 圆盘造球机 u 圆筒造球机
n 干燥和焙烧设备
u 竖炉焙烧装置 u 环形焙烧装置 u 带式机焙烧装置 u 链箅机—回转窑焙烧装置
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球团矿生产原理及工艺
各种混合机
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球团矿生产原理及工艺
SiO2含量与球团膨胀率的关系
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球团矿生产原理及工艺
碱度与球团膨胀率的关系
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球团矿生产原理及工艺
配加白云石对结圈发生比的影响
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球团矿生产原理及工艺
球团质量指标
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球团矿生产原理及工艺
各种条件的球矿生产原理及工艺
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2020/11/23
球团矿生产原理及工艺
工艺概述
n 概述
u 工艺概述：
球团矿生产是将细粒度的精矿粉在水的作用下，在造球设备中生成 含水7~11%的生球；在干燥预热设备中干燥并预热到900~1000℃； 在1150~1350℃的焙烧装置中进行高温焙烧；在冷却设备中冷却至 100~150℃。产品球团粒度在8~15mm，抗压强度在1500~2500N/ 个球。
分获得粒度8~16mm的生球，合适的落下强度和抗压强度。 F 布料：防止布料过程球的破碎 F 干燥：~400℃附近，防止产生裂纹和爆裂。 F 预热：→900~1100℃保证预热球强度，防止爆裂。 F 焙烧（均热）：获得要求的强度 F 冷却：回收热量，方便运输。
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球团矿生产原理及工艺
球团矿工艺流程
球团矿生产工艺流程在球团矿的生产流程中，一般包括原料准备、配料、混合、造球、烘干和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序，如下图所示配料：原料配比采用酸性精粉+膨润土，配料按照1.05配比（料重/成品）。
其中包含水份挥发、返粉等烧损。
烘干机：经过配料后精粉通过烘干机脱去精粉矿水份，从而为润磨机进一步提高精粉细度创造条件。
润磨机：精粉经过润磨机钢球研磨，提高精粉细度8-10%（出料粒度要求小于250目的达到70%以上），同时将混合料进行较好的混合，为下一步的造球提供条件。
圆盘造球机：将皂土、红泥、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，球大小约10-25mm。
干燥和焙烧:在竖炉顶部烘干床（小水梁上的蓖板中部位置）对造好生球进行烘干，以脱去球内水份，使生球达到有效的强度，然后进入焙烧带进行培烧，温度约1100℃左右（一厂热电偶显示在850左右），生成成品球团矿。
冷却成品：成品球团矿在竖炉底部经过高压风机强制通风（高压风冷却热球后变为热空气，然后通过大水梁上的导风墙上升到烘干床对冷球进行烘干），达到球团矿有效冷却，减少对下道工序的烧损。
卸料：齿辊（内通水冷却）卸料到炉下料仓（仓壁装有冷却壁），再通过电磁振动给料机对料车给料，由卷扬卸料给运输车辆到高炉。
导风墙：竖炉炉膛内的导风墙是由耐火材料（盖板砖）构筑成的纵贯竖炉炉膛的中空墙，导风墙内有竖直风道，把与炉膛下部的热矿球进行热交换后的冷却风引导到炉口烘床下面以对生球进行有效烘干。
导风墙由其下部的大水梁进行支撑。
大水梁通水冷却。
水系统：水泵房（造球盘东）供水给造球盘、大小水梁、齿辊卸料器、料仓冷却壁。
小水梁、齿辊卸料器、料仓冷却壁的冷却水经凉水塔后，回水泵房进行循环。
大水梁采用汽水冷却，蒸汽到炉顶汽包，经凝汽器后上凉水塔回水泵房。
球团矿生产工艺流程
球团矿生产工艺流程
球团矿生产工艺流程包括以下几个主要步骤：
1. 原料准备：主要包括矿粉的准备和配料两种工作，其核心设备有颚式破碎机、球磨机、配料皮带秤等。
2. 混合制团：这一阶段的主要任务是将准备好的原料相互搅拌混合，同时添加粘合剂，使之形成合格团粒。
主要设备有搅拌器、链板式制团机等。
3. 焙烧：将制好的球团在回转窑内进行高温焙烧，以达到产品所要求的强度、颜色和冶金学性能。
这一阶段的核心设备是回转窑。
4. 冷却和包装：焙烧后的球团经冷却后进行包装，从而保证产品的质量。
以上步骤完成后，球团矿生产工艺流程即告结束。
具体流程可能会因实际情况而有所不同，请参考具体生产流程的详细说明。
球团矿生产工艺的种类
球团矿生产工艺的种类球团矿生产工艺是将铁矿粉和其他辅助料在一定的条件下通过成球机制成一定的颗粒度的球团矿的过程。
目前，根据球团矿的生产方式和设备的不同，可以将球团矿生产工艺分为湿法球团化工艺和干法球团化工艺两大类。
1. 湿法球团化工艺：湿法球团化工艺是指在水的帮助下，通过湿法成球机将铁矿粉和辅助料混合，然后形成一定颗粒度的球团矿。
湿法球团化工艺有以下几种主要形式：a. 穿流式湿法球团化工艺：该工艺是在带有旋转铁矿粉成球机的钢筒内进行的，通过钢筒的旋转将铁矿粉和辅助料混合，然后添加一定量的湿气，使混合物粘结成球状。
b. 回转式湿法球团化工艺：该工艺是将铁矿粉和辅助料做好预处理后，放入回转球筒中，通过球筒的旋转将混合物与湿气充分接触，形成球团矿。
该工艺具有球团矿的均匀度高、强度好的优点，适用于生产高质量的球团矿。
c. 高速搅拌式湿法球团化工艺：该工艺是通过搅拌器将铁矿粉和辅助料与水进行搅拌，产生摩擦热使其粘结成球团矿。
该工艺具有球团化时间短、操作简便的特点，适用于小规模的球团矿生产。
2. 干法球团化工艺：干法球团化工艺是指在无水或者少量水的情况下，通过机械作用将铁矿粉和辅助料成球团矿。
干法球团化工艺有以下几种主要形式：a. 挤压成球法：将铁矿粉和辅助料混合后，通过挤压成型机将混合物挤压成一定形状的球团矿。
b. 滚压成球法：将铁矿粉和辅助料混合后，通过滚压机将混合物滚压成一定形状的球团矿。
c. 平板成球法：将铁矿粉和辅助料混合后，通过平板成球机将混合物成团并切割成一定形状的球团矿。
总的来说，湿法球团化工艺适用于生产高质量的球团矿，具有强度好、粒度均匀的特点；而干法球团化工艺适用于生产大量的球团矿，操作简便、成本低。
根据具体的生产要求和条件，选择合适的球团化工艺对于提高球团矿质量、降低生产成本具有重要意义。
球团矿生产工艺[技巧]
![球团矿生产工艺[技巧]](https://img.taocdn.com/s3/m/1de1400458eef8c75fbfc77da26925c52cc591ca.png)
球团矿生产工艺1 球团矿生产迅速发展的原因(1)天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用①铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。
②过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量。
③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。
(2)球团法生产工艺的成熟①从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。
②生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。
③技术经济指标显著提高。
④球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。
(3)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。
2 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。
图3－14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10 9／6～15％，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。
球团矿生产原理和工艺
烧结与球团的区别
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。
烧结与球团的区别
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。
• 经过一段时间的加热后。生球的内外温度趋于平 衡，此时生球的干燥主要受导湿现象的支配，内部 水分不断向表面迁移，表面水分不断汽化，直到表 面蒸汽压力与介质中的水气分压相等为止，至此干 燥过程结束。
生球的破裂温度
• 生球在干燥过程中随着水分的蒸发体积收缩。因干 燥过程是从表面向内部扩展的，所以内外体积收缩 的程度不同，表面层的体积收缩大于内部，于是表 面层受拉力，与拉力成45°角的方向上又受剪力， 内部则受压力。当生球表面所受拉力和剪应力超过 其抗拉强度和抗剪强度极限时，生球就要破裂。这 种生球的破裂现象，
生球焙烧固结成球团矿的原理
• 当生球中含有CaO，在强氧化性气氛和1300℃以 下焙烧时，CaO可与Fe2O3作用生成CaO·Fe2O3粘 结相。因为这种矿物的还原性和强度都比较好，所 以在渣相固结中它是一种较好的固结形式。
生球焙烧之前必须进行干燥
• 生球焙烧之前必须进行干燥处理，这对提高球团矿 的产量和质量都有十分重要的意义。未经干燥的生 球直接焙烧，在预热和点火时，由于加热过急，水 分蒸发过快，发生生球爆裂现象．一部分球团粉化， 恶化料层透气性，焙烧时间延长，球团质量下降， 废品率增加。所以生球干燥是整个球团矿生产过程 中非常重要的一环。应予充分重视。
球团矿生产工艺流程
球团矿生产工艺流程
《球团矿生产工艺流程》
球团矿生产工艺流程是指将球团矿从原料到成品的生产过程。
球团矿是一种铁矿石的加工产品，经过适当的处理后可用于制造铁制品，如钢铁。
首先，在球团矿的生产过程中，原料的选择非常重要。
通常使用的原料包括铁矿石、焦炭和石灰石。
这些原料经过混合和研磨后，形成了适合球团矿的原料混合物。
接下来，原料混合物被送入球团机进行球团化处理。
球团机会将原料混合物压制成颗粒状的球形颗粒，这些颗粒即为球团矿。
在这个过程中，通常会添加一些粘结剂，以便球团矿颗粒能够保持形状和坚固度。
然后，球团矿颗粒被送入烧结炉进行烧结处理。
在烧结炉中，球团矿颗粒经过高温烧结，使得颗粒间的结合更加牢固，同时去除了一部分水分和杂质。
最后，经过烧结处理的球团矿成为了成品球团，可以被用于制造铁制品。
成品球团通常会被送往高炉进行冶炼，将其中的铁提取出来，再进行进一步的加工。
整个球团矿生产工艺流程中，各个环节的精细操作和控制都至关重要，以确保成品球团的质量和生产效率。
同时，对于球团
矿的生产还需要考虑环保和资源利用的问题，采取合理的措施来实现可持续发展。
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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。
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术8
球团生产步骤
球团生产大致分三步：
(1)将细磨精矿粉、熔剂（添加剂）、燃料 (1%～2%，有时也可不加)和黏结剂(如皂土等 约0.5%，有时也可不加)等原料进行配料与混 合；
(2)在造球机上加适当的水，滚成10～15mm的 生球（即造球）；
(3)生球在高温焙烧机上进行高温焙烧，焙烧 好的球团矿经冷却、破碎、筛分得到成品球团 矿。
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。
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术7
球团生产工艺概述
王瑞祥
烧结球团生产技术3
烧结矿生产与球团矿生产的区别
烧结和球团都是粉矿造块的方法。但它们的生 产工艺和固结成块的基本原理却有很大区别， 在高炉上冶炼的效果也有各自的特点。烧结与 球团的区别主要表现在以下几方面：
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术4
烧结与球团的区别
1、矿粉粒度不同 富矿短缺，必须不断 扩大贫矿资源的利用，而选矿技术的进 步可经济地选出高品位细磨铁精矿，其 粒度从-200网目（小于0.074mm）进一 步减少到-325网目（小于0.044mm）。 这种过细精矿不益于烧结，透气性不好， 影响烧结矿产量和质量的提高，而用球 团方法处理却很适宜，因为过细精矿易 于成球，粒度愈细，成球性愈好，球团 强度愈高。
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术6
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。
2、水分:一般磁铁矿和赤铁矿适宜的水分为 7.5％ ～10.5％。
3、化学成分:全铁含量波动<±0.5％，SiO2含 量波动<±0.3％。
2020年9月2.1 球团原料及准备
二、其他含铁原料 包括：黄铁矿烧渣、轧钢皮、转炉炉尘、高炉 炉尘等。
原料进厂后需加工处理，主要有再磨、干燥、中和等。 再磨可分为干磨和湿磨两种。
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术5
2．成品矿的形状不同：烧结矿是形状不 规则的多孔质块矿，而球团矿是形状规 则的10～25mm的球，球团矿较烧结矿 粒度均匀，微气孔多，还原性好，强度 高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。 3．适于球团法处理的原料已扩大 从磁 铁矿扩展到赤铁矿、褐铁矿以及各种含 铁粉尘，化工硫酸渣等；从产品来看， 不仅能制造常规氧化球团，还可以生产 还原球团、金属化球团等；同时球团方 法适用于有色金属的回收，有利于开展 综合利用。
二、添加剂
目的：改善球团矿的化学成分，特别是其造渣成分， 提高球团矿的冶金性能，降低还原粉化率和还原膨胀 率等。
常用的添加剂有消石灰、石灰石和白云石等钙镁化合 物。
2020年9月13日星期日
王瑞祥 烧结球团生产技术13
2.2 造球作业
2.2.1 配料与混合
一、配料 1、配料的目的：获得化学成分和物理性质稳 定，冶金性能符合高炉冶炼要求的球团矿，并 使混合料具有良好的成球性能和生球焙烧性能。 2、配料形式通常为集中配料。集中配料是把 各种原料全部集中到配料室，分别贮存在各种 配料槽内，然后根据配料比进行配料。 3、配料的方法为容量法和质量法，常用的为 质量配比法。也有采用 射线分析仪对混合料作 快速分析，按原料化学成分配料的方法。
5.1.2 粘结剂与添加剂
一、粘结剂 球团生产使用的粘结剂有： 和膨水润泥土等Al。2(Si氧4O化10固)(O结H球)2团、常消用石膨灰润、土石、灰消石石、 灰两种。
2020年9月13日星期日
王瑞祥 烧结球团生产技术12
2.1 球团原料及准备
膨润土的作用：能提高生球强度、调剂原料水分、稳 定造球作业，提高物料的成核率和降低生球长大速度， 使生球粒度小而且均匀。同时膨润土还能够提高生球 的热稳定性，既提高了生球的爆裂温度和生球干燥速 度，缩短了干燥时间，又可提高干球强度和成品球团 矿的强度。
有关工艺流程见图
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术9
球团矿生产的工艺流程
2020年9月13日星期日
王瑞祥 烧结球团生产技术10
2.1 球团原料及准备
2.1.1 含铁原料
一、铁矿石精矿 1、粒度:适合造球的精矿<0.044mm(-325目)
部分应占60％～85％，或<0.074mm（-200目） 部分应占>90%。
2、 球团矿生产工艺
2.1 球团原料及准备 2.2 造球作业 2.3 球团焙烧工艺
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术1
什么是球团矿？
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。
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。
2020年9月13日星期日
王瑞祥
烧结球团生产技术2
球团矿生产工艺流程框图
加水
焙烧设备： ①竖炉； ②链篦机-回转窑； ③带式焙烧机
↓
↑
原料准备 → 配料 → 混料 → 造球 → 焙烧
↓
成品球团矿 ←
产品处理 ←
↓
冷却 破碎 筛分
焙烧过程： 干燥
↓ 预热
↓ 焙烧
↓ 均热
↓ 冷却
2020年9月13日星期日