球团理论与工艺-7+8+9(正)
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球团理论与工艺
有害元素少、粒度组成均匀、冷态强度高及无热爆现 象特点，在合理炉料结构下对高炉冶炼是十分有利的
*沙钢曾配到70%pellets
第二 市场角度对球团炉料的需求
☆高碱度烧结矿与氧化球团矿搭时球团矿的用量在1996年就普遍达到20% 以上, 最高达70%
指 标 2007年标准 一级钠基/钙基 67.87 400/200 15/5
1970年标准
一 >60 >120 >12 ≥99 <10 级
级 二
别 级
蒙脱石含量/% 2小时吸水率/% 膨胀容/mL/g 粒度（－0.074mm）% 水分/%
60～45 120～100 12～8 ≥99 <10
≥99 <10
• ３）带式焙烧机：仅有两台，包钢（１９７３年日本引进， 162m2,110 万 吨 / 年 ） ；鞍钢 （ １９８９年 ， 澳大利亚引进 ， 321.6m2，200万吨/年） • ４）链箅机-回转窑：发展较晚，78年在沈阳立新铁矿链篦机 (1.8x20.5m),回转窑(2.5x24m)试验装置，承德、南京和首钢相 继改造，９０年代前才４条生产线，目前超100万吨/年有２8条 以上．
•0.1.4 球团分类
＊根据球团矿固结温度和气氛的差异 ：
氧化球团矿
冷固球团矿 金属化球团矿
＊根据球团矿的碱度
酸性球团矿 熔剂性球团矿(添加熔剂）
0.1.5 铁矿氧化球团生产方式
竖炉法
带式焙烧机法
链篦机一回转窑法
酸性球团矿烧结机焙烧新工艺
0.2 其它有关概念
1）炉料 (burden,charge)：凡供冶炼用的原料 (natural lump ores,agglomerates,coke and fluxes） 2）生料（green materials）： 未经高温处理的直接供冶炼用的炉料-lump ores, cold bonded pellets 3）熟料（agglomerated materials)： 在入炉前经高温处理的供冶炼用的炉料 4）熟料比（the ratio of agglomerated materials)： 入炉冶炼的含铁原料中，熟料所占重量百分比
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
球团理论及工艺
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""""第四篇球团理论及工艺第一章球团技术概述第一节球团概述一、球团的概念球团是人造块状原料的一种方法，是一个将粉状物料变成物理性能和化学组成能够满足下一步加工要求的过程。
球团过程中，物料不仅由于滚动成球和粒子密集而发生物理性质，如密度、孔隙率、形状、大小和机械强度等变化，更重要的是发生了化学和物理化学性质，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、熔融性等变化，使物料的冶金性能得到改善。
球团的基本任务除利用精矿和粉矿制成球状冶炼原料外，还可生产用于直接还原的金属化球团矿以及将其应用于综合利用回收有用金属。
二、球团方法分类造块方法可分为三类：烧结、球团和压团。
压团是发展最早的一种造块方法，且过程简单，其产品团块可直接使用或者经过热处理后再使用。
团块的冶金性能良好，但加工成本较高。
同时与需要造块的铁精矿或粉矿的巨大数量相比，压团设备的生产能力有限。
所以，铁矿石压团法并未能在钢铁工业中得到发展。
・!"#・第一章球团技术概述球团法是一种新型造块方法，自投入使用以来发展迅速。
其产品不仅用于高炉，而且用于转炉、平炉或电炉。
球团矿与压团团块相比，具有以下几点优越性：（!）适于大规模生产；（"）粒度均匀，能保证高炉炉料的良好透气性；（#）孔隙率高，还原性好；（$）冷态强度高，便于运输和贮存，不易破碎等。
球团理论与工艺球团焙烧的理论基础
4 球团焙烧旳理论基础
4.3球团焙烧旳固结机理 固相固结 （1）固相固结旳实质
固相固结：球团内旳矿粒在低于其熔点旳温度下旳相互粘结， 并使颗粒之间连接强度增大。
在生球内颗粒之间旳接触点上极难到达引力作用范围。但是，高 温下晶格内旳质点在取得一定能量时，能够克服晶格中质点旳引力， 而在晶格内部进行扩散。
所以O2-比铁离子旳扩散慢得多。
4 球团焙烧旳理论基础
B 氧化速度 磁铁矿球团氧化过程 ①在低温下，磁铁矿表面形成很薄旳γ-Fe2O3，伴随温度升 高，离子旳移动能力增长，此γ-Fe2O3层旳外面转变为稳定旳 α-Fe2O3。 ②温度继续提升，Fe2+扩散到γ-Fe2O3和Fe3O4界面上，充填 到γ-Fe2O3空位中，使之转变为Fe3O4，Fe2+扩散到γ-Fe2O3和 O2界面，与吸附旳氧作用形成Fe3+，Fe3+向内扩散，同步， O2-向内扩散到晶格旳结点上，最终全部成为α-Fe2O3。
4 球团焙烧旳理论基础
4.2球团预热 预热（300～1000℃）是生球干燥后，在进入焙烧之前旳一
过渡阶段。 在预热过程，多种不同旳反应，如
磁铁矿转变为赤铁矿 结晶水蒸发
水合物和碳酸盐旳分解 硫化物旳煅烧等
4 球团焙烧旳理论基础
4.2球团预热
这些反应是平行进行或者是依次连续进行旳，对成品球旳 质量和产量都有主要旳影响。
①充分旳反应时间；
②足够旳温度；
③界面能继续减小
旳条件下，这些颗粒便聚结，
进一步成为晶粒旳汇集体。
4 球团焙烧旳理论基础
（2）固态下固结反应旳原动力
细磨物料（铁精矿）具有高度旳分散性，具有严重旳晶格 缺陷，表面自由能高，处于不稳定状态，具有很强旳降低其能 量旳趋势。
球团理论与工艺
以防热爆裂
第一页，共七十六页。
• 3）球团矿形状一致，粒度均匀，料层透气性好，宜选用低负压 风机（带式焙烧机或链箅机—回转窑）
4）大多数球团原料中不含固体燃料，所需热量由液固体或气体
燃料燃烧提供，即由燃料燃烧供热，且可循环使用 10.1.2 三种主要球团生产方法比较
球团生产应用较为普遍的方法有竖炉球团法、带式焙烧机和链箅 机—回转窑球团法。
第十三页，共七十六页。
• 10.4 竖炉法焙烧球团矿
10.4.1 概述
1）发展史
竖炉法应用最早，自美国伊利公司第一座竖炉以来
*1960年竖炉生产球团矿产量占70% *1970年竖炉生产球团矿产量占18.1% *1976年竖炉生产球团矿产量占13.3% *1980年竖炉生产球团矿产量占9% 关键是单炉生产能力小，目前世界上最大的竖炉为16m2 国外有竖炉球团厂37家，110座竖炉，最高产量2700万t
11 TCS球团竖炉回收了干燥系统的废气余热以预热助燃风，使助燃风平均温度达到260310℃，并且燃烧室压力仅为6~8kPa，(节能型竖炉使助燃风温度达600℃以上，燃烧室
压力仅为12~15kPa。)，因而可减少电耗和煤气消耗，正常生产状态下，高炉煤气消耗已
降至170~220m2/吨球，另外TCS球团竖炉结构简单，维修费用低。
国外球团厂广泛采用皮带轮式混合机
第十二页，共七十六页。
• 2）方式 国外经验：非熔剂性球团矿—— 一段 熔剂性球团矿—— 二段 鞍钢200万t 带式机— 二段混合（一段轮式，二段强力）
10.3.3 造球
1）设备
圆盘——国内 圆筒——国外（60%以上） 2）相同点及差别 *工艺原理相同 —— 滚动成球 *Disc有分级作用，Drum则无
第一页，共七十六页。
• 3）球团矿形状一致，粒度均匀，料层透气性好，宜选用低负压 风机（带式焙烧机或链箅机—回转窑）
4）大多数球团原料中不含固体燃料，所需热量由液固体或气体
燃料燃烧提供，即由燃料燃烧供热，且可循环使用 10.1.2 三种主要球团生产方法比较
球团生产应用较为普遍的方法有竖炉球团法、带式焙烧机和链箅 机—回转窑球团法。
第十三页，共七十六页。
• 10.4 竖炉法焙烧球团矿
10.4.1 概述
1）发展史
竖炉法应用最早，自美国伊利公司第一座竖炉以来
*1960年竖炉生产球团矿产量占70% *1970年竖炉生产球团矿产量占18.1% *1976年竖炉生产球团矿产量占13.3% *1980年竖炉生产球团矿产量占9% 关键是单炉生产能力小，目前世界上最大的竖炉为16m2 国外有竖炉球团厂37家，110座竖炉，最高产量2700万t
11 TCS球团竖炉回收了干燥系统的废气余热以预热助燃风，使助燃风平均温度达到260310℃，并且燃烧室压力仅为6~8kPa，(节能型竖炉使助燃风温度达600℃以上，燃烧室
压力仅为12~15kPa。)，因而可减少电耗和煤气消耗，正常生产状态下，高炉煤气消耗已
降至170~220m2/吨球，另外TCS球团竖炉结构简单，维修费用低。
国外球团厂广泛采用皮带轮式混合机
第十二页，共七十六页。
• 2）方式 国外经验：非熔剂性球团矿—— 一段 熔剂性球团矿—— 二段 鞍钢200万t 带式机— 二段混合（一段轮式，二段强力）
10.3.3 造球
1）设备
圆盘——国内 圆筒——国外（60%以上） 2）相同点及差别 *工艺原理相同 —— 滚动成球 *Disc有分级作用，Drum则无
球团生产工艺介绍
球团生产工艺介绍球团生产工艺是一种提炼球团矿的生产工艺，球团与烧结是钢铁冶炼行业中作为提炼铁矿石的两种常用工艺。
球团矿就是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。
一、球团生产工艺的发展由于天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用；而铁矿石经细磨、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。
综上所述原因，球团生产工艺在进入21世纪后得到全面发展与推广。
如今球团工艺的发展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。
二、球团法分类1、高温固结：（1）氧化焙烧：竖炉、带式机、链篦机-回转窑、环式焙烧机。
（2）还原焙烧：回转窑法、竖炉连续装料法、竖炉间歇装料法、竖罐法、带式机法。
（3）磁化焙烧：竖炉法（4）氧化-钠化焙烧：竖炉法、链篦机-回转窑。
（5）氯化焙烧：竖炉法、回转窑法。
2、低温固结：（1）水泥冷粘结法（2）热液法（3）碳酸化法（4）锈化固结法（5）焦化固结法（6）其他方法三、球团原理球团生产一般流程：原料准备→配料→混匀(干燥)→造球→布料→焙烧→冷却→成品输出球团焙烧过程：干燥→预热→焙烧→均热→冷却四、球团工艺流程图球团车间平面分布图新配料料场新配-1新配-2新配-3新配-4新配-5老配-2老配-1老配料仓老配-3老配-4烘干出料润磨出料润磨 室1#烘干室1#水泵房办公室休息室球-4球-1造球室成-11#落地仓1#链板1#环冷机1#回转窑1#链篦机1#布料球-3球-2返-3返-2返-6返-5返-4球-62#布料2#链篦机2#回转窑2#环冷机2#链板成-3成-42#落地仓维修区域维修值班室球-5球 -5 转 运站老配料料场2#水泵房喷煤系统2#烘干室主控楼北五、球团生产工艺的主要内容球团矿是细磨铁精矿或其它含铁粉料造块的又一方法。
球团理论与工艺-7+8+9(正)
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺 （3）竖罐法（“HYL”法） 生产过程为间歇式， 非连续性生产，采用四 个罐交替进行反应，依 次轮流进行①主还原， ②次还原（部分还原）， ③冷却和④装卸料等四 个阶段。 每一个反应器每一阶段需要3h，整个循环的总时间为12h。
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺
Ca(OH)2生成CaCO3，因而将球团固结。
7 特殊球团法
7.3 碳酸化固结球团矿 7.3.3 生产工艺 可生产铁精矿+消石灰
的溶剂性球团矿，也可添
加燃料。 可采用造球或压球成型。
由于CaCO3分解的逆过程使球团热强度不 理想，因此该方法未得到发展。
8 工艺过程自动化及模型
8.1 主要工艺参数的测量方法及装置 准确而迅速地测量料场、球团厂生产过程的各项工艺参数是 实现自动控制的前提。 8.1.1电子秤
7 特殊球团法
7.1 金属化球团矿 7.1.1 概述 金属化球团矿是将生球或经氧化焙烧后的球团矿，在还原装 置中用还原剂（固体和气体）进行预还原，除去铁矿石中铁氧 化物的含氧量，从而可得到有一部分或绝大部分氧化铁转变为 金属铁的球团矿。
7 特殊球团法
7.1 金属化球团矿 7.1.1 概述 一般用于炼铁的原料，多为金属化程度较低（20～50%）和 酸性脉石较高的球团矿。 若作为电炉炼钢的原料，金属化程度一般较高（70～90%以 上），且酸性脉石要求愈少愈好。 金属铁增加10%，焦比降低56%，生产率提高5-9%。
r0 r1 r1 100% (1 ) 100% r0 r0
孔隙率通常受熔化程度的影响， 球团矿应保证不发生过熔并呈微 孔结构。 开口气孔愈多则愈利于还原。 孔隙率：20-30% 石蜡法
球团矿生产原理及工艺
粉料粒 度对造 球时间 的影响
粉矿粒 度对抗 压强度 的影响
粉矿粒 度对落 下强度 的影响
生球的干燥与预热
生球干燥的要点
影响生球干燥的因素
温度： 风速： 料层厚度 球的粒度
干燥过程生球的爆裂
爆裂原因：水分的蒸发 影响因素：生球含水、粉矿粒度、生球密实程度、粘结剂。
生球的过湿与裂纹
抽风干燥 鼓风干燥 干燥速度与裂纹 过湿与压裂
特点：
使用细颗粒原料。 强度高，易还原。 粒度均匀。 耐贮存，耐运输，可以将工厂设置在矿山，也可以设置在钢 铁厂。
烧结矿与球团矿的比较
原料粒度 废弃物处理 产品化学成 分 产品粒度 耐储藏性能 还原性 强度和膨胀 性
球团生产能力的变化
各类球团生产厂生产状况及产量
工艺概述
球团矿制造系统构成
生球的制造 生球的干燥 球团的焙烧 球团的冷却
影响球团氧化固结的因素
焙烧气氛
氧化气氛最合适，保证焙烧气体的氧化性非常重要。
焙烧温度
磁铁矿原料的球团的焙烧：1150℃附近。 赤铁矿原料球的团的焙烧：1300~1350℃。
球团矿碱度
通常是自然碱度的酸性球团 自熔性球团矿
MgO含量：
MgO的作用。
焙烧温度与成品球常温强度
自熔性、含MgO球团高温的性能
熔剂性球团矿成分
烧成温度与抗压强度的关系
焙烧温度与球团强度的关系
球团烧成温度、时间和抗压强度的关系
球团的气孔率
球团矿生产工艺
球团矿制造工艺
工艺包括：
粉矿干燥：精矿往往水分过高。回转窑湿干燥机 配料：矿粉、粘结剂、熔剂。配料室 混合（配底水）：保证混合均匀，底水合适。强力混合机。 造球和筛分：造球机（圆筒式或盘式造球机）造球，滚筛筛 分获得粒度8~16mm的生球，合适的落下强度和抗压强度。 布料：防止布料过程球的破碎 干燥：~400℃附近，防止产生裂纹和爆裂。 预热：→900~1100℃保证预热球强度，防止爆裂。 焙烧（均热）：获得要求的强度 冷却：回收热量，方便运输。
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9 球团质量要求及检测
9.3.4高温软化及熔融特性 （2）熔融滴落温度
当炉料从软化带进入熔融状态时，试验温度仅为 1050℃(或1100℃)，已不能真正反应高炉下部炉料的特性。 要求在更高温度(1500～1600℃)下，测定熔化特性与熔融 滴落特性。
球团渣铁开始滴落时的温度称为滴落温度。
9 球团质量要求及检测
转鼓内径1000mm、宽500mm，鼓内侧有两 个对称的提升板(50×50×5) 。
可缩小转鼓宽度(1/2或l/5)，同时按比例减少 装料量(7.5kg或3kg) 。
9 球团质量要求及检测
9.3.1冷强度 （2）转鼓试验
转鼓指数：+6.3mm>90% 磨损指数：-0.5mm<5% （3）抗压试验 抗压强度>2000N/个，小高炉>1500N/个 9.3.2还原性 还原性是模拟炉料自高炉上部进入高温区的条件，用还原 气体从球团矿中排除与铁结合氧的难易程度的一种度量。 用CO和N2组成的还原气体，在900℃下等温还原球团矿， 以还原180min后的球团矿的失氧量计算铁矿石还原度(RI) 。
9 球团质量要求及检测
9.1 生球质量标准及检验方法 9.1.3生球落下强度 落下高度为500mm，落到10mm厚的钢板上，规定到它出现
裂缝或破裂成块时落下的次数为落下强度指标（包括出现裂缝 或破裂的这一次在内），取其算术平均值（单位：次/个球）。
生球的落下强度要求与转运次数有关： 一般要求的生球落下强度，湿球：不小于3-5次/个球；干球： 不小于1-2次/个球。
9 球团质量要求及检测
9.1 生球质量标准及检验方法 9.1.4生球破裂温度 将生球(大约10-20个)装在容器里，然后以一定的气流速度
(工业条件时的气流速度)向容器内球团层吹热风5min。 试验起始温度450℃，根据试验中生球的情况，可以用增
高或降低介质温度(±25℃)的方法进行试验。 破裂温度用试验球团有10％出现裂纹时的温度来表示。
8.3 球团生产过程自动控制 8.3.6链篦机-回转窑的自动控制
料层厚度控制 预热温度控制 焙烧温度控制
8 工艺过程自动化及模型
8.4 数学模型 描述生产过程的一个或几个数学式。
建立数学模型的途径： ①理论分析+机理研究； ②试验研究+统计分析； ③生产积累+回归分析。
建立数学模型的步骤： ①模型准备；②模型假设；③模型构成；④模型求 解；⑤模型分析
要求固体还原剂灰 分熔点高、含硫量低。
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺
（1）回转窑法
无烟煤作还原剂时，必须添加天然气或重油作辅助燃料来提高 窑内温度；
烟煤和褐煤等高挥发分还原剂，因可产生大量可燃气体，无须 加辅助燃料，但因有一部分可燃气体在没有完全燃烧以前就排出 窑外，故使热量消耗要比无烟煤使用时高。 褐煤能得到最高的金属化程度，而无烟煤得到的产品强度最好。
的氧化铁，而中心是未还原的最高价氧化铁（Fe2O3或Fe3O4）， 最外层是金属铁。
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺 （1）回转窑法
含铁原料采用 块矿或氧化性 球团矿
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺 （1）回转窑法
含铁原料为粉 矿或精矿
任何还原剂在回转 窑内，也是产生热量 的主要来源。
9 球团质量要求及检测
9.1 生球质量标准及检验方法 9.1.1生球粒度 10-16mm的粒级含量最低不少于85%。 -6mm的粒级含量最高不超过5%。 +16mm的粒级含量最高不超过5%。 在10-16mm的粒级含量中，10-12mm粒级含量应占45% 以上。 球团粒度的平均直径不应超过12.5mm。
8 工艺过程自动化及模型
8.2 料场自动控制
8 工艺过程自动化及模型
8.3 球团生产过程自动控制 8.3.1配料自动控制
8 工艺过程自动化及模型
8.3 球团生产过程自动控制 8.3.2磨矿自动控制
8 工艺过程自动化及模型
8.3 球团生产过程自动控制 8.3.3竖炉自动控制
8 工艺过程自动化及模型
实现自动控制的前提。 8.1.1电子秤
皮带秤 冲击秤 漏斗秤
精度±0.5-1.0%
8 工艺过程自动化及模型
8.1 主要工艺参数的测量方法及装置 8.1.2温度测量装置
热电偶:两种不同成分的 导体两端连接成回路，如 两连接端温度不同，则在 回路内产生热电流，即热 电效应。
红外测温仪：将测量目标的 红外辐射能量聚焦在光电探测 器上并转变为相应的电信号， 再经换算转变为温度值。
7 特殊球团法
7.1 金属化球团矿 7.1.1 概述
金属化球团矿是将生球或经氧化焙烧后的球团矿，在还原装 置中用还原剂（固体和气体）进行预还原，除去铁矿石中铁氧 化物的含氧量，从而可得到有一部分或绝大部分氧化铁转变为 金属铁的球团矿。
7 特殊球团法
7.1 金属化球团矿 7.1.1 概述 一般用于炼铁的原料，多为金属化程度较低（20～50%）和
每一个反应器每一阶段需要3h，整个循环的总时间为12h。
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺 （4）带式机法（D-LM法）
固体还原剂与铁矿石共同配料细磨后造球，然后给到带式机上进行干 燥和还原焙烧，总共时间不到12min。
也可以将已固结的氧化性球团矿进行还原焙烧，还原剂多用气体。但 这种方法由于还原焙烧时间短，故最终产品的金属化程度很低，一般仅 有18～50％左右，这种产品通常只能用作炼铁原料。
还原度：>60-65%
9 球团质量要求及检测
9.3.3孔隙率
r0 r1 100% (1 r1 ) 100%
r0
r0
孔隙率通常受熔化程度的影响， 球团矿应保证不发生过熔并呈微 孔结构。
开口气孔愈多则愈利于还原。
孔隙率：20-30%
石蜡法
9 球团质量要求及检测
9.3.4高温软化及熔融特性 （1）荷重软化温度
还原过程前后球团矿体积的变化。
还原膨胀率：<20%，优质球团<12%
球团矿利用循环热废气进行干燥，预热和还原则用燃烧重油所产生的 热量进行，金属化产品用水冷却。
无论配入何种还原剂，都必须使预热区和还原区气氛中的氧含 量不得超过2％～3％和5％，以便获得金属化程度较高的产品。
7 特殊球团法
7.2 水硬性球团矿
采用硅酸盐水泥（或无石膏的水泥熟料）、矿渣水泥、火山 灰、硅藻土和蛋白石等水硬性材料，均可作为球团矿固结的粘 结剂而得到水硬性球团矿，由于不经高温焙烧固结，故又称为 冷固球团。
将合格粒度的球团矿装入坩埚内，用标准法压紧。以 50mm直径的硅碳棒作压杆，荷重为2kg/cm2。
在通氮条件下加热到800℃，然后缓慢升温至1350℃ 。 规定收缩率3％及25％作为球团软化的开始及软化终点 温度的收缩率。
球团矿a：较低的软化温度及 较宽的软化区间；
球团矿b：软化温度较高且软 化区间窄。
7 特殊球团法
7.3 碳酸化固结球团矿 7.3.3 生产工艺
可生产铁精矿+消石灰 的溶剂性球团矿，也可添 加燃料。
可采用造球或压球成型。
由于CaCO3分解的逆过程使球团热强度不 理想，因此该方法未得到发展。
8 工艺过程自动化及模型
8.1 主要工艺参数的测量方法及装置 准确而迅速地测量料场、球团厂生产过程的各项工艺参数是
9.3.5还原状态下物理特性测定 （1）还原粉化 球团矿进入高炉炉身上部在500～600℃区间，由于受气流冲
击及Fe2O3→Fe3O4→FeO还原过程发生晶形变化，导致其粉化， 直接影响炉内气流分布和炉料顺行。
低温还原粉化率（500～600℃） 高温还原粉化率（900～1000℃） +6.3mm；+3.15mm；-0.5mm （2）还原膨胀性能
酸性脉石较高的球团矿。 若作为电炉炼钢的原料，金属化程度一般较高（70～90%以
上），且酸性脉石要求愈少愈好。
金属铁增加10%，焦比降低56%，生产率提高5-9%。
7 特殊球团法
7.1 金属化球团矿 7.1.2 金属化球团矿还原机理
（1）金属化球团矿还原过程 氧化球团矿的还原是逐段呈带状发展的。 ①逐段是氧化铁与还原剂作用时，还原经过 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe（570℃以上） 或Fe2O3→Fe3O4→Fe（570℃以下）等阶段完成。 ②呈带状是还原时，每个上列氧化物相形成包围价数比较高
水硬性球团矿不需要高温处理，因此生产设备和工艺过程较 为简单。不适宜处理含硫、砷较高的一类矿石。
7 特殊球团法
7.3 碳酸化固结球团矿 7.3.1 基本原理
将配入石灰的铁矿粉球团置于含CO2的气流中，球团中的 CaO在有水存在的情况下生成Ca(OH)2，再从通过的气体介质 中吸收CO2生成CaCO3，同时在有水和CO2共同存在的条件下， 球团表面生成的CaCO3薄膜被溶解生成溶解度较大的 Ca(HCO3)2，它溶于水向球团内部扩散渗透并与球内部的 Ca(OH)2生成CaCO3，因而将球团固结。
回转窑法对矿石粒度的要求，由其还原性而定。块矿平均粒 度为5～15mm（易还原的可达20mm），球团矿的粒度约5～ 15mm。
回转窑内最高温度限制在1100℃左右。
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺 （2）竖炉法（“Midrex”法）
还原剂主要是天然
气，最终产品的金属 化程度可达95％左右， 多作炼钢用原料。
8 工艺过程自动化及模型
8.1 主要工艺参数的测量方法及装置 8.1.3球团厂原料粒度的检测
比表面积或激光衍射
8 工艺过程自动化及模型
8.1 主要工艺参数的测量方法及装置 8.1.4生球和成品球团粒度自动检测装置
磁感应脉 冲或筛分