铁矿球团基本理论要点.
球团矿生产过程的基本理论
水量↑ →S↑→Fb↑
0 s 1，水的饱和度； Pe — 饱和毛细作用力； X — 形状因子，对不规则颗粒X＝4；
— 颗粒间的空隙度
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③饱和毛细水
• 水量增加到正好充满颗粒间的空隙，S＝1，出现饱和态 毛细水，作用力为饱和态毛细力。
Fb
s Pe
s
X
(1 )
(
)
r0
(最大毛细力作用）
Fa
2r0
/(1
tan
2
)
Fa — 颗粒间接触点的联结力
— 水桥弯月面夹角 — 水的表面张力
r0 — 颗粒半径
水量↓→ θ↓→Fa↑
12
②连通态毛细水
• 加水量增多，但尚未充满颗粒间的空隙时（饱和度S<1）,颗 粒间出现连通态毛细水，颗粒间的作用力为连通态毛细力。
Fb
s
Pe
sX((1 Nhomakorabea))
r0
铁矿粉和添加剂就属于这种亲水性物质，它们被细磨后表面带 有电荷，易形成静电引力场，具有吸引偶极构造的极性水分子 的能力。
8
㈠、矿粉成球的机理
1、吸附水 被矿粒表面静电引力所吸引
的水层，并呈定向排列，一 般只有几个水分子的厚度 不一定要将矿粉颗粒直接与 水接触， 当料层中相对蒸汽 压 达 到 100% 时 ， 吸 附 水达 到最大值，此时称为最大吸 附水。 作用力相当大，又称为固态 水，具有不可移动性。吸附 水还有较大的密度和很低冰 点，不导电。 要去掉吸附水，只有对其加 热蒸发才行。一般认为适宜 于造球的细磨物料中仅存在 吸附水时，仍为散沙状，不 能结合成团，成球过程尚未
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细磨物料与水作用的能力也是不同的。那些表面与水的作用力 很小，不易被水润湿的物质成为疏水性物质，凡具有完全或部 分金属键的结晶物质（如全部金属或硫化物）和具有层状结构 的物质（如云母、石墨等）都是疏水性的；而表面与水具有很 大的结合力，易被水润湿的物质称为亲水性物质。而具有离子 键和共价键的物质是亲水性的。
球团理论
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5.2.3 碱度变化引起球团矿结构变化
贵 州 大 学 矿 业 学 院
1，碱度<0.1，允许膨 胀率：<20% 2，碱度=0.1-0.6，临 界膨胀率=20% 3，碱度>0.6，允许膨 胀率：<20%
当脉石含量为10%左右 时，碱度影响便失去作 用。
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为了使膨胀性保持在临界线以下所需要的脉石矿物会 逐渐减小，有以下三种变化范围
贵 州 大 学 矿 业 学 院
1，碱度范围在0-0.1左右，所需要脉石含量在5%左 右 2，碱度范围在0.1-0.6左右，所需要脉石矿物在 5%-10%左右 3，碱度范围在0.6以上的，所需要的脉石含量低于 5% 在还原过程中，脉石含量和铁氧化物的不同之间 总存在着一定的相互关系，在还原的条件下，还 原以前存在的矿物结构会产生变化，甚至会生成 新的矿物结构
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5.2.3.2 碱度为0.1-0.6的球团矿特性
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在碱度为0.1-0.6范围内，生成的低熔 点橄榄石晶体不能抑制球团还原过程中的 膨胀，反而会在一定条件下加重膨胀。 但大约10%以上的脉石含量能减轻球团矿结 构的破坏，因为脉石能作为骨架保持球团 矿结构。
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5.2.3.1 碱度低于0.1的酸性球团矿特性
贵 州 大 学 矿 业 学 院
脉石主要以SiO2形态存在,它部分同赤铁矿反应生 成层状方石英。 球团矿的强度在一定程度上依靠多晶体结构的赤 铁矿键获得，这种球团矿具有很多气孔。 还原过程低温下就可发生，使整个球团体积开始 产生结构变化。 铁橄榄石（还原速度低）可减轻球团矿的进一步 膨胀和粉化，可作为高酸性球团矿还原过程中的 稳定剂。 需要的条件是：脉石含量应大于5%，而且要 在较低的还原温度下才能抑制球团矿粉化。
球团焙烧固结
三 球团固结机理
• 所谓球团焙烧固结即生球在高温作用下， 通过固体质点扩散，形成连接桥及少量液 相把固体颗粒粘接起来，使之具有足够的 机械强度的过程
• 1 固相反应 1）Fe2O3单元系 2 CaO(MgO)--Fe2O3二元系 3 CaO--SiO2二元系
2 液相固结
• 作用 • 第一，液相把固体颗粒表面湿润，使颗粒
七 球团矿还原时的膨胀
• 1 概述 • 所谓球团矿的还原性状主要是指还原膨胀和
还原后强度。一般来说，还原过程中体 积 会增大，强度相应下降——“膨胀现象” • 当体积膨胀值小于20%时为正常膨胀，大于 40%的为恶性膨胀或灾难性膨胀，20~40%的 为异常膨胀
2 膨胀的原因
• 1）还原时晶体变化引起的膨胀 • 2）脉石成分对还原时膨胀的影响 • 3）碱度对还原时膨胀的影响 • ①碱度为0~0.1的酸性球团矿，膨胀率<20% • ②碱度为0.1~0.6的球团矿，临界膨胀率为
20% • ③碱度大于0.6，膨胀率可保持在20%以下
3 抑制膨胀的措施
• 1）加入添加物，改变脉石成分 • 2）调整球团矿碱度及脉石含量 • 3）采用保护性气氛焙烧 • 4）提高焙烧温度 • 5）添加返矿 • 6）卤化法处理
2 Fe2O3再结晶
• Fe2O3再结晶是氧化球团矿固结的主要类型， 是最理想的固结方式，球团矿强度好，还 原性好
3 Fe3O4再结晶 • 在氧化不完全或中性气氛下焙烧产生的 4 液相粘结
五 矿物组成和显微结构
• 1 酸性球团矿 • ①赤铁矿 • ②独立存在的二氧化硅 • ③少量的液相 • 以赤铁矿生产的球团矿或在强氧化气氛中
球团焙烧固结基本理论
2012.11.11
— 球团焙烧过程概述
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。
球团知识培训资料
球团知识培训资料1、球团法的基本概念：将准备好的原料，按一定的比例经过配料、混匀、烘干、润磨，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化团结，称之为球团法。
2、铁矿球团的原料主要有两大类：一类是含铁原料；另一种是粘结剂和添加剂。
膨润土作为一种粘结剂因为便宜、效果好，所以得到广泛的利用。
膨润土最常见的有钙基膨润土、钠基膨润土。
膨润土主要成份为：蒙脱石。
3、用于造球的含铁原料主要是：磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿。
磁铁矿化学式是：Fe3O4。
赤铁矿化学式是：Fe2O3；褐铁矿化学式是：mFe2O3·nH2O4、按碱度分类球团矿分为：酸性球团矿、溶剂性球团矿。
5、我厂球团的工艺流程为：配料—烘干—润磨—造球—干燥预热—焙烧—环冷—成品。
6、球团矿焙烧过程中热量来源：铁矿球团焙烧过程中所需热量部分由磁铁矿氧化放热提供，部分由燃料燃烧提供。
7、混匀的意义：配合料混匀是球团生产中重要工序之一。
因为只有均匀的混合料才能保证造球过程稳定，降低粘结剂用量，生产出质量均匀的球团。
8、球团焙烧设备有竖炉、带式焙烧机、链篦机-回转窑。
链篦机在生产过程中的主要作用是对生球进行干燥、预热。
9、圆盘给料机设备特点：圆盘给料机是球团厂常用的给料设备。
它给料均匀、容易操作，运转平稳可靠，但与其它给料设备相比，结构较复杂，价格较高。
（圆盘给料机现已基本不用）10、圆盘造球机加水：通常有加雾状水和滴状水两种。
11、圆盘造球机的分级工作特点：圆盘造球机的工作特点之一，是造球过程中球粒能够自动分级。
所谓球粒的自动分级，即圆盘中物料能按其本身粒径大小有规律地运动，并且都有各自的运动轨迹。
14、造球机的结构：造球圆盘、传动装置、刮刀装置、圆盘倾角调整装置、机座。
刮刀装置的分类：固定式、回转式、往复式、摆动式。
我公司球团生产线共有4台圆盘造球机。
圆盘造球机的型号为Φ6000×600。
(一季度2)球团培训教材
球团的焙烧。生球通过预热被加到1000℃左 右时，进入焙烧带
球团的均热、冷却和排料（竖炉） 球团从竖炉焙烧带再往下运动就进入均热带， 其作用是使球团固结充分，从而使球团矿强度进 一步提高，质量更加均匀。 冷却带是竖炉整个过程的最后一个阶段，球 团到了冷却带由于受到鼓入炉内的冷空气对流热 交换，温度逐渐下降。一般温度在500℃～700℃。 成品球经竖炉底部的齿辊卸料器排出。齿辊 实际是装设在竖炉炉体下部的一组能绕自身作旋 转或往复摆动的活动炉底。它的主要作用是：松 动料柱、破碎大块、承受料柱的重量。 竖炉球团经齿辊卸料器排出后，在经带冷机 或环冷机冷却和筛分后送入高炉。
矿槽及料场月初月末储存差额由月末或月初物料盘点确定。
人造块矿品位（不扣氧化钙、氧化镁）％＝人造块 矿含铁总量（吨）／人造块矿产出量（吨）×100%，计 算说明：
人造块矿产出量可以人造块矿毛矿量计算；
人造块矿品位以质检部门现场取样化验得出的数值 为准，并以各样品所代表的产出量求得含铁总量后计算 得出。
球团矿和烧结矿的区别
一、原料条件，球团要求原料粒度细（－200目粒级 必须大于70％，比表面积1500－2000cm2/g,甚至更高）， 而烧结要求原料粒度较粗(－150目粒级在20％以下)。二、 冶金性能，球团矿比烧结矿有以下优点：粒度小而均匀， 有利于高炉料柱透气性的改善和气流的均匀分布，通常 粒度在8－16mm的占90－95％以上。 三 、冷强度（抗压和抗磨）高，在运输、装卸和储 存时产生粉末。含铁量高和堆密度大，有利于增加高炉 料柱的有效重量，提高产量和降低焦比。
带式焙烧机法球团工艺
带式焙烧机是一种历史早，灵活性大、 使用范围广的细粒造块设备，他类似于烧 结机，但有很大的区别。从50年代生产球 团矿，他占世界上球团矿生产量的34.3％。 焙烧球团矿全部靠外部供给热量，沿机长 度方向分为干燥、预热、焙烧、均热和冷 却5个带，生球在台车上依次经过上述5个 带后焙烧成成品球团矿。
球团理论与工艺-5球团矿的还原性状
5 球团矿的还原性状
5.2.3 碱度变化引起球团矿结构变化 （1）高碱度时，脉石含量越 大，容许膨胀范围越宽。 （2）碱度对球团矿膨胀性 的影响随着脉石含量的增大 而减小，当脉石含量超过 10%后，影响便失去作用。
5 球团矿的还原性状
5.2.3 碱度变化引起球团矿结构变化 （1） 碱度低于0.1的酸性球团矿特性 在碱度低于0.1的酸性球团矿情况下，脉石主要以 SiO2形态存在。 球团矿的强度依靠多晶体结构的赤铁矿键获得，具 有很多气孔。 还原过程低温下就可发生，使整个球团体积开始产 生结构变化。 铁橄榄石可减轻球团矿的进一步膨胀和粉化，可作为高 酸性球团矿还原过程中的稳定剂。 需要：脉石含量应大于5%，较低的还原温度下。
5 球团矿的还原性状
5.2.2 脉石成分对结构变化的影响
（1）高炉冶炼表明，含大量酸性脉石的球团矿具有较低 的膨胀性。 （2）MgO和CaO的加入可促进焙烧过程中形成稳定的铁 酸镁/铁酸钙。 （3） 钾和钠等碱金属化合物是产生异常膨胀的主要原因 之一。 钾和钠离子在高温下以置换或填隙的形式渗入铁氧化物 晶格中而引起晶格畸变。
5 球团矿的还原性状
*高炉冶炼过程概述 （3）滴落带 滴落的液态渣铁与煤气及固 体炭之间进行多种复杂的化学 反应。 主要由焦炭床组成，熔融状 态的渣铁穿越焦炭床 主要反应： Fe、Mn、Si、P、Cr的直 接还原 Fe的渗C
5 球团矿的还原性状
*高炉冶炼过程概述 （4）回旋区 喷入的燃料与热风发生燃烧反 应，产生高热煤气，是炉内温度 最高的区域。 C在鼓风作用下一面做回旋运 动一面燃烧，是高炉热量发源地 （C的不完全燃烧），高炉唯一 的氧化区域。 主要反应： C+O2=CO2 CO2+C=2CO
5 球团矿的还原性状
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硅酸铁
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B、赤铁矿球团固结形式
铁矿球团基本理论要点
a、较纯赤铁矿精矿球团的高温再结晶固结形式 该类赤铁矿精矿球团的固结机理，有人认为是一种简单的高温再结晶过程。如左下 图：用含Fe2O399.70%的赤铁矿球团进行试验，在氧化气氛中焙烧时发现，赤铁矿颗粒 在1300℃时才结晶，且过程缓慢，在1300～1400℃温度范围内，颗粒迅速长大。焙烧 30 min，赤铁矿晶粒尺寸由20um增至400 um。因此，得出较纯的赤铁矿球团的固结机 理是一种简单的高温再结晶过程。
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铁矿球团基本理论要点
化、脱硫、固相反应等在此阶段进一步进行。这里的主要 反应有铁氧化物的结晶和再结晶，晶粒长大，固相反应及 由此而产生的低熔点化合物的熔化，形成部分液相，球团 矿体积收缩及结构致密化。温度一般为1200~1300℃。 4.均热阶段：在此阶段保持一定时间，主要目的是使 球团矿内部晶体进一步长大，尽可能使它发育完整，使矿 物组成均匀化，消除一部分内应力。温度水平略低于焙烧 温度。 5.冷却阶段：此阶段将球团矿从1000℃以上冷却到运 输皮带可以承受的温度。冷却介质为空气，含氧量较高， 球团矿内部上有未被完全氧化的磁铁矿，在这里可以得到 充分氧化。
链篦机回转窑焙烧 环式焙烧机焙烧
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铁矿球团基本理论要点
（三）球团用主要原、燃料 1、含铁原料
铁 矿 球 团 原 含铁原料 料 粘结剂
添加剂 现代球团对原料的适应范围更加广泛。生 产铁矿球团所用原料包括精矿、粉矿及其他热 处理或者化学加工过程中获得的二次含铁原料。 生产铁矿球团常用天然原料有磁铁精矿、赤铁 精矿、褐铁精矿、混合精矿以及富铁矿粉。二 次含铁原料包括：硫酸渣、浸出处理残渣、厂 内含铁尘泥（转炉尘、高炉尘、电炉尘、炼钢 炼铁污泥）、厂内含铁废渣（钢渣、轧钢皮屑） 等。
颗粒尺寸
链篦机—回转窑 球团工艺介绍
鞍钢弓长岭矿业公司
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内容提要
铁矿球团基本理论要点
鞍钢弓长岭矿业公司
铁矿球团基本理论要点
（一） 球团法的基本概念 随着高炉日益大型化、现代化，对入炉炉料提出的要求 越来越高，高炉合理炉料结构越来越受重视，在对铁矿粉烧 结工艺不断完善和发展的同时，球团法也日益引起重视。 球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的 一个加工过程。其过程为：将准备好的原料（细磨精矿或其 他细磨粉状物料，添加剂或粘结剂等），按一定的比例经过 配料、混匀，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然 后采用干燥和焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变 化而硬化团结。这一过程就叫做球团过程，这种方法称为球 团法。它所得到的产品称之为球团矿。
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1.磁铁矿球团固结形式
铁矿球团基本理论要点
a、Fe2O3微晶键连接 磁铁矿球团，在氧化气氛中焙烧时，氧化过程在 200～300℃时开始，并随着温度升高氧化加速。氧化首 先在磁铁矿颗粒表面和裂缝中进行。当温度达800℃时， 颗粒表面基本上已氧化成Fe2O3。在晶格转变时，新生的 赤铁矿晶格中，原子具有很大的活性，不仅能在晶体内发 生扩散，并且毗邻的氧化物晶体也发生扩散迁移，在颗粒 之间产生连接桥，称为微晶键连接。颗粒之间产生的微晶 键使球团强度比生球和干球有所提高，但仍较弱。
铁矿球团对含铁原料技术要求如下：
燃 液体燃料 料
固体燃料
气体燃料
（1）粒度：－200目（0.074 m m）＞90%； （2）比表面积：1500～2000 cm 2 /g； （3）水分：含铁原料最佳水分值应由试验定； （4）化学成分：要求化学成份均匀，铁高、硅低，波动小。
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2、粘结剂
铁矿球团基本理论要点
四、球团固结机理
球团焙烧固结就是生球在高温作用下，通过固体质点扩 散，形成连接桥及少量的液相把固体颗粒粘结起来，使之具 有足够机械强度的过程。 球团矿固结机理与烧结矿不同，球团矿的固结主要靠固 相粘结，通过固质点扩散反应形成连接桥、化合物或固溶体 把颗粒粘结起来。但因球团原料中不可避免地要带进少量 SiO2 ，或由于球团矿质量要求在球团中需添加某些添加物， 在球团焙烧过程中形成部分液相，这部分液相对球团固结起 着辅助作用。因此，球团矿的固结是属固－液型。不过它的 液相量比例很少，一般不超过5%～7%，否则球团矿在焙烧过 程中会相互粘结，影响料层透气性，导致球团矿质量降低。 因此，从球团矿固结机理看，球团矿中含SiO2越少越好，且 对降低高炉渣量有利。
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铁矿球团基本理论要点
（四）几个基本理论要点
一.造球 造球又称滚动成型，是球团生产的第一道工序。生球 质量在很大程度上决定着成品球的质量。 细磨物料在造球设备中被水润湿后，通过机械力和毛 细力的作用而成球。并且，由于存在毛细引力、颗粒之间 的摩擦力及分子引力等，使生球具有一定的机械强度。 造球过程一般分三个阶段: 1.成核阶段 2.球核长大阶段 3.球核紧密阶段
500
400
300
200
10000Fra bibliotek200
600
1000
1400
焙烧温度对赤铁矿颗粒尺寸的影响
b、较纯赤铁矿精矿球团的双重 固结形式 对较纯赤铁矿精矿球团固结形 式的另外一种观点是，双重固结形 式。这种观点认为，当生球加热至 1300℃以上温度时，赤铁矿分解生 成磁铁矿，而后铁矿颗粒再结晶长 大，称为一次固结。当进入冷却阶 段时，磁铁矿则被重新氧化，球团 内各颗粒会发生Fe2O3再结晶和相 互连生而受到一次附加固结，即称 为二次固结。
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铁矿球团基本理论要点
球团方法分类
球团固结 高温固结 低温固结 氧化钠化球团 竖炉法 链篦机回转窑法 竖炉法 链篦机回转窑法 氯化球团 水硬性球团 热液法固结球团 锈化固结球团 碳酸化固结球团 焦化固结球团
氧化焙烧球团 竖炉焙烧 带式机焙烧
还原焙烧球团
磁化焙烧球团 回转窑法
竖炉连续装料法 竖炉间歇装料法 带式机法
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铁矿球团基本理论要点
3、燃料
铁矿球团生产所用燃料，与选择的工艺有关：竖炉球团法采 用低热值高炉煤气即可；带式球团法采用重油、天然气或高热 值煤气；链篦机－回转窑球团法，除采用重油、天然气或高热 值煤气外，还可以用煤。 目前国内带式球团厂均以焦炉煤气为燃料，根据工艺要求， 焦炉煤气热值应在12.54MJ/ m3以上。而链篦机－回转窑球团厂 建在矿山的以煤为燃料，建在冶金厂的多以焦炉煤气为燃料。 链篦机－回转窑球团厂的用煤（瘦煤）标准一般为：发热 值≥22.9 MJ/kg；灰分＜12%；挥发份17%±；灰分熔点＞ 1400℃，粒度（－0.074mm）占70～80%。
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• 三. 球团中磁铁矿氧化的意义
铁矿球团基本理论要点
•
•
磁铁精矿是生产球团的主要原料，在焙烧过程中，应力求将磁
铁精矿氧化为赤铁精矿。这对球团矿的固结有重要意义。 1.磁铁矿氧化成赤铁矿时伴随结构的变化。磁铁矿晶体为等轴晶
系，而赤铁矿为六方晶系，氧化过程中的晶格变化及新生晶体表面原
c
d、渣键连接 磁铁矿生球中含有一定数量SiO2时，若焙烧在 还原气氛或中性气氛中进行，或Fe2O3氧化不完全， 那么在焙烧温度1000℃时即能形成2FeO· SiO2。 2FeO· SiO2熔点低，且极易与FeO及SiO2再生成熔 化温度更低的低熔体。因此，在冷却过程中，因液 相的凝固，而使球团固结。 2FeO· SiO2在冷却过程中很难结晶，常成玻璃 质，性脆、强度低，且高炉冶炼中难以还原，因此 渣键连接不是一种良好的固结形式。
铁矿球团基本理论要点
粘结剂：可以改善物料的成球性及生球、干球和焙烧球团的特性
无机粘结剂 主要是含钙、铝和硅等元素的粘结剂。包括膨润土、 球团用粘结剂 有机粘结剂
水玻璃、消石灰、石灰石、水泥和白云石。
球团生产常采用膨润土作为造球粘结剂，以提高生球、干球及焙 烧球团的强度。膨润土的主要成分是蒙脱石，并含有不定数量的其他 粘土矿物（如高岭土）和非粘土矿物（石英、长石、方解石）。
目前，生产球团矿用膨润土物理化学性质要求有：蒙脱石含量＞ 60%，2小时吸水率＞120%，膨胀容＞12mL· g-1，粒度（－0.074mm） ≥99%，水分＜10%。 由于膨润土会降低球团铁品位，寻找新型粘结剂代替膨润土，以 提高球团品位，早已成为国内外的研究课题。其中有机粘结剂比传统 的无机粘结剂具有用量小、带入有害杂质少、环境污染小等优点。
子具有较高的迁移能力，有利于在相邻的颗粒之间形成晶键。 • • • 2.磁铁矿氧化为赤铁矿是放热反应。它放出的热能几乎是焙烧球 团矿总热耗的一半。 3.磁铁矿氧化如果不充分，会使球团矿产生同心裂纹。不仅影响 球团矿强度，还会恶化还原性能。 磁铁矿的氧化从200 ℃开始，1000 ℃左右结束。
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磁铁矿 赤铁矿
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铁矿球团基本理论要点
c、Fe3O4再结晶固结 在焙烧磁铁矿球团时，若为中性气氛或氧化不 完全，内部磁铁矿在900℃时既开始发生再结晶，使 球内各颗粒连接，但Fe3O4再结晶的速度比Fe2O3再 结晶的速度慢。因而反映出，随温度升高以Fe3O4再 结晶固结的球团，其强度比Fe2O3再结晶固结的低。 通常生产中采用的磁铁矿精矿，均含有一定量 的SiO2，在1000℃左右时便产生部分2FeO· SiO2并 出现液相，液相的多少则随球团中SiO2的含量而定。 如果有明显的液相生成，磁铁矿则呈自形晶，此时， 球团强度降低。
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二、焙烧
铁矿球团基本理论要点
球团矿的焙烧固结是生产过程中最复杂的工序，许多 物理化学反应，在此阶段完成。对球团矿的冶金性能、强 度、还原性等有重大影响。 球团矿的焙烧一般分五个阶段： 1.干燥阶段：这里主要进行生球中水分的蒸发，物料 中的部分结晶水也可排除。温度一般为200~400℃。 2.预热阶段：干燥过程中尚未排出的少量水分，在此 进一步排除。这个阶段的主要反应是磁铁矿氧化成赤铁矿， 碳酸盐矿物分解，硫化物的分解和氧化，以及某些固相反 应。温度一般为900~1000℃。 3.焙烧阶段：预热阶段尚未完成的反应，如分解、氧