球团工艺技术规程

吉林建龙钢铁有限责任公司

烧结厂

炼铁球团工艺技术规程

发布日期：2012年11月26日

实施日期：2012年11月26日

受控状态：（发放纸制文件时填写）

发放编号：（发放纸制文件时填写）

吉林建龙钢铁有限责任公司Q/JL.JSS001-2012-A/1

目录

1原料的检验与验收 (2)

2原料的储存与使用 (2)

3竖炉进厂原料的质量标准 (3)

4膨润土 (3)

5配料 (4)

6混合与烘干 (6)

7润磨 (7)

8造球 (8)

9布料操作 (10)

10导风墙的作用 (10)

球团工艺技术规程

1原料的检验与验收

原料场根据铁精粉品种、细度情况、供料要求进行分堆堆放，及时向配料矿槽供料。膨润土进料为粉状袋装，要求-325网目部分>95%、蒙脱石含量>60%，胶质价大于500ml/15g，吸蓝量大于30g/100g，膨胀容大于10。发现异常立即通报生产科和原料场，并采取措施。

进场各种原料必须附有原料的名称、产地、理化性能、规格、重量、入仓车号，并且必须记入厂规定的报表台帐内。杜绝出现亏、错、混、断、滥料现象。

发现错料、混料或不符和技术标准的原料进入矿槽，立即汇报生产科，通知原料厂停止供料，同时采取其他必要的技术措施。

发现原料的实物库存量与文件记录明显不符时，应立即与公司物质处、分厂生产科等管理部门联系校对、仲裁。

2原料的储存与使用

铁精粉根据实际计划配比，协调好各种品种的库存量，确保3天的使用量。膨润土库存量必须保证3天以上的库存。烧结电除尘灰由集灰车运到4#仓配吃。膨润土储仓，必须保证三分之二仓位以上，用一备一。 1#、2#、3#矿槽按铁精粉品种不同存放使用，仓位保证二分之一以上。除烧结电除尘外所有原料使用前必须有化学成分。

必须按生产计划用料，不得任意停用或大幅调整原料用量或配比。变更用料计划必须通过生产科，由生产科通知方可执行。

使用各种原料前必须原料厂人员联系好，杜绝一切错料、混料事情的发生。铁精粉分为粗粉和细粉，二者不得相互混料，必须按照指定的储位储存。确因生产需要，某个储位需要更换另一种品种时，必须将该储位的铁精粉倒空以后方可进行另一种铁精粉堆放。

3竖炉进厂原料的质量标准

3.1竖炉用铁精粉

3.2膨润土

4膨润土

膨润土是竖炉氧化球团生产中最佳粘结剂。它是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物，又称微晶高岭石或脉岭石，根据蒙脱石所含主要交换阳离子划分为钠质膨润土和钙质膨润土。膨润土实际含SiO2 60-70%，Al2O3 15% 左右。它能提高生球强度，调剂水分稳定造球作业，提高物料的成核率和降低生球长大速度，使生球粒度小而均匀，提高生球落下强度；而且膨润土能提高生球爆裂温度，从而提高生球干燥速度，缩短干燥时间，提高球团矿质量。此外对成品球的固结强度有促进作用。由于用量非常小，所以配比必须要求精确。由于每1% 膨润土配比，.铁品位降低0.6%左右，应尽量少加。配比值设定必须保留两位小数。

配比根据生球成球情况和爆裂结果进行调整，范围只能为0.05%-0.1%，调整时间原则上应至少间隔1h。

5配料

为了化学成分稳定、机械强度高、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陪烧性能，必须对各种铁精粉和粘结剂进行精确的配料。

所有配料计算配比调整计算要求用计算机计算，保留两位小数。

配料计算前必须掌握以下情况：

a 各种原料的化学和物理性能（粒度、粒度组成、亲水性等）；

b 成品球团矿的质量技术要求和考核标准；

c 原料的堆放和储存供应情况。

d 配料设备能力和运转情况。

膨润土用拖料皮带称计量，铁精粉用圆盘切料、核子秤计量，为了保证出料量的稳定与准确，矿槽管理应做到：

a 接近40%低料位时主动联系供料，接近20%低料位时停止配料或采取其他措施；

b 可能断料时，应立即报告配料工和主控室，采取措施，当膨润土断料时，立即停止配料；

c 严禁错料、混料。当铁精粉品种之间需要倒换时，必须待矿槽完全用空以后方可使另一种原料入槽。切换过程派专人检查下料量；

d 矿槽需要完全放空时，在料位小于20%期间，将该矿槽下料量降低至该矿槽给料能力的下限，专人检查下料量；

正常生产时，料批调整前要通知烘干，然后在做调整。根据炉况稳定料批，

不得大幅度加减料批，加减幅度范围：±5t/h。

按工艺要求准确配料，每十五分钟跑盘检测一次，波动范围：≤±0.5Kg/m；每30分钟跑盘检测一次，由于膨润土配比比较小，每次跑盘五次，取平均值，波动范围：≤±0.02Kg/m；

注意观察并检测原料水分变化情况，当波动范围超过±1%时，按实际结果设定水分值。

a)用目测判断铁精粉水分

铁精粉经手握成团有指痕，但不粘手，料球均匀，表面反光，这时水分在7%-8%；若料

握成团抖动不散，粘手，这时铁精粉水分大于10%；若料握不成团微动即散，表面不反光，这时水分小于6%。

b)用化验法检测铁精粉水分

从圆盘取100g铁精粉式样放在105℃±5℃，烘干炉内120分钟，所失去部分与式样的比值，既

铁精粉所含的水分。

发生配料矿槽棚料、卡料等现象，应起用相同品种的矿槽后，再处理棚料、卡料等异常

情况，特殊情况下，单仓生产不许超过30分钟。

精心保养计量设备，保护好压头等重要部件，不允许随意移动和压异物。出现计量异议时，立即进行校秤。配料秤出现零点漂移时，立即进行清零处理。

根据公司用料计划、球团矿技术质量标准、原料主要化学成分、造球工序要求来确定配料比。配比由生产科下达，需微调时，必须汇报当班工长，由配料工进行计算。

参与配料的铁精粉中细粉为关键原料，配比必须由生产中心下达，进行微调时，只调整普通粗精粉。

球团矿成分波动较大时、应从下列事项进行检查，并即使调整操作。

a)检查配料计算是否有错误，特别是球团原料烧成量的计算或估计不准确。

b)检查原料成分是否发生波动或有混料现象。

c)检查原料取样分析的成分是否有代表性。

d)检查计量秤是否漂移下料量波动是否超出范围。，

e)检查成品球团矿的取样是否有代表性。

表3-1 成品球和生球质量与配料的关系

表3-2 配料矿槽工艺参数

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

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)

则100kg干基混合料烧成的球团矿重量为：

Q球=100.78+1.12=101.9(kg)

TFe=(98.8×66%+1.2×1.6%)/Q球=64.01%

球团矿SiO2为：

SiO2=(98.8×5%+1.2×65%)/Q球=5.61%

对于含有FeS MnO 成份的原料计算方法与上法相同。

6混合与烘干

由于膨润土的加入量很少，为使添加物能在矿粉颗粒间均匀分散，并使物料同水良好混合，应加强混合作业。我们的混合作业在圆筒烘干机内进行。烘干机￠2400*14000mm转速4r/min安装角度5°影响物料混匀的因素：

原料性质：原料的粘结性、水分和粒度、比重。粘结性越大混匀越困难，水分大，混匀质量差。比重大不利与混匀。

设备影响：混合机倾角、转速。长度，填充率。倾角一班为2.5-5°之间。倾角小，混合机产量受到影响；倾角大混匀时间短，效果差。混合机转速控制在临界转速30/R?转/分的0.2-0.3倍，即6-8转/分，转速过小带不到一定高度；转速过大使物料紧贴滚筒，失去混匀效果。混合机长度越长混匀效果越好，一般控制混匀时间为2-3分钟。混合机填充率过大，物料运动受阻，不利与混匀；填充率过低物料间相互作用小，不利与混匀填充率一般控制在10%-15%。混合料烘干后水分控制在6%-0.5%，及时

观察烘干后水分，发现异常立即向造球汇报，以便即使调整造球量，避免发生事故。

正常生产时，炉膛温度控制在800℃±50℃。

检修后，要在正常生产前1h点燃烘干炉，升温到七百以上，避免料流带入的冷气扑灭烧嘴火焰。

当炉膛温度低于七百时，必须先送明火后送煤气。

烘炉应严格按烘炉曲线进行，一般可分为三个阶段：

a)低温阶段：烘烤温度从常温(20℃)至420℃。

这时主要是蒸发竖炉气体中的物理水。升温要求缓慢10℃/h，以防急剧升温而造成耐火砖和砖逢开裂，并在420℃时需要有一定的保温时间。这一阶段一般用木柴。

b)中温阶段：烘烤温度在420℃-820℃。

主要是脱去砌体耐火泥浆生料粉中的结晶水。升到620℃时须要保温8-10小时。820℃时砌体泥浆发生相变(晶体重新排列)的温度。使其强度提高，因此要保温8-10小时，中温阶段升温可稍快些（15-20℃/h)。这一阶段一般用低压煤气。

c)高温阶段：烘烤温度820℃-1030℃

主要是加热砌体，升温可稍快些30℃/h，为了使砌体的温度达到均匀，也可进行保温(一般为8小时)。这阶段可使用高压煤气。烘烤温度再上升，升温速度可加快到50℃/ h，直到生产所需温度。烘烤温度在400℃以下用木柴。

先用木柴填满两燃烧室，但不得堵塞烧嘴，人孔和火道，并在点火人孔（或烧嘴）周围放上引火物（棉纱，刨花）浇上柴油，打开全部竖炉烟罩门和顶盖，从人孔（或烧嘴）处进行点火。温度高低的调节，可用开启人孔的大小控制。当燃烧室木柴将燃尽而尚未达到要求的烘炉温度和时间时，应继续加木柴。

当用木柴烘炉，温度达到400o C左右而不能继续往上升时，可用低压煤气烘炉。

引煤气前，先往燃烧室中填入一定的木柴。以便用低压煤气点火时，有足够的明火，并砌死两燃烧室人孔。引煤气前开启竖炉除尘风机，关闭烟罩门和顶盖。按引煤气操作引煤气，引煤气点火后，可先打开烧嘴的窥孔自然通风燃烧，必要时，可开启助燃风机。

7润磨

球团混合料润磨技术是将球团配料烘干后含有一定水份( w w = 7 %～10 %) 的混合料(含粘结剂) 经润磨机润磨、混匀、加热,使物料颗粒变细、比表面积和表面活性能增加,提供出粒度和水份合适、物化性能均匀的物料,使之在造球过程中达到物料成球性好、生球强度高、膨润土用量低和球团矿品位及成

品率高等；润磨,是因为它具有独特的优点:对混合料的适应性强,润磨后的混合料能满足球团生产的需要，而现有的干磨和湿磨技术则难以生产出满足球团需要的混合料；湿磨时,不能得到含水量较低的产品,必须经过过滤或干燥,当磨矿细度很高时,往往使过滤作业很困难,致使工艺流程复杂,水消耗量大,污染大,成本增加;若采用干磨,则不能处理粘料,而且会产生很大的噪音,常需配备收尘净化系统以获得细粒产品和改善劳动条件，湿磨与干磨都存在动力消耗大、产量低的缺点因此,应用混合料润磨技术是改善造球原料条件,获得好的球团指标的合理选择。

润磨工艺的应用降低了吨成品球团矿膨润土用量,有效地降低了球团矿中SiO2 含量,使造球作业更易控制,而且球团的理化性能得到了改善；另外,由于该技术的应用,可放宽竖炉球团生产工艺对原料粒度的要求,磁铁精矿粉粒度由- 200 目≥60 %降至45 %左右,并可以配加铁泥、氧化铁皮等,促进竖炉球团技术的发展和矿资源的开发利用，这为改善竖炉透气性,减少生球爆裂现象,提高竖炉利用系数和降低热耗提供了必要的物质基础。

8造球

8.1球机理

经过细磨的干粉料表面有较大的表面能，粒度愈细，比表面积愈大，表面自由能也愈大。这种体系有自动减少其自由能的倾向，既减少相间界面，使颗粒结合，降低其散度。同时这种表面能量过剩的不平衡状态使矿粉颗粒表面具有很大的活性，以吸附周围的介质。

水在矿粉成球的过程中起着重要作用。在散料中水的存在形态有三种：一是结合水，其中吸附水为强结合水，薄膜水为弱结合水；二是自由水，包括毛细水和重力水；三是结晶水和化合水。在整个造球过程中，毛细水起着主导作用，能将矿粉颗粒拉向水滴；分子结合水能使矿粒紧密结合在一起，它决定着生球的机械强度。

细磨物料在造球设备机械力的作用下，受到滚动，转动，翻动，揉，搓，捏和挤压，使物料作机械运动而形成了生球。

造球过程一般可分为三个阶段：既母球形成，母球长大和生球紧密。母球形成阶段具有决定意义的是加滴水，母球是毛细水含量较高的紧密的颗粒集合体。母球长大的条件是：在母球表面其水分含量要求接近适宜的毛细水含量。因此在此阶段为了使母球继续长大，必须人工往母球表面加雾水。仅靠毛细水结合起来的生球强度不高。因此，当生球长大到所需粒度时，则停止加水润湿，使生球在机械的滚动，搓动作用进一步密实，将生球内部的毛细水全部挤出，为周围矿粉吸收，同时使生球排列更紧密。

8.2影响造球的因素

矿粒表面的亲水性，形态、孔隙度、湿度、粒度组成均影响造球过程和生球质量。一般说来，矿粉亲水性越好，成球速度越快，孔隙度高成球性好，矿粉湿度合适易成球，粒度越细成球性越好。添加剂的影响，膨润土添加剂可以改善矿粉的成球性。

造球机工艺参数的影响：圆盘直径、圆盘转速、圆盘倾角、充填率、刮板位置。圆盘直径增大，生球强度提高；圆盘圆周速度控制在1.0—2.0m/s;圆盘倾角一般为45o—50o；充添率为10%—20%。

操作影响：加水方法、加料方法、造球时间、生球粒度、物料的温度。

8.3造球

造球机为圆盘造球机，直径为4500mm，边高为450mm。转速9.0转/min、倾角（45o—50o）为可调设备参数，由车间根据物料性能统一指令性调整。

给料系统为调速拖料皮带，根据炉况确定生球量，然后调整给料皮带速度，速度一经确定，原则上不要大幅度调整，以保证生球量的稳定，生球量波动范围：≤5t/h。

物料在加入造球机之前，应把水分控制在比适宜生球的水分低.7.0±0.5%，然后在造球时加入少量的补充水。滴水应加在母球形成区，加水量为造球中需补充水量的80%，雾水应加在母球长大区，加水量为造球中需补充水量的20%，以上两种水要保持稳定供给，严禁大幅度加减。在紧密区禁止加水。矿粉的湿度过小则成球缓慢，母球很难长大，生球粒度偏小，而且生球的强度差；湿度过大，母球容易互相粘结和变形，生球粒度不均匀，生球的强度差。一般要求水分控制在7.5%-8.0%之间。

要按照“既易形成母球，又能使母球迅速长大和紧密”的原则控制进料。

检修后生产，炉蓖温度达到200o c时，开启一个球盘，调整生球直到合格，打入回转仓，待竖炉需要生球时，及时供给生球。

球盘内有大块及时拍碎，石块等杂物必须捡出。

随时检查混合料水分，发现过湿或过干，要及时同烘干工序联系。

启车时，如果球盘内物料填充率小于20%，可以直接启车。如超过20%或盘内有大块，必须清除部分物料或将大块打碎，方可启车。

8.4生球检测

8.4.1检测标准

生球质量对竖炉操作及成品球团矿质量影响很大，因此必须对生球质量提出严格要求。检验生球质量有以下指标：

a)粒度组成：用筛分法筛出如下粒度组成（＞16mm;16mm—10mm;＜10mm。10mm—16mm粒度越多越好，要求10mm—16mm＞90%)。

b)抗压强度：要求生球抗压强度指标≥1.5Kg。

c)落下强度：将单个生球从500mm高度落到钢板上，反复跌落，直到生球破碎为止的落下次数，作为生球的落下强度指标。测定时，取10个生球的平均值。要求落下强度≥4次，不大于8次/个球。

d)生球水分控制在8.0%—8.5%。

e)生球的爆裂温度，一般要求大于650℃。

8.4.2检验周期

a)粒度组成：随时对应标准筛分检测是否合格，每班筛分至少一次。

b)抗压强度：正常情况下，每小时检测一次。

c)落下强度：正常情况下，每小时检测一次。

9布料操作

布料工是竖炉上一个比较重要的生产岗位，它的工作好坏，直接影响着竖炉的正常生产和成品矿的产量、质量。布料工的主要职责：就是要掌握烘干床料面情况，在加入一定生球料量的条件下，及时用电振排矿和齿辊调节料面，使整个料面做道布料均匀、干燥均匀、下料均匀、排矿均匀。

布料工要根据竖炉生产情况，连续均匀地向炉内布料，做到料层均匀，在不空炉蓖的前提下，实行薄料层操作，一般厚度为150mm—200mm。

要做到干球入炉（指排矿到炉蓖下预热带），要求烘干床下部有大于100mm宽的干球才能排矿，不允许未干燥湿球直接进入炉蓖下预热带。

及时通知链板机和油泵的开启、关闭，并操作电振排矿。尽量做到连续均匀排矿和勤排少排，使排矿量和布料量基本相平衡。

如遇到烘干床炉蓖粘料时，要经常疏通。如因故料面降到炉蓖以下，不得用生球填充，要及时补充熟球。

10导风墙的作用

消除死料柱，使培烧温度更均匀。整个竖炉段面上温度分布均匀是获得质量均匀球团矿的先决条件，温度分布状况又直接受气流分布的影响。导风墙的设置有利于燃烧室喷出的高温气流穿透中心，消除中心死料柱。

减少培烧带的干扰，提高冷却效果。在培烧带中心设置导风墙，形成了冷却风的炉内短路，使其直接进入干燥带，不需经过培烧带高压区，这样阻力大大降低，相对增加了冷却风量，提高了冷却效果，

降低了成品球的温度，同时也为湿球干燥提供了充足的热源。

有利于燃烧室的工作。由于气流运行边缘效应，无导风墙时，冷却风沿炉墙上升，在喷火口与燃烧室的热煤气、助燃风相撞，使燃烧室的压力增大，减少了热气流量，影响其穿透力，导致球团质量不均匀。

提供氧化气氛。根据要求，料柱气流中氧气含量不得低于2%—6%，即气流应属于氧化气氛。