球团生产工艺介绍机械制造制造加工工艺高等教育大学课件.pdf

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1、v1.0 可编辑可修改 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

2、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 （

3、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 1 v1.0 可编辑可修改 球团焙烧过程：干燥预热焙烧均热冷却 四、球团工艺流程图 北 2#喷煤 2#水 成 成-3球团链车间平面分布图 老配 系统 泵房-4 板 2#回转窑 球-6 老配料料场 料仓 2#球-5 2#链篦机 转 老 运站 配 布料 2#落地仓 2#环 返-4 返 -1 1#环 冷机 老配-2 冷机 -5 返-2 返-6 1#回转窑 1#链篦机 1#布料 球-3 球-5 球 返 -3 -2 主控楼 1#球-1 1#水泵 休息 链 维修区域 维修 房 办公室 室 润磨

4、 板 值班室 造球室 润磨出料 室 新配-5 老 老 新 配 配 配-4-3-4 2#1#烘 烘 干 干 室 室 新配-3 成-1 球-4 1#落地仓 烘干出料 新 配 -2 新配料料场 新配-1 2 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

5、化机械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高温固结氧化焙烧竖炉带式机链篦机回转窑环式焙烧机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磁化焙烧竖炉法氧化钠化焙烧竖炉法链篦机v1.0 可编辑可修改 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。它是将精矿粉、熔剂（有时还 有粘结剂和燃料）的混合物，在造球机中滚成直径 815mm（用于炼钢则要大些）的生球，然后干燥、焙烧，固结成型，成为具有良好冶金性质的优良含铁原料，供给钢铁冶炼需要。球 团法生产的主要工序包括原料准备、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

6、生产的原料主要是精矿粉和若干添加剂，如果用固体燃料焙烧则还有煤粉或焦粉。这些原料进厂后都要经过准备处理，它包括：1）所有原料的混匀；2）将添加物磨碎到足够的细度；3）将精矿粉（或富矿粉）磨碎到-200 网目大于 70%，上限不超过；4）将固体燃料破碎到小于；5）精矿粉中的水分过多时要进行干燥处理。6）经过筛分粒度过大的还要重新进行破碎、磨碎处理。经过上述准备处理的原料，在配料皮带上进行配料；将配料后的混合料与经过磨碎的 返矿一起，装入圆筒混合机内加水混合。混合好的料再加到圆盘造球机上造球，造球时还要 加适量的水。生球焙烧前要进行筛分，筛出的粉末返回造球盘上重新造球。用固体燃料焙烧 时，生球加到

7、焙烧机以前，其表面滚附一层固体燃料。这样制成的生球用给料机加到焙烧设 备上进行焙烧。焙烧好的球团要进行冷却，冷却后的球团矿经筛分分成成品矿（10mm）、垫 底料（5 10mm）、返矿（5mm），垫底料直接加到焙烧机上，返矿经过磨碎（至 ）后再参加 混料和造球。目前主要的几种球团焙烧方法：竖炉焙烧球团、带式焙烧机焙烧球团、链箅机一回转 窑焙烧球团。竖炉焙烧法采用最早，但由于这种方法本身固有的缺点而发展缓慢。目前采用 最多的是带式焙烧机法，60%以上的球团矿是用带式焙烧机法焙烧的。链箅机一回转窑法出 现较晚，但由于它具有一系列的优点，所以发展较快，今后很可能成为主要的球团矿焙烧法。以竖炉焙烧球团为

8、例，焙烧后被冷却下来的球团矿中会有一部分粘连的大块，需要通 过下部的辊式破碎机破碎后排出炉外，然后经过破碎筛分取得成品球团矿，筛下产物则成为 垫底料返回重新焙烧。1、原料产品技术标准 1）铁精粉 TFe 55；S ；P；粒度（-2001 铁精粉目）50%；含水量 10 a.球团用原料主要是精矿粉，主要来自：巴西、智利、乌克兰，主要成份：TFe:65%左右。b.高炉灰：高炉煤气除尘产生的灰尘，有两种形式，一种是尘泥，一种是粉尘，目前高炉大 3 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

9、金性能的球型含铁原料一球团生产工艺的发展由于天然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高温固结氧化焙烧竖炉带式机链篦机回转窑环式焙烧机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磁化焙烧竖炉法氧化钠化焙烧竖炉法链篦机v1.0 可编辑可修改 量使用布袋除尘器，尘泥已很少见了，主要是以粉尘形式出现，主要成份：Fe2O3:45%左右、C:20 30%。c.转炉灰：炼钢

10、转炉除尘产生的灰尘，主要以尘泥形式出现，主要成份：FeO:65%左右、CaO:10%左右、MgO:5%左右。2）膨润土 3）成品球团矿 铁精粉入料场 分开放置 分仓放料 成 品 膨 润 膨润土仓放料 人工加料 2、备料 1）、工艺方法 进厂铁精粉，按料种，分开放置，堆放在料场中。用汽车和铲车按料种分别装入各个原料仓。上料时，在受料精粉矿仓中心部位卸料。成品膨润土入库,卸到料场中，装入膨润土仓放料。2）、工艺流程 4 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

11、生产工艺的发展由于天然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高温固结氧化焙烧竖炉带式机链篦机回转窑环式焙烧机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磁化焙烧竖炉法氧化钠化焙烧竖炉法链篦机v1.0 可编辑可修改 3）技术要求 工艺方法配料按下达的配料比进行，各给料机给料流量大小稳定，且符合配料比要求，配料铁精粉允许波动量%。混料必须均匀，膨润土分布合理，便于充

12、分发挥粘结剂功效。每班做三次配料比检查，取 1 米皮带铁精粉、膨润土，分别取样三次并称量，求其平均值。烘干混合料水分 7%1。3、配料和烘干混合 4、造球 5、筛分布料 6、链篦机干燥和预热 7、回转窑焙烧 8、成品系统 9、除尘 10、水冷却系统 六、球团与烧结两种生产工艺的区别 1 随着地球资源的不断开采，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）进一步减少到-325 网 目（小于）。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

13、，球团强度愈高。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；5 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性降低产量和质量细磨精矿粉易于造球粒度越细

14、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高温固结氧化焙烧竖炉带式机链篦机回转窑环式焙烧机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磁化焙烧竖炉法氧化钠化焙烧竖炉法链篦机v1.0 可编辑可修改 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。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

15、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 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 （造球盘等），将全部混合料造成 1025mm 的球，小于 10mm 的小球要筛出重新造球。4 七国内主要球团厂 1、湛江龙腾物流球团项目 含国内第一条自主设计的年产 500 万吨链箅机回转窑球团生产线（也是国内唯一一 条能生产碱性球团的生产线），由中冶北方工程技术有限公司 EPC 总承，所生产的球团产品 全部供宝钢罗迳项目和韶钢作炼铁原料使用，将改变宝

16、钢和韶钢所需球团全部依赖进口的局面。该项目已于 2009 年 9 月 27 日热负荷试车成功。2、鄂州球团厂 属武钢矿业公司，其球团一期工程拥有世界上单体规模最大的 500 万吨球团生产线，固 定资产总投资达人民币亿元，采用国际先进的链箅机回转窑环冷机生产工艺，由美卓矿 机和国内长沙冶金设计院联合设计，并以外方为技术总负责。该生产线于 2005 年 12 月 31 日建 成投产。3、首钢球团厂 首钢球团厂是我国最早开创氧化球团生产工艺：链箅机-回转窑-环冷机的方式的生产 厂，带动了国内球团生产链箅机-回转窑-环冷机工艺的普及。经过技术改造和二系列建设，氧化球生产在 2006 年产量达到了 33

17、0 万吨。八、现代化链篦机回转窑生产线主要设备配置 1、自动化配料系统 使用先进的计算机 PLC 控制系统，将各种原料的配比输入计算机后，通过圆皮带秤自动检测瞬时流量，反馈 PLC 控制系统，调整圆盘给料机转速，增加或减少下料量，实现自动化配料。2、烘干系统 6 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世纪后得到全面发展与推广如今球团工艺的

18、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高温固结氧化焙烧竖炉带式机链篦机回转窑环式焙烧机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磁化焙烧竖炉法氧化钠化焙烧竖炉法链篦机v1.0 可编辑可修改 将配好的原料送入圆筒烘干机中，物料在筒体内螺旋翻转，从入料端向出料端 运动，出料端的燃烧室产生的高温烟气逆着物料运动方向，由出料端向入料端运动。在物料 和高温烟气运动过程中，进入烘干机的物料由常温加热到 40-70，高温烟气逐渐冷却，并 将物料加热后产生的蒸汽带走。3、润磨系统 将干燥好的原料送入圆筒润磨

19、机中，润磨机内填充有直径 40mm-80mm 的钢球，物 料进入润磨机后，筒体在运转过程中带着物料和钢球翻转，物料被钢球冲击、挤压，进一步磨细，便于造球盘造球。4、造球系统 润磨机磨好的物料进入造球机后，在造球盘内随球盘旋转滚动，通过滴水和雾化 水，控制物料在球盘内的成球速度和密实性，待造好的生球粒度达到要求后，通过球盘旋转产生的离心力，甩出球盘。5、布料系统 将造球机造好的生球进行筛分，本系统共有 2 道辊筛，上层为大辊筛，起作用是 将粒度大于 18mm 的大球筛除，粒度小于 18mm 的生球进入小球筛；小球筛是将粒度小于 6mm 的小球筛除，粒度大于 6mm 的进入链篦机。经过大小辊筛后，

20、进入链篦机的生球粒度在 6mm-18mm 之间。6、链篦机系统 链篦机是将布料筛分好的生球，从顶部鼓高温烟气，底部抽风，进行干燥和预热，使其在进入回转窑焙烧前，具有一定的温度和强度，减少窑内焙烧时热量的损失和破碎。7 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高温固结氧化焙烧竖炉带式机链篦机回转窑环式焙烧机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磁化焙烧竖炉法氧化钠化焙烧竖炉法链篦机