球团矿生产原理及工艺

1、球团矿生产原理及工艺球团矿生产原理及工艺工艺概述工艺概述铁矿粉造球原理铁矿粉造球原理球团矿固结机理球团矿固结机理球团矿焙烧工艺及设备球团矿焙烧工艺及设备工艺概述工艺概述n概述概述 u工艺概述：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含水711%的生球；在干燥预热设备中干燥并预热到的生球；在干燥预热设备中干燥并预热到9001000；在在11501350的焙烧装置中进行高温焙烧；在冷却设备中冷却至的焙烧装置中进行高温焙烧；在冷却设备中冷却至100150。产品球团粒度在。产品球团粒度在815mm，抗压强度在，抗

2、压强度在15002500N/个球。个球。u历史：历史：F球团矿工的始于球团矿工的始于1919年，由瑞典开发。年，由瑞典开发。F1946年在美国实现了球团矿的竖炉的工业性生产。年在美国实现了球团矿的竖炉的工业性生产。u产生原因：产生原因：F美国为了利用含铁只有美国为了利用含铁只有35%的低品位铁燧岩，将其粉碎到的低品位铁燧岩，将其粉碎到-44m达达到到90%以上进行磁选，获得了高品位精矿。但这种精矿不能烧结，以上进行磁选，获得了高品位精矿。但这种精矿不能烧结，所以采用了球团工艺。所以采用了球团工艺。工艺概述工艺概述u主要生产国：主要生产国：F钢铁生产国：前苏联、美国、加拿大、瑞典。钢铁生产国：前

3、苏联、美国、加拿大、瑞典。F商品球团生产大国：巴西、澳大利亚等国商品球团生产大国：巴西、澳大利亚等国u特点：特点：F使用细颗粒原料。使用细颗粒原料。F强度高，易还原。强度高，易还原。F粒度均匀。粒度均匀。F耐贮存，耐运输，可以将工厂设置在矿山，也可以设置在钢耐贮存，耐运输，可以将工厂设置在矿山，也可以设置在钢铁厂。铁厂。烧结矿与球团矿的比较烧结矿与球团矿的比较n原料粒度原料粒度n废弃物处理废弃物处理n产品化学成产品化学成分分n产品粒度产品粒度n耐储藏性能耐储藏性能n还原性还原性n强度和膨胀强度和膨胀性性球团生产能力的变化球团生产能力的变化各类球团生产厂生产状况及产量各类球团生产厂生产状况及产量

4、工艺概述工艺概述n球团矿制造系统构成球团矿制造系统构成u生球的制造生球的制造u生球的干燥生球的干燥u球团的焙烧球团的焙烧u球团的冷却球团的冷却n主要生产装置：主要生产装置：u竖炉竖炉u带式焙烧机带式焙烧机u链箅机链箅机回转窑回转窑各种设备在球团生产所占的份额各种设备在球团生产所占的份额球团生产理论球团生产理论n粉矿造球机理粉矿造球机理u生球生成概述：生球生成概述：细精矿在配加了少量粘结剂并添加细精矿在配加了少量粘结剂并添加710%的水后，在毛细水作用的水后，在毛细水作用下，在滚动的外界作用力下生成生球。下，在滚动的外界作用力下生成生球。u水分在生球形成过程的作用。水分在生球形成过程的作用。F结

5、合水：不能自由移动结合水：不能自由移动 分子水：颗粒表面结合的水。分子水：颗粒表面结合的水。 吸附水：吸附子矿物颗粒表面的水。吸附水：吸附子矿物颗粒表面的水。F薄膜水：薄膜水：在结合水外部由于残余的颗粒表面能形成的水膜，能够在不同颗粒表在结合水外部由于残余的颗粒表面能形成的水膜，能够在不同颗粒表面迁移。面迁移。结合水和薄膜水是维持生球强度的要素之一。结合水和薄膜水是维持生球强度的要素之一。F毛细水：毛细水： 存在与矿石颗粒缝隙中的水，通过毛细力拉紧矿粉颗粒，是粉矿成球存在与矿石颗粒缝隙中的水，通过毛细力拉紧矿粉颗粒，是粉矿成球的主要动力。的主要动力。F重力水：重力水： 超过结合水、薄膜水和矿石

6、颗粒空隙能够容许的最大毛细水的总量后超过结合水、薄膜水和矿石颗粒空隙能够容许的最大毛细水的总量后的水，破坏生球。的水，破坏生球。生球生成机理生球生成机理1泥浆泥浆毛细毛细索状索状摆动摆动生球生成过程生球生成过程n母球生成：母球生成：u点状水粘结粉矿颗粒形成含水很高的母球。点状水粘结粉矿颗粒形成含水很高的母球。n母球长大：母球长大：u母球在滚动过程中，在毛细水的作用下，矿粉颗粒被母球在滚动过程中，在毛细水的作用下，矿粉颗粒被拉紧，毛细管变细，将毛细水挤出到球表面，粘结更拉紧，毛细管变细，将毛细水挤出到球表面，粘结更多的矿粉，使母球长大。这时在母球表面喷洒水分时多的矿粉，使母球长大。这时在母球表面

7、喷洒水分时会加快母球的成长。会加快母球的成长。n生球的密实：生球的密实：u生球长大到一定尺寸后，停止加水，此时球团在滚动生球长大到一定尺寸后，停止加水，此时球团在滚动和毛细水作用下，颗粒进一步靠近，颗粒内部的空隙和毛细水作用下，颗粒进一步靠近，颗粒内部的空隙变小，毛细力作用增大，生球进一步密实，毛细水进变小，毛细力作用增大，生球进一步密实，毛细水进一步被挤到球表面，粘上矿粉直至内部毛细水被全部一步被挤到球表面，粘上矿粉直至内部毛细水被全部挤出，达到最大的生球强度。挤出，达到最大的生球强度。n要点：滴水成球、加水长大、停水密实。要点：滴水成球、加水长大、停水密实。影响造球过程及生球质量的因素影响

8、造球过程及生球质量的因素n矿石的种类矿石的种类u矿石的亲水性：矿石的亲水性：F亲水性好有利于造球。铁矿石亲水性的顺序是褐铁矿、赤铁亲水性好有利于造球。铁矿石亲水性的顺序是褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿。矿、磁铁矿。u矿石的性状：矿石的性状：F不规则有利于造球。不规则有利于造球。n粉料的粒度（或比表面积）：粉料的粒度（或比表面积）：u粒度对造球时间的影响粒度对造球时间的影响F主要影响水的迁移，粒度细，水的迁移速度慢，成球速度慢。主要影响水的迁移，粒度细，水的迁移速度慢，成球速度慢。u粒度小有利于提高生球强度粒度小有利于提高生球强度u粒度对爆裂温度的影响粒度对爆裂温度的影响粉料粒粉料粒度对造度对造球时间球

9、时间的影响的影响粉矿粒粉矿粒度对抗度对抗压强度压强度的影响的影响粉矿粒粉矿粒度对落度对落下强度下强度的影响的影响生球的干燥与预热生球的干燥与预热n生球干燥的要点生球干燥的要点u影响生球干燥的因素影响生球干燥的因素F温度：温度：F风速：风速：F料层厚度料层厚度F球的粒度球的粒度u干燥过程生球的爆裂干燥过程生球的爆裂F爆裂原因：水分的蒸发爆裂原因：水分的蒸发F影响因素：生球含水、粉矿粒度、生球密实程度、粘结剂。影响因素：生球含水、粉矿粒度、生球密实程度、粘结剂。u生球的过湿与裂纹生球的过湿与裂纹F抽风干燥抽风干燥F鼓风干燥鼓风干燥F干燥速度与裂纹干燥速度与裂纹F过湿与压裂过湿与压裂粒度对爆裂温度的

10、影响粒度对爆裂温度的影响生球爆裂的试验结果生球爆裂的试验结果皂土、生球水分对爆裂的影响皂土、生球水分对爆裂的影响结晶水与爆裂温度的关系结晶水与爆裂温度的关系原料底原料底水含量水含量与落下与落下强度及强度及爆裂温爆裂温度的关度的关系系球团矿固结机理球团矿固结机理n磁铁矿氧化固结机理磁铁矿氧化固结机理u赤铁矿氧化微晶的生成赤铁矿氧化微晶的生成u赤铁矿微晶的再结晶赤铁矿微晶的再结晶u赤铁矿晶体的长大赤铁矿晶体的长大n赤铁矿氧化固结机理赤铁矿氧化固结机理u赤铁矿的再结晶赤铁矿的再结晶u晶体长大晶体长大n球团矿的液相粘结球团矿的液相粘结u铁酸钙粘结相铁酸钙粘结相u硅酸盐粘结硅酸盐粘结影响球团氧化固结的因

11、素影响球团氧化固结的因素n焙烧气氛焙烧气氛u氧化气氛最合适，保证焙烧气体的氧化性非常重要。氧化气氛最合适，保证焙烧气体的氧化性非常重要。n焙烧温度焙烧温度u磁铁矿原料的球团的焙烧：磁铁矿原料的球团的焙烧：1150附近。附近。u赤铁矿原料球的团的焙烧：赤铁矿原料球的团的焙烧：13001350。n球团矿碱度球团矿碱度u通常是自然碱度的酸性球团通常是自然碱度的酸性球团u自熔性球团矿自熔性球团矿nMgO含量：含量：uMgO的作用。的作用。焙烧温度与成品球常温强度焙烧温度与成品球常温强度自熔性、含自熔性、含MgO球团高温的性能球团高温的性能熔剂性球团矿成分熔剂性球团矿成分烧成温度与抗压强度的关系烧成温度

12、与抗压强度的关系焙烧温度与球团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烧成温度、时间和抗压强度的关系球团的气孔率球团的气孔率球团矿生产工艺球团矿生产工艺n球团矿制造工艺球团矿制造工艺工艺包括：工艺包括：F粉矿干燥：精矿往往水分过高。回转窑湿干燥机粉矿干燥：精矿往往水分过高。回转窑湿干燥机F配料：矿粉、粘结剂、熔剂。配料室配料：矿粉、粘结剂、熔剂。配料室F混合（配底水）：保证混合均匀，底水合适。强力混合机。混合（配底水）：保证混合均匀，底水合适。强力混合机。F造球和筛分：造球机（圆筒式或盘式造球机）造球，滚筛筛造球和筛分：造球机（圆筒式或盘式造球机）造球，滚筛筛分

13、获得粒度分获得粒度816mm的生球，合适的落下强度和抗压强度。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布料：防止布料过程球的破碎F干燥：干燥：400附近，防止产生裂纹和爆裂。附近，防止产生裂纹和爆裂。F预热：预热：9001100保证预热球强度，防止爆裂。保证预热球强度，防止爆裂。F焙烧（均热）：获得要求的强度焙烧（均热）：获得要求的强度F冷却：回收热量，方便运输。冷却：回收热量，方便运输。造球工艺造球工艺n圆盘造球机特点圆盘造球机特点u能够自动分级，返回量少。能够自动分级，返回量少。u设备简单。设备简单。u单台产量低。单台产量低。u占地面积小占地面积小n圆筒造球机特点圆筒

14、造球机特点u不能自动分级，返回量大。不能自动分级，返回量大。u单台产量大单台产量大u占地面积大占地面积大圆筒造球机工艺配置圆筒造球机工艺配置圆盘造球机工艺配置圆盘造球机工艺配置圆筒造球机和圆盘造球机的比较圆筒造球机和圆盘造球机的比较造球造球的操的操作要作要点点皂土的膨润度和落下强度的关系皂土的膨润度和落下强度的关系球团矿焙烧工艺球团矿焙烧工艺n竖炉焙烧工艺竖炉焙烧工艺n环形焙烧机工艺环形焙烧机工艺n带式机焙烧工艺带式机焙烧工艺n链箅机链箅机回转窑焙烧工艺回转窑焙烧工艺磁铁矿配比与焙烧需要的热量磁铁矿配比与焙烧需要的热量石灰石配比与焙烧所需要的热量石灰石配比与焙烧所需要的热量竖炉球团焙烧工艺流程

15、竖炉球团焙烧工艺流程带式焙烧机球团工艺带式焙烧机球团工艺带式焙烧机工艺带式焙烧机工艺链箅机链箅机回转窑工艺的气体流动回转窑工艺的气体流动链箅机链箅机回转窑工艺热平衡回转窑工艺热平衡链箅机链箅机回转窑回转窑氧化球团工艺的氧化球团工艺的物质平衡物质平衡焙烧温度与抗压强度的关系焙烧温度与抗压强度的关系比表面积与球团膨胀率的关系比表面积与球团膨胀率的关系SiO2含量与球团膨胀率的关系含量与球团膨胀率的关系碱度与球团膨胀率的关系碱度与球团膨胀率的关系配加白云石对结圈发生比的影响配加白云石对结圈发生比的影响球团质量指标球团质量指标各种条件的球团矿质量各种条件的球团矿质量球团矿生产设备球团矿生产设备n原料准备处理设备原料准备处理设备u干燥机干燥机u混料机混料机u润磨机润磨机n造球设备造球设备u圆盘造球机圆