链篦机回转窑球团工艺过程及提高产质量的措施课件

链篦机—回转窑球团生产工艺及提高产质量的措施1、链篦机—回转窑球团生产工艺

1.1链篦机—回转窑工艺与带式焙烧机工艺的区别1.2成球过程的三个阶段1.3生球焙烧过程概述1.4磁铁矿为什么要氧化完全1.5球团矿的固结类型

铁精矿

膨润土配料混匀造球高温焙烧生球干燥预热球团矿冷却

成品球团矿图1生产流程图干燥1.2成球过程的三个阶段母球形成成球过程的三个阶段：母球长大生球紧密（1）母球形成阶段

已被润湿的细磨物料在机械力作用下，颗粒靠近，颗粒表面的水膜互相接触，便产生了毛细力，毛细力把颗粒拉近，便形成了多个颗粒在一起的小核。在机械力和毛细力的继续作用下，小核不断长大和密实，小核长大到5~6mm（称之为母球），便进入到母球长大阶段。母球形成的速度与混匀料的水分、加水加料速度、加水点等有关。母球形成的速度过快，生球粒度偏小。母球形成的速度太慢，生球粒度过大。（2）母球长大阶段

母球在继续滚动过程中，进一步被压密，母球内的水被挤到母球表面上，使母球表面过湿。表面过湿的母球在滚动过程中，很容易粘上一层润湿程度较低的细磨物料，使母球长大。母球长大过程是多次重复的，一直到母球内颗粒的摩擦力大于机械压密作用力大时为止。如要母球继续长大，必须往母球表面继续加水润湿。生球长大速度与细磨物料的粒度、亲水性、加水加料速度、造球机的参数、粘结剂的种类与用量、生球水分等有关。

生球的长大方式有成层长大、聚结长大两种。成层长大为主，成层长大的球，粒度均匀，呈球形。聚结长大的球粒度不均匀，球成多角形。产生这种情况主要原因是水分过大或膨润土用量大，母球的塑性大等原因。

（3）生球紧密阶段

生球长大到符合要求的粒度时便进入紧密阶段。在这阶段，停止加水加料，使生球在机械力的作用下继续被压实，颗粒更紧密接触，生球内不但存在毛细力，而且存在分子力、静电引力、磁力等作用力。生球强度达到最好。一步排除，磁铁矿氧化成赤铁矿，碳酸盐矿物分解，硫化物分解和氧化，某些固相反应，团球强度有所提高；

高温焙烧阶段：

1200~1300oC，预热阶段未完成的化学反应，如分解、氧化、脱硫、固相反应等也在此阶段继续进行，铁氧化物的结晶和再结晶，晶体长大，低熔点化合物熔化，形成少量液体，球团矿体积收缩和结构致密化。

均热阶段：

1100oC左右，在此温度下保持一定时间，使球团矿内的晶体发育完善，结构均匀化，消除内部应力。

冷却阶段：将球团矿冷却到150oC，使球团矿的结构稳定和便于皮运输，而且此阶段还会出现氧化反应，使球团矿中的FeO含量进一步降低。1.4磁铁矿为什么要氧化完全氧化后新生成的赤铁矿原子具有较高的迁移能力，有利于颗粒之间的晶桥的生成和晶体长大；磁铁矿氧化反应为放热反应，节省焙烧热能；磁铁矿氧化不完全，球团矿结构不均匀，出现同心裂纹，降低球团矿强度；磁铁矿氧化不完全时，FeO与SiO2反应生成难还原的硅酸铁，降低了球团矿的还原性和强度。1.5球团矿的固结类型球团矿的固结：即生球在高温作用下，通过固体质量扩散，形成连接桥及少量液体把固体颗粒粘结起来。球团矿的固结是以固相固结为主。但由于球团原料不可避免的带进一些SiO2，在焙烧过程中形成少量的液相，一般不超过5%~7%。从球团矿本身来说，原料中的SiO2越少越好。烧结矿的固结：是在高温作用下，产生大量的液体，冷却过程中，从液相中析出晶体和液相将未熔化的颗粒粘结起来。烧结矿的固结是以液相为主，烧结矿中的液相量一般都在30%~40%以上，否则不足以维持一定的强度。为了获得足够数量的液相量，烧结要求原料含有一定量的SiO2。

得的固结形式。这种固结的球团矿强度低于赤铁矿再结晶球团矿，而且还原性也较差。所以氧化球团焙烧时应尽可能避免出现这种固结形式。

液相粘结：液相是在固相反应的基础上形成的。生球中不可避免地含有一定量的SiO2、CaO、MgO，这些矿物本身的熔点是非常高，在球团焙烧过程中不可能产生液相的。但当它们之间出现固体反应后，新生成的化合物或化合物之间、化合物与球团中原有的成分形成的低熔点共熔物，在球团焙烧的条件下就会出现液相。

酸性氧化球团矿主要液相粘结：

2FeO.SiO2熔点为1205oC2FeO.SiO2–FeO低共熔点混合物，熔点为1177oC

2FeO.SiO2-SiO2低共熔点共熔混合物，为1178oC这种液相常呈玻璃质存在，使得球团矿的强度降低，而且还原性差。

熔剂性球团矿主要液相粘结：

铁酸钙CaO.Fe2O3熔点为1216oC

铁酸半钙CaO.2Fe2O3熔点为1226oC

铁酸钙与铁酸半钙CaO.Fe2O3-CaO.2Fe2O3熔点为1205oC

2提高链篦机—回转窑球团产质量的措施2.1提高生球质量2.2提高预热球的强度，减少入窑球团中的粉料2.3稳定回转窑热工制度2.4减少回转窑结圈现象。2.1.1控制膨润土的质量及用量膨润土是一种具有膨胀性，呈层状结构的含水铝硅酸主要成sio2

sio2占60%以上，对球团矿品位有较大的影响。它的作用主要是提高生球落下强度和生球爆裂温度，因此它的选择标准应是生球强度和生球爆裂温度，必须通过造球试验来确定。图4-1膨润土种类与用量对配比1生球强度的影响图1膨润土种类与用量对配比1生球强度的影响图4-2膨润土种类与用量对配比1爆裂温度的影响图4-2膨润土种类与用量对配比1爆裂温度的影响图2膨润土种类与用量对配比1生球强度的影响2.1.2选择适宜的造球机的工艺参数边高倾角造球机的工艺参数转速刮刀直径倾角和边高主要是影响造球机的填充率，转速主要影响物料在球盘内的运动轨迹。这三个参数都互相影响的。边高一般是固定不可调的，但是当精矿比较粗而造球性能差量，球机的边高应设计高些，一般6米的造球机边高最好是650mm~700mm。转速与倾角互相搭配的。转速高，倾角大，反之倾角小。对不同的原料、2.1.3原料准备（1）原料的粒度及粒度组成在原料种类确定的条件下，精矿的粒度和粒度组成是生球强度重要因素。精矿要有一定的细度，但并不是所有的精矿的粒度越细越好，有的精矿磨得太细反而生球强度不好，成球速度慢。除精矿要有一定的细度外，精矿还必须有合适的粒度组成，这样生球才能有较好的强度。可以通过配矿来改善混合料的粒度组成。（2）适宜的混合料的水分

混合料水分是影响生球质量的重要因素，混合料水分稍过湿不一定影响造球机的产量，但影响生球质量抗压强度和生球粒度均匀性，容易出大球，生球塑性大。2.3提高预热球的强度，减少入窑

球团中的粉料预热球强度好否、入窑球团中的粉料多少是影响转窑作业率的关键因素。预热球不但要有抗压强度，还要有一定的抗磨和抗摔打能力，在一定程度上抗磨和抗摔打能力更重要，否则预热球即使干燥过程中结构不破坏，也会引起回转窑结圈。因此生球干燥预热制度对回转窑工艺来说，特别关注。2.3.1提高生球破裂温度（1）建议尽可能将生球水分控制低水平因为生球水分太高有三点危害：①生球破裂温度降低，特别是采用钠膨润土作粘结剂时，生球更容易开裂；②干燥过程中过湿现象严重，过湿层的生球爆裂或开裂的几率比原始生球更高；③生球水分高，干燥时间需延长，须采用较低的链篦机机速操作，降低链篦机的生产率。（4）采用鼓、抽风干燥相结合

正规球团厂都设计有鼓风干燥和抽风干燥工艺。鼓风干燥的目的是将下层球先预热，避免下层生球过湿降低爆裂温度，甚至因过湿下层球互相粘结，恶化料层透气性。2.3.2链篦机料层厚度要均匀因为球团料层厚度比较薄，而球团料层透气性本来就好，由于边缘效应，链篦机两边的料层透气性比中间还好，大量风从边缘穿过，而中间风量不足，导致中间的球干燥不好。特别是目前链篦机的机速又比较快，生球干燥不均匀的现象会严重。国外有的链篦机在设计布料机时，有意使链篦机的两边稍高，防止大量的风从两边通过。2.3.3控制好链篦机的操作参数链篦机采用鼓抽干燥并用是必要的，但鼓风干燥的时间不需要太长，2min可以。温度不能太高，只要将下层生球加热到露点温度以上。对破裂温度低的生球最好采用低温大风干燥制度，抽风干燥采用分步升温。预热时间和预热温度选择是提高预热球强度关键，但必须是在强氧化气氛下进行。2.4稳定回转窑热工制度目前我国生产球团的铁精矿铁品位都较高，SiO2较低，焙烧温度控制范围较宽，一般窑温控制不是结圈的主要原因。但窑温稳定和气氛更重要。因为窑温不稳定和氧化气氛不强，影响链篦机的操作不稳定，影响生球干燥和预热，导致进入窑内的预热球质量。并且氧化气氛不足时容易产生低熔点物质。SiO2+FeO=2FeO.SiO2熔点1205℃

2FeO.SiO2—

FeO共熔混合物熔点1177℃

2FeO.SiO2—

SiO2共熔混合物熔点1178℃2.5减少回转窑结圈2.5.1影响回转窑结圈的因素2.5.2生产中回转窑结圈现象2.5.3防止回转窑结圈的措施

该工艺的最大问题是回转窑容易结圈，特是用煤作燃料的回转窑比燃烧气体或液体燃料的回转窑更容易结圈。我国近期投产的链篦机—回转窑差不多都出现了结圈现象，有的回转窑结圈还比较严重，因此影响了链篦机—回转窑正常运转，使链篦机—回转窑难以达产。2.5.1影响回转窑结圈的原因分析引起回转窑结圈的原因主要有四方面：回转窑内粉状物太多；回转窑气氛控制不好；回转窑温度控制不当；原料的SiO2含量高等。

图1影响回转窑结圈的因素

球团中粉末多焙烧气氛焙烧温度过高低熔点物质多生球爆裂预热球强度差生球水分大膨润土质量差膨润土用量大干燥制度不合理料层过厚或布料不均匀煤灰分高铁原料粒度