球团理论与工艺-6球团工艺过程.ppt

1、造球工艺包括：原料准备、配料、造球和球团矿焙烧、6造球工艺、适宜的球团矿原料粒度和粒度组成、均匀的水化学成分是生产优质球团矿的三个重要因素，也是原料准备的要求。6制粒过程，6.1原料准备，生产球团的原料主要是精矿粉和一些添加剂，如果用固体燃料焙烧，还有煤粉或焦粉。所有这些原料都需要准备，包括：(1)原料的细磨，(2)水分调节，(3)矿石中和，(6)造球过程，(1)将精矿粉(或富矿粉)研磨至-200目80%，上限98%，上限80%，上限1毫米；3)将固体燃料研磨至-0.5毫米。(1)原料的细磨，对原料的造球工艺的要求，(6)造球工艺，(1)原料细磨和球团矿原料研磨的原理，(1)当含铁原料为赤铁矿

2、、褐铁矿或混合矿，或主要使用外购铁矿石时，易于采用干法研磨。2)专用干磨设备用于研磨焊剂和燃料。3)闭路研磨工艺用于通过水力旋流器(湿磨)或空气分级机(干磨)对研磨产品进行分类。6制粒过程，(1)原料的细磨和研磨方法的选择，湿式闭路研磨的功耗最低；干式开磨的功耗最高；湿式开磨的成本最低；干法闭路磨的投资最大。6造球工艺，1)磁铁矿和赤铁矿的适宜水分范围：1215%；褐铁矿的适宜水分范围为17%；2)选矿后的铁精矿需要脱水，脱水设备为圆柱形或圆盘形真空过滤机；3)浓缩物脱水后，需要用圆筒干燥机进行干燥。(2)水分调节，(6)球团工艺，现代球团厂大多采用中和场堆取料机来中和含铁原料。确保原料化学成

3、分的稳定性。0.3%，(3)矿石中和，6粒化过程，6.2配料，混合和粒化，精矿和熔剂：圆盘给料机(给料，控制下料量)电子皮带秤膨润土：螺旋给料机电子皮带秤，(1)配料，6粒化过程，6.2配料，混合和粒化，一级轮式混合和两级强力混合，(2)当带式焙烧炉焙烧固体燃料时，在将固体燃料加入焙烧炉之前，在生球表面上滚一层固体燃料。6制粒过程中，焙烧过程可分为：干燥、预热、焙烧、浸泡和冷却。上述过程在竖炉上自上而下垂直分布。带式焙烧机依次沿台车前进方向水平分布；链篦机-回转窑在三种不同的设备中进行。*球团高温固结有三种常规方法：竖炉球团法、带式焙烧炉法和链篦机-回转窑法。6球团工艺中，竖炉是最早的球团焙烧

4、设备。优点：结构简单，投资少，热效率高，操作维护方便。缺点：单炉产能小(50万吨/年)，产品质量差(加热不均匀)，原料适应性差。6.3竖炉焙烧球团，6.3.1概述，竖炉规格用炉口的横截面积表示。如8m2、16m2等。竖炉有效高度约20m，球团在炉内运行时间约4h。(1)按分段结构，竖炉分为：6.3.2竖炉型，圆竖炉和矩形竖炉；长方形布、横向布和直布。有一条从炉膛到燃烧室的空气通道，在整个高度上具有相同的横截面；1)瑞典竖炉、可使气体沿炉膛横截面均匀分布，但冷空气引入的粉尘使燃烧室难以操作；6造粒工艺；(1)竖炉按截面结构分为：6.3.2竖炉型，在火道口以下增加，无通风管后收缩；2)美国竖炉，6

5、)球团工艺。6.3.2竖炉型，即在火道口以下增加，然后不改变通风管道；3)日本竖炉，6球团工艺，6.3.2竖炉型，1)焙烧风从炉两侧吹入，冷却风从炉下部吹入；2)预热后，一部分冷却空气作为助燃空气流入燃烧室与煤气混合，一部分流入焙烧带与来自燃烧室的焙烧空气混合；由于烘烤带温度的限制，冷却风量不能太大。6球团工艺，6.3.2竖炉型，3)由于没有干燥区，湿球团直接在炉中焙烧，焙烧过程中球团水分的蒸发占据了焙烧所用的大部分热量，导致截面气流不均匀，中间床燃烧不完全，容易形成死料柱。为了避免不可穿透的焙烧风和横截面上不均匀的气流，只能保持低输出运行。6制粒过程能耗高，达50千瓦时/吨，主要是由于料柱高

6、、气流阻力大、风机压力高。使用高热值燃料油或天然气作为燃料，仅焙烧磁铁矿。出料口中心进料快，两边相对慢，导致球团在炉内停留时间不同，球团焙烧不均匀。横向分布，分布时间长且不均匀。国外竖炉的缺点：6.3.2竖炉型，6造球工艺，(1)竖炉按截面结构分为6.3.2竖炉型，导风墙干燥床，(4)中国竖炉，取消了截面中心的原料柱，降低了冷却风通过料柱的阻力，增加了冷却风量，加强了生球干燥。20世纪70年代，济钢发明了导风墙干燥床，即6球团工艺，6.3.2竖炉型，首先，冷却后的冷却风在炉内短路，直接流入导风墙，克服了对球团焙烧的影响，为竖炉强化冷却创造了条件。其次，炉内气流分布合理，保证了充分稳定的均热区，

7、有效避免了中心死柱，保证了成品球团矿的质量。*导风墙干燥床的优点：6制粒工艺，6.3.2竖炉类型：再次将焙烧风和导风墙冷却风混合作为热源，对干燥床上的生球团进行预干燥，不仅提高了竖炉内球团床的透气性，还提高了竖炉的热效率。最后，导风墙的设置使整个炉膛可控，实现了竖炉高效生产所需的气流分配方式。6、造球过程，6.3.2竖炉型，1)从炉内热的角度来看，导风墙干燥床的设置使炉内气体流动更加复杂；2)在竖炉的实际生产过程中，冷却空气可能不全部流入导风墙，也可能通过均热区向上流入焙烧区；3)烘烤空气不一定流入烘烤预热区，但也可以在通过均热区下降后流入导风墙。*导风墙干燥床的缺点：在造球过程中，炉内有导风

8、墙和干燥床。采用低真空鼓风机。低热值高炉煤气和低焙烧温度操作。中国竖炉的特点：(6)球团工艺；(2)根据冷却空气可分为高炉竖炉、中竖炉和短竖炉。6.3.2竖炉型，1)高炉的竖炉内没有外部冷却器；出矿温度可低于100；结构复杂，投资和能耗高，6粒化工艺，(2)分为：6.3.2轴f6、球团工艺，6.3.3竖炉工艺，竖炉是一种根据逆流原理工作的换热设备。*竖炉的工作过程：小于5毫米的粉末被炉顶的滚筒筛除去后，由布料器均匀分布在炉口。在造粒过程中，生球团在下降过程中被上升的热气流连续干燥和预热。当它们到达火道附近时，它们被两侧燃烧室产生的高温废气烘烤，并从火道注入。在火道下浸泡一段时间后，它们被从下部

9、吹来的冷空气冷却。*竖炉的工作过程：6.3.3竖炉过程，6造球过程，冷却后的球团矿中的一些粘连的大块将被下部辊式破碎机破碎并从炉中排出。*竖炉的工作过程：6.3.3竖炉技术，竖炉正常运行的最重要条件：炉料应具有良好的透气性。绿色颗粒必须松散且均匀地分布在材料柱的表面。6造球过程，(1)物料分配，6.3.3竖炉过程，生球顺利送到竖炉干燥带；尽量使不同粒度的生球均匀分布，使炉料具有良好的透气性，有利于炉内温度和气流分布。1)布料的用途，2)布料的类型，长方形布料；横向布料；直布。在球团过程中，布料器沿竖炉的宽度方向和长度方向运行，布料线靠近炉壁，实现自动布料。材料表面呈深V形，中心低，靠近炉壁高。

10、纵向中心线周围的温度达不到球团所需的焙烧温度。矩形布料，2)布料类型，6)造粒过程，横向布料，2)布料类型，这是广泛用于国外竖炉，也称为之字形布料。采用由小车和小车组成的穿梭布机，可垂直和水平来回移动，将生球布成一排排沿宽度方向的横向小山谷。6、成球过程，横向分布，2)分布型，a .分布器装有料位检测器，控制行走和分布速度，保持料位平坦，控制料位高度，b .改善炉内温度和气流分布，6、成球过程中，分布器的行走线与分布线平行。简化了布料设备，提高了作业率，缩短了布料时间，而且皮带易于燃烧和直线布料。由于在炉口实现了干床措施，我国竖炉采用了一种只做往复直线运动的带台车的布料器。2)布料方式，6粒化

11、过程，(2)干燥预热，从料柱表面至120-150毫米深度，干燥生球，停留4-6分钟，停留120-150毫米至500毫米深度，预热生球，停留15-20分钟至500毫米以下，生球进入焙烧阶段。1)国外竖炉没有专门的干燥设备，依靠上升的热废气进行干燥和预热。造球过程，(2)干燥和预热，中国竖炉采用干燥床作为生球干燥设备，依靠预热热废气和来自导风墙的热空气进行干燥。2)在中国竖炉中，生球的干料层厚度约为150-200毫米，混合热风温度为550-750，干燥时间为5-6分钟。生球烘干后，按照自然堆积角度向炉体中心滚动，小球和粉末聚集在炉壁附近，大球向中心导风壁滚动。6制粒过程，(2)干燥和预热，干燥床的

12、优点：(1)实现侧壁粉料和中心粒料，抑制边缘气流的过度发展；2)扩大干燥面积，实现薄层干燥；3)炉口温度降低200，减少分配带的烧损；4)将干燥和预热分开，以稳定竖炉的运行。2)中国竖炉，6)球团工艺，(2)干燥和预热。例如，对于具有高热敏性的颗粒，干燥区域必须扩大国外球团竖炉的最佳焙烧温度约为13001350，而我国竖炉的燃烧室温度约为1150。原因是：我国磁铁精矿铁品位低，二氧化硅含量高，温度过高易粘结；中国竖炉使用低热值高炉煤气作为燃料；由于Fe3O4的放热氧化，球团的实际温度高于燃烧室废气的温度，可达12001300。我国竖炉具有独特的导风墙和干燥床结构。整个竖炉截面温度分布均匀是获得

13、高质量球团的前提。(3)焙烧，竖炉内的气流分布直接影响炉内温度分布对气流的阻力，并限制燃烧气流从炉壁向气流中心的渗透；传热的局部抑制影响温度分布；燃烧室气流速度应保证竖炉段温度分布的均匀性。速度越大，穿透能力越强，截面温度越均匀。3.7-4.0m/s的流量过小：渗透能力弱，中心焙烧温度过低；流速过大：功耗增加，装料喷出或床面流化。3)竖炉焙烧过程中的气流，6)球团过程，3)焙烧和气流分布是制约大型竖炉发展的重要原因之一。竖炉宽度过大，竖炉中心气流弱，中心易形成“死料柱”。当下部的冷却空气全部通过焙烧带时，会影响焙烧带高度和温度的稳定性，干扰甚至破坏焙烧过程。由于边缘效应，冷空气沿炉壁上升，与燃

14、烧室中的热气流碰撞，削弱了热气流的穿透能力，使炉内截面温度分布不均匀，导致球团质量不均匀。3)竖炉焙烧时的气流条件，应保证不低于氧含量为2-4%的氧化气氛，6)造球过程，(3)焙烧时，导风墙在焙烧中的作用，大部分冷空气从导风墙引出，减少了通过火口的冷却风量，燃烧室压力明显降低；燃烧室吹出的热气流量增加，有利于料柱的穿透，使焙烧带的高度和温度稳定。导风墙一般为高铝砖制成的多通风孔空心墙，使用寿命较短，只能使用68个月。托梁为水冷钢梁，由68根厚壁无缝钢管(两排)组成。3)竖炉焙烧的气流条件下，燃烧室压力只有10000帕左右，比国外低1/3-2/3，6。球团在竖炉焙烧过程中必须有足够的强度。由于竖

15、炉炉料柱高，生球团在炉内被挤压和摩擦。如果强度不够，它们会断裂，这将恶化炉内的透气性和正常气流分布，使炉况不平稳，并影响产量和质量。4)竖炉对原料的要求，(3)焙烧，(6)造球过程，竖炉的温度必须控制在较窄的范围内。由于结构的限制，竖炉的温度很难控制。当矿物软化温度较低或焙烧温度较高时，由于温度波动，球团容易结块和物料悬浮，破坏炉内气流的正常分布。(3)焙烧，因此竖炉对原料有严格的要求，目前只适合焙烧生磁铁矿球团，但竖炉焙烧焙烧焙烧温度较高的生赤铁矿球团和含较多二氧化硅脉石的助熔剂磁铁矿球团仍有一定难度。(4)冷却，竖炉冷却风的吹入位置由一组摆动的齿辊隔开，起到松料柱、支撑和破碎的作用。冷却空气6球团工艺，思考问题：中国竖炉的典型特征是什么？它的功能是什么？6.3.3竖炉技术，回答：中国的竖炉有以下特点：炉内有导风墙和干燥床；采用低真空风机；低热值高炉煤气和低焙烧温度操作。中国竖炉采用干燥床干燥生球，提高了干球质量，防止湿球入炉时变形和