球團(tuán)生產(chǎn)工藝概述

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1、球團(tuán)生產(chǎn)工藝概述球團(tuán)生產(chǎn)工藝概述球團(tuán)生產(chǎn)是使用不適宜燒結(jié)的精礦粉和其他含鐵粉料造塊的一種方法。球團(tuán)法是由瑞典的A.G.Anderson于1913年取得國內(nèi)專利的。但正式采用是在1943年，美國開采一種低品位磁鐵礦—鐵隧石，精選出來的礦粉粒度很細(xì)，難以燒結(jié)，才開始球團(tuán)生產(chǎn)和用于高爐的試驗(yàn)。50年代中期開始工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。由于各國天然富礦資源缺乏，必須擴(kuò)大對貧礦資源的利用，正是球團(tuán)工藝為細(xì)磨精礦造塊開拓了新路，而且球團(tuán)礦粒度均勻，還原性和強(qiáng)度好、微氣孔多，故發(fā)展迅速，全世界1980年初年產(chǎn)已達(dá)3億t，其中北美占一半以上。燒結(jié)和

2、球團(tuán)有各自的優(yōu)點(diǎn)互為補(bǔ)充，今天不少工廠為高爐提供燒結(jié)礦和球團(tuán)礦組成的綜合爐料。球團(tuán)生產(chǎn)大致分三步：(1)將細(xì)磨精礦粉、熔劑、燃料(1%～2%，有時也可不加)和黏結(jié)劑(如皂土等約0.5%，有時也可不加)等原料進(jìn)行配料與混合；(2)在造球機(jī)上加適當(dāng)?shù)乃?，滾成10～15mm的生球；(3)生球在高溫焙燒機(jī)上進(jìn)行高溫焙燒，焙燒好的球團(tuán)礦經(jīng)冷卻、破碎、篩分得到成品球團(tuán)礦。有關(guān)工藝流程見圖圖1球團(tuán)的生產(chǎn)流程造球設(shè)備有圓盤和圓筒造球機(jī)，我國基本都采用圓盤造球機(jī)，圓盤直徑約為3.2～5.5m，傾角為45～50度，線速度約為0.5～1m/s

3、。造球要加水，但加水過多，將影響生球強(qiáng)度，甚至使生球破碎，故控制加料和加水方式是重要因素。球團(tuán)焙燒各階段反應(yīng)見圖2。第一步是干燥生球，以免加熱到高溫時，水分大量蒸發(fā)而引起生球破裂。第二步是焙燒，焙燒分為預(yù)熱、焙燒和均熱三個階段，預(yù)熱是為了去除殘余水分，焙燒是使高溫固結(jié)，提高球團(tuán)的機(jī)械強(qiáng)度，同時可提高氧化度和去硫。球團(tuán)焙燒設(shè)備主要有三種：豎爐；帶式焙燒機(jī)；鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯帶式焙燒機(jī)基本結(jié)構(gòu)形式與帶式燒結(jié)機(jī)相似，但兩者的生產(chǎn)過程完全不同。球團(tuán)帶式焙燒機(jī)的整個長度上可依次分為干燥、預(yù)熱、燃料點(diǎn)火、焙燒、均熱和冷卻等六個區(qū)。其工藝

4、圖2生球焙燒過程特點(diǎn)是：(1)鋪有底料和邊料，底料的作用是保護(hù)爐箅和臺車免受高溫?zé)龎?，使氣流分布均勻；在下抽干燥時可吸收一部分廢熱，其潛熱再在鼓風(fēng)冷卻帶回收；保證下層球團(tuán)焙燒溫度，從而保證球團(tuán)質(zhì)量，邊料的作用是保護(hù)臺車兩側(cè)邊板，防止被高溫?zé)龎模环乐箖蓚?cè)邊板漏風(fēng)。這兩項(xiàng)可使料層得到充分焙燒、而且延長臺車壽命。(2)采用鼓風(fēng)與抽風(fēng)混合流程干燥生球,既強(qiáng)化了干燥,又提高了球團(tuán)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。(3)球團(tuán)礦冷卻采用鼓風(fēng)方式,冷卻后的熱空氣一部分直接循環(huán),一部分借助于風(fēng)機(jī)循環(huán),循環(huán)熱氣一般用于抽風(fēng)區(qū)。(4)各抽風(fēng)區(qū)風(fēng)箱熱廢氣，根據(jù)需

5、要作必要的溫度調(diào)節(jié)后，循環(huán)到鼓風(fēng)干燥區(qū)或抽風(fēng)預(yù)熱區(qū)。(5)干燥區(qū)的廢氣因溫度低,水氣多而排空。由于焙燒和冷卻帶的熱廢氣用于干燥、預(yù)熱和助燃，因此單位成品的熱耗降低。在焙燒磁精粉球團(tuán)時，先進(jìn)的廠家為380～400MJ/t，一般也只有600MJ/t，而在焙燒赤鐵礦球團(tuán)時，需熱約800～1000MJ/t。鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯焙燒是由鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯和冷卻機(jī)組合成的焙燒工藝。生球的干燥、脫水和預(yù)熱過程在鏈箅機(jī)上完成。高溫焙燒在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行，而冷卻則在冷卻機(jī)上完成。其工藝特點(diǎn)是：(1)生球在鏈箅機(jī)上利用回轉(zhuǎn)窯出來的熱氣體進(jìn)行鼓風(fēng)干燥，抽風(fēng)

6、干燥和抽風(fēng)預(yù)熱，而且各段長度可根據(jù)礦石類型的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。由于在鏈箅機(jī)上只進(jìn)行干燥和預(yù)熱，鋪底料是沒有必要的。(2)球團(tuán)礦在窯內(nèi)不斷滾動，各部分受熱均勻，球團(tuán)中顆粒接觸更緊密，球團(tuán)礦的強(qiáng)度好而且質(zhì)量均勻。(3)根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求來控制窯內(nèi)氣氛可生產(chǎn)氧化球團(tuán)或還原(或金屬化)球團(tuán)。還可以通過氯化焙燒處理多金屬礦物等。(4)生產(chǎn)操作不當(dāng)時容易“結(jié)圈”等。鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯法焙燒球團(tuán)礦時的熱量消耗，因礦種的不同而差別較大。焙燒磁鐵礦時，一般為0.6GJ/t，焙燒赤鐵礦時為1GJ/t，而焙燒赤鐵礦—褐鐵礦混合礦時需1.35～1.5G

7、J/t。豎爐是按逆流原則工作的熱交換設(shè)備。生球裝入豎爐以均勻速度下降，燃燒室的熱氣體從噴火口進(jìn)入爐內(nèi)，熱氣流自下而上與自上而下的生球進(jìn)行熱交換。生球經(jīng)干燥、預(yù)熱后進(jìn)入焙燒區(qū)進(jìn)行固結(jié)，球團(tuán)在爐子下部冷卻，然后排出。我國豎爐爐內(nèi)設(shè)有導(dǎo)風(fēng)墻，爐頂設(shè)有烘干床。它改善了豎爐焙燒條件，提高了豎爐的生產(chǎn)能力和成品球的質(zhì)量。此工藝特點(diǎn)是：(1)生球的干燥和預(yù)熱可利用上升熱廢氣在上部進(jìn)行。爐頂烘干床使生球在床箅上被上升的廢氣(由導(dǎo)風(fēng)墻導(dǎo)出的冷卻帶熱風(fēng)和穿過焙燒帶上升的廢氣的混合物，溫度在550～750℃)烘干，這不僅加速了烘干過程，且有效

8、地利用廢氣熱量，提高了熱效率。同時由于氣流分布較合理，減少了烘干和預(yù)熱過程中的生球破裂，粉塵減少，料柱透氣性提高，為強(qiáng)化焙圖3球團(tuán)焙燒主要設(shè)備a-豎爐，b-帶式焙燒機(jī)，c-鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯燒提供了條件。(2)可利用低熱量高爐煤氣在燃燒室內(nèi)燃燒到1100～1150℃的煙氣進(jìn)入豎爐，由于導(dǎo)風(fēng)墻的設(shè)置，基本上解決了冷卻風(fēng)對這