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,技术经济指标显着提高。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
(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
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
成-3
2#
喷煤 2#水 成 球团链车间平面分布图
老配
系统
板
泵房 -4
2#回转窑
球-6
老配料料场
料仓
2# 球 -5
2#链篦机
转
老
布料 运站
配
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#
维修区域
1#水泵 休息
链 球-1
房 办公室
维修
室
润磨
板 值班室
造球室
润磨出料
室
球-4
1#落地仓
成-1
新配-5
老 老
新 配 配 配 -4
-3 -4
2#
1# 烘 烘 干 干 室 室
新配-3
烘干出料
新
配
-2
新配料料场
新配-1
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 8~15mm (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
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
土入库
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
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,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;
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 10~ 25mm 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 330万吨。
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
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,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。