氧化球团基础理论ppt课件

有害元素少、粒度组成均匀、冷态强度高及无热爆现 象特点，在合理炉料结构下对高炉冶炼是十分有利的
*沙钢曾配到70%pellets
第二 市场角度对球团炉料的需求
☆高碱度烧结矿与氧化球团矿搭时球团矿的用量在1996年就普遍达到20% 以上, 最高达70%
指 标 2007年标准 一级钠基/钙基 67.87 400/200 15/5
1970年标准
一 >60 >120 >12 ≥99 <10 级
级 二
别 级
蒙脱石含量/% 2小时吸水率/% 膨胀容/mL/g 粒度（－0.074mm）% 水分/%
60～45 120～100 12～8 ≥99 <10
≥99 <10
• ３）带式焙烧机：仅有两台，包钢（１９７３年日本引进， 162m2,110 万 吨 / 年 ） ；鞍钢 （ １９８９年 ， 澳大利亚引进 ， 321.6m2，200万吨/年） • ４）链箅机-回转窑：发展较晚，78年在沈阳立新铁矿链篦机 (1.8x20.5m),回转窑(2.5x24m)试验装置，承德、南京和首钢相 继改造，９０年代前才４条生产线，目前超100万吨/年有２8条 以上．
•0.1.4 球团分类
＊根据球团矿固结温度和气氛的差异 ：
氧化球团矿
冷固球团矿 金属化球团矿
＊根据球团矿的碱度
酸性球团矿 熔剂性球团矿(添加熔剂）
0.1.5 铁矿氧化球团生产方式
竖炉法
带式焙烧机法
链篦机一回转窑法
酸性球团矿烧结机焙烧新工艺
0.2 其它有关概念
1）炉料 (burden,charge)：凡供冶炼用的原料 (natural lump ores,agglomerates,coke and fluxes） 2）生料（green materials）： 未经高温处理的直接供冶炼用的炉料-lump ores, cold bonded pellets 3）熟料（agglomerated materials)： 在入炉前经高温处理的供冶炼用的炉料 4）熟料比（the ratio of agglomerated materials)： 入炉冶炼的含铁原料中，熟料所占重量百分比

三 球团固结机理
• 所谓球团焙烧固结即生球在高温作用下， 通过固体质点扩散，形成连接桥及少量液 相把固体颗粒粘接起来，使之具有足够的 机械强度的过程
• 1 固相反应 1）Fe2O3单元系 2 CaO(MgO)--Fe2O3二元系 3 CaO--SiO2二元系
2 液相固结
• 作用 • 第一，液相把固体颗粒表面湿润，使颗粒
七 球团矿还原时的膨胀
• 1 概述 • 所谓球团矿的还原性状主要是指还原膨胀和
还原后强度。一般来说，还原过程中体 积 会增大，强度相应下降——“膨胀现象” • 当体积膨胀值小于20%时为正常膨胀，大于 40%的为恶性膨胀或灾难性膨胀，20~40%的 为异常膨胀
2 膨胀的原因
• 1）还原时晶体变化引起的膨胀 • 2）脉石成分对还原时膨胀的影响 • 3）碱度对还原时膨胀的影响 • ①碱度为0~0.1的酸性球团矿，膨胀率<20% • ②碱度为0.1~0.6的球团矿，临界膨胀率为
20% • ③碱度大于0.6，膨胀率可保持在20%以下
3 抑制膨胀的措施
• 1）加入添加物，改变脉石成分 • 2）调整球团矿碱度及脉石含量 • 3）采用保护性气氛焙烧 • 4）提高焙烧温度 • 5）添加返矿 • 6）卤化法处理
2 Fe2O3再结晶
• Fe2O3再结晶是氧化球团矿固结的主要类型， 是最理想的固结方式，球团矿强度好，还 原性好
3 Fe3O4再结晶 • 在氧化不完全或中性气氛下焙烧产生的 4 液相粘结
五 矿物组成和显微结构
• 1 酸性球团矿 • ①赤铁矿 • ②独立存在的二氧化硅 • ③少量的液相 • 以赤铁矿生产的球团矿或在强氧化气氛中
球团焙烧固结基本理论
2012.11.11
— 球团焙烧过程概述

鞍钢弓长岭矿业公司
铁矿球团基本理论要点
(二)球团方法分类
目前铁矿球团法和烧结法一样，已经成为人造富矿的主 要方法之一，得到了广泛应用。铁矿氧化球团矿，主要采用 竖炉法、带式焙烧机法、链篦机——回转窑法三种工艺生产。 最近，中南大学烧结球团研究所又成功开发出“酸性球团矿 烧结机焙烧新工艺”。 根据球团矿固结温度和气氛的差异，球团法所得产品可 分为：氧化球团矿、冷固球团矿、金属化球团矿等。 按照球团矿的碱度一般分为：酸性球团矿和熔剂性球团 矿。 目前世界各国仍以生产酸性球团矿为主。
鞍钢弓长岭矿业公司
铁矿球团基本理论要点
四、球团固结机理
球团焙烧固结就是生球在高温作用下，通过固体质点扩 散，形成连接桥及少量的液相把固体颗粒粘结起来，使之具 有足够机械强度的过程。 球团矿固结机理与烧结矿不同，球团矿的固结主要靠固 相粘结，通过固质点扩散反应形成连接桥、化合物或固溶体 把颗粒粘结起来。但因球团原料中不可避免地要带进少量 SiO2 ，或由于球团矿质量要求在球团中需添加某些添加物， 在球团焙烧过程中形成部分液相，这部分液相对球团固结起 着辅助作用。因此，球团矿的固结是属固－液型。不过它的 液相量比例很少，一般不超过5%～7%，否则球团矿在焙烧过 程中会相互粘结，影响料层透气性，导致球团矿质量降低。 因此，从球团矿固结机理看，球团矿中含SiO2越少越好有一定数量SiO2时，若焙烧在 还原气氛或中性气氛中进行，或Fe2O3氧化不完全， 那么在焙烧温度1000℃时即能形成2FeO·SiO2。 2FeO·SiO2熔点低，且极易与FeO及SiO2再生成熔 化温度更低的低熔体。因此，在冷却过程中，因液 相的凝固，而使球团固结。 2FeO·SiO2在冷却过程中很难结晶，常成玻璃 质，性脆、强度低，且高炉冶炼中难以还原，因此 渣键连接不是一种良好的固结形式。

发展新型球团生产工艺的探索与实践
探索新型干燥技术
研究新型的干燥技术，如微波干 燥、真空干燥等，提高球团矿的
干燥效果和降低能耗。
探索新型焙烧技术
研究新型的焙烧技术，如脉冲焙 烧、悬浮焙烧等，提高球团矿的
焙烧效果和降低能耗。
实践新型生产工艺
将新型的生产工艺应用于实际生 产中，如连铸连轧、短流程等，
提高生产效率和降低成本。
冷却
将焙烧后的球团进行冷却处理，以防止其过 热或产生裂纹，同时使球团矿的内部结构更 加稳定。
04
球团生产质量控制
原料质量与配料控制
原料质量
确保球团原料如精矿、熔剂等的质量稳定， 并严格控制粒度、品位等参数。
配料控制
根据球团矿的质量标准，精确控制配料比例， 确保球团矿的冶金性能和物理性质。
成球质量与焙烧控制
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T行破碎、筛分、冷却等处理，得到最 终的产品。
02
球团理论基础
球团形成的物理化学基础
1 2 3
粉矿的表面性质 粉矿的表面能、粉矿的比表面积、粉矿的表面电 性。
球团形成的润湿性 粉矿的润湿性、添加物对润湿性的影响、温度和 压力对润湿性的影响。
球团形成的粘结机制 机械力粘结、化学反应粘结、分子间粘结。
球团生产的工艺流程
原料准备
包括细磨矿石、精矿粉或返料的准备，以及 黏结剂和水的添加。
造球盘上滚动成球
将原料和黏结剂混合后，在造球盘上滚动成球。
干燥
对成型的球团进行干燥，去除多余的水分。
预热
将干燥后的球团进行预热处理，提高球团的温度。
焙烧
将预热后的球团进行焙烧，使球团矿化并获得所 需的强度和冶金性能。
环保设施与运行管理