炼铁原料课件球团矿改优秀课件
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①靠静Leabharlann Baidu引力和分子间的范德华力形成
②吸附水层的厚度随矿物成分、矿物亲水性、相对水蒸气压的不同而变化 亲水性强，吸附水层厚度大 相对水蒸气压升高，吸附水层的厚度增大
相对水蒸气压达100%时的吸附水量，最大，称为最大吸附水
③牢固地保持在颗粒上、定向排列 密度大于1 没有溶解盐类的能力 不结冰 不导电 不能迁移（须加热成蒸汽才能去除）
7.1.4 生产球团矿优势
1）铁品位高、有害元素少 通过选矿——球团工艺，就可大部分或部分除去原料中有害元素，这就 既保证了冶炼产品质量，又起到了保护冶炼设备的作用
2）生产球团矿能扩大炼铁原料来源 钢铁企业或化工企业中有大量的副产物，如高炉炉尘、轧钢皮、铸铁屑、 炼钢炉渣以及硫酸渣等,可以将这些“废弃物”进行分选或直接加入到 球团生产的原料中
3）生产球团矿能扩大冶炼燃料的来源 逐步使用丰富的无烟煤粉部分或全部替代气体燃料或液体燃料
7.1.5 高炉炉料结构要求
★高碱度烧结矿具有冷态强度高和高温还原性能好等优点 ， 但属于碱性炉料
★天然块矿和氧化球团矿是常用的酸性炉料 ★天然块矿是一种生料，且资源日渐减少，热爆性能远比球团
矿差 ★氧化球团矿是高炉冶炼的“顺气丸”
品位高、有害元素少、粒度组成均匀、冷态强度高、无热爆 现象 在合理炉料结构下对高炉冶炼是十分有利的
合适的炉料结构: 高碱度烧结矿 + 酸性球团矿 较好的粒度组成：粒度大小均匀 机械强度高：抗压强度 2500N/个 更好的还原性：RI烧结矿65~75%，球团矿RI
70~80% 更高的铁品位：65~67% 球团矿；53~58% 烧结矿
炼铁原料课件球团 矿改
7.1 球团概述 1）定义：
将准备好的原料（细磨铁精矿或其它细磨粉状物料、粘结 剂、或熔剂、或添加剂、或固体燃料等）按一定的比例配料、 混匀，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用 干燥、焙烧或其它方法使其发生一系列的物理、化学变化而 硬化固结，成为具有一定物理、化学性能的球团矿，这一过 程叫做铁精矿球团
国内合理的炉料结构： 35~20%球团矿+ 60~70% 烧结矿+ 5~10% 块矿
高碱度烧结矿与氧化球团矿搭配使用的炉料结构对高炉增产节焦、 降低生产成本取得明显效果
◆欧盟高炉炼铁时球团矿的用量在1996 年就普遍达到20%以上, 最 高达70% 瑞典的SSAB 厂为了实现精品战略, 高炉采用几乎100 %的球团 矿 高炉利用系数达3.15 t/ (m3·d) ，综合燃料比457 kg/t ， 渣量仅 为146 kg/t
◆国内的高炉炉料结构中, 球团矿用量也呈现出上升趋势,
7.1.6 球团工艺发展现状及前景
工艺：
竖炉 链箅机一回转窑 带式焙烧机
产量（2003年） 国内： 竖炉 链篦机——回转窑 带式焙烧机
2400万吨/年 1500万吨/年 325万吨/年
70% 24% 6%
国外：
竖炉
2300万吨/年 7.40%
链篦机——回转窑 8060万吨/年 26.17%
3）吸附水作用 若物料层中仅有吸附水，则成球没
有开始。
只有达到最大吸附水后转入薄膜 水，成球才开始。
吸附水主要润湿矿粒表面，为薄 膜水、毛细水发展创造条件。
B. 薄膜水的特性及作用 1）薄膜水的形成 固体颗粒表面达到最大吸附水层后， 还有未被平衡掉的范德华力（即颗粒 表面的电场引力、吸附水内层的分子 引力）
7.1.3 高炉生产对入炉原料的基本要求
★品位高、杂质少、化学成分稳定
入炉原料品位每增加1%，焦比降低2%，产量提高3%
★强度好、粉末少、粒度均匀
入炉矿中小于5毫米的粉末每减少10%，可使高炉增产6~8% 6~50毫米的每增加10%，焦比可降低l.8%
★易还原、低温还原粉化少、高温性能好
入炉原料的还原度提高10%，焦比可降低8～9% 入炉原料中FeO含量降低1%，焦比降低1%
带式焙烧机
20500万吨/年 66.43%
7.2 造球理论 7.2.1 水分在细磨物料中的形态及其作用 细磨物料的表面特性：
分散度大 比表面积大 1500～1900cm2/g 比表面能大、表面分子受力不均衡、在表面的空间形成 电场、表面吸附其他分子而荷电 晶格缺陷严重
根据水分在细磨物料中的形态，分为：
⑤当甲、乙间的距离小于甲、乙电分子半径之和时，公共薄膜 水同时受到甲、乙分子引力的作用，而具有更大的粘滞性。
颗粒间距越小，薄膜水的粘滞性就越大，颗粒就越不易相对 移动，生球强度就越高。
3）分子结合水及作用 ① 定义：最大吸附水 ＋ 薄膜水
② 分子结合水受矿种、粒度、亲水性的影响
致密Fe3O4 最大分子结合水最小 疏松mFe2O3•nH2O最大分子结合水最大 膨润土比表面积最大，亲水性最好，其分子结合
再进一步润湿颗粒时，在吸附水周围 就形成薄膜水
2）薄膜水特性
①与颗粒表面的结合力比吸附水弱得多，水分子定向排列较差， 较松弛，溶解溶质能力较弱
②平均密度1.25 g / cm3 冰点- 4 ℃ ③薄膜水因受电分子引力的吸引，具有比普通水更大的粘滞性
④相邻且等径的颗粒甲、乙，当甲的薄膜水较乙的薄膜水厚， 交界处的公共薄膜水距离甲的中心较距离乙的中心远时，薄 膜水移向乙，该过程进行到甲、乙的水膜厚度相等为止，迁 移速度非常缓慢
2）特点 ① 球团焙烧所需热量主要由球团外部之气体或固体燃料燃
烧提供 ② 球团法固结主要靠固相固结起作用，液相粘结少 ③ 球团矿粒度均匀，强度高、还原性好
7.1.1 球团分类
根据球团矿固结温度和气氛的差异分 ： 氧化球团矿 冷固球团矿 金属化球团矿
根据球团矿碱度分： 酸性球团矿 自熔剂性球团矿
7.1.2 铁矿氧化球团生产方式 竖炉法 带式焙烧机法 链箅机——回转窑法
吸附水 薄膜水 毛细水 重力水
A. 吸附水的特性及作用 1）吸附水的形成——同时放出润湿热 颗粒表面与第一层水分子：
靠颗粒表面离子和水偶极分子之间的静电吸引
第一层水分子定向排列 颗粒表面则是水分子的正（负）极，又补充静电引力
第一层水分子与第二层水分子： 靠颗粒表面的电场力 靠分子间的范德华力
2）吸附水的特性
水最大
消石灰次之
③ 分子结合水作用
细磨物料含水达到最大分子结合水后，就能在外力 作用下表现出塑性性能，成球过程才明显开始
②吸附水层的厚度随矿物成分、矿物亲水性、相对水蒸气压的不同而变化 亲水性强，吸附水层厚度大 相对水蒸气压升高，吸附水层的厚度增大
相对水蒸气压达100%时的吸附水量，最大，称为最大吸附水
③牢固地保持在颗粒上、定向排列 密度大于1 没有溶解盐类的能力 不结冰 不导电 不能迁移（须加热成蒸汽才能去除）
7.1.4 生产球团矿优势
1）铁品位高、有害元素少 通过选矿——球团工艺，就可大部分或部分除去原料中有害元素，这就 既保证了冶炼产品质量，又起到了保护冶炼设备的作用
2）生产球团矿能扩大炼铁原料来源 钢铁企业或化工企业中有大量的副产物，如高炉炉尘、轧钢皮、铸铁屑、 炼钢炉渣以及硫酸渣等,可以将这些“废弃物”进行分选或直接加入到 球团生产的原料中
3）生产球团矿能扩大冶炼燃料的来源 逐步使用丰富的无烟煤粉部分或全部替代气体燃料或液体燃料
7.1.5 高炉炉料结构要求
★高碱度烧结矿具有冷态强度高和高温还原性能好等优点 ， 但属于碱性炉料
★天然块矿和氧化球团矿是常用的酸性炉料 ★天然块矿是一种生料，且资源日渐减少，热爆性能远比球团
矿差 ★氧化球团矿是高炉冶炼的“顺气丸”
品位高、有害元素少、粒度组成均匀、冷态强度高、无热爆 现象 在合理炉料结构下对高炉冶炼是十分有利的
合适的炉料结构: 高碱度烧结矿 + 酸性球团矿 较好的粒度组成：粒度大小均匀 机械强度高：抗压强度 2500N/个 更好的还原性：RI烧结矿65~75%，球团矿RI
70~80% 更高的铁品位：65~67% 球团矿；53~58% 烧结矿
炼铁原料课件球团 矿改
7.1 球团概述 1）定义：
将准备好的原料（细磨铁精矿或其它细磨粉状物料、粘结 剂、或熔剂、或添加剂、或固体燃料等）按一定的比例配料、 混匀，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用 干燥、焙烧或其它方法使其发生一系列的物理、化学变化而 硬化固结，成为具有一定物理、化学性能的球团矿，这一过 程叫做铁精矿球团
国内合理的炉料结构： 35~20%球团矿+ 60~70% 烧结矿+ 5~10% 块矿
高碱度烧结矿与氧化球团矿搭配使用的炉料结构对高炉增产节焦、 降低生产成本取得明显效果
◆欧盟高炉炼铁时球团矿的用量在1996 年就普遍达到20%以上, 最 高达70% 瑞典的SSAB 厂为了实现精品战略, 高炉采用几乎100 %的球团 矿 高炉利用系数达3.15 t/ (m3·d) ，综合燃料比457 kg/t ， 渣量仅 为146 kg/t
◆国内的高炉炉料结构中, 球团矿用量也呈现出上升趋势,
7.1.6 球团工艺发展现状及前景
工艺：
竖炉 链箅机一回转窑 带式焙烧机
产量（2003年） 国内： 竖炉 链篦机——回转窑 带式焙烧机
2400万吨/年 1500万吨/年 325万吨/年
70% 24% 6%
国外：
竖炉
2300万吨/年 7.40%
链篦机——回转窑 8060万吨/年 26.17%
3）吸附水作用 若物料层中仅有吸附水，则成球没
有开始。
只有达到最大吸附水后转入薄膜 水，成球才开始。
吸附水主要润湿矿粒表面，为薄 膜水、毛细水发展创造条件。
B. 薄膜水的特性及作用 1）薄膜水的形成 固体颗粒表面达到最大吸附水层后， 还有未被平衡掉的范德华力（即颗粒 表面的电场引力、吸附水内层的分子 引力）
7.1.3 高炉生产对入炉原料的基本要求
★品位高、杂质少、化学成分稳定
入炉原料品位每增加1%，焦比降低2%，产量提高3%
★强度好、粉末少、粒度均匀
入炉矿中小于5毫米的粉末每减少10%，可使高炉增产6~8% 6~50毫米的每增加10%，焦比可降低l.8%
★易还原、低温还原粉化少、高温性能好
入炉原料的还原度提高10%，焦比可降低8～9% 入炉原料中FeO含量降低1%，焦比降低1%
带式焙烧机
20500万吨/年 66.43%
7.2 造球理论 7.2.1 水分在细磨物料中的形态及其作用 细磨物料的表面特性：
分散度大 比表面积大 1500～1900cm2/g 比表面能大、表面分子受力不均衡、在表面的空间形成 电场、表面吸附其他分子而荷电 晶格缺陷严重
根据水分在细磨物料中的形态，分为：
⑤当甲、乙间的距离小于甲、乙电分子半径之和时，公共薄膜 水同时受到甲、乙分子引力的作用，而具有更大的粘滞性。
颗粒间距越小，薄膜水的粘滞性就越大，颗粒就越不易相对 移动，生球强度就越高。
3）分子结合水及作用 ① 定义：最大吸附水 ＋ 薄膜水
② 分子结合水受矿种、粒度、亲水性的影响
致密Fe3O4 最大分子结合水最小 疏松mFe2O3•nH2O最大分子结合水最大 膨润土比表面积最大，亲水性最好，其分子结合
再进一步润湿颗粒时，在吸附水周围 就形成薄膜水
2）薄膜水特性
①与颗粒表面的结合力比吸附水弱得多，水分子定向排列较差， 较松弛，溶解溶质能力较弱
②平均密度1.25 g / cm3 冰点- 4 ℃ ③薄膜水因受电分子引力的吸引，具有比普通水更大的粘滞性
④相邻且等径的颗粒甲、乙，当甲的薄膜水较乙的薄膜水厚， 交界处的公共薄膜水距离甲的中心较距离乙的中心远时，薄 膜水移向乙，该过程进行到甲、乙的水膜厚度相等为止，迁 移速度非常缓慢
2）特点 ① 球团焙烧所需热量主要由球团外部之气体或固体燃料燃
烧提供 ② 球团法固结主要靠固相固结起作用，液相粘结少 ③ 球团矿粒度均匀，强度高、还原性好
7.1.1 球团分类
根据球团矿固结温度和气氛的差异分 ： 氧化球团矿 冷固球团矿 金属化球团矿
根据球团矿碱度分： 酸性球团矿 自熔剂性球团矿
7.1.2 铁矿氧化球团生产方式 竖炉法 带式焙烧机法 链箅机——回转窑法
吸附水 薄膜水 毛细水 重力水
A. 吸附水的特性及作用 1）吸附水的形成——同时放出润湿热 颗粒表面与第一层水分子：
靠颗粒表面离子和水偶极分子之间的静电吸引
第一层水分子定向排列 颗粒表面则是水分子的正（负）极，又补充静电引力
第一层水分子与第二层水分子： 靠颗粒表面的电场力 靠分子间的范德华力
2）吸附水的特性
水最大
消石灰次之
③ 分子结合水作用
细磨物料含水达到最大分子结合水后，就能在外力 作用下表现出塑性性能，成球过程才明显开始