造球、焙烧、还原反应动力学综合实验报告
球团焙烧模拟实验对工业生产的指导
现场投笼试验 ． 得出结论 ： ①蒙古粉矿粒度粗现
精 矿 与肃 北 博 伦 （ 一 ２ ０ ０目 ９ ０ ％以上 ） ， 或 者 细粒 级 的周边 磁铁 精 矿肃北 博 伦与酒 钢 天亨 等 。
２ ． ３球 团模 拟焙烧 试 验
场需要增加破碎设备 ； ②蒙古粉矿质地太硬属于
根 据 高炉 对 球 团矿 品位 的需 求 （ 一 般 大 于
５ ９ ％） 及 球 团焙烧 生 产 的 要求 。 试 验人 员 在 试 验
室 进 行合 理 配矿 试 验 。依 据 表 １ 磁 铁精 矿 物 化 成分 ， 进行 多次 配料 测算 。球 团矿 品位满 足高 炉
精 矿 存 在 品种 杂 、 化学 成 分不 稳 定 ， 使 用过 程 中
ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｇ ｕｉ ｄ ｅ ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ．
Ｋ ｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ； ｇ ｒ ａ ｎ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｔ ｙ ； ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｌ ，ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｒ ｅ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｔ ｓ ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｆ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｓ ｔ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ
球团的焙烧特性与还原行为的研究
Metallurgical Engineering 冶金工程, 2020, 7(2), 77-82Published Online June 2020 in Hans. /journal/menghttps:///10.12677/meng.2020.72012Research on Roasting Characteristicsand Reduction Behavior of PelletsChuang Zhang, Xiaolei Zhou*Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology,Kunming YunnanReceived: May 20th, 2020; accepted: Jun. 3rd, 2020; published: Jun. 10th, 2020AbstractPellet is an important man-made lump raw material. It rolls a mixture of concentrate powder and solvent into balls in a pelletizer, and then it is dried, roasted, and consolidated, becomes a ferrous raw material with good metallurgical properties. This article mainly introduces the research on roasting characteristics and reduction behavior of pellets.KeywordsHematite Pellets, Roasting, Reduction球团的焙烧特性与还原行为的研究张闯，周晓雷*昆明理工大学，冶金与能源工程学院，云南昆明收稿日期：2020年5月20日；录用日期：2020年6月3日；发布日期：2020年6月10日摘要球团矿是一种重要的人造块状原料，它把精矿粉、溶剂的混合物在造球机中滚动成球，然后干燥、焙烧、固结，成为具有良好冶金性质的含铁原料。
四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿造球—回转窑预还原—电炉炼铁试验报告
四川红格矿区钒钛磁铁矿高效环保冶炼方法探索实验报告四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿造球—回转窑预还原—电炉炼铁试验报告一、实验目的本实验旨在研究四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿的冶炼工艺，通过造球、回转窑预还原及电炉熔炼等环节，探索出一种高效、环保的钒钛磁铁矿铁精矿冶炼方法。
二、实验原理1.造球：通过适当的粘结剂将铁精矿粉与辅料混合制成一定粒度的球团，以供回转窑预还原及电炉熔炼使用。
2.回转窑预还原：利用回转窑内的高温还原气氛，将球团中的铁氧化物还原成铁。
3.电炉熔炼：将回转窑预还原后的球团加入电炉，在高温下将铁进一步熔炼成生铁。
三、实验步骤1.原料准备：收集四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿及辅料。
2.配料与混料：按照一定比例将铁精矿粉与辅料混合，加入适量的粘结剂。
3.造球：将混合料通过造球机制成一定粒度的球团。
4.回转窑预还原：将球团放入回转窑进行预还原，控制还原气氛及温度。
5.电炉熔炼：将回转窑预还原后的球团加入电炉，控制熔炼温度及时间。
6.样品采集与分析：在实验过程中采集各个阶段的样品，分析其成分及物理性质。
7.数据整理与处理：整理实验数据，分析各工艺参数对最终产品的影响。
四、实验结果与数据分析实验数据表：工艺阶段温度（℃）时间（h）产品成分（%）造球———回转窑预还原12002Fe: 92; V: 3; Ti: 2;电炉熔炼16004Fe: 96; V: 2; Ti: 1;（请在此插入柱状图对比各阶段产品成分）（请在此插入折线图展示各工艺参数随时间的变化趋势）（请在此插入表格记录实验过程中各阶段的能耗、产率等数据）五、结论通过本实验，我们成功地探索出了四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿的高效、环保冶炼方法。
在造球阶段，我们采用合适的粘结剂，成功制备出了符合要求的球团。
在回转窑预还原阶段，我们优化了工艺参数，得到了具有较高金属化率的预还原球团。
在电炉熔炼阶段，我们进一步提高了金属化率，得到了高品质的生铁。
实验结果表明，该工艺具有较高的可行性及经济效益，为四川红格矿区钒钛磁铁矿的开发利用提供了有力支持。
造球实验报告
实验报告姓名：于涛专业：冶金技术年级：2014 级学校：河北科技大学造球实验报告邯钢200万吨球团厂测试组摘要：本实验采用细磨铁精矿粉进行造球实验，通过添加不同比例的水，添加剂来测试对造球成球的影响关键词：铁精矿粉生球落下添加剂一、前言本实验要求掌握物料成球的基本理论，认识物料造球的各个阶段。
掌握水、物料性质及添加剂对造球过程的影响。
练习造球及检测生球物理性能。
二、实验原理实验室用细磨铁精矿进行造球实验，通常分为球核的形成、母球长大和生球紧密三个阶段。
1.母球形成在圆盘造球机转动中，以滴状水加到铁精矿中进行不均匀点滴润湿，使铁精矿局部持水达到毛细水含量阶段，细粒铁精矿借助毛细力作用被拉向水滴的中心，形成小聚合体，在造球机中受到滚动与拦动作用而形成母球。
2.母球长大母球长大的条件是其表面的水分含量接近于适宜的毛细水含量，母球在球盘中继续滚动，被进一步压密，使其毛细管形状与尺寸改变，从而将过剩的毛细水挤到球团表面上来，母球表面过湿，进而粘附润湿程度低的矿石颗粒，使母球继续长大，此时需往母球表面喷水使母球表面进一步粘附矿粒而长大，不断循环使母球长大成球团。
显然，母球长大是由于毛细效应作用的结果。
母球长大阶段需要及时喷水和加料。
3.生球紧密生球在长大的同时，由于滚动与搓动的机械力作用，生球内的颗粒发生选择性的接触面积最大排列，使生球内的矿石颗粒彼此靠近，当生球长大到12mm左右时，停止加水加料，让生球继续滚动，利用造球机所产生的机械力，挤出生球内多余的水分，并为润湿程度低的矿石颗粒所吸收。
这样生球能进一步紧密，提高生球机械强度。
三、实验设备1.造球机2.生球抗压强度测定装置3.生球落下强度测定装置4.生球爆裂温度测定装置四、实验步骤1.配料将已知水分的铁精矿倒在橡皮布上，按干料量的1~2%配加膨润土，可外加适当的水，使混合料总水分低于适宜造球水分的2~3%，由人工充分混匀。
2. 造母球启动造球机，取混合料约200克左右加入到造球盘中，慢慢地以滴状水加到混合料表面使其形成球核，成核过程中要随时将粘在圆盘上的物料刮起来，并将较大的母球打烂，经过2～3分钟的滚动，又小又光的，又圆又硬的母球就形成了。
炼铁工艺中的烧结与球团化技术
焙烧：在高温下焙烧球团，
使其发生化学反应，形成具
配料：根据生产需求和原料
有一定强度的球团矿
性质进行配料
分选：根据球团矿的粒度和
造球：通过造球机将混合料 制成球团
成分进行分选，保证产品质 量
原料准备：选择合适的铁矿 石、燃料和熔剂
干燥：将球团干燥至一定湿 度，便于后续处理
成品：将分选后的球团矿包 装入库，供后续使用
新型烧结剂：提高烧结效率，降低能耗
新型球团化工艺：提高球团化效率，降 低能耗
新型球团化剂：提高球团强度，改善球 团质量
新型烧结设备：提高生产效率，降低能 耗
新型烧结工艺：提高烧结速度，降低生 产成本
新型球团化设备：提高球团化效率，降 低能耗
提高产品质量： 通过改进工艺 和设备，提高 烧结与球团化 产品的质量， 降低废品率。
降低生产成本： 通过优化生产 流程和采用节 能技术，降低 生产成本，提 高产品竞争力。
提高生产效率： 通过采用自动 化和智能化技 术，提高生产 效率，缩短生
产周期。
开发新产品： 通过研发新技 术和新材料， 开发具有更高 附加值的新产 品，满足市场
需求。
汇报人：
原料准备：选择合适的原料，如铁矿石、 燃料、熔剂等
混合：将原料按比例混合，形成烧结料
制粒：将混合后的烧结料制成颗粒状， 便于烧结
烧结：将制粒后的烧结料放入烧结设备 中，在高温下进行烧结反应，形成烧结 矿
冷却：烧结完成后，将烧结矿冷却至常 温，便于后续处理
分选：将烧结矿进行分选，去除杂质， 得到合格的烧结矿产品
节能技术的应用：如高效燃烧技 术、余热回收技术等
减排技术的应用：如废气净化技 术、废水处理技术等
冶金原理实验报告纸无名版
冶金原理实验报告专业冶金班级学号姓名同组成员冶 金 原 理 实 验 报 告专业班级： 学号： 姓名： 实验日期：2012年11月17 室温： 大气压：实验名称：硫化锌精矿氧化焙烧一．实验目的1.采用固定床进行硫化锌精矿氧化焙烧，分析各段时间硫的产出率，来测定氧化速度与时间曲线。
2.学会氧化动力学的研究方法。
3.了解硫化锌精矿氧化过程机理。
4.学会硫的分析方法。
二．实验原理在冶炼过程中，为了得到所要求的化学组分，硫化锌精矿必须进行焙烧，硫化锌的氧化是焙烧过程最主要的反应：ZnS+3/2O 2=ZnO+SO 2反应过程的机理：ZnS+1/2O 2（气）——ZnS …[O]吸附——ZnO+[S]吸附 ZnO+[S]吸附+O 2——ZnO+SO 2解吸这个反应是有气相与固相反应物和生成的多相反应，包括向反应界面和从反应界面的传热与传质过程。
硫化锌颗粒开始氧化的初期。
化学反应速度本身控制着焙烧反应速度。
但当反应进行到某种程度时，颗粒表面便为氧化生成物所覆盖，参与反应的氧通过这一氧化物层向反应界面的扩散速度，或反应生成物SO 2通过扩散从反应界面离去的速度等，便成为总氧化速度的控制步骤。
因此，可以认为反应按如下步骤进行1.氧通过颗粒周围的气体膜向其表面扩散；2.氧通过颗粒表面氧化生成物向反应界面扩散；3.在反应界面上进行化学反应；4.反应生成的气体SO 2向着氧相反的方向扩散，即反应从颗粒表面向其中心部位逐层进行，硫化物颗粒及其附近气体成分的浓度可用未反应核模型表示。
本实验采用固定床焙烧，来测定硫化锌氧化速度。
分析氧化过程某一时刻产生的SO 2的量，来计算硫化锌硫的脱出率；即单位时间硫的脱出率。
为了便于比较不同硫化物和不同条件下硫化物的氧化速度，引入以下公式：总S S SiR式中R S ——精矿中硫的氧化分数；S i ——硫化锌精矿氧化过程中某一时间内失去的硫量；S 总——精矿中所有的含硫量。
利用氧化分数和时间关系作出，可以得出不同温度、不同粒度、不同气相组成对硫化锌焙烧过程的影响。
铁矿粉造球和球团矿焙烧试验
铁矿粉造球和球团矿焙烧试验主讲教师:张明远一、实验目的�1.掌握球团矿的生产工艺流程及加水，加溶剂等工艺技术。
�2.生球的落下强度，抗压强度及爆裂程度的测量方法。
二、基本原理�铁精矿在加粘结剂加水融湿的条件下，在造球机上滚动粘结而造球，落下强度可通过10个球落下次数及摔破个数决定。
三、实验设备�电子称、圆盘造球机、喷水瓶、筛子、铁炉、吊篮、计算机控制系统。
四、实验步骤�1. 原料准备：�1）将原料用200目筛子筛分。
�2）称干料硫酸渣2.24Kg，称皂土2.24×30%=0.067Kg。
�3）原料含水2.24。
�4）干料、皂土先混匀10次，再加水润湿。
�2．造球过程：�1）造球：�A.取加工好的球料200g，以8—10转/min转3分钟造母球。
�B.同时加料加水，正对着粒加水。
�C.用铲控制，不让料粘在造球机盘上。
�D.母球大小为绿豆一般大小。
�2）造球过程的母球长大（8min）：�造母球3min后，8分钟后将转速升到300或400，300转/min，不断地加水，喷水雾状加到球上。
�3）生球的紧度（4min），生球长大后，在500转/min条件下再转3分钟。
�4）生球转速在200转/min以下，用铲顺着转盘转向铲出球来。
�3．生球性能的测定：�1）筛分：�A．用圆孔筛子分3层，由上到下顺次为15mm,10mm,5mm三层筛子筛出5～10mm称重为W1，10～15mm称重为W2，大于15mm称重为W�B. 计算：成球率=×100%�4．生球落下强度：�取10个生球在0.5m高度，记下自由落下直到球烂的次数，10个球取平均次数，一般为2次。
�5．生球的抗压强度：�取10个生球，在盘托上压显示读数：为0.1—1.0Kg/球�6．生球爆裂温度测定：�1）将SiC棒炉升到230℃恒温。
�2）将10个生球放于特制的吊篮中，吊入炉内开始计时，恒温5min。
�3）将吊篮取出，以10%生球爆裂温度，若无球裂则再吊入炉内，升高温度20℃，5min后再取出来，如此循环，测得爆裂温度为900℃左右。
造球、焙烧、还原反应动力学综合实验报告
造球、焙烧、还原反应动力学综合实验摘要：本实验主要分为造球、生球焙烧、还原反应三个部分，全面的演示了炼铁的全过程。
其中造球包括生球形成，生球抗压强度测定，生球落下强度测定。
关键词：铁矿粉造球生球焙烧球团还原反应The experiment of pelletizing，Pellet roasting and reduction reactionAbstract：This experiment mainly have three parts,pelletizing, Pellet roasting and reduction reaction. It shows all the Process of Iron-making. the pelletizing contains Determinationof compressive strength of green-ball, Determination of Falling strength of green-ball。
Key word: pelletizing Pellet roasting reduction reaction正文：一、造球实验造球是细磨物料在造球设备中被水湿润，借助机械力的作用而滚动成球的过程。
在工业生产中，湿料连续加到造球机中，母球在造球机中不断的滚动而被压密，引起毛细管形状和尺寸的改变，从而使过剩的毛细管被迁移到母球表面，潮湿的母球在滚动中很容易粘上一层润湿程度较低的湿料。
再压密，表面再粘上一层湿料，如此反复多次，母球不断长大，一直到母球中的摩擦力比滚动时的机械压密作用力大为止，如果要使母球继续长大，必须人为地使母球的表面过分湿润，即向母球表面喷水，母球长大应满足以下3个条件：（1）机械外力的作用，使滚动粘附料层和压密；（2）有润湿程度较低的物料，能粘附在过湿的母球表面；（3）母球表面必须有过湿层，必要时可通过喷水实现。
球团焙烧实验报告
球团焙烧实验报告简介球团焙烧是一种重要的冶金过程，主要用于提取金属矿石中的有用成分，同时将无用的杂质去除。
本次实验旨在研究球团焙烧过程中的各项参数对焙烧效果的影响，以及确定最适合的焙烧条件。
实验设计1. 实验器材与材料：球团焙烧炉、金属矿石、炉温计、压力计等。
2. 实验步骤：- 将金属矿石样本研磨成粉末，并与适量的结合剂混合，制备成球团样品。
- 将球团样品放入球团焙烧炉中，并设置不同的焙烧温度与时间。
- 等待球团焙烧结束后，取出样品进行冷却。
- 对焙烧后的样品进行化学分析与物理性质测试，得到相应的数据与结果。
实验结果与分析经过对焙烧后样品的分析，我们得到了以下结果：1. 温度对焙烧效果的影响我们分别设置了不同的焙烧温度，分别为800C、900C、1000C和1100C，并固定焙烧时间为2小时。
通过分析化学成分分析数据，我们发现随着温度的升高，焙烧效果得到了明显的改善。
金属矿石中的有用成分在高温下更容易分离出来，使得焙烧后的样品中有用成分的含量大大增加。
2. 时间对焙烧效果的影响我们选择了焙烧温度固定为900C，然后分别设置了焙烧时间为1小时、2小时、3小时和4小时。
通过比较不同焙烧时间下样品的化学成分分析数据，我们发现焙烧时间的延长能够使得有用成分的含量进一步提升。
然而，当焙烧时间超过3小时后，有用成分的提取率开始降低，这可能是因为过长的焙烧时间导致了有用成分的损失。
3. 结合剂类型对焙烧效果的影响我们对比了两种不同的结合剂：石膏和石灰。
在相同的焙烧条件下，通过比较两种样品的化学成分分析数据，我们发现两种结合剂对焙烧效果没有显著的影响。
这说明在该实验中，结合剂的选择对焙烧效果没有关键性影响，可以根据实际情况进行选择。
结论基于我们的实验结果与分析，我们得到了以下结论：1. 温度是影响球团焙烧效果的重要因素，适当提高焙烧温度可以提高焙烧效果。
2. 时间也对焙烧效果有一定影响，但过长的焙烧时间可能会导致有用成分的损失。
锰矿综合性球团矿的试验研究
一、前言球团法是一种较理想的锰矿造块方法，研究表明，锰矿球团矿（酸性）和锰矿烧结矿相比，在锰含量上有所提高。
国外有人用锰矿制取熔剂性球团，以降低能耗和改善冶金性能。
为了进一步降低能耗和提高生产率，前苏联一些学者在锰精矿中配入气煤制备预还原“矿石－煤”球团矿，并进行了熔炼锰铁合金的试验，结果表明，用预还原“矿石－煤”球团矿部分或全部代替炉料中锰精矿或烧结矿时，电能消耗降低22%，锰回收率和炉子生产率都得以提高，为了减少熔炼时熔剂和焦炭的加入量，K.r.Copokhh等人。
随后又研制了焙烧后含碳达lO%的“矿石－熔剂－煤”球团矿，即以锰精矿配加20%无烟煤和20%白云石制成碱度为1.0～1.1的球团矿，实践证明这种球团矿不仅还原性好，而且可促进熔炼时金属和渣的形成。
国内进行锰矿球矿生产的厂家很少，其突出的特点是产量低、成本高、作业率低，通过试验来加宽球团的焙烧区间、降低能耗、提高球团矿的还原率和锰回收率是改善其生产指标的较可行的途径。
二、原料条件和试验流程试验所用原料为取自湘潭锰矿的碳酸锰精矿、冀东白云石和石灰石、湘潭焦粉，其地化学成分见表1。
表1 原料化学成分（%）原料TMn Tfe SiO2Al2O3CaO MgO P S 烧损Na2O K2O 锰精矿24.65 2.51 14.08 2.15 9.46 3.88 0.16 0.88 24.90石灰石0.15 3.61 6.63 50.72 1.99 0.01 0.09 42.16 0.03 0.24 白云石0.07 2.07 0.19 29.66 21.35 0.004 0.13 46.26 0.03 0.08 焦粉C：81.38, 灰分15.56, 挥发分3.06 图l为球团试验流程，试验设备有碾磨机、造球机、高温焙烧炉、L－J1000型拉力试验机和还原测定装置。
图1 球团试验流程三、软熔失重试验由于锰矿石受热分解为MnO和Mn3O4，在高温时易与SiO2作用，生成低熔点的硅酸盐，锰矿焙烧温度区间狭窄，当焙烧温度有较大的波动时（士50℃）．就引起球团熔化或欠烧，为此，必须寻找扩大锰矿球团焙烧区间的途径。
球团理论与工艺4球团焙烧的理论基础
球团形成的化学过程
物料化学成分变化
在球团形成过程中，某些成分可 能发生化学反应，如氧化或还原 反应，从而改变球团的化学性质。
矿物相变
在高温下，球团中的矿物可能发 生相变，如铁氧化物的磁铁矿向 赤铁矿转变，从而影响球团的物 理和化学性质。
气体逸出与固定
在高温下，球团中的气体可能逸 出或被固定，如碳被固定在球团 中形成还原气氛，影响球团的还 原性能。
球团理论与工艺4球团焙烧的理论基 础
目录
• 球团形成理论基础 • 球团焙烧理论基础 • 球团焙烧工艺控制 • 球团焙烧设备与技术
01
球团形成理论基础
球团形成的物理过程
物料破碎与混合
将原料进行破碎和混合，使其达到适宜的粒度和成分 分布。
造球
通过滚动和摩擦力将物料粘结成球状，同时排除多余 水分。
球团干燥与硬化
传热与传质
焙烧过程中伴随着热量的传递和物质的传递，对 球团焙烧的动力学过程有重要影响。
反应速率控制
不同焙烧阶段的反应速率不同，控制反应速率是 实现优质球团焙烧的关键。
03
球团焙烧工艺控制
球团焙烧温度控制
总结词
温度是影响球团焙烧过程的重要因素，控制温度的稳定和适宜是保证球团质量的关键。
详细描述
球团焙烧温度的高低直接影响到球团中固相反应的速率和程度，以及液相的产生和流动。 适宜的温度范围通常在1200℃至1300℃之间，具体温度应根据不同原料和工艺要求而 定。温度过高可能导致球团过烧、黏结剂烧损，而温度过低则可能导致固相反应不充分、
04
球团焙烧设备与技术
球团焙烧炉设备
回转窑式焙烧炉
利用高温烟气加热球团，使其达到焙烧温度，适用于大规模生产。
响应曲面法优化内配兰炭赤铁矿球团焙烧工艺
简介：响应曲面法 是一种实验设计方 法，通过构建模型 来预测实验结果， 可用于优化内配兰 炭赤铁矿球团焙烧 工艺。
实验设计：采用响 应曲面法设计实验， 通过控制焙烧温度、 焙烧时间和兰炭添 加量等变量，研究 其对内配兰炭赤铁 矿球团焙烧效果的 影响。
实验操作：按照实验设计进行实验 操作
添加标题
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实验设计：确定实验方案、操作流 程等
数据分析：对实验数据进行整理、 分析、解释等
实验数据表格： 列出各项实验 数据，包括温 度、时间、反
应速率等
实验结果图： 绘制实验结果 图，展示不同 温度和时间下 的反应速率变
化
数据分析：对 实验数据进行 统计分析，得 出最佳工艺条
影响因素：内配兰炭量、焙 烧温度、焙烧时间等
优化目标：提高球团矿的冶 金性能
实验设计：采用响应曲面法 进行实验设计
结果分析：通过实验结果分 析，确定最佳工艺参数
推广应用范围：适用于其他类似矿石的球团焙烧工艺 经济效益：提高球团焙烧效率，降低生产成本 社会效益：减少环境污染，促进可持续发展 未来发展方向：结合新技术，进一步优化工艺参数
响应曲面法优化内配兰炭赤铁矿球团焙烧工艺的实验结果 实验结果与理论预测的对比分析 优化工艺参数对球团焙烧效果的影响 优化工艺的可行性及在工业生产中的应用前景
实验条件限制：本研究仅在特定条件下进行，可能无法涵盖所有情况 数据分析方法：本研究采用简单回归分析，未来可考虑使用更高级的方法 实际应用前景：虽然本研究取得了一定成果，但仍需进一步探索其在工业生产中的应用 未来研究方向：针对本研究不足之处，提出改进方向和未来研究计划
球团理论与工艺4球团焙烧的理论基础
加热过程中，球团矿的表面会发生氧化或还原反应，导致其表面结构发生变化，如表面粗糙度、颜色等。
球团矿的氧化-还原反应
在焙烧过程中，球团矿中的铁氧化物会发生氧化-还原 反应，生成铁酸盐或磁性氧化物，提高球团矿的金属
球团理论与工艺4球团焙烧的理论基 础
目录
• 球团制备理论基础 • 球团矿焙烧理论基础 • 球团矿质量与性能 • 球团焙烧工艺与设备
01
球团制备理论基础
原料选择与处理
原料选择
根据球团矿的质量要求和工艺要求， 选择适当的原料，如铁精矿、熔剂性 精矿、燃料等。
原料处理
对原料进行破碎、筛分、混合、磨细 等处理，以满足造球工艺的要求，提 高球团矿的质量。
3
低温粉化率
在钢铁生产的高温条件下，球团矿应具有较低的 低温粉化率，以保证其性能的稳定性和持久性。
球团矿的环境性能
硫含量
为了降低钢铁生产过程中的二氧 化硫排放，球团矿的硫含量应尽 可能低。
二氧化碳排放
球团矿应具有较低的二氧化碳排 放量，以减少对全球气候变化的 负面影响。
循环利用与资源消
耗
球团矿的生产应注重资源的循环 利用和节约，降低对自然资源的 依赖和消耗。
02
这些变化会导致球团矿的物理性质发生变化，如密 度、硬度、导电性和磁性等。
03
矿物组成与结构变化还对球团矿的冶金性能产生影 响，如金属品位、还原性和熔融温度等。
03
球团矿质量与性能
球团矿的质量标准
01
化学成分
球团矿的化学成分应符合钢铁生 产的要求，特别是铁、硅、锰、 磷、硫等主要元素的含量。
球形火焰实验的过程和实验结果和实验流程
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原料还原实验报告总结
一、实验背景还原实验是化学实验中的一种基本操作，通过还原反应将某些物质还原成较低价态的化合物。
本实验旨在探究不同原料在还原反应中的效果，以及还原剂的选择对实验结果的影响。
二、实验目的1. 了解还原反应的基本原理和实验方法；2. 探究不同原料在还原反应中的效果；3. 比较不同还原剂的选择对实验结果的影响；4. 掌握还原实验的基本操作技能。
三、实验原理还原反应是指化学反应中，还原剂失去电子，使其他物质得到电子的过程。
本实验中，还原剂将原料中的某些物质还原成较低价态的化合物。
常见的还原剂有锌、铝、铁等金属及其化合物，以及氢气、碳等非金属元素。
四、实验材料与仪器1. 实验材料：锌粉、铝粉、铁粉、铜粉、氢气、碳、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、盐酸、硫酸、硝酸、乙醇、苯等；2. 实验仪器：试管、烧杯、酒精灯、铁架台、铁夹、玻璃棒、滴管、电子天平、磁力搅拌器、恒温水浴锅等。
五、实验步骤1. 准备实验材料，将各种原料分别放入试管中；2. 加入适量的还原剂，观察还原反应的现象；3. 观察还原反应的速率和程度，记录实验数据；4. 比较不同原料在还原反应中的效果；5. 比较不同还原剂的选择对实验结果的影响。
六、实验结果与分析1. 锌粉、铝粉、铁粉、铜粉等金属在还原反应中，还原效果较好，其中锌粉的还原效果最佳；2. 氢气、碳等非金属元素在还原反应中，还原效果较差；3. 硫酸铜溶液在还原反应中，被还原成铜单质，还原效果较好；4. 氢氧化钠溶液、盐酸、硫酸、硝酸等酸性溶液在还原反应中，还原效果较差；5. 乙醇、苯等有机溶剂在还原反应中，还原效果较差。
七、实验结论1. 金属在还原反应中具有较好的还原效果，其中锌粉的还原效果最佳；2. 非金属元素、酸性溶液、有机溶剂等在还原反应中的还原效果较差；3. 选择合适的还原剂和原料，可以提高还原反应的效果。
八、实验讨论1. 实验过程中，还原反应的速率和程度受到多种因素的影响，如原料的纯度、还原剂的用量、反应条件等；2. 在实际应用中，应根据具体情况选择合适的还原剂和原料，以提高还原反应的效果；3. 本实验为还原反应的基础研究，为后续相关实验提供了参考。
烧结球团实习报告
烧结球团实习报告篇一：球团工艺实习报告球团车间实习报告技术中心潘晶由于破碎选矿的发展，使得精矿粉品位提高的同时，矿粉的粒度也大大下降，粒度过小的矿粉烧结性能差，不适于烧结，因此球团矿应运而生。
球团矿粒度小而均匀，冷强度及抗压，抗磨强度好，有利于改善高炉透气性；铁份高，渣量少，还原性好，有利于提高煤气利用率，而且在生产过程中污染小，烟尘少，因此，近年来球团矿得到了很好的发展。
柳钢球团矿年产量360万吨，球团矿在高炉炉料结构中占大约20%，球团车间有两套链篦机-回转窑设备，一球于20XX 年投产，年产120万吨；二球于20XX年投产，年产240万吨。
由于一球二球工艺相似，报告中以一球工艺参数为主来进行阐述。
①一球工艺流程一球原料系统原料系统主要由翻车机，堆取料机，以及皮带运输系统组成。
进厂原料由翻车机进行翻卸，翻卸完成由堆料机按品种进行分堆处理，根据配料的需要由取料机分取不同料种送至配料仓进行配料。
在球团工艺中对原料有严格的要求，一般来说要求如表1所示。
由于对原料的水分有一定要求，因此球团的原料厂都设置了厂房顶棚，以保证原料水分稳定，同时减少扬尘。
表1 原料性质要求一球配料及混磨系统配料系统主要由配料仓，运输皮带组成。
根据配料比将不同原料进行配矿，一球二球的配料比有所不同，如表2所示。
膨润土是属于外配范畴，在混磨工艺阶段之前配入。
由于造球对水分有严格要求，在原料进入造球系统前如果原料水分含量过高则进行干燥处理，干燥设备是圆筒干燥机，物料在圆筒干燥机通过热风干燥后由辊筛筛出大尺寸杂物，然后进入混磨系统。
一球配料及混合工艺流程如图1所示。
混磨系统由强力混合机和磨料机组成，由于一球的工艺要求较二球较低，因此一般物料经过混合之后直接送至造球料仓，不经磨料处理。
表2 配料比图1 一球配料及混料工艺流程一球共有5台圆盘造球机，圆盘倾角45-48度，圆盘转速7-8r/min，生球水分约为10%，生球落下强度为5次/，在生产中，一般开2-3台造球机，其他整修备用。
团矿理论与工艺课程实验
4）取出生球 生球紧密过程结束后，用铲子取出全部生 球（造球盘运转状态下），经8mm实验筛筛分分级，取 +8mm的生球为合格球团，其余作废料处理。称取生球质 量后，然后按生球质量检测方法，测定生球强度。
实验步骤
一、造球实验
造球操作： 1）母球形成 启动圆盘造球机，将混匀好的球团混合料 取200～300g放入转动的圆盘中，加入滴状水，使之形成23mm左右的母球，注意随时将较大的母球打碎，造母球时 间约2～3min。
实验步骤
一、造球实验
2）母球长大 向母球上喷加雾状水的同时，用铲子将混 合料不断给到已润湿的母球上，使母球逐渐长大。在母球 长大过程中，加水加料速度要密切控制，在预定时间内加 完混合料和水，母球长大时间一般为7～9min。
3.成品球团强度检测 熟球焙烧结束后，取10个未出现裂纹的熟球，利用压
力机检测其抗压强度，取平均值为熟球的抗压强度（单位： N/个球）。
检测熟球抗压强度时，需等熟球冷却到室温再进行；
实验注意事项
1每组同学进行实验之前，先在实验记录本上签名； 2实验结束后，由每个小组组长在实验室门后的实验记录本上 登记； 3严格遵守实验室纪律； 4实验结束后，最后一组同学负责打扫实验室卫生，并将水、 电源关闭。
实验步骤
一、造球实验 5.生球干燥
将测完强度的生球取约200g于小铁盆中（写明标签）， 放置在干燥箱中进行干燥，干燥温度105℃，干燥结束后， 进行称重，计算生球的水分。
实验步骤
二、球团焙烧实验 1.干球抗压强度检测
挑选10个未出现裂纹的干球，利用压力机检测其抗压强度， 取平均值为干球的抗压强度（单位：N/个球）。 2.干球焙烧
球团实训报告
河北工业职业技术学院
金属材料工程系实训报告
年月日
姓名：李胜英班级：冶金（2）班学号：64
指导教师：贾艳
一、实训名称：
球团造球实训
二、实训设备及性能参数：
电动机、减速机、圆盘、支架、刮刀、支座、齿轮、底座和机座
性能参数：规格Φ1000*150mm 减速机FCDA1320 转速5―30r∕min 电机Y90L-4-1.5KW 圆角度45＋8
三、实训目的：
通过实训了解圆盘造球机的结构以及工作原理，制球过程，并且能够解释在造球过程中球的粒度受哪些因素影响及如何解决圆盘造球机粒度大小不合格和力度不均匀等问题。
四、实训原理：
圆盘造球机用于铁矿粉造球，它将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后，输入圆盘造球机上部的混合料仓内，均匀地向造球机布料，同时由水管供给雾状喷淋水，倾斜（倾角一般为40一50°）布置的圆盘造球机，由机械传动旋转，混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球，通过粒度刮刀将球的粒度控制在5一15毫米。
造好的生球落入输送皮带上，经辊轴筛进
行筛分，小于5毫米和大于15毫米的返回到混合机。
五、实训结论及分析：
圆盘造球机开始转动后，粉料加进盘内被水湿润后，在毛细力的作用下不断翻滚形成料粒-小料球-大料球，当小球偏向盘的中部继续滚大时，则滚向盘边排出。
在造球过程中圆盘造球机造出的球粒度大小受到转速、水分、圆盘倾斜角度的影响，实训中的球团粒度过大是由于在圆盘中加入的水分过多，达到球团粒度要求后不能及时排出圆盘，生出的球不能及时排除圆盘，分布不均匀，粉料不能持续加入圆盘所以导致生成的球越来越大，才不符合要求。
六、教师评语：
成绩：教师签字：
日期：年月日。
铬铁矿的还原焙烧过程
铬铁矿的还原焙烧过程1焙烧温度对铬铁矿还原焙烧效果的影响图1铬铁矿经不同温度下焙烧120min后所得产物的SEM图像图1为铬铁矿在不同焙烧温度下还原120min后产物表观形貌的SEM图像。
从图中可以看出，当焙烧温度为950 C时，矿石颗粒表面存在明暗不同两相，但相互分离并不彻底，相界面难以辨别。
温度为1050C时，明亮物相与相对较暗物相己能够明显分辨，且较950C时体积有所增大。
当温度升至1150C时，明亮物相由球状发展为棒条状。
通过EDS检测可知，明亮物相为还原析出相，其主要成分为金属铁、金属铬和少量的碳，较暗物相为铬铁矿基体相。
不考虑各析出相中的碳元素，排除相分离尚不充分的950 C还原产物，可将其他试样析出相中铁和铬的比例关系绘如图2。
由图2可知，在1050C和1100C时，析出相中主要成分为铁元素，而当温度升至1150 C时，铬元素成为析出相的主体元素。
由此可以得出在950-1100 C的范围内主要发生的是铬铁矿中铁的还原，铬仍存在于矿石基体中。
当焙烧温度达到如1150 C时，大量的铬被还原为金属态进入析出相，证明在此温度下部分含铬尖晶石相参与了还原反应。
实验所得结论与热力学分析结果一致。
图2 不同焙烧温度下还原 120min 后析出相金属元素组成图3为Factsage 软件计算得出的1100 C 和1150 C 下Cr-Fe-C-0系优势区域图。
在1100 C时，常压线（由“ + ”组成）穿过了优势区域图中的灰色区域（°门03+民）和浅灰色区域匚！、: L ）,意味着从热力学角度讲，当石墨增锅内气压为 1 atm 时Cr 2O 3和Fe （或Fe s C ）可以作为还原产物共存。
当温度为 1150 C 时，常压线穿过了深灰色区域 （C 「3C 2+Fe ）,说明在此温度下铬会被大量还原为金属态， 并以碳化物的形式存在。
此时，选择性还原铬铁矿中铁 元素的目标难以实现。
另外，从图中还可得出，当体系中二氧化碳分压很低时（如反应的初始阶段C 「3C 2会与Fe 3C 共存于析出相。
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造球、焙烧、还原反应动力学综合实验
摘要：本实验主要分为造球、生球焙烧、还原反应三个部分，全面的演示了炼铁的全过程。
其中造球包括生球形成，生球抗压强度测定，生球落下强度测定。
关键词：铁矿粉造球生球焙烧球团还原反应
The experiment of pelletizing，Pellet roasting and reduction reaction
Abstract：This experiment mainly have three parts,pelletizing, Pellet roasting and reduction reaction. It shows all the Process of Iron-making. the pelletizing contains Determination
of compressive strength of green-ball, Determination of Falling strength of green-ball。
Key word: pelletizing Pellet roasting reduction reaction
正文：
一、造球实验
造球是细磨物料在造球设备中被水湿润，借助机械力的作用而滚动成球的过程。
在工业生产中，湿料连续加到造球机中，母球在造球机中不断的滚动而被压密，引起毛细管形状和尺寸的改变，从而使过剩的毛细管被迁移到母球表面，潮湿的母球在滚动中很容易粘上一层润湿程度较低的湿料。
再压密，表面再粘上一层湿料，如此反复多次，母球不断长大，一直到母球中的摩擦力比滚动时的机械压密
作用力大为止，如果要使母球继续长大，必须人为地使母球的表面过分湿润，即向母球表面喷水，母球长大应满足以下3个条件：
（1）机械外力的作用，使滚动粘附料层和压密；
（2）有润湿程度较低的物料，能粘附在过湿的母球表面；
（3）母球表面必须有过湿层，必要时可通过喷水实现。
实验设备：造球机，重量计
生球要求：合适的生球抗压强度和生球落下强度
配料：95%以上的精矿粉，添加剂为膨润土及一些矿质元素等
实验生球直径：10～12mm
生球测试数据
二、生球焙烧实验
生球烧结的目的：
铁矿粉在一定的高温作用下，部分颗粒表面发生软化和熔化，产生一定量的液相，并与其他未熔矿石颗粒作用，冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块，达到人造富矿的目的。
生球烧结的目的：
（1）为高炉提供冶金性能好的优质烧结矿；
（2）除去矿石中的有害杂质；
（3）可以扩大炼铁原料的来源。
实验设备：三段式电阻炉模拟焙烧机
球团矿的焙烧阶段：
干燥、焙烧、均热、冷却五个阶段
焙烧温度曲线：
三、反应动力学实验
反应机理
铁的氧化物有氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)等形式。
根据热力学分析，当温度大于570℃摄氏度时，不断增加气体还原剂时，铁氧化物逐级还原：
Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
实验是将一个致密的Fe2O3矿球，置于浓度足够高的还原气体中。
试验方法
本实验研究气体还原铁矿石动力学的方法采用热天平发。
实验时将矿球用铂丝悬挂在天平上，吊入高温炉内，在惰性气体保护下升温至预定温度，向炉内通入恒压恒流量的还原气体进行还原。
随着还原反应的进行，矿球的质量因失氧不断减少，其值可以从天平上读出。
反应t时刻的款球还原率F可由下式表示：F=（W。
- Wt）/(0.43TFe-0.122FeO)=t 时刻矿球累计减重（失氧气量mg）/矿球中总氧量（mg）
式中W。
——矿球试验前的质量；
Wt ——还原开始t分钟后矿球质量；
TFe——还原前矿球中总Fe含量；
FeO——还原前矿球中FeO含量。
实验步骤
1 发生一氧化残，并配制好成份以备实验使用；
2 将一个或几个矿球称好质量，用铂丝捆好吊入高温还原炉的高温区内；
3 启动控制仪为高温炉供电升温到预定的温度，同时向炉膛内通氮气保护以防矿球氧化；
4 当温度达到预定值恒定后，天平清零，切换还原气开始还原，记录还原过程各时刻的减重量直至还原结束；
5 实验完毕关天平，停止通还原气，关控温仪切断电炉电源；
6 整理数据，清理实验室卫生。
实验数据：
四、参考与结论
（1）以95%以上的精矿粉，添加剂为膨润土及一些矿质元素等为原料造的球团抗压强度平均值为0.925KN，落下强度为3.7次，符合工业生产要求。
（2）焙烧球团时，时间为1小时左右，主要温度范围在600~1200℃之间，熟球抗压强度平均值为1.8363KN。
（3）还原实验最后检测重量趋于稳定，实验过程中无较大偏差。
（4）实验过程是模仿工业生产的重要环节，严格控制实验中各个参数和原料的配比对学习时间具有重要作用。
参考文献：
1、彭志坚，陈铁军 - 《武汉科技大学学报：自然科学版》，2002年第3期
2、孙俊波，于淑娟 - 《鞍钢技术》，2005年06期
3、陈建国，许正军 - 《青海科技》，2011年第4期
4、蒋光曦，冶金炉热工基础，重庆大学出版社，1993年12月
5、邹家祥.冶金机械.北京:冶金工业出版社,2000年2月。