铁矿石球团法
铁矿热压含碳球团制备及其应用技术
铁矿热压含碳球团制备及其应用技术铁矿热压含碳球团是一种重要的铁矿石预处理技术，其应用在铁矿石冶炼中具有重要意义。
本文将介绍铁矿热压含碳球团的制备方法和其在冶炼过程中的应用技术。
一、铁矿热压含碳球团的制备方法铁矿热压含碳球团的制备方法主要包括矿石研磨、混合、球团化和热压等步骤。
将铁矿石进行研磨处理，使其颗粒大小均匀，提高球团化的效果。
研磨处理可以通过机械研磨或化学研磨等方法进行。
然后，将研磨后的铁矿石与适量的焦炭、石灰石等添加剂进行混合。
添加剂的选择和添加量的控制对球团化效果有着重要的影响。
焦炭可以提供还原剂和热源，石灰石可以提供熔融剂和结合剂。
接下来，将混合后的物料进行球团化处理。
球团化是将颗粒状的物料通过球团机或球团盘进行塑性变形，使其形成一定大小和形状的球团。
球团化过程中，物料表面的结合剂可以起到粘结和固化的作用，从而使球团具有一定的强度和耐高温性。
对球团进行热压处理。
热压是指在高温下对球团进行加压，使其进一步固化和增强。
热压温度和压力的选择需要根据具体情况进行调整，以确保球团具有适合冶炼的性能。
二、铁矿热压含碳球团的应用技术铁矿热压含碳球团在铁矿石冶炼过程中具有重要的应用技术。
铁矿热压含碳球团可以提高铁矿石的冶炼效率。
球团化可以使铁矿石颗粒之间的间隙减小，增加物料的比表面积，有利于燃气和还原气体的传递。
此外，球团化还可以提高物料的机械强度，降低粉尘的产生，减少冶炼过程中的能耗和环境污染。
铁矿热压含碳球团可以改善铁矿石的还原性能。
球团化过程中添加的焦炭可以提供还原剂，增加还原反应的速率和程度。
此外，球团化还可以改善物料的流动性和渗透性，有利于还原气体在物料层中的传递和反应。
铁矿热压含碳球团可以降低冶炼过程中的能耗和环境污染。
球团化可以提高物料的密度和机械强度，使得冶炼炉的风量和焦炭消耗量减少。
同时，球团化还可以降低冶炼废气中的有害物质排放，减少对环境的污染。
铁矿热压含碳球团可以提高铁矿石的冶金反应性能。
铁矿粉制备球团生产铁的技术综述-冶金工程论文-工程论文
铁矿粉制备球团生产铁的技术综述-冶金工程论文-工程论文简介本文对铁矿粉制备球团生产铁的技术进行综述，主要分析了球团制备工艺、球团烧结工艺以及球团在生产铁过程中的应用。
球团制备工艺铁矿粉制备球团是将铁矿粉与添加剂混合，并通过湿法制备成球团的工艺。
球团制备工艺的关键环节包括矿渣处理、细粉分散、粘结剂选择以及球团化机理等。
矿渣处理采用了加湿、破碎、磨矿等方法，能够降低矿渣的粉末粒度，提高其矿石烧结活性。
细粉分散主要通过磨矿机实现，磨矿可有效提高铁矿粉与添加剂的混合程度，促进球团化反应。
粘结剂的选择对于球团制备工艺至关重要，常用的粘结剂有煤焦沥青、发泡焦等，具体选择应根据铁矿粉的性质和生产要求来确定。
球团化机理研究指出，球团化反应是一个严格的物理化学过程，涉及到湿法粒子聚结、粘结剂润湿、发泡膨胀、晶格变形等多个阶段。
球团烧结工艺球团烧结是将球团在高温下进行加热，使其形成坚硬的球团矿的过程。
球团烧结工艺的关键环节包括烧结温度、烧结速度、固相反应以及气固相反应等。
烧结温度是球团烧结工艺中的重要参数，直接影响到球团的硬度和结构稳定性。
较高的烧结温度有助于提高球团的强度和耐磨性。
烧结速度是指球团烧结过程中的升温速率，过快的烧结速度会导致球团表面温度过高，从而产生过烧现象。
适当的烧结速度可保证球团的烧结质量。
固相反应主要是指球团中的铁矿石在高温下与添加剂之间的化学反应。
固相反应能够形成新的化合物，提高球团的强度和耐火性。
气固相反应主要是指球团与烧结气体之间的化学反应。
气固相反应能够形成富氧气氛，促进球团的烧结反应。
球团在生产铁中的应用球团在生产铁过程中起到了至关重要的作用。
它能够提高矿石利用率、减少废料排放、改善燃料利用效率等。
球团能够增加矿石表面积，提高矿石还原反应速率，从而降低还原时间，提高炉内产铁效率。
球团还能够减少废料排放，降低对环境的污染。
球团在高温下烧结时，能够发生矿渣化合物的转变和还原反应，减少了废料产生。
球团法的基本概念
1 绪论1.1 球团法的基本概念球团法是将细磨精矿制成能够满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程。
其过程为：将准备好的原料（细磨精矿或其他细磨粉装物料，添加剂或粘结剂等），按一定的比例经过配料、混匀，在造球机上滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化团结。
这一过程就叫做球团过程，这种方法称为球团法。
他所得到的产品称之为球团矿。
在球铁矿制备过程中，物料不仅由于粒子密集而发生物理性质（密度、孔隙率、形状、大小和机械强度等）上的变化，而且也发生了化学和物理化学性质（化学成份、还原性、还原膨胀性、低温还原粉化性能、高温还原软化性能、熔滴性能等）上的变化，从而使得物料的冶金性能得到改善。
根据球团矿固结温度和气氛差异，球团法得到的产品可分为：氧化球团矿、冷固球团矿、金属化球团矿等。
（我厂采用氧化球团矿）按照球团矿的碱度一般分为：酸性球团矿和溶剂性球团矿。
（我厂采用酸性球团矿）高炉冶炼对原料的要求：1. 品位高、杂质少、化学成风稳定实践证明高炉入炉原料含铁品味每增加1%，焦铁比降低2%，产量提高3%。
入炉原料中的有害杂质（S、P、Zn、Pb、Cu、As等）在高炉冶炼中进入生铁中，会影响生铁和钢的质量性能；有的转入炉渣中；有的变成蒸汽挥发，均会使高炉设备受到破坏或结瘤而影响生产。
入炉原料的化学成份波动大会影响高炉炉况不顺，增加燃料的消耗，影响生产产量。
2. 强度好、粉末少、粒度均匀入炉原料强度不好，粉末就多（一般指小于5mm ）。
原料也不能太大（一般指大于50mm）生产实践证明：入炉矿小于5mm的粉末每减少10%，可使高炉增产6%~8%；6~50mm粒级含量每增加10%，焦鉄比可降低1.8%。
3. 易还原、低温还原粉化少、高温性能好入炉原料还原性的好坏直接影响高炉中的还原和造渣过程。
入炉原料的还原性好在高炉中的还原率就高，高炉中吸热较多的直接还原反映就少。
这样可以提高产量，降低焦比。
国外带式球团技术
国外带式球团技术是一种利用带式机进行焙烧的铁矿石球团法。
焙烧球团矿时，生球团在带式机（台车）上相对静止，靠上鼓下抽的气体介质向生球传热和传质，以完成球团矿的干燥、焙烧和冷却。
随着高炉炼铁对球团矿质量要求的提高，固体燃料逐渐为液体或气体燃料所代替，现代带式机焙烧球团法绝大部分使用天然气或重油作燃料。
焙烧过程气体介质的流向则由最初的全抽或全鼓型逐渐发展为鼓、抽两段干燥、抽风预热、焙烧、鼓风冷却相结合的型式，使带式机的生产率进一步提高。
在原料的适应性及规模大型化、生产自动化、环保等方面，带式焙烧机工艺更有优势。
目前国外新建设球团厂越来越多地采用带式球团工艺。
球团矿生产原理和工艺
生球焙烧之前必须进行干燥
• 生球内部的水分迁移服从导湿定律，包括导湿和 热导湿现象。导湿现象是由于生球表面的汽化作用 使内部与表面之间产生湿度差，水分由较湿的内部 向较干的表面迁移而引起的。热导湿现象是导湿现 象的逆过程，是由于生球导热性不良使内部和表面 之间产生温度差，促使热端（表面）水分向冷端 （内部）迁移而引起的。显然，热导湿现象的存在 减缓了生球的干燥过程。
第三章
球团矿生产原理和工艺
球团生产的意义和特点
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 钢还要大些）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。
球团生产的意义和特点
水分在造球过程中的作用
• 水分是使细磨物料成球的基本因素。没有水分的千 料是不能成球的，只有加水润湿后才能使矿粉滚动 成球。
• 水分在细磨物料中以如下四种形态存在，各种形态 的水分在造球过程中的作用也有所不同。
• 1）吸附水; 2）薄膜水; • 3）毛细水; 4）重力水
水分在造球过程中的作用
• 1）吸附水（强结合水）： • 造球物料不仅粒度极细，比表面积大，而且颗粒表
生球焙烧之前必须进行干燥
• 生球焙烧之前必须进行干燥处理，这对提高球团矿 的产量和质量都有十分重要的意义。未经干燥的生 球直接焙烧，在预热和点火时，由于加热过急，水 分蒸发过快，发生生球爆裂现象．一部分球团粉化， 恶化料层透气性，焙烧时间延长，球团质量下降， 废品率增加。所以生球干燥是整个球团矿生产过程 中非常重要的一环。应予充分重视。
• 磁铁矿颗粒之间发生四种固结形式：
球团矿生产工艺[技巧]
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球团矿生产工艺1 球团矿生产迅速发展的原因(1)天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用①铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。
②过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量。
③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。
(2)球团法生产工艺的成熟①从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。
②生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。
③技术经济指标显著提高。
④球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。
(3)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。
2 球团矿生产方法及工艺流程目前世界上球团生产应用较为普通的方法有竖炉球团法、带式焙烧机球团法和链篦机－回转窑球团法。
竖炉球团法是最早发展起来的，曾一度发展很快。
但随着钢铁工业的发展，要求球团工艺不仅能处理磁铁矿，而且能处理赤铁矿、褐铁矿及土状赤铁矿等，另外高炉对球团矿的需求量不断增加，要求设备向大型化发展。
因此相继发展了带式焙烧机、链篦机－回转窑、环形焙烧炉等方法。
这些方法一直处于彼此相互竞争状态。
球团法按生产设备形式分，有竖炉焙烧、带式机焙烧、链篦机一回转窑焙烧及隧道窑、平地吹土球等多种。
根据球团的理化性能和焙烧工艺不同，球团成品有氧化球团、还原性球团(金属化球团)以及综合处理的氯化焙烧球团之分。
目前国内生产以氧化球团矿为主。
竖炉及带式机焙烧是生产氧化球团矿的主要方法。
图3－14是典型的我国球团矿生产工艺流程，与国外不同的是在混料后造球前(或配料后混料前)加有烘干设施，这是弥补精矿粉水分高而且不稳定的不足，一般烘干设施是将精矿粉水分控制到比最适宜造球水分低1％～2％。
由于我国精矿粉粒度过粗，比表面积小，所以在新建的球团厂的流程中又加了润磨机，在造球前混合料经润磨机加工，可使精矿粉的比表面积增加10 9／6～15％，有利于造球。
球团生产一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序。
球团矿生产原理和工艺
烧结与球团的区别
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。
烧结与球团的区别
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，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。
• 经过一段时间的加热后。生球的内外温度趋于平 衡，此时生球的干燥主要受导湿现象的支配，内部 水分不断向表面迁移，表面水分不断汽化，直到表 面蒸汽压力与介质中的水气分压相等为止，至此干 燥过程结束。
生球的破裂温度
• 生球在干燥过程中随着水分的蒸发体积收缩。因干 燥过程是从表面向内部扩展的，所以内外体积收缩 的程度不同，表面层的体积收缩大于内部，于是表 面层受拉力，与拉力成45°角的方向上又受剪力， 内部则受压力。当生球表面所受拉力和剪应力超过 其抗拉强度和抗剪强度极限时，生球就要破裂。这 种生球的破裂现象，
生球焙烧固结成球团矿的原理
• 当生球中含有CaO，在强氧化性气氛和1300℃以 下焙烧时，CaO可与Fe2O3作用生成CaO·Fe2O3粘 结相。因为这种矿物的还原性和强度都比较好，所 以在渣相固结中它是一种较好的固结形式。
生球焙烧之前必须进行干燥
• 生球焙烧之前必须进行干燥处理，这对提高球团矿 的产量和质量都有十分重要的意义。未经干燥的生 球直接焙烧，在预热和点火时，由于加热过急，水 分蒸发过快，发生生球爆裂现象．一部分球团粉化， 恶化料层透气性，焙烧时间延长，球团质量下降， 废品率增加。所以生球干燥是整个球团矿生产过程 中非常重要的一环。应予充分重视。
球团烧结工艺的特点及意义
球团烧结工艺的特点及意义
球团烧结工艺是一种重要的铁矿石烧结技术，其特点是将粉末状的铁矿石和添加剂均匀混合后，压制成一定的形状（通常是球形），然后以一定的温度和时间进行高温烧结。
这种工艺具有以下几个特点和意义：
一、烧结均匀性好
球团烧结工艺中先将铁矿石和添加剂混合，再压成球状，这种形状不仅可以更好地保持料层的均匀性，还能提高物料的流动性，进一步保证了烧结过程中的均匀性。
此外，球团烧结工艺中使用的热风炉、蒸汽等加热方式，可以良好地控制温度，使得烧结均匀性更好。
二、烧结氧化还原性好
球团烧结工艺中添加的还原剂、燃料等物质有利于提高烧结物料内部还原剂的含量，从而促进了烧结过程中还原反应的进行；同时还可以使得物料中的氧化性成分得到还原，从而达到优良的氧化还原性。
这对于生产高品质的铁精粉、合金铁等产品非常有意义。
三、烧结耗能低
在球团烧结工艺中，热风炉、蒸汽等加热方式可以使热能得到充分利用，同时还可以使得物料在烧结过程中释放出的热能得到很好的回收，因此烧结过程的能耗相对较低，节省了生产成本。
四、烧结环保性强
球团烧结工艺中的高温燃烧可以减少污染物的排放，同时还能使烟气中的某些有害成分得到充分燃烧和净化，从而保障工业生产的环保性。
五、产品性能优良
球团烧结工艺的最终产品质量好，铁精粉、合金铁等产品的性能稳定、质量优良，因此在铁炉生产中得到了广泛应用。
综上所述，球团烧结工艺具有烧结均匀性好、烧结氧化还原性好、烧结耗能低、烧结环保性强等优点，是一种经济、环保、高效的铁矿石烧结技术，将在未来的矿业生产中得到广泛应用。
竖炉球团生产工艺
竖炉球团生产工艺竖炉球团生产工艺是一种常用于铁矿石烧结的工艺，在钢铁行业中具有重要的地位。
它通过在炉内将铁矿石颗粒进行加热和烧结，形成球团状的铁矿石，以便于在高炉中使用。
竖炉球团生产工艺主要包括铁矿石的预处理、球团的成型和烧结三个阶段。
首先是铁矿石的预处理。
铁矿石主要包括赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿等。
在预处理阶段，首先需要对铁矿石进行破碎和磨矿，将其破碎成为适合球团烧结的颗粒。
然后，将磨矿后的矿石进行筛分和分级，将不同粒度的矿石分开，以便于后续的成型过程。
接下来是球团的成型。
成型过程是将经过预处理的铁矿石颗粒通过球团机进行成型，形成球团状的铁矿石。
球团机主要由球团盘、球团刀、球团刮板和旋转设备等组成。
在成型过程中，矿粉和细矿石颗粒会在球团盘的旋转下受到离心力的作用，形成一定大小的球团。
然后，通过球团刀和球团刮板将球团从球团盘上刮下，并送入球团冷却器中进行冷却。
最后是球团的烧结。
烧结过程是将冷却后的球团送入烧结机进行烧结，使其在高温下形成固体结构。
烧结机主要由锅炉、烟气处理设备和冷却设备等组成。
在烧结过程中，球团在热风和燃料的作用下，在烧结机内逐渐升温，将球团中的结晶水和一些杂质等挥发出去，并在高温下发生颗粒结合反应，逐渐形成坚固的球团。
然后，通过冷却设备将烧结后的球团冷却，以便于运输和堆放。
竖炉球团生产工艺具有高效、节能、环保等优点，在钢铁行业中得到了广泛应用。
它能够将散装的铁矿石转化为易于使用的球团状铁矿石，有利于提高炼铁效率和产品质量。
同时，该工艺还能够通过烧结过程中的燃料回收等措施，实现废气和废热的有效利用，减少能源消耗和环境污染。
总结而言，竖炉球团生产工艺是一种重要的钢铁生产工艺，通过预处理、成型和烧结三个阶段，将铁矿石转化为球团状铁矿石。
它具有高效、节能、环保等优点，为钢铁行业提供了重要的技术支持。
球团矿生产工艺流程
球团矿生产工艺流程
《球团矿生产工艺流程》
球团矿生产工艺流程是指将球团矿从原料到成品的生产过程。
球团矿是一种铁矿石的加工产品，经过适当的处理后可用于制造铁制品，如钢铁。
首先，在球团矿的生产过程中，原料的选择非常重要。
通常使用的原料包括铁矿石、焦炭和石灰石。
这些原料经过混合和研磨后，形成了适合球团矿的原料混合物。
接下来，原料混合物被送入球团机进行球团化处理。
球团机会将原料混合物压制成颗粒状的球形颗粒，这些颗粒即为球团矿。
在这个过程中，通常会添加一些粘结剂，以便球团矿颗粒能够保持形状和坚固度。
然后，球团矿颗粒被送入烧结炉进行烧结处理。
在烧结炉中，球团矿颗粒经过高温烧结，使得颗粒间的结合更加牢固，同时去除了一部分水分和杂质。
最后，经过烧结处理的球团矿成为了成品球团，可以被用于制造铁制品。
成品球团通常会被送往高炉进行冶炼，将其中的铁提取出来，再进行进一步的加工。
整个球团矿生产工艺流程中，各个环节的精细操作和控制都至关重要，以确保成品球团的质量和生产效率。
同时，对于球团
矿的生产还需要考虑环保和资源利用的问题，采取合理的措施来实现可持续发展。
球团矿生产工艺流程
球团矿生产工艺流程球团矿是从铁矿石中提取铁的一种工艺流程，它能将铁矿石中的杂质和氧化物去除，使得铁矿石可以更好地被利用。
下面将介绍球团矿的生产工艺流程。
球团矿生产工艺流程主要包括破碎、筛分、湿制粉化、混合、调整湿度、造粒和烧结等几个步骤。
首先是破碎阶段。
铁矿石经过破碎设备破碎成适当的颗粒大小，这样方便后续处理。
接下来是筛分阶段。
通过筛分设备，将破碎后的铁矿石按照不同的粒度进行分离，得到符合要求的颗粒。
然后是湿制粉化阶段。
将分离后的铁矿石与适量的水混合，形成湿制粉。
湿制粉有助于球团矿的制备和后续工艺的进行。
混合阶段是将湿制粉与一定比例的结合剂和其他添加剂混合。
结合剂的作用是使湿制粉形成团聚力较强的颗粒，方便后续处理。
添加剂可以根据需要选择，常用的有石灰石、焦炭粉和石膏等。
为了保证湿制粉的湿度适宜，还需要调整湿度。
一般来说，湿制粉的湿度要保持在8%~12%左右，湿度过高或过低都会影响制球的效果。
接下来是造粒阶段。
将混合后的物料送入球团机，通过旋转和摩擦的作用，将物料制成球状颗粒。
此时，结合剂的作用发挥出来，使得颗粒有较强的粘结力。
最后是烧结阶段。
烧结是将球团矿加热到一定温度，使得颗粒内部发生化学反应，形成硬度和机械强度较高的球团。
通常，烧结温度在1200℃~1350℃之间。
整个球团矿生产工艺流程完成后，得到的球团矿可以作为高品质的铁矿石原料，供给冶金行业使用。
球团矿具有较好的堆与流动性，可以减少炉垫料的空隙，提高高炉产量和炉渣粘附力，是冶金行业不可或缺的重要物料。
总之，球团矿的生产工艺流程包括破碎、筛分、湿制粉化、混合、调整湿度、造粒和烧结等几个步骤。
通过这些步骤，可以将铁矿石中的杂质和氧化物去除，得到高品质的球团矿，提高铁矿石的利用率。
这对推动冶金行业的发展具有重要意义。
铁矿球团基本理论要点.
d
硅酸铁
鞍钢弓长岭矿业公司
B、赤铁矿球团固结形式
铁矿球团基本理论要点
a、较纯赤铁矿精矿球团的高温再结晶固结形式 该类赤铁矿精矿球团的固结机理，有人认为是一种简单的高温再结晶过程。如左下 图：用含Fe2O399.70%的赤铁矿球团进行试验，在氧化气氛中焙烧时发现，赤铁矿颗粒 在1300℃时才结晶，且过程缓慢，在1300～1400℃温度范围内，颗粒迅速长大。焙烧 30 min，赤铁矿晶粒尺寸由20um增至400 um。因此，得出较纯的赤铁矿球团的固结机 理是一种简单的高温再结晶过程。
鞍钢弓长岭矿业公司
铁矿球团基本理论要点
化、脱硫、固相反应等在此阶段进一步进行。这里的主要 反应有铁氧化物的结晶和再结晶，晶粒长大，固相反应及 由此而产生的低熔点化合物的熔化，形成部分液相，球团 矿体积收缩及结构致密化。温度一般为1200~1300℃。 4.均热阶段：在此阶段保持一定时间，主要目的是使 球团矿内部晶体进一步长大，尽可能使它发育完整，使矿 物组成均匀化，消除一部分内应力。温度水平略低于焙烧 温度。 5.冷却阶段：此阶段将球团矿从1000℃以上冷却到运 输皮带可以承受的温度。冷却介质为空气，含氧量较高， 球团矿内部上有未被完全氧化的磁铁矿，在这里可以得到 充分氧化。
链篦机回转窑焙烧 环式焙烧机焙烧
鞍钢弓长岭矿业公司
铁矿球团基本理论要点
（三）球团用主要原、燃料 1、含铁原料
铁 矿 球 团 原 含铁原料 料 粘结剂
添加剂 现代球团对原料的适应范围更加广泛。生 产铁矿球团所用原料包括精矿、粉矿及其他热 处理或者化学加工过程中获得的二次含铁原料。 生产铁矿球团常用天然原料有磁铁精矿、赤铁 精矿、褐铁精矿、混合精矿以及富铁矿粉。二 次含铁原料包括：硫酸渣、浸出处理残渣、厂 内含铁尘泥（转炉尘、高炉尘、电炉尘、炼钢 炼铁污泥）、厂内含铁废渣（钢渣、轧钢皮屑） 等。
球团理论和工艺7特殊球团法
7 特殊球团法
7.2 水硬性球团矿 7.2.2 水硬性球团固结机理
1 易于结晶的，首先结晶，并以它们的晶体贯穿于含水硅 酸钙和含水铁酸钙以及矿粒的孔隙中，这是硬化的初期。这时 整个凝胶还是松而不紧密的，相互的粘结能力较弱。 2 只有经过较长的时间，水化反应逐渐向颗粒内部扩散， 凝胶的水分减少，粒子互相接近，球团矿才具有一定的强度。
若作为电炉炼钢的原料，金属化程度一般较高（70～90%以 上），且酸性脉石要求愈少愈好。
金属铁增加10%，焦比降低5-6%， 生产率提高5-9%。
7 特殊球团法
7.1.2 金属化球团矿还原机理
（1）金属化球团矿还原过程 氧化球团矿的还原是逐段呈带状发展的。
①逐段是氧化铁与还原剂作用时，还原经过 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe（570℃以上） 或Fe2O3→Fe3O4→Fe（570℃以下）等阶段完成。
竖炉分作两部分，上部进行预还原，温度保持在800～1200℃ 之间，时间约为1.2h左右。下部通入冷惰性气体进行循环冷却 可使产品冷却到85℃。
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺 （3）竖罐法（“HYL”法）
生产过程为间歇式， 非连续性生产，采用四 个罐交替进行反应，依 次轮流进行①主还原， ②次还原（部分还原）， ③冷却和④装卸料等四 个阶段。
回转窑法对矿石粒度的要求，由其还原性而定。块矿平均粒 度为5～15mm（易还原的可达20mm），球团矿的粒度约5～ 15mm。
回转窑内最高温度限制在1100℃左右。
7 特殊球团法
7.1.3 金属化球团生产工艺 （2）竖炉法（“Midrex”法）
还原剂主要是天然 气，最终产品的金属 化程度可达95％左右， 多作炼钢用原料。
球团生产工艺介绍
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，技术经济指标显著提高。
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、球团工艺流程图球团车间平面分布图新配料料场新配-1新配-2新配-3新配-4新配-5老配-2老配-1老配料仓老配-3老配-4烘干出料润磨出料润磨 室1#烘干室1#水泵房办公室休息室球-4球-1造球室成-11#落地仓1#链板1#环冷机1#回转窑1#链篦机1#布料球-3球-2返-3返-2返-6返-5返-4球-62#布料2#链篦机2#回转窑2#环冷机2#链板成-3成-42#落地仓维修区域维修值班室球-5球 -5 转 运站老配料料场2#水泵房喷煤系统2#烘干室主控楼北五、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。
冷固结球团法
冷固结球团法是一种在低温下借助于黏结剂发生物理-化学变化进行固结的铁矿石球团法，也被称为低温固结球团法。
它以从常温到大约250℃温度下的水化反应或热液反应为基础，生球不经过高温焙烧，铁矿颗粒未参与化学变化，仍然保持原来的特性。
所用黏结剂不能对球团特性产生不良影响。
常用的冷固结球团法有格兰耶斯法、COBO法和MTU法、碳酸化固结法。
其中，碳酸化固结法使用石灰和二氧化硅作为黏结剂，生球经预干燥后放入高压釜中用过热蒸汽进行蒸煮。
与粉矿烧结工艺相比，冷固结球团工艺具有流程短、投资少、运行费用低的优点；其缺点主要是高温强度差、冶炼指标不及高温固结工艺。
影响冷同结球团强度的主要因素有：粉矿粒度分加、粘结剂的种类和数紧、成球条件、球团同结方式、养生时问和干燥程度。
在这几个因素中粉矿粒度分布影响最大。
冷固结球团的关键是采用了新型的复合粘结剂。
这种粘结剂是按一定比例配制的有机物与无机物的混合体。
有机物是起粘结作用的主要成分；无机添加剂除起粘结作用外，其主要功能是还原催化作用和改善球团的抗热冲击性能。
如需了解更多关于冷固结球团法的信息，建议查阅相关资料或咨询专业人士。
竖炉焙烧球团法(shaft fu
(5)从竖炉均热带下行的高温球团矿，与上行的冷却风相遇进行热交换。球团矿被冷却，冷却风将其热量带到竖炉上部。
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图1 竖炉炉体结构图
1一排料漏斗；2一钢结构框架；3一炉皮；4一齿辊；5一炉身：6一喷火道；7一燃烧室
8一烧嘴；9一冷风口；10一摇臂；11一油缸
图2 中国式竖炉炉顶烘干装置结构图
1一布料车；2一炉算子；3一冷却水梁(5条)；
4一横水梁；5一喷火道：6一导风墙
竖炉结构 球团竖炉由炉顶、炉身和燃烧室组成。整个炉体由钢皮、钢结构架及耐火砖衬构成。(图1)有3种炉型：高型竖炉，炉身较高，无外部冷却器；矮型竖炉，炉身较矮，下部设有冷却器及热交换器；中型竖炉，炉身中等，下部只设有冷却器。中国球团竖炉均为中型竖炉，炉顶设有干燥床，炉内设有导风墙，由冷却水梁支撑。(图2)炉身两侧均有燃烧室，或为圆筒形，或为矩形。燃烧后的高温废气通过喷火道喷入炉内。大多数竖炉炉身各有一个与炉身长度相同的矩形燃烧室，烧嘴在燃烧室侧下方与炉身垂直安装。也有少数竖炉采用卧式圆筒形燃烧室，炉身两侧各有两个顺炉身长度方向安装的烧嘴。竖炉炉壳采用6～8mm钢板，连续焊接，将整个炉体包起来。炉壳外为槽钢组合成的钢结构框架，与炉壳间断焊接，以确保竖炉的整体强度和严密性。竖炉内衬的里层通常用黏土砖砌筑，也有的使用高铝砖以增加耐磨性。耐火砖的外层用保温性能好的硅藻土砖或轻质黏土砖砌成。在砖墙和炉皮之间填入20mm厚的填充料(夯实)。炉墙要承受炉料和气流的摩擦与冲刷作用，上部气流温度比较高。因此，在炉体砌筑上要求比较严格。
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铁矿石球团法铁矿石球团法(pelletizing of iron ores)铁矿石造块方法之一。
将各种铁精矿或磨细的天然矿配以水和球团黏结剂做成生球，再经高温或低温焙烧制成球团矿。
球团矿具有含铁品位高、粒度均匀、还原性能好、机械强度高、耐贮存等特性。
简史1912年瑞典人安德森(A．G．Anderson)开始研究利用铁精矿生产球团矿的方法，并取得了专利。
1913年布莱克尔斯贝尔格(C．A．Brackelsberg)取得了德国专利。
他提出将粉矿加水或黏结剂混合，造球，然后在一定温度下焙烧固结，并于1926年在克虏伯公司莱茵豪森钢铁厂建造了一座日产能力为120t的球团试验厂。
第二次世界大战期间，美国由于富矿储量几近枯竭，遂开始开发密萨比(Mesabi)矿区。
该矿区的矿系贫铁矿，含铁量只有30％，即常说的铁燧岩。
这种铁燧岩质地坚硬，且嵌布粒度很细，通过细磨精选，获得了小于0．044mm(325目)粒级在85％以上的铁精矿。
此种细精矿，由于降低了烧结混合料的透气性，不能进行烧结。
1943年明尼苏达大学矿山实验站开展了铁燧岩精矿球团工艺的研究，并在1944年发表了第一批研究结果。
瑞典钢铁研究院于1946年成立了一个应用铁精矿的委员会，建立了数座小型工业性球团厂，这些厂所生产的球团矿是专门供给威伯格(Wiberg)法直接还原用的。
美国于1948年进行了年产20万t的工业试验，获得了成功。
并于1955年在里塞夫矿山公司建成了一座大型带式机焙烧球团厂，在伊利矿山公司建成了一座大型竖炉焙烧球团厂，合计年产球团矿能力1200万t。
由于球团矿工艺特别适用于细精矿，且球团矿的质量好，从60年代后，球团矿的生产，得到了迅速发展。
中国球团矿的试验研究工作，开始于20世纪50年代初。
最初鞍山钢铁公司和本溪钢铁公司在铁精矿中配入2％～3％的消石灰作为黏结剂，加入一定数量的水分，经混合、压块，送入隧道窑中焙烧，得到方团矿。
1958年鞍山钢铁公司通过试验，将方团矿改造为隧道窑焙烧球团矿，以后本溪钢铁公司、包头钢铁公司也相继建成了隧道窑，生产球团矿。
1968年济南钢铁厂和杭州钢铁厂，建成了具有中国特色的，设有干燥床和导风墙的8m竖炉，生产球团矿。
从此在中、小企业竖炉焙烧球团法有了较大发展。
1970年武汉钢铁公司建成了两台135 m2的带式球团焙烧机。
后因工艺及材质不合理而停止生产。
1973年和1989年包头钢铁公司和鞍山钢铁公司先后建成162m2及321．6m2带式球团焙烧机。
1982年承德钢铁厂建成了一台内径为3m、长30m、年产球团矿20万t的链篦机——回转窑。
从此，三种主要生产球团矿的设备，在中国都有了较大的发展。
1990年中国球团矿的产量已占高炉入炉原料的6％以上。
随着钢铁工业的发展，细精矿的产量显著增加，而球团法可将细精矿或细粒粉矿造成粒度均匀、产量高、强度好的人造富矿，直接入炉；通过氧化焙烧，可将H2O、CO2 、S等挥发脱除，减少有害元素对高炉生产的影响；此外，球团法可加入各种不同的添加剂，改变球团矿的矿物组成。
所以从1960年以来球团矿的产量一直保持上升趋势。
球团矿在高炉炉料中的比例，也逐渐增加。
球团矿固结机理在300～800℃的温度下，磁铁矿被氧化，生成Fe2O3 微晶。
新生成的Fe2O3 微晶具有高度的迁移能力，促使微晶长大形成连接桥(又称Fe2O3 微晶键)，将生球中各颗粒互相粘结起来。
但这种微晶的长大非常有限，所以此时球团强度不高，只有当生球在强氧化性气氛中，加热到1000～1300℃时，Fe2O3 的微晶才能够再结晶，长成相互紧密连成一片的赤铁矿晶体，这时球团强度达到最高；若加热温度高于1300℃时，则由于下列反应，而使颗粒之间的固结作用减弱，球团矿强度下降：3Fe2O3 ====2Fe3O4+ 1/2O2Fe2O3====2FeO +1/2O2所以，磁铁矿球团在强氧化性气氛及1100～1300℃的焙烧温度下，其颗粒之间形成晶桥，微晶长大，以及发生再结晶，是球团矿固结的基本形式。
但在焙烧过程中，精矿中的脉石矿物以及配加的各种添加剂(如皂土、}消石灰、白云石等)，有的熔化成液态渣相，有的与铁矿物反应形成硅酸盐、铁酸钙等低熔点的矿物，这些渣相均有助于球团矿的固结。
在赤铁矿球团焙烧过程中，球团矿的强度也是通过晶粒长大和再结晶来提高的。
但这是一个比较困难的过程。
晶体的长大只有在1200℃以上时才能观测到。
在此温度下，矿石颗粒及球团结构，都一直保持其原有形态。
各颗粒虽彼此靠近，但无任何连接，只有在1300℃时，赤铁矿颗粒才结晶，过程进行非常缓慢。
若要使赤铁矿内形成足够的键桥，则需在最佳焙烧温度下，焙烧较长的时间。
这就影响了球团焙烧设备的产率。
如果焙烧温度过高(高于1300～1350℃)，则会引起Fe2O3 的分解，导致球团矿强度下降。
工艺流程球团矿的生产是一个多工序的连续过程，一般需要经过配料、混合、造球、布料及焙烧等工序。
前两道工序是将生产球团矿的各种原料，包括各种不同性质的铁精矿、粉矿、炉尘、皂土、消石灰等，按要求的比例进行混配获得具有均匀的化学成分的混合料；后三道工序则是制成生球后经焙烧成球团矿的过程。
配料一般使用圆盘给料机。
它是由转动圆盘(直径有1m、2m 不等)、套筒、调节排料量的刀闸及传动机构所组成。
当圆盘转动时，料仓内的物料在压力的作用下，向出口一方移动，经闸刀或刮刀卸到皮带运输机上。
通过调节圆盘给料机的转速、排料闸门的大小或刮刀的位置，并把它们与电子皮带秤相联合，及时调节下料量，使其在一定时间内，从料仓中放出一定数量的物料，以保证获得预定成分的混合料。
对于一些粒度很细，用量较少的添加剂，如皂土、消石灰、炉尘等，也可使用螺旋给料机或槽式振动给料机，以准确控制其配比较少的下料量。
混合常用的设备为圆筒混合机。
它由钢板焊成的圆筒、固定在圆筒上的钢箍、支持圆筒的托辊、防止圆筒纵向运动的定向轮、以及钢质齿环和电动机等部分组成。
混合机是由电动机(经减速机)、齿轮将动力传给固定在圆筒上的齿环，使圆筒转动的。
也有可使用胶轮摩擦传动。
圆筒混合机安装成一定的倾角，物料从给料端加入，圆筒转动时，物料被带到一定的高度后抛下，如此反复，物料成螺旋形运动而被混合，最后从卸料端排出。
圆筒混合机的直径与长度根据产量的需要，可选用各种不同的规格。
除圆筒混合机外，还有双轴搅拌机、轮式混合机以及强力混合机等。
造球制成生球的过程。
造球设备主要有圆筒造球机、圆盘造球机和圆锥造球机3种。
(1)圆筒造球机。
在球团生产的最初年代，它是惟一的造球设备。
圆筒造球机的长度通常大于直径的2～3倍，倾角为2～5度，单机产量大，运转较平稳。
但由于造出的球团粒度不均匀，必须经过筛分，因此流程复杂，动力消耗较大。
(2)圆盘造球机。
早期用于水泥工业的生料制粒和化肥制粒，直到1949年至1950年，才将其用于铁矿石球团生产。
圆盘造球机是由中心轴、圆盘和安在盘面上的刮刀及加料、加水装置所组成，圆盘由钢板制成，直径2～7.5m；大型造球机还专设托轮将盘边托住，圆盘转动是由电动机带动中心轴旋转来完成的。
圆盘造球机的最大优点是球团粒度均匀、不需过筛、质量轻、电耗小。
但单机产量低，当圆盘尺寸较大时，运转不够平稳。
使用圆盘造球机，生球粒度9～15mm的粒级可占85％～92％，小于5mm粒级的粉末低于3％。
(3)圆锥造球机。
这种造球机的造球方式介于圆筒和圆盘两种造球机之间，造球的滚动原理也相同，造球时，圆锥内部可以产生分级作用，并只排出粒度最大的生球，生球不需筛分。
圆锥角度、圆锥直径以及同水平面的倾角都是可调节的。
美国伯利恒钢铁公司的一些球团厂，曾在工业中采用过圆锥造球机。
布料把生球分布于焙烧机上的一道工序。
主要设备为辊式布料机，它是加拿大国际镍公司(INCO)为了解决所属球团厂生球输送问题而专门研制的，并已取得了专利权。
辊式布料机由10～20组圆辊排列组成，辊间隙为1．5～2．0mm，由链条或齿轮传动，辊式布料机的工作由辊子的转动而完成。
辊子构成一个联合系统，按特定的倾斜度，从较大的高度向下输送生球。
生球向下滚动的旋转方向同辊子的旋转方向相反。
辊径和辊隙同生球粒度有一定的关系。
生球在辊式布料机上滚动，其强度可进一步提高。
辊式布料机工作可靠，布料均匀，操作方便，是一种理想的布料设备。
此外，还有使用梭式皮带和宽皮带布料的。
焙烧使生球发生一系列物理、化学变化，显著提高其机械强度，以满足运输及高炉冶炼的要求。
焙烧包括干燥、预热、焙烧、均热和冷却5个过程。
干燥过程的温度一般为200～400℃，主要反应是蒸发生球的水分，并排除物料中部分结晶水。
预热过程的温度为900～1000℃，主要反应是磁铁矿氧化成赤铁矿、碳酸盐矿物分解、硫化物的分解和氧化以及某些固相反应；焙烧过程的温度为1200～1300℃，主要反应为：铁氧化物的结晶和再结晶，晶粒长大，固相反应及因此而产生的低熔点化合物或共晶的熔化和形成部分液相，球团矿体积收缩及组织致密化。
均热过程的温度略低于焙烧温度，主要目的是使球团内部晶体长大并尽可能发育完整，使矿物组成均匀化，消除一部分内部应力。
冷却过程是将球团矿的温度从1000℃以上冷却至运输皮带可以承受的温度。
对于不同的原料、不同的焙烧设备，每个过程的温度水平、延续时间以及气氛均不相同。
工艺方法生产铁矿石球团的方法以高温焙烧固结法为主，主要设备有竖炉、带式焙烧机及链篦机——回转窑三种。
竖炉是最早用以焙烧球团矿的一种设备，其结构简单，使用普通耐火材料，基建费用低；但炉内的温度和气氛分布难以控制，单机生产能力低，只宜使用磁铁矿原料的球团矿，故已很少使用。
带式焙烧机可处理各种矿粉的球团矿，单机生产能力大，生产过程易于控制，但需要高温耐热合金材料，基建费用较高。
链篦机——回转窑可处理各种矿粉的球团矿、单机生产能力大，并可根据生产工艺要求，控制窑内气氛，生产氧化球团、预还原球团矿以及综合处理多金属矿物的氯化及钠化球团等；该设备基建投资高，但动力消耗及经营费用低，操作不当时易结圈。
冷固结球团法铁矿粉与黏结剂配合并成球，在常温或较低温度下(300～400℃)养护，使之具有一定强度。
可供小高炉冶炼。
目前尚不能大规模生产。