球 团 矿.ppt
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• 竖炉。 • 带式焙烧机。 • 链篦机 － 回转窑。
球团矿竖炉
• 以炉口的面积代表竖 炉的规格，多数为 8 m2。
• 生产率较低，产品质 量不均匀。用煤气、 油作燃料。
• 投资省、建设快，中 国人发明了导风墙－ 烘干床。
球团矿带式焙烧机
• 生产规模大。 • 对原料适应性强。 • 必须用煤气或油作燃
球团矿焙烧固结的五个阶段
• 干燥段：除去水分； • 预热段：磁铁矿氧化、赤铁矿形成连晶，
硫氧化； • 焙烧段：氧化反应继续，赤铁矿再结晶； • 均热段：晶粒长大； • 冷却段：球团矿冷却，回收热能。
焙烧球团矿的化学反应
• 2Fe3O4 + O = 3Fe2O3 • S + O2 = SO2
焙烧球团矿的常用设备
球团矿是怎样制成的？
• 配料（铁精矿 ＋ 膨润土） • 混合 • 造球（圆盘或圆筒造球机） • 焙烧（干燥、预热、焙烧） • 冷却
对于铁精矿的质量要求
• 含铁品位：不应低于65 ％。 • 粒度： －200网目不低于80 %。 • 比表面积：大于1200 cm2/g。 • 水分： 6 － 7％。
对于膨润土的质量要求
瑞典 SSAB 的高炉指标
容 积 利用系数 燃料比
m3
t/ m3d kg/ t
2400
2.50
459
渣量 Kg/ t
170
100％球团矿，当前世界上指标最好的高炉
结束语
生产球团矿有利于节能和环境保护， 我国的铁矿资源适合生产球团矿。
将国产铁精矿尽量转化为球团矿是重 要的钢铁工业节能措施。
料。 • 台车用耐热钢制造。 • 我国只有两台。
球团矿链篦机－回转窑
• 生产规模大。 • 对原料的适应性强。 • 可以用煤炭、煤气、油作燃料。 • 近几年在我国发展很快。
当前我国球团矿的生产能力
设备类别 竖炉
设备台数
生产能力 万吨/年
％
74
3317
39
带式焙烧机
2
335
4
链篦机－回转窑 37
517
510
538
高炉 渣量 kg 258
294
336
260
球团矿能够显著节能
工艺类型 烧结矿 球团矿
平均工序能耗 固体燃料消耗
Kg/t
Kg/t
65
53
35
19
世界最好瑞典的球团矿举例
TFe SiO2 MgO 抗压 转鼓
%
%
%
N
％
67.10 2.30 0.52 2500 95
66.80 1.70 1.50 2300 95
链篦机－回转窑能耗分析
收入
项目
Kj×106/h
生球
1.2
磁铁矿氧化 148.69
煤燃烧
111.71
风带进
3.96
% 0.45 55.99 42.07 1.49
总计
267.29
100.00
支出
项目 球团矿 废气带走 干返料 散热 水蒸发 篦板带
Kj×106/h 1.03
102.15 3.48 40.62 64.87 63.44
误差
-17.38
% 0.39 38.46 1.31 15.20 24.42 23.89 -6.54
球团矿在高炉中的应用
• 球团矿是高炉炼铁的重要原料。 • 球团矿在高炉炉料中的配比各异。
瑞典、加拿大的高炉全部用球团矿； 西欧的高炉用50％左右球团矿； 我国的高炉平均用20％左右的球团矿 球团矿的配比取决于资源条件。
自熔性 62.23 4.83 4.83 0.33 1.08 1.00 0.87
R2: CaO/SiO2 二元碱度 R4: (CaO + MgO)/(SiO2 + Al2O3) 四元碱度
球团矿的主要物理性质
抗压强度
转鼓指数
气孔度 密度
N
+ 6.3 % - 0.5 %
%
g / cm3
2500 93 - 95 3 - 5 20 - 30 4.6 - 4.9
4848
57
球团矿的固结机理
• 磁铁矿氧化； • 铁矿颗粒之间形成晶
桥； • 晶桥长大； • 赤铁矿颗粒再结晶。 • 赤铁矿颗粒被渣相粘
结。
球团矿的主要化学成分
类别 TFe SiO2 CaO MgO Al2O3 R2
R4
酸性 65.62 4.88 0.13 0.11 1.14 0.027 0.04
• 吸水率：大于400 ％（24小时）。 • 粒度： －200网目大于90％。 • 水分： 小于10％。
要不要润磨或高压辊磨？
• 作用：增加细颗粒，提高比表面积，产 生新的表面，有利于造球。
• 问题：增加投资，提高运行成本，使球 团矿的成本升高。
采用什么样的造球机？
• 圆盘造球机：生球粒度均匀，占地面积 较小，用工人较多。
我国典型的炉料结构
厂名 炉号
宝钢 3# 鞍钢 10＃ 新兴 3＃ 杭钢 1#
烧结 矿 ％
77.00
68.52
77.33
32.43
球团 矿 ％ 5.10
28.56
21.28
67.57
天然 矿 ％ 17.90
2.92
1.39
0.00
高炉利 用系数 t/m3 d
2.34
2.14
4.04
3.97
高炉燃 料比 kg 476
球团矿
北京科技大学
什么是球团矿？
一种球形的人造铁矿石, 直径10 － 16 mm，抗 压强度在2000 N以上， 可以长途运输和长期储 存，是高炉炼铁的理想 原料。也可用于海绵铁 生产。
球团矿的分类
酸性球团矿：不配加石灰石，维持 铁精矿原 来的碱度。
自熔性球团矿：配加石灰石，使球团矿具有一 定的碱度。
• 圆筒造球机：生球的循环负荷较大，占 地面积较大，节省人工。
铁精矿成球的机理
• 颗粒之间的毛细水作 用。
• 成球的三个阶段： 母球的生成； 生球的成长； 运动撞击中强度增高。
对生球质量的要求
• ຫໍສະໝຸດ Baidu度： 10－16 mm。 • 抗压强度：大于20N。 • 落下次数 ：大于10次（0.5m落下）。 • 爆裂温度： 高于200℃。
球团矿竖炉
• 以炉口的面积代表竖 炉的规格，多数为 8 m2。
• 生产率较低，产品质 量不均匀。用煤气、 油作燃料。
• 投资省、建设快，中 国人发明了导风墙－ 烘干床。
球团矿带式焙烧机
• 生产规模大。 • 对原料适应性强。 • 必须用煤气或油作燃
球团矿焙烧固结的五个阶段
• 干燥段：除去水分； • 预热段：磁铁矿氧化、赤铁矿形成连晶，
硫氧化； • 焙烧段：氧化反应继续，赤铁矿再结晶； • 均热段：晶粒长大； • 冷却段：球团矿冷却，回收热能。
焙烧球团矿的化学反应
• 2Fe3O4 + O = 3Fe2O3 • S + O2 = SO2
焙烧球团矿的常用设备
球团矿是怎样制成的？
• 配料（铁精矿 ＋ 膨润土） • 混合 • 造球（圆盘或圆筒造球机） • 焙烧（干燥、预热、焙烧） • 冷却
对于铁精矿的质量要求
• 含铁品位：不应低于65 ％。 • 粒度： －200网目不低于80 %。 • 比表面积：大于1200 cm2/g。 • 水分： 6 － 7％。
对于膨润土的质量要求
瑞典 SSAB 的高炉指标
容 积 利用系数 燃料比
m3
t/ m3d kg/ t
2400
2.50
459
渣量 Kg/ t
170
100％球团矿，当前世界上指标最好的高炉
结束语
生产球团矿有利于节能和环境保护， 我国的铁矿资源适合生产球团矿。
将国产铁精矿尽量转化为球团矿是重 要的钢铁工业节能措施。
料。 • 台车用耐热钢制造。 • 我国只有两台。
球团矿链篦机－回转窑
• 生产规模大。 • 对原料的适应性强。 • 可以用煤炭、煤气、油作燃料。 • 近几年在我国发展很快。
当前我国球团矿的生产能力
设备类别 竖炉
设备台数
生产能力 万吨/年
％
74
3317
39
带式焙烧机
2
335
4
链篦机－回转窑 37
517
510
538
高炉 渣量 kg 258
294
336
260
球团矿能够显著节能
工艺类型 烧结矿 球团矿
平均工序能耗 固体燃料消耗
Kg/t
Kg/t
65
53
35
19
世界最好瑞典的球团矿举例
TFe SiO2 MgO 抗压 转鼓
%
%
%
N
％
67.10 2.30 0.52 2500 95
66.80 1.70 1.50 2300 95
链篦机－回转窑能耗分析
收入
项目
Kj×106/h
生球
1.2
磁铁矿氧化 148.69
煤燃烧
111.71
风带进
3.96
% 0.45 55.99 42.07 1.49
总计
267.29
100.00
支出
项目 球团矿 废气带走 干返料 散热 水蒸发 篦板带
Kj×106/h 1.03
102.15 3.48 40.62 64.87 63.44
误差
-17.38
% 0.39 38.46 1.31 15.20 24.42 23.89 -6.54
球团矿在高炉中的应用
• 球团矿是高炉炼铁的重要原料。 • 球团矿在高炉炉料中的配比各异。
瑞典、加拿大的高炉全部用球团矿； 西欧的高炉用50％左右球团矿； 我国的高炉平均用20％左右的球团矿 球团矿的配比取决于资源条件。
自熔性 62.23 4.83 4.83 0.33 1.08 1.00 0.87
R2: CaO/SiO2 二元碱度 R4: (CaO + MgO)/(SiO2 + Al2O3) 四元碱度
球团矿的主要物理性质
抗压强度
转鼓指数
气孔度 密度
N
+ 6.3 % - 0.5 %
%
g / cm3
2500 93 - 95 3 - 5 20 - 30 4.6 - 4.9
4848
57
球团矿的固结机理
• 磁铁矿氧化； • 铁矿颗粒之间形成晶
桥； • 晶桥长大； • 赤铁矿颗粒再结晶。 • 赤铁矿颗粒被渣相粘
结。
球团矿的主要化学成分
类别 TFe SiO2 CaO MgO Al2O3 R2
R4
酸性 65.62 4.88 0.13 0.11 1.14 0.027 0.04
• 吸水率：大于400 ％（24小时）。 • 粒度： －200网目大于90％。 • 水分： 小于10％。
要不要润磨或高压辊磨？
• 作用：增加细颗粒，提高比表面积，产 生新的表面，有利于造球。
• 问题：增加投资，提高运行成本，使球 团矿的成本升高。
采用什么样的造球机？
• 圆盘造球机：生球粒度均匀，占地面积 较小，用工人较多。
我国典型的炉料结构
厂名 炉号
宝钢 3# 鞍钢 10＃ 新兴 3＃ 杭钢 1#
烧结 矿 ％
77.00
68.52
77.33
32.43
球团 矿 ％ 5.10
28.56
21.28
67.57
天然 矿 ％ 17.90
2.92
1.39
0.00
高炉利 用系数 t/m3 d
2.34
2.14
4.04
3.97
高炉燃 料比 kg 476
球团矿
北京科技大学
什么是球团矿？
一种球形的人造铁矿石, 直径10 － 16 mm，抗 压强度在2000 N以上， 可以长途运输和长期储 存，是高炉炼铁的理想 原料。也可用于海绵铁 生产。
球团矿的分类
酸性球团矿：不配加石灰石，维持 铁精矿原 来的碱度。
自熔性球团矿：配加石灰石，使球团矿具有一 定的碱度。
• 圆筒造球机：生球的循环负荷较大，占 地面积较大，节省人工。
铁精矿成球的机理
• 颗粒之间的毛细水作 用。
• 成球的三个阶段： 母球的生成； 生球的成长； 运动撞击中强度增高。
对生球质量的要求
• ຫໍສະໝຸດ Baidu度： 10－16 mm。 • 抗压强度：大于20N。 • 落下次数 ：大于10次（0.5m落下）。 • 爆裂温度： 高于200℃。