球团矿生产原理及工艺培训课件.pptx
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熔剂性球团矿成分
烧成温度与抗压强度的关系
焙烧温度与球团强度的关系
球团烧成温度、时间和抗压强度的关系
球团的气孔率
球团矿生产工艺
球团矿制造工艺
工艺包括：
粉矿干燥：精矿往往水分过高。回转窑湿干燥机 配料：矿粉、粘结剂、熔剂。配料室 混合（配底水）：保证混合均匀，底水合适。强力混合机。 造球和筛分：造球机（圆筒式或盘式造球机）造球，滚筛筛 分获得粒度8~16mm的生球，合适的落下强度和抗压强度。 布料：防止布料过程球的破碎 干燥：~400℃附近，防止产生裂纹和爆裂。 预热：→900~1100℃保证预热球强度，防止爆裂。 焙烧（均热）：获得要求的强度 冷却：回收热量，方便运输。
特点：
使用细颗粒原料。 强度高，易还原。 粒度均匀。 耐贮存，耐运输，可以将工厂设置在矿山，也可以设置在钢 铁厂。
烧结矿与球团矿的比较
原料粒度 废弃物处理 产品化学成 分 产品粒度 耐储藏性能 还原性 强度和膨胀 性
球团生产能力的变化
各类球团生产厂生产状况及产量
工艺概述
球团矿制造系统构成
生球的制造 生球的干燥 球团的焙烧 球团的冷却
粒度对爆裂温度的影响
生球爆裂的试验结果
皂土、生球水分对爆裂的影响
结晶水与爆裂温度的关系
原料底 水含量 与落下 强度及 爆裂温 度的关
系
球团矿固结机理
磁铁矿氧化固结机理
赤铁矿氧化微晶的生成 赤铁矿微晶的再结晶 赤铁矿晶体的长大
赤铁矿氧化固结机理
赤铁矿的再结晶 晶体长大
球团矿的液相粘结
铁酸钙粘结相 硅酸盐粘结
造球工艺
圆盘造球机特点
能够自动分级，返回量少。 设备简单。 单台产量低。 占地面积小
圆筒造球机特点
不能自动分级，返回量大。 单台产量大 占地面积大
圆筒造球机工艺配置
圆盘造球机工艺配置
圆筒造球机和圆盘造球机的比较
造球 的操 作要
点
皂土的膨润度和落下强度的关系
球团矿焙烧工艺
竖炉焙烧工艺 环形焙烧机工艺 带式机焙烧工艺 链箅机—回转窑焙烧工艺
摆动
索状
毛细
泥浆
生球生成过程
母球生成：
点状水粘结粉矿颗粒形成含水很高的母球。
母球长大：
母球在滚动过程中，在毛细水的作用下，矿粉颗粒被 拉紧，毛细管变细，将毛细水挤出到球表面，粘结更 多的矿粉，使母球长大。这时在母球表面喷洒水分时 会加快母球的成长。
生球的密实：
生球长大到一定尺寸后，停止加水，此时球团在滚动 和毛细水作用下，颗粒进一步靠近，颗粒内部的空隙 变小，毛细力作用增大，生球进一步密实，毛细水进 一步被挤到球表面，粘上矿粉直至内部毛细水被全部 挤出，达到最大的生球强度。
粉料粒 度对造 球时间 的影响
粉矿粒 度对抗 压强度 的影响
粉矿粒 度对落 下强度 的影响
生球的干燥与预热
生球干燥的要点
影响生球干燥的因素
温度： 风速： 料层厚度 球的粒度
干燥过程生球的爆裂
爆裂原因：水分的蒸发 影响因素：生球含水、粉矿粒度、生球密实程度、粘结剂。
生球的过湿与裂纹
抽风干燥 鼓风干燥 干燥速度与裂纹 过湿与压裂
要点：滴水成球、加水长大、停水密实。
影响造球过程及生球质量的因素
矿石的种类
矿石的亲水性：
亲水性好有利于造球。铁矿石亲水性的顺序是褐铁矿、赤铁 矿、磁铁矿。
矿石的性状：
不规则有利于造球。
粉料的粒度（或比表面积）：
粒度对造球时间的影响
主要影响水的迁移，粒度细，水的迁移速度慢，成球速度慢。
粒度小有利于提高生球强度 粒度对爆裂温度的影响
主要生产装置：
竖炉 带式焙烧机 链箅机—回转窑
各种设备在球团生产所占的份额
球团生产理论
粉矿造球机理
生球生成概述：
细精矿在配加了少量粘结剂并添加7~10%的水后，在毛细水作用 下，在滚动的外界作用力下生成生球。
水分在生球形成过程的作用。
结合水：不能自由移动
• 分子水：颗粒表面结合的水。 • 吸附水：吸附子矿物颗粒表面的水。
球团矿生产原理及工艺
•工艺概述 •铁矿粉造球原理 •球团矿固结机理 •球团矿焙烧工艺及设备
工艺概述
概述
工艺概述：
球团矿生产是将细粒度的精矿粉在水的作用下，在造球设备中生成 含水7~11%的生球；在干燥预热设备中干燥并预热到900~1000℃； 在1150~1350℃的焙烧装置中进行高温焙烧；在冷却设备中冷却至 100~150℃。产品球团粒度在8~15mm，抗压强度在1500~2500N/ 个球。
影响球团氧化固结的因素
焙烧气氛
氧化气氛最合适，保证焙烧气体的氧化性非常重要。
焙烧温度
磁铁矿原料的球团的焙烧：1150℃附近。 赤铁矿原料球的团的焙烧：1300~1350℃。
球团矿碱度
通常是自然碱度的酸性球团 自熔性球团矿
MgO含量：
MgO的作用。
焙烧温度与成品球常温强度
自熔性、含MgO球团高温的性能
配加白云石对结圈发生比的影响
球团质量指标
各种条件的球团矿质量
球团矿生产设备
原料准备处理设备
干燥机 混料机 润磨机
造球设备
圆盘造球机 圆筒造球机
干燥和焙烧设备
竖炉焙烧装置 环形焙烧装置 带式机焙烧装置 链箅机—回转窑焙烧装置
各种混合机
薄膜水：
在结合水外部由于残余的颗粒表面能形成的水膜，能够在不同颗粒表 面迁移。
结合水和薄膜水是维持生球强度的要素之一。 毛细水：
• 存在与矿石颗粒缝隙中的水，通过毛细力拉紧矿粉颗粒，是粉矿成球 的主要动力。
重力水：
• 超过结合水、薄膜水和矿石颗粒空隙能够容许的最大毛细水的总量后 的水，破坏生球。
生球生成机理1
磁铁矿配比与焙烧需要的热量
石灰石配比与焙烧所需要的热量
竖炉球团焙烧工艺流程
带式焙烧机球团工艺
带式焙烧机工艺
链箅机—回转窑工艺的气体流动
链箅机—回转窑工艺热平衡
链箅机—回转窑 氧化球团工艺的
物质平衡
焙烧温度与抗压强度的关系
比表面积与球团膨胀率的关系
SiO2含量与球团膨胀率的关系
碱度与球团膨胀率的关系
历史：
球团矿工的始于1919年，由瑞典开发。 1946年在美国实现了球团矿的竖炉的工业性生产。
产生原因：
美国为了利用含铁只有35%的低品位铁燧岩，将其粉碎到-44μm达 到90%以上进行磁选，获得了高品位精矿。但这种精矿不能烧结， 所以采用了球团工艺。
工艺概述
主要生产国：
钢铁生产国：前苏联、美国、加拿大、瑞典。 商品球团生产大国：巴西、澳大利亚等国
熔剂性球团矿成分
烧成温度与抗压强度的关系
焙烧温度与球团强度的关系
球团烧成温度、时间和抗压强度的关系
球团的气孔率
球团矿生产工艺
球团矿制造工艺
工艺包括：
粉矿干燥：精矿往往水分过高。回转窑湿干燥机 配料：矿粉、粘结剂、熔剂。配料室 混合（配底水）：保证混合均匀，底水合适。强力混合机。 造球和筛分：造球机（圆筒式或盘式造球机）造球，滚筛筛 分获得粒度8~16mm的生球，合适的落下强度和抗压强度。 布料：防止布料过程球的破碎 干燥：~400℃附近，防止产生裂纹和爆裂。 预热：→900~1100℃保证预热球强度，防止爆裂。 焙烧（均热）：获得要求的强度 冷却：回收热量，方便运输。
特点：
使用细颗粒原料。 强度高，易还原。 粒度均匀。 耐贮存，耐运输，可以将工厂设置在矿山，也可以设置在钢 铁厂。
烧结矿与球团矿的比较
原料粒度 废弃物处理 产品化学成 分 产品粒度 耐储藏性能 还原性 强度和膨胀 性
球团生产能力的变化
各类球团生产厂生产状况及产量
工艺概述
球团矿制造系统构成
生球的制造 生球的干燥 球团的焙烧 球团的冷却
粒度对爆裂温度的影响
生球爆裂的试验结果
皂土、生球水分对爆裂的影响
结晶水与爆裂温度的关系
原料底 水含量 与落下 强度及 爆裂温 度的关
系
球团矿固结机理
磁铁矿氧化固结机理
赤铁矿氧化微晶的生成 赤铁矿微晶的再结晶 赤铁矿晶体的长大
赤铁矿氧化固结机理
赤铁矿的再结晶 晶体长大
球团矿的液相粘结
铁酸钙粘结相 硅酸盐粘结
造球工艺
圆盘造球机特点
能够自动分级，返回量少。 设备简单。 单台产量低。 占地面积小
圆筒造球机特点
不能自动分级，返回量大。 单台产量大 占地面积大
圆筒造球机工艺配置
圆盘造球机工艺配置
圆筒造球机和圆盘造球机的比较
造球 的操 作要
点
皂土的膨润度和落下强度的关系
球团矿焙烧工艺
竖炉焙烧工艺 环形焙烧机工艺 带式机焙烧工艺 链箅机—回转窑焙烧工艺
摆动
索状
毛细
泥浆
生球生成过程
母球生成：
点状水粘结粉矿颗粒形成含水很高的母球。
母球长大：
母球在滚动过程中，在毛细水的作用下，矿粉颗粒被 拉紧，毛细管变细，将毛细水挤出到球表面，粘结更 多的矿粉，使母球长大。这时在母球表面喷洒水分时 会加快母球的成长。
生球的密实：
生球长大到一定尺寸后，停止加水，此时球团在滚动 和毛细水作用下，颗粒进一步靠近，颗粒内部的空隙 变小，毛细力作用增大，生球进一步密实，毛细水进 一步被挤到球表面，粘上矿粉直至内部毛细水被全部 挤出，达到最大的生球强度。
粉料粒 度对造 球时间 的影响
粉矿粒 度对抗 压强度 的影响
粉矿粒 度对落 下强度 的影响
生球的干燥与预热
生球干燥的要点
影响生球干燥的因素
温度： 风速： 料层厚度 球的粒度
干燥过程生球的爆裂
爆裂原因：水分的蒸发 影响因素：生球含水、粉矿粒度、生球密实程度、粘结剂。
生球的过湿与裂纹
抽风干燥 鼓风干燥 干燥速度与裂纹 过湿与压裂
要点：滴水成球、加水长大、停水密实。
影响造球过程及生球质量的因素
矿石的种类
矿石的亲水性：
亲水性好有利于造球。铁矿石亲水性的顺序是褐铁矿、赤铁 矿、磁铁矿。
矿石的性状：
不规则有利于造球。
粉料的粒度（或比表面积）：
粒度对造球时间的影响
主要影响水的迁移，粒度细，水的迁移速度慢，成球速度慢。
粒度小有利于提高生球强度 粒度对爆裂温度的影响
主要生产装置：
竖炉 带式焙烧机 链箅机—回转窑
各种设备在球团生产所占的份额
球团生产理论
粉矿造球机理
生球生成概述：
细精矿在配加了少量粘结剂并添加7~10%的水后，在毛细水作用 下，在滚动的外界作用力下生成生球。
水分在生球形成过程的作用。
结合水：不能自由移动
• 分子水：颗粒表面结合的水。 • 吸附水：吸附子矿物颗粒表面的水。
球团矿生产原理及工艺
•工艺概述 •铁矿粉造球原理 •球团矿固结机理 •球团矿焙烧工艺及设备
工艺概述
概述
工艺概述：
球团矿生产是将细粒度的精矿粉在水的作用下，在造球设备中生成 含水7~11%的生球；在干燥预热设备中干燥并预热到900~1000℃； 在1150~1350℃的焙烧装置中进行高温焙烧；在冷却设备中冷却至 100~150℃。产品球团粒度在8~15mm，抗压强度在1500~2500N/ 个球。
影响球团氧化固结的因素
焙烧气氛
氧化气氛最合适，保证焙烧气体的氧化性非常重要。
焙烧温度
磁铁矿原料的球团的焙烧：1150℃附近。 赤铁矿原料球的团的焙烧：1300~1350℃。
球团矿碱度
通常是自然碱度的酸性球团 自熔性球团矿
MgO含量：
MgO的作用。
焙烧温度与成品球常温强度
自熔性、含MgO球团高温的性能
配加白云石对结圈发生比的影响
球团质量指标
各种条件的球团矿质量
球团矿生产设备
原料准备处理设备
干燥机 混料机 润磨机
造球设备
圆盘造球机 圆筒造球机
干燥和焙烧设备
竖炉焙烧装置 环形焙烧装置 带式机焙烧装置 链箅机—回转窑焙烧装置
各种混合机
薄膜水：
在结合水外部由于残余的颗粒表面能形成的水膜，能够在不同颗粒表 面迁移。
结合水和薄膜水是维持生球强度的要素之一。 毛细水：
• 存在与矿石颗粒缝隙中的水，通过毛细力拉紧矿粉颗粒，是粉矿成球 的主要动力。
重力水：
• 超过结合水、薄膜水和矿石颗粒空隙能够容许的最大毛细水的总量后 的水，破坏生球。
生球生成机理1
磁铁矿配比与焙烧需要的热量
石灰石配比与焙烧所需要的热量
竖炉球团焙烧工艺流程
带式焙烧机球团工艺
带式焙烧机工艺
链箅机—回转窑工艺的气体流动
链箅机—回转窑工艺热平衡
链箅机—回转窑 氧化球团工艺的
物质平衡
焙烧温度与抗压强度的关系
比表面积与球团膨胀率的关系
SiO2含量与球团膨胀率的关系
碱度与球团膨胀率的关系
历史：
球团矿工的始于1919年，由瑞典开发。 1946年在美国实现了球团矿的竖炉的工业性生产。
产生原因：
美国为了利用含铁只有35%的低品位铁燧岩，将其粉碎到-44μm达 到90%以上进行磁选，获得了高品位精矿。但这种精矿不能烧结， 所以采用了球团工艺。
工艺概述
主要生产国：
钢铁生产国：前苏联、美国、加拿大、瑞典。 商品球团生产大国：巴西、澳大利亚等国