低碱度球团烧结矿的生产技术与
球团矿生产方法及工艺流程
球团矿生产方法及工艺
流程
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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。
下图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，从而有利于造球。
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。
其中原料准备、配料、混合和烧结过程相似。
烧结、球团生产工艺、安全知识与技术措施
烧结、球团生产工艺、安全知识与技术措施目录一、烧结、球团生产安全知识总则 (3)一、金属分类： (3)二、冶金方法： (3)三、钢铁生产工艺： (4)四、冶金安全生产特点： (4)二、烧结、球团安全技术措施 (5)一、烧结工艺设备： (5)二、烧结球团通用安全技术措施一般安全要求： (5)三、烧结球团通用安全技术措施动力设施安全措施： (7)四、烧结球团通用安全技术措施厂区布置： (7)五、烧结球团通用安全技术措施起重与运输技术： (8)三、储料安全技术知识 (8)1、储料安全技术翻车机安全措施： (8)2、储料安全技术堆取料机安全措施： (9)3、储料安全技术带式输送机安全措施： (10)4、储料安全技术通用技术： (11)四、烧结机安全技术知识 (12)（1）煤气区域 (12)（2）烧结机台车区域 (13)（3）烟道区域 (13)五、烧结安全技术知识 (14)1、烧结机除尘器安全措施 (14)2、球团安全技术干燥窑安全措施 (16)六、球团安全技术知识 (17)1、球团安全技术立式磨煤系统安全措施 (17)2、球团安全技术带式焙烧机安全措施 (18)3、球团矿的生产工艺 (19)一、烧结、球团生产安全知识总则一、金属分类：现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类，黑色金属主要包括铁、铬、锰三种，其余的金属都属于有色金属。
有色金属分为重金属、轻金属、贵金属和稀有金属四类。
二、冶金方法：可分为火法冶金、湿法冶金和电冶金三大类。
（一）火法冶金矿石（或精矿）经预备处理、熔炼和精炼等，在高温下发生一系列物理化学变化，使其中的金属和杂质分开，获得较纯金属。
（二）湿法冶金在低温下（一般低于100℃)，用熔剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其他杂质不溶解，通过液固分离等制得含金属的净化液，然后再从净化液中将金属提取和分离出来的过程。
（三）电冶金电热冶金：利用电能转变为热能，在高温下提炼金属。
日钢低碱度烧结矿生产实践与改善
日钢低碱度烧结矿生产实践与改善低碱烧结矿亦称酸性烧结矿，在一定条件下，使用低碱矿代替部分酸性炉料可降低原料成本和改善入炉原料条件。
与高碱矿相比存在着（利用系数）产量低、固体燃耗高、成品矿强度差、FeO含量高还原性差等方面的问题。
日钢4×180m2烧结机主要进行低碱矿烧结，通过采取优化原料种类搭配、设备工艺改造、改变低碱矿烧结的操作思路和提高岗位人员操作水平等措施，明显改善了低碱烧结矿的生产指标，其中利用系数已到达业内领先水平。
标签：低碱烧结矿；成本；生产指标1 前言低碱烧结矿做为酸性炉料入炉，对比球团矿和块矿具有成本低、利于炉况顺行，同时高碱烧结矿的碱度和质量均得以提高。
日钢自2006年5月份开始进行低碱矿烧结作业，在这期间2×90m2烧结机和2×180m2烧结机都进行过低碱矿间断性生产，2016年4×180m2烧结机进入连续性的低碱矿生产作业。
通過一年来的生产实践与改善活动，低碱矿的生产指标取得了业内瞩目的成绩，吸引了国内外同行友人的观摩。
本文对低碱矿生产指标取得成果进行对比、对生产工艺与措施进行分析。
2 低堿烧结矿取得指标成果对比改善前指标使用2014年-2015年低碱矿生产数据的平均值，改善后成果指标采用2017年年1-6月份生产数据的平均值。
通过表1数据对比，低碱烧结矿指标是完全可以通过采取恰当的措施而得到大幅度提升的。
3 生产低碱烧结矿采取的工艺与措施3.1 优化含铁原料的种类搭配日钢低碱烧结矿碱度控制在0.65±0.1之间，亚铁控制在13±2之间，溶剂配比在 2.4±0.2%，溶剂配料量明显低于高碱矿，其混匀料的制粒效果即成球率一般情况下也将显著低于高碱矿。
因此，粒度粗、含硅高的铁矿粉是生产低碱烧结矿的首选，选粗粒度是为了改善混合料的透气性，选含硅高的铁矿是为了降低黏结相的熔点，降低烧结温度，降低固体燃耗，提高成品率，提高溶剂使用量及强化制粒；当硅低时，为保证足够的黏结相，固体燃耗势必升高，同时烧结矿FeO 含量也随之升高，还原性降低。
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
球团矿生产原理及工艺
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
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
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
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。
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：
低碱度烧结矿的冶金性能分析
低碱度烧结矿的冶金性能分析摘要：低碱度烧结矿的冶金性能分析有助于更好的合理利用低品质铁矿石和矿粉资源，优化烧结质量指标，降低生产成本，为钢铁企业生产带来积极影响。
本次分析了低碱度烧结矿原料成分与特点分析以及冶金性能，证实其能够满足生产需求，有助于降低成本提升效益。
关键词：低碱度烧结矿冶金性能成分成本一直以来我国高炉炉料的选择都倾向于高碱度烧结矿，其冶金性能优良性价比较高，一直以来大受欢迎，但是由于近两年来生产成本上升，为顺应钢铁市场剧烈竞争，低碱度烧结矿开始在市场上占据重要比例，不少钢铁企业都积极寻求各种技术手段利用劣质低价矿粉生产低碱度烧结矿。
由于低碱度烧结矿使用时会对机型产生有害影响，导致生产成本增加等问题，所以加强对其冶金性能的分析有助于更好的合理利用低品质铁矿石和矿粉资源，优化烧结质量指标，降低生产成本，为钢铁企业生产带来积极影响。
下面我们结合国内某钢铁厂实际情况对低碱度烧结矿的冶金性能进行分析。
一、低碱度烧结矿原料成分与特点分析高炉炉料的成分较为复杂，一般主要包括FeO、MgO、TFe、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、SiO2、TiO2等化学成分，这些成分的构成比决定了原料的化学成分和质量。
炉料的品味关系到其质量，直接影响到冶炼的焦比和产量。
烧结矿中MgO含量十分重要，在生产中有些企业将MgO生产配比提升至≥4%，结果烧结矿MgO达4%，同等白云石含量30%配入5%，烧结矿的品味降低3%，关于这个问题在生产实践中是必须予以重视的。
烧结矿中会有一定的MgO有利于抑制烧结矿的自然粉化和还原粉化，不利于烧结矿的强度和中温还原，但有利于高温还原和改善烧结矿的软熔性能。
SiO2的含量是烧结矿的主要成分，也是Al2O3/SiO2是形成复合铁酸钙的一个重要条件，其过高会导致冶炼问题，所以针对当前我国6%-8%的含量比要尽可能的降低比重，以提升冶炼质量和经济效益，这样才能够更好的控制烧结矿的碱度。
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。
球团矿工艺流程简介
球团矿工艺流程简介概述20世纪70年代，各种球团技术已得到大力推广和发展，其中以链篦机－回转窑球团生产线的发展最为显著。
它具有对原料条件适应性强、产品质量好、能耗低、无污染，并适合大规模生产。
竖炉生产球团，产品质量不均匀、原料适应性差，大型化困难等因素，制约了球团的发展。
原料磁铁矿或赤铁矿铁精粉，膨润土。
工艺流程简述1.配料：磁铁矿粉/赤铁矿粉、膨润土在配料室按一定比例进行配料；2.烘干混匀：配好的料送至烘干机进行烘干和混匀(水份由12%降至8.0%左右) ；3.润磨：烘干后的料在润磨机上进行润磨；4.造球：把润磨好的料或者烘干后的料送至造球机造球；5.筛分布料：生球通过布料筛分均匀地布在链篦机链板上；6、链篦机：生球在链篦机上进行脱水、干燥、预热，使球团能承受一定的高温并产生一定的强度后，再进回转窑中；7、回转窑：球团在回转窑中得到焙烧，生成质量合格的球团矿，送往环冷机进行冷却；8、环冷机：高温烟气通过热风管送至链篦机循环利用，达到节能降耗的目的。
最终冷却后的烟气温度≤100℃；9、成品：通过皮带机或链板机运至成品料场储存。
燃料发生炉煤气、天然气、钢铁企业煤气、煤粉等均可。
球团矿的特点：一种优质的高炉原料，俗称高炉的“顺气丸”含铁品位高，有害元素少粒度均匀，冷态强度高，无热爆现象可较长时间贮存和远距离运输与烧结矿搭配使用，可有效降低高炉焦比，提高高炉产量，使高炉炉料结构合理化，最终使高炉达到优质、高产、低耗、高效之目的工业安全卫生及消防建筑物设置防雷、防火安全设施高温管道、风机采取必需的隔热措施对生产过程中的粉尘、噪音进行治理，确保工人的身心健康。
节能链篦机-回转窑-环冷机系统中热气体循环使用，对生球进行干燥、预热和焙烧，有效利用热能，降低能耗。
工业用水循环使用，实现零排放，节约水资源。
工业用水循环利用，实现零排放烟气通过两级除尘，达到国标排放标准烟气通过热循环再利用，实现节能降耗。
人造块矿（烧结矿、球团矿）生产指标
⼈造块矿（烧结矿、球团矿）⽣产指标第⼀节⼈造块矿⽣产概述⼈造块矿⼯业的产⽣和发展，完全是由铁矿⽯资源条件所促成的。
随着钢铁⼯业的发展，矿⽯的需要量不断增长，天然富矿⽇益减少，不得不对贫矿和多种元素共⽣复合矿进⾏开采，为炼，由此产⽣了造块⼯业。
经过⼈⼯造块并可⽤于冶炼的矿料称为⼈造块矿，也称⼈造富矿或熟料。
了满⾜品位的要求，对这些铁矿⽯需经破碎、选矿处理，以获得⼀定品位的细精矿粉。
选出的精粉品位越⾼，粒度磨得越细，单体分离的程度也就越好。
另外，富矿开采、破碎过程中也会产⽣⼤量的粉料，粒度过细的矿粉必须经过⼈⼯造块，达到⼀定粒度后才能进⾏⾼炉冶随着⾼炉向⼤型化发展，对⼊炉原料的要求越来越⾼，⽆论是化学成分、冶⾦性能，还是粒度组成，都需要进⼀步改进。
各钢铁⼯业发达国家都在认真进⾏炼铁的原料准备，提供优质⼈造块矿，以保证⾼炉）顺⾏，降低焦⽐，提⾼利⽤系数。
⼈造块矿在造块过程中，除了能改变矿料的粒度组成、机械强度之外，还可以去除⼀部分对冶炼有害的元素，提⾼矿料质量，改善矿相结构和冶⾦性能，因⽽使⽤⼈造块矿有利于强化⾼炉冶炼，获得良好的⽣产指标。
⼤⼯业⽣产易产⽣许多副产品和废弃物，如⾼炉炉尘、轧钢⽪、铁屑、硫酸渣、钢渣、炼钢除尘灰及破碎后的其它含铁粉料等，这些东西都是弃之可惜、⽤之费⼒。
把它们利⽤起来，可以降低成本，扩⼤炼铁资源，并收到变害为利、变废为宝的效果。
另外，造块的燃料可以⽤⽆烟煤和焦末，节约冶⾦焦，合理利⽤能源。
因此，国内外钢铁⼯业都很重视⼈造块矿的⽣产。
⼈造块矿的⽣产⽅法较多，可分为烧结法、球团法、⽅团矿、铁焦等等。
⽬前世界上应⽤最⼴泛的是烧结法和球团法。
⼀、烧结法烧结法是将矿粉（包括富矿粉、精矿粉以及其它含铁细粒状物料）、熔剂（⽯灰⽯、⽩云⽯、⽣⽯灰等粉料）、燃料（焦粉、煤粉）按⼀定⽐例配合后，经混匀、造粒、加温（预热）、布料、点⽕，借助炉料氧化（主要是燃料燃烧）产⽣的⾼温，使烧结料⽔分蒸发并发⽣⼀系列化学反应，产⽣部分液相粘结，冷却后成块，经合理破碎和筛分后，最终得到的块矿就是烧结矿。
简述球团矿生产工艺
简述球团矿生产工艺球团矿是一种由精细矿粉、矿石和添加剂混合而成的球状颗粒，常用于铁矿石还原冶炼过程中，通过球团矿可以提高矿石炉渣性能，增加迁移速度，减少能耗。
球团矿的生产工艺主要包括原料制备、球团化、干燥和烧结等步骤。
首先，原料制备是球团矿生产工艺的关键环节。
铁矿石作为主要原料，经过粉碎、筛分等处理，得到适合球团化的矿粉。
同时，为了提高球团矿的机械强度和耐火性能，常添加一定比例的粘结剂和烧结辅助剂。
粘结剂可以使矿粉颗粒在球团化过程中粘结成球状，而烧结辅助剂则有助于球团矿在高温下形成坚固的矿石晶体结构。
接下来是球团化过程。
通常采用湿球团化的方法，即将制备好的矿粉与添加剂混合，加入适量的水进行混合搅拌，使矿粉颗粒与水充分接触，形成湿状物。
然后，通过球团化机将湿状物制成直径约为5-25毫米的球状颗粒。
球团化过程中，添加的粘结剂起到了粘结和增强颗粒的作用，且水分也能帮助球团形成。
完成球团化后，球团矿需要进行干燥处理。
常用的干燥方法有自然风干和机械干燥两种。
自然风干是将湿状物在通风良好的场地上进行晾晒，使水分蒸发达到干燥的目的。
机械干燥则通过热风或蒸汽来提供热量，使湿状物在干燥设备中迅速蒸发水分。
干燥是为了减小球团矿的含水率，提高球团矿的质量和储存稳定性。
最后一步是烧结过程。
球团矿通过高温烧结，使球状颗粒中的矿石晶体相互结合，形成一种坚固的矿石结构。
烧结温度一般在1200-1350摄氏度之间，不同矿石的烧结温度有所差异。
在烧结过程中，矿石颗粒会发生矿化反应，即颗粒内部矿石晶体的结构会发生改变，形成一种致密的结构，这样可以提高球团矿的强度和耐火性能。
总之，球团矿的生产工艺主要包括原料制备、球团化、干燥和烧结等步骤。
通过这些步骤，经过一系列的化学和物理变化，原料最终转变为坚固的球状颗粒，具备了较好的炉渣性能和迁移速度，为铁矿石还原冶炼提供了便利。
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软化性能（℃） TBS 812 1060 1093 1044 1026 1057 △TB 414 320 255 194 216 204 TS 1260 117 1174 1327 1339 1349
熔滴性能（℃） Td 1410 1375 1402 1404 1409 1413 △T 150 98 228 77 70 65 △Pm(×9.8Pa ) S 值(kpa℃) 232 148 243 105 163 240 267.6 94.12 431.2 41.50 77.52 121.0
料，采用高碱度烧结矿搭配酸性炉料（低碱度球团烧结矿＋块矿）的炉料结构，低碱 度球团烧结矿设计占炉料的25%的比例，则年需低碱度球团烧结矿215万吨，选择 265m2烧结机生产低碱度球团烧结矿。（若年产300万吨钢铁的企业，年需500万吨含 铁炉料，年需120万吨低碱度球团烧结矿，可配180m2烧结机生产低碱度球团烧结矿）。
低碱度球团烧结矿的生产技术与 经济分析
许满兴 （北京科技大学）
摘要：本文简要介绍了低碱度烧结矿的发展现状， 论述了低碱度烧结矿生产需要解决的工艺流程设 计、适宜碱度选择、工艺参数优化及经济效果分 析等四个方面的问题。在分析的基础上，得出了 高低碱度烧结矿合理搭配作为高炉炼铁的一种新 的炉料结构，可取得降低投资和运营成本的良好 效果。 关键词: 低碱度烧结矿 优化工艺参数 经济效果
1. 前言
低碱度烧结矿或称酸性烧结矿，是指碱度（CaO/SiO2）低于1.0的烧结矿，它原本是解 放初期上个世纪五六十年代的一种人造富矿。由于其产量和强度低质量也差，自上世纪七十 年代末，我国炼铁界推广高碱度（CaO/SiO2）烧结矿以来就自然淘汰了，但到九十年代由于 高碱度烧结矿的应用需要酸性炉料，在缺乏酸性球团的条件下，有些企业开始采用酸性烧结 矿（或称低碱度烧结矿）与高碱度烧结矿搭配的炉料结构。特别是国家“八五”计划（1991 －1995年）后推广小球团烧结法新工艺，高碱度烧结矿搭配低碱度球团烧结矿逐步形成了我
3. 低碱度球团烧结矿的品位和适宜碱度选择
对用于高炉炼铁的含铁原料而言，含铁品位总是质量的排头兵，是质量的核心，低碱度球团烧 结矿也不能例外，它应该接近酸性球团矿的品位，低品位显然是不合适的，因为低品位必然会导致
渣量和燃料比增加，不符合低燃料比、低碳炼铁的方针，也是不经济的。因此低碱度球团烧结矿不
能背离精料方针。碱度是决定和影响烧结矿产质量的基础，也是决定和影响低碱度球团烧结矿的一 个基本因素。因为碱度不同，烧结矿的矿物相不同造成其强度、还原性等冶金性能不同，适宜的碱 度是在一定配矿和烧结工艺操作条件下形成的，因此要确定适宜的碱度需要通过在一定条件下的烧
酒钢低碱度球团烧结矿的质量状况
MgO SiO2 11.37 11.02 11.02 11.53 10.44 3.33 3.67 3.23 3.14 2.98 900℃ RI(%) 29.9 42.6 47.1 56.8 69.3
RDI+3.15
软化性能 （℃） TBS 1026 1038 1045 1041 1043 △TB 157 117 99 115 121 TS 1150 － － 1299 1271 Td 1425 － － 1409 1408
国高炉炼铁合理炉料结构的一种形式，因此才有目前像济钢、北钢、建邦集团等企业生产中
出现的酸性烧结矿生产。 大量的试验研究和生产实践均证明，低碱度烧结矿与高碱度烧结矿相比，存在着产量 （利用系数）低、固体燃耗高、成品矿强度低、 FeO含量高、质量差等诸方面的问题。我们 现在所说的低碱度烧结矿已经不是解放初期的酸性烧结矿了，而是指低碱度球团烧结矿。低 碱度球团烧结生产技术需要解决的有如下四个方面的问题：（1）工艺流程设计 （2）适宜碱 度选择 （3）烧结工艺参数优化（料层厚度、配水配碳、抽风负压、机速和成品矿FeO控制等） （4）投资与效果 也即采用该工艺的经济效果分析。本文将对这些问题逐一进行分析和讨论。
表4 鞍钢、沙钢等企业球团矿与烧结矿生产成本比较
烧结矿质量与生产成本 企业名称 TFe 鞍钢 沙钢 首钢京唐 57.11 56.39 56.64 CaO/SiO2 1.99 2.16 2.03 原 材 料 （元/t） 806.40 1063.44 937.07 生产成本 （元/t） 912.68 1242.27 1069.27 TFe 63.40 63.44 65.88 球团矿质量与生产成本 SiO2 5.43 6.64 3.76 原 材 料 （元/t） 940.54 1487.27 1295.91 生产成本 （元/t） 1065.12 1581.00 1400.85 球团矿 与烧结矿 成本比较
熔滴性能（℃） △T △Pm(×9.8Pa ) S 值(kpa℃) 275 － － 110 137 593 － － 193 275 146.3 － － 154.2 302.1
(%)
97.2 95.2 95.4 95.7 84.7
酒钢根据试验研究的具体情况，自1996~1999年生产低碱度球团烧结 矿的适宜碱度分别选择为0.36、0.52. 由表1酸性烧结矿与低碱度球团烧结 矿的质量对比可见，低碱度球团烧结矿的质量明显优于酸性烧结矿的质 量。由此应树立低碱度烧结矿的生产离不开先将粉矿制成小球团，或强 化制粒以觧决低碱度混合料透气性差难烧的问题。
衡，在项目设计时应重点考虑适宜碱度和成品矿品位的选择和确定。
4．低碱度球团烧结矿生产工艺参数的优化
信钢和济钢等企业高低碱度烧结矿生产技术指标的对比列于表3 表3 低碱度烧结矿与高碱度烧结矿生产技术指标对比
企业 名称 CaO /SiO2 TFe FeO SiO2 MgO 利 用 系 数(t/m2•h) 信阳 钢铁 济南 钢铁 北营 钢铁 0.72 1.72 0.59 1.87 0.40 1.95 60.47 55.72 58.04 55.15 62.53 53.71 15.9 9.8 13.91 8.56 14.89 6.74 5.81 5.69 7.38 5.27 8.12 6.37 1.79 1.97 2.83 2.92 0.91 1.34 1.26 1.65 1.08 1.71 烧结生产技术指标 转 鼓 指 数+6.3(%) 67 73 70.6 73.24 71.67 76.75 固体燃 耗(kg/t) 62.0 50.0 50.02 41.07 71.72 54.61 料层厚度 (mm) 450 650 550 700 330 580
碱度球团烧结生产的重要环节。
4.2 优化水和碳的配加
烧结生产水碳是保证，制成球团矿的水分一般磁铁矿球团为9％±0.25％，生产小 球显然按成球的规律：“水小球小，水大球大”，故小球的水分应低于8%，控制在7 ％－7.5％的水平，而比一般烧结生产的混合料6%左右要高一些。由表3可见，几家钢 铁企业的低碱度球团烧结矿或酸性烧结矿生产，配碳明显高于高碱度烧结矿的53kg固 体燃耗，可以考虑固体燃耗为55kg/t左右为宜。
工艺参数。从今年建邦集团低碱度烧结矿的生产状况分析，料层厚度可控制在600~650mm，固体燃
耗为55kg/t，转鼓指数可达68%以上，FeO含量为13%~14%的水平。 为确保低碱度烧结矿有较高的产质量，就必须制好粒，制好粒造好球使料层具有良好的透气性， 为此必要时可考虑配加少量的优质膨润土作黏结剂（建邦集团采用炼钢污泥强化制粒），将混合料
制成5－10mm的小球团，由于混合料均制成了小球，会造成烧结过程碳的燃烧困难，导致高配碳，
影响垂直烧结速度，因此小球烧结必须实现燃料分加，在混合料中内配50％的燃料，还有50%造球 后分加到滚动的球表面，同时还要采用较高质量的偏析布料器布好料，形成均匀烧结的透气性条件， 保证小球团的料层厚度达到600mm 以上，以上三个因素（造好球、燃料加分、偏析布料）是搞好低
4.3 优化烧结操作：适当加大负压和放慢机速
抽风负压和机速的关系历来处于对立的矛盾中，两者的优化应立足于厚料层和低 配碳，这可以通过低碱度小球烧结杯试验进行调整和掌控，为适应低碱度难烧的特点， 总的是适当加大抽风负压放慢台车行走速度，以使成品矿具有较高的强度。
5.低碱度球团烧结工艺的经济效果分析
5.1 低碱度球团烧结矿生产规模的设计：年产500万吨生铁的企业需要850万吨含铁炉
由表3可见，低碱度烧结矿比起高碱度烧结矿，料层厚度薄（比高碱度烧结矿薄25% 以上）、固体燃耗高、产量低（垂直烧结速度慢）、成品矿强度低、FeO含量高等质 量方面的问题。因此为了改善低碱度烧结矿的生产，必须优化低碱度烧结矿生产的工 艺参数。
4.1 优化料层厚度 工艺参数的优化首先要考虑的是料层厚度，因为料层厚度是生产高强度低FeO高还原性烧结矿 的基础。但由于低碱度、配料时添加熔剂所剩（生石灰）无几，会造成制粒不好，混合料粒度-1mm 部分会比高碱度烧结矿的高出30%以上，使料层透气性恶化。北钢公司生产高碱度烧结矿的料层厚 度为580mm，生产酸性烧结矿时被迫降低至330mm，料层厚度大幅度下降，导致配碳升高，燃烧带 加宽，进而又增大了料层透气阻力，使垂直烧结速度大幅度下降，产量和利用系数明显降低。料层 薄、配碳高的后果是成品矿FeO含量明显升高，所以说，料层厚度是保证低碱度烧结矿产质量的关键
5.2低碱度球团烧结矿投资估算： 新建年产220万吨球团设备需投资4.5亿人民币，改造265m2烧结机 为低碱度球团烧结矿生产，需建一个造球车间，增设4×Ф7m圆盘造球机、 上配料、输送和外配燃料、偏析布料设备，还需考虑上一台Ф4×15m的 烘干机和燃料分加设备，估算投资3500万元人民币左右，显然对烧结机 作技术改造的方案将会大大节省投资。山西建邦集团通才工贸公司的实 践证明，可以不建球团车间，仍采用圆筒混合机强化制粒，增设燃料分 加，可节省一大笔技术改造费，也可以达到比较好的效果。 5.3低碱度球团烧结矿与酸性球团矿生产经济效果比较： 一台265m2烧结机日产可达8450吨烧结矿，技术改造后生产低碱度 球团烧结矿其产量会下降25％左右，日产将会下降到6340吨左右，能满 足220万吨酸性炉料的需求。同样，一台180m2的烧结机也能满足年产120 万吨低碱度球团烧结矿的需求。 生产成本费用的比较：鞍钢和沙钢等七家企业烧结矿和球团矿生产 成本费用比较列于表4