1、6 球团工艺过程,球团工艺过程包括： 原料准备 配料 混 合造球焙烧 球团矿,6 球团工艺过程,球团原料的粒度和粒度组成适宜的水分均匀的化学成分是生产优质球团矿的三个重要因素，也是原料准备的要求。,6 球团工艺过程,6.1 原料准备,球团矿生产的原料主要是精矿粉和若干添加剂，如果用固体燃料焙烧则还有煤粉或焦粉。这些原料均需要经过准备处理， 它包括：,（1）原料细磨,（2）水分调整,（3）矿石中和,6 球团工艺过程,1）精矿粉（或富矿粉）磨到-200目80%，上限98%，上限80%，上限1mm；3）固体燃料磨至 -0.5mm。,（1）原料细磨,球团工艺对原料的要求,6 球团工艺过程,（1）原料细
2、磨,球团原料磨矿原则,1）当含铁原料为赤铁矿、褐铁矿或混合矿时，或外购铁矿石为主时，易采用干磨。,2）熔剂与燃料的磨矿采用专用干式磨矿设备。,3）闭路磨矿流程用于水力旋流器（湿磨） 或风力分级机（干磨） 进行磨后产物的分级。,6 球团工艺过程,（1）原料细磨,磨矿方式选择,湿式闭路磨矿电耗最低； 干式开路磨矿电耗最高； 湿式开路磨矿费用最低； 干式闭路磨矿投资最大。,6 球团工艺过程,1）磁铁矿和赤铁矿适宜水分范围：1215%； 褐铁矿适宜水分范围：17%；2）选矿后的铁精矿需经脱水处理，脱水设备为圆筒式或圆盘式真空过滤机；3）精矿脱水后，需再用圆筒干燥机干燥。,（2）水分调整,6 球团工艺过
3、程,现代化的球团厂多采用中和料场的堆取料机实现含铁原料的中和。保证原料化学成分的稳定。0.3%,（3）矿石中和,6 球团工艺过程,6.2 配料、混合和造球,精矿和熔剂：圆盘给料机（给料、控制下料量）+电子皮带秤 膨润土：螺旋给料机+电子皮带秤,（1）配料,6 球团工艺过程,6.2 配料、混合和造球,一段轮式混合+二段强力混合,（2）混合,6 球团工艺过程,6.2 配料、混合和造球,圆盘造球机或圆筒造球机,（3）造球,生球焙烧前要进行筛分，筛出的粉末返回造球盘上重新造球。带式焙烧机用固体燃料焙烧时，生球加到焙烧机以前，其表面滚附一层固体燃料。,6 球团工艺过程,焙烧过程可分为：干燥、预热、焙烧、
4、均热和冷却。上述过程在竖炉上是从上到下垂直分布的；带式焙烧机上依次沿台车前进的方向水平分布；链篦机-回转窑上分别在三个不同的设备中进行。,*球团高温固结常规三大方法： 竖炉球团法、带式焙烧机法以及链篦机-回转窑法。,6 球团工艺过程,竖炉是最早采用的球团矿焙烧设备。优点：结构简单、投资少、热效率高、操作维修方便。缺点：单炉能力小（50万t/年） 、产品质量差（受热不均）、原料适应性差。,6.3 竖炉法焙烧球团矿,6.3.1 概述,竖炉规格用炉口断面积表示。如8m2、16m2等。竖炉有效高度约20m，球团在炉内运行时间约4h。,6 球团工艺过程,（1）按剖面结构竖炉分为：,6.3.2 竖炉类型,
5、圆形竖炉和矩形竖炉； 矩形布料、横向布料和直线布料。,整个高度具有相同截面 炉子到燃烧室有空气通道,1）瑞典竖炉,可使气体沿炉子断面较均匀分布 但冷风引入的灰尘使燃烧室操作困难,6 球团工艺过程,（1）按剖面结构竖炉分为：,6.3.2 竖炉类型,火道口以下增大，然后收缩 无通风管道,2）美国竖炉,6 球团工艺过程,（1）按剖面结构竖炉分为：,6.3.2 竖炉类型,火道口以下增大，然后不变 有通风管道,3）日本竖炉,6 球团工艺过程,6.3.2 竖炉类型,1）焙烧风在炉子两侧吹入，冷却风由炉子下部吹入；2）冷却风经预热后部分作为助燃风流入燃烧室与煤气混合燃烧，部分流入焙烧带与来自燃烧室的焙烧风混
6、合；由于受焙烧带温度的限制，冷却风量不可能过大。,6 球团工艺过程,6.3.2 竖炉类型,3）由于没有干燥带，湿球团直接入炉焙烧，焙烧过程中球团水分的蒸发占用了大部分本应用来焙烧的热量，造成断面气流不均匀，中间料层烧不透，易形成死料柱。为避免焙烧风吹不透和断面气流不均，只能维持低产量运行,6 球团工艺过程,电耗高，达50kWh/t。主要由于料柱高，气流阻力大，风机压力高。采用高热值燃油或天然气为燃料，且仅限于焙烧磁铁矿。排料口中心下料较快，两侧相对缓慢，使球团在炉内停留时间不同，球团焙烧不均。横向布料，布料时间长且不均匀。,国外竖炉缺点：,6.3.2 竖炉类型,6 球团工艺过程,（1）按剖面结
7、构竖炉分为：,6.3.2 竖炉类型,导风墙+干燥床,4）中国竖炉,消除断面中心的生料柱 降低冷却风通过料柱的阻力 增加了冷却风量 强化生球干燥,20世纪70年代济钢发明了导风墙+干燥床，即在竖炉的中间设置导风墙，炉顶设置干燥床。,6 球团工艺过程,6.3.2 竖炉类型,首先，使完成冷却的冷却风在炉内短路直接流入导风墙，克服了对球团焙烧的影响，为竖炉强化冷却创造了条件 其次，使炉内气流分布合理，保证了足够稳定的均热带，有效避免了中心死料柱，使成品球团的质量得以保证,*导风墙+干燥床的优点：,6 球团工艺过程,6.3.2 竖炉类型,再次，焙烧完毕的焙烧风与来自导风墙的冷却风混合作为热源预干燥烘干床
8、上的生球团，不但使竖炉内球团料层的透气性得以改善，而且提高了竖炉的热效率 最后，导风墙的设置使整个炉子可控，实现了竖炉高效生产所需的气流分布模式,*导风墙+干燥床的优点：,导风墙+干燥床的设置，既强化了球团干燥和冷却，又使炉子具有较高的可控性，竖炉实现了干燥、焙烧与冷却一体化，提高了竖炉的利用系数。,6 球团工艺过程,6.3.2 竖炉类型,1）从炉窑热工角度来看，导风墙+烘干床的设置使炉内气体流动较复杂； 2）竖炉在实际生产过程中冷却风不一定全部流入到导风墙内，还有可能上行穿过均热带流入焙烧带； 3）而焙烧风不一定全部流入焙烧预热带，还有可能下行穿过均热带后流入导风墙。,*导风墙+干燥床的缺点
9、：,6 球团工艺过程,炉内设有导风墙和干燥床。 采用低真空度风机。 低热值的高炉煤气及较低焙烧温度操作。,我国竖炉特点：,6 球团工艺过程,（2）按冷却风方式分为： 高炉身竖炉、中等炉身竖炉和矮炉身竖炉。,6.3.2 竖炉类型,1）高炉身竖炉无外部冷却器；排矿温度可在100以下；结构复杂，投资和动力消耗高,6 球团工艺过程,（2）按冷却风方式分为：,6.3.2 竖炉类型,2）中等炉身竖炉球团矿先经炉内冷却，再进入小型外部冷却器；料柱缩短，阻力减小，风量较均匀,6 球团工艺过程,（2）按冷却风方式分为：,6.3.2 竖炉类型,3）矮炉身竖炉设外部冷却器和预热交换器；废热充分利用。,6 球团工艺过
10、程,6.3.3 竖炉工艺,竖炉是一种按逆流原则工作的热交换设备。,*竖炉工作过程：,生球在炉顶通过辊筛筛去小于5mm的粉末后，用布料器均匀地布在炉口。,6 球团工艺过程,生球在下降过程中不断受到上升热气流的干燥和预热，到达火道附近时，受到由两侧燃烧室产生并从火道喷入的高温废气的焙烧，在火道以下经过一段时间的均热后，受到由下部鼓入的冷风的冷却。,*竖炉工作过程：,6.3.3 竖炉工艺,6 球团工艺过程,被冷却下来的球团矿中会有一部分粘连的大块，通过下部辊式破碎机破碎后排出炉外。,*竖炉工作过程：,6.3.3 竖炉工艺,竖炉正常操作最重要的条件：炉料应具有良好的透气性。,生球必须松散而均匀地被布到
11、料柱表面,6 球团工艺过程,（1）布料,6.3.3 竖炉工艺,将生球顺利送入竖炉干燥带；尽量使不同粒径大小的生球均匀分布而使炉料具有良好的透气性，以有利于炉内温度和气流分布。,1）布料的目的,2）布料的类型,矩形布料；横向布料；直线布料。,6 球团工艺过程,布料器既沿竖炉宽度方向又沿长度方向行走布料料线贴近炉壁自动布料，料面呈深V形，中心低，靠近炉壁高。纵向中心线周围的温度达不到球团矿所需的焙烧温度。,矩形布料,2）布料的类型,6 球团工艺过程,横向布料,2）布料的类型,国外竖炉多采用，也叫做“之”字形布料。,使用由大车和小车组成的可作纵横向往复移动的梭式布料机，沿宽度方向将生球布成一行行横向
12、小沟谷。,6 球团工艺过程,横向布料,2）布料的类型,a.布料机上装有料面探测器，控制行走和布料速度，保持料面平坦和控制料面高度 b.炉内温度和气流分布得到改善,6 球团工艺过程,布料车行走线路与布料线路平行。 简化布料设备、提高作业率、缩短布料时间 皮带易烧损,直线布料,由于炉口干燥床措施的实现，中国竖炉采用只作往复直线移动的带小车的布料机。,2）布料的类型,6 球团工艺过程,（2）干燥和预热,从料柱表面到120-150mm深度，生球干燥，停留时间4-6min,120-150mm到约500mm深度，生球预热，停留时间15-20min,500mm以下，生球进入焙烧阶段。,1）国外竖炉无专门干燥
13、设备，依靠上升热废气干燥和预热。,6 球团工艺过程,（2）干燥和预热,中国竖炉采用干燥床作为生球干燥设备，依靠预热带热废气和导风墙热风进行干燥。,2）中国竖炉,生球干燥料层厚度约150-200mm,混合热风温度550-750,干燥时间5-6min,生球经干燥后，按自然堆积角向炉体中心滚动，小球和粉末聚集在炉壁附近，大球滚向中心导风墙处。,6 球团工艺过程,（2）干燥和预热,干燥床的优点：,1）实现边壁粉料，中心球料，抑制边缘气流的过分发达；,2）扩大干燥面积，实现薄层干燥；,3）炉口温度降低（ 200），减轻布料皮带烧损；,4）干燥与预热分开，稳定竖炉操作。,2）中国竖炉,6 球团工艺过程,（
14、2）干燥和预热,对于热敏感性高的球团，必须扩大干燥面积，如：采取三层炉篦结构的干燥床。,2）中国竖炉,6 球团工艺过程,（3）焙烧,1）焙烧段热量来源：冷却段回收的高温球团矿的显热；磁铁矿氧化放热；占总热量的40%；燃料在燃烧室燃烧放热；固体燃料放热；固体燃料量一般约1%。,6 球团工艺过程,（3）焙烧,2）焙烧温度国外球团竖炉最佳焙烧温度约13001350，中国竖炉燃烧室温度约1150 ，原因是：国内磁铁矿精矿铁品位较低，SiO2较高，过高温度易粘接；中国竖炉采用低热值高炉煤气为燃料；由于Fe3O4氧化放热，球团矿的实际温度高于燃烧室废气温度，可达12001300；中国竖炉具有导风墙和干燥床
15、的特有结构。,整个竖炉断面上温度均匀分布是获得优质球团矿的先决条件。,6 球团工艺过程,（3）焙烧,竖炉内气流分布状况直接影响炉内断面上的温度分布料柱对气流的阻力作用，限制燃烧气流从炉墙向料柱中心的穿透；局部抑制了热量的传递，影响温度分布；燃烧室气流流速应保证竖炉断面温度分布的均匀性，流速越大，穿透能力越强，断面温度越均匀。3.7-4.0m/s流速过小：穿透能力弱，中心焙烧温度过低；流速过大：电耗增加，炉料喷出或料层表面流态化。,3）竖炉焙烧中气流状况,6 球团工艺过程,（3）焙烧,气流分布状况是限制竖炉大型化发展的重要原因之一竖炉宽度过大，竖炉中心气流较弱，中心易形成“死料柱”。下部冷却风全
16、部穿过焙烧带时，影响焙烧带的高度和温度的稳定性，干扰甚至破坏焙烧过程。由于边缘效应，冷风沿炉壁上升，与燃烧室热气流相撞，减弱热气流的穿透能力，使炉内截面温度不均匀分布，导致球团质量的不均匀。,3）竖炉焙烧中气流状况,气流要保证不低于氧含量2-4%的氧化气氛,6 球团工艺过程,（3）焙烧,导风墙在焙烧中的作用大部分冷风从导风墙导出，减少经过火道口的冷却风量，燃烧室压力显著降低；燃烧室吹出的热气体流量增加，有利于对料柱的穿透，使焙烧带高度及温度稳定。,导风墙一般是用高铝砖砌成有多个通风孔的空心墙，寿命较短，只能使用68个月。托梁为水冷却钢梁，68根的厚壁无缝钢管组成（两排）。,3）竖炉焙烧中气流状
17、况,燃烧室压力仅约10000Pa，比国外低1/3-2/3,6 球团工艺过程,球团在竖炉焙烧过程中必须具有足够的强度因为竖炉料柱高，生球在炉内受到挤压和摩擦，如强度不够而破裂，将恶化炉内透气性和正常的气流分布，使炉况不顺，产量和质量都受影响。,4）竖炉对原料的要求,（3）焙烧,6 球团工艺过程,竖炉温度须控制在一较窄的范围内由于结构上的局限性，竖炉的温度控制比较困难，当矿物软化温度低或要求较高的焙烧温度时，因温度波动球团易结块和悬料，破坏炉内气流的正常分布。,（3）焙烧,因此，竖炉对原料的要求比较苛刻，目前只适用于焙烧磁铁矿生球，用竖炉来焙烧要求较高焙烧温度的赤铁矿生球和含SiO2脉石较多的磁铁
18、矿熔剂性球团还有困难。,6 球团工艺过程,（4）冷却,竖炉冷却风的鼓入位置 竖炉下部由一组摆动的齿辊隔开，齿辊起松动料柱、支承和破碎作用。冷却风从齿辊标高处鼓入竖炉，使球团矿冷却。,导风墙对竖炉冷却的作用 有导风墙的竖炉，冷却风由导风墙导出，使得风量在冷却带整个截面分布较均匀。并且在风机压力降低的情况下，鼓入风量反而增加，提高了冷却效率。风机电耗比无导风墙竖炉低3040%。,冷却占竖炉容积的50%以上。,6 球团工艺过程,竖炉冷却的缺陷 一吨成品球团矿从1000冷却到150，需要消耗冷却风1000m3。但在实际操作中，一般只能达到600800m3/t（因此排矿温度较高）。 排出竖炉的球团矿如果
19、温度过高， 可以再次采用炉外冷却机进行进一 步的冷却。,6 球团工艺过程,思考题：中国竖炉具有什么典型的特点？其作用是什么？,6.3.3 竖炉工艺,答：中国竖炉具有如下特点：炉内设有导风墙和干燥床；采用低真空度风机；低热值的高炉煤气及较低焙烧温度操作。中国竖炉采用干燥床干燥生球，提高了干球质量，防止了湿球入炉产生变形和彼此粘接的现象，改善了料层的透气性，强化生球干燥。 1）实现边壁粉料，中心球料，抑制边缘气流的过分发达； 2）扩大干燥面积，实现薄层干燥； 3）炉口温度降低，减轻布料皮带烧损； 4）干燥与预热分开，稳定竖炉操作。导风墙消除了断面中心处的生料柱；减少了冷却风通过料柱的阻力；增加了炉
20、内冷风风量。,6 球团工艺过程,*本钢16m2球团竖炉(50万t/a),6.3.4 生产实例,6 球团工艺过程,（1）原料及燃料,6.3.4 生产实例,密封式罐车运输 气动机输送,6 球团工艺过程,（2）配料及混合,6.3.4 生产实例,精矿槽2个+膨润土矿槽2个,容积：200m3+240m3,6 球团工艺过程,（2）配料及混合,6.3.4 生产实例,铁精矿：2000mm圆盘给料机+电子皮带秤 膨润土：480mm圆盘给料机+螺旋输送机,6 球团工艺过程,（2）配料及混合,6.3.4 生产实例,强力混合机+轮式混合机,6 球团工艺过程,（3）造球,6.3.4 生产实例,4个混合矿槽：容积40m3
21、,100mm单辊松料器,1700mm圆盘给料机,5500mm圆盘造球机,辊式筛分机,6 球团工艺过程,（3）造球,6.3.4 生产实例,6 球团工艺过程,（3）造球,6.3.4 生产实例,6 球团工艺过程,（4）焙烧,6.3.4 生产实例,直线布料,干燥床干燥（650）,燃烧室（1100-1150）,炉内冷却,570mm齿辊排料,球团矿（500）,炉内焙烧（1200-1250）,6 球团工艺过程,（5）冷却与筛分,6.3.4 生产实例,竖式冷却器冷却 电磁振动给料机下料 热振动筛筛分,球团矿冷却至约100 -6mm球团作为返矿至烧结车间，+6mm成品球团贮存于5个成品矿槽，火车运往高炉,6 球
22、团工艺过程,6.3.4 生产实例,（5）冷却与筛分,1）竖冷器工作过程,一冷：球团矿500300，热废气约350，用于预热助燃风 二冷：300100，热废气约125 ，直接排放,6 球团工艺过程,（5）冷却与筛分,6.3.4 生产实例,2）竖冷器工作原理,借助于高度差，利用重力对冷却料层做功。使物料沿着规定的工作区域从上向下流动，形成动料层，气流与球团矿之间进行良好的热交换。,6 球团工艺过程,生球料层薄（200-400mm）。 工艺气流及料层透气性所产生的波动影响较小，且能消除。 原料适应性强。 可采用不同的燃料和烧嘴，选择余地大。 热气流循环利用，能耗较低。 单机产量大，可实现大型化。,6
23、.4 带式焙烧机法焙烧球团矿,6.4.1 概述,带式焙烧机的工艺特点是：干燥、预热、焙烧、均热和冷却等过程均在同一设备上进行，球层始终处于相对静止状态。,6 球团工艺过程,6.4.1 概述,带式焙烧机台车上的生球依次经过干燥、预热、焙烧、均热和冷却，形成成品球团矿。各段的长度根据原料条件有所不同，大致比例为：干燥段占总长度的1833%，温度不高于800，预热、焙烧和均热段共占3035%，预热段温度不超过1100，焙烧段约为1250。冷却段为3343%。,（1）带式焙烧机与带式烧结机的异同,1）结构相同,6 球团工艺过程,6.4.1 概述,供料采用多辊布料器，为了防止台车被高温气流烧蚀，设有铺边
24、料和铺底料供应系统。,（1）带式焙烧机与带式烧结机的异同,2）布料方式与供热方式不同,6 球团工艺过程,6.4.1 概述,带式焙烧机可以用固体燃料、气体或液体燃料作为热源。固体燃料：将固体燃料粉末滚附在生球表面，经点火燃烧，供给焙烧所需要的热量。气体或液体燃料：燃料在台车上部的机罩内燃烧。产生的高温废气被抽风机抽过料层进行焙烧。混合燃料：也可以在采用气体或液体燃料的同时，在生球表面滚附少量固体燃料。,（1）带式焙烧机与带式烧结机的异同,2）布料方式与供热方式不同,6 球团工艺过程,*带式焙烧机燃料的变化,1）初期的带式机焙烧球团法，多以生球团表面粘附的细粒焦粉或煤粉作燃料，经点火后进行抽风或鼓
25、风焙烧 2）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 3）现代带式机焙烧球团法多使用天然气或重油作燃料,4）进入20世纪80年代后，由于液、气燃料价格不断上涨，球团矿生产成本上升，开始在生球团中配入少量细磨无烟煤或焦粉。,6 球团工艺过程,焙烧过程气体介质的流向发展： 1）最初的全抽或全鼓型 2）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 充分利用冷却段和焙烧段热废气的物理热，使球团焙烧过程的燃料消耗大大降低,台车上使用小粒成品球团矿铺边铺底，不但保护了台车，延长了台车寿命，而且保证了台车上生球的充分焙烧，使球团质量趋于均匀,6.4.1 概述,
26、（2）带式焙烧机的气流系统,6 球团工艺过程,6.4.1 概述,冷却段采用鼓风冷却，冷风通过球层后，使800900的热球冷却到150；同时冷空气被加热产生750800的高温热风和约200的低温热风。,（2）带式焙烧机的气流系统,带式焙烧机焙烧球团的气流系统非常复杂。采用不同燃料的带式焙烧机，其气流系统各不相同；采用同一种燃料的带式焙烧机，也有各种不同的气流系统。,6 球团工艺过程,6.4.1 概述,抽风系统需要许多耐高温（500600）风机，同时台车篦条受高温废气的冲击作用，需要用耐热合金钢制作，增加了焙烧机的成本。,（2）带式焙烧机的气流系统,1）冷却段高温热风一部分作为预热和焙烧段燃料燃烧
27、的一次空气和二次空气；一部分直接供均热段使用。2）冷却段低温热风供鼓风干燥段使用。3）焙烧和均热段的热废气引至干燥段后半部抽风干燥使用。,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,带式焙烧机包括主机和布料器、燃烧室、炉罩、风箱、风机等附属装置。典型的D-L型带式机主要设备： 带式机主机由头、尾星轮，上、下轨道和在轨道上运行并组成连续链带的若干台车组成。 台车是对球团矿进行焙烧的车体。上面安装有箅条，以使气体介质穿过球层。 篦条和两侧挡板用耐热钢制成。 辊式布料器由数十支同向运转的辊子组成，运送生球团并将其逐次均匀地铺到台车上，可筛除生球团中不合格的小粒部分。,6 球团工艺过程,6.4.2
28、带式焙烧机工艺,风箱是向台车上的球层供气或抽走废气的箱体，位于带式主机上轨道的下方，分别与风机相连。 风箱上的滑道与台车体下的滑板接触可起密封作用。一般以风箱的总有效面积代表带式机的大小。 燃烧室是供液、气燃料燃烧用的耐火砌体。位于带式主机预热、焙烧带的上方，产生高温气体介质作球团焙烧的热源。 炉罩供收集由台车下鼓入的废气或向台车供给气体介质之用。位于台车上方，分别与燃烧室、风机相连，按工艺要求分成几段，不同温度的工作区段衬有不同的耐火材料。 风机大部分是高温风机，用以抽走废气或向台车供风。,带式焙烧机-优点,1）球团焙烧的整个工艺过程干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成，具有工艺过程简单
29、、布置紧凑，为实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。 2）能适应扩大生产规模的要求和实现大型化的要求。其最大已达到750m2，单机产量达500万t以上。 3）对原料的适应性强。因为焙烧过程中，球团处于静料层状态，不会因升温过程中球团强度的变化和球与球之间的相对运动而产生粉末。因而基本适应于所有的矿种。 4）由于热系统的合理设置和管路短，带式焙烧机的热耗可以达到较低水平,带式焙烧机-缺点,1）耐高温特殊合金钢的用量大、档次高。在目前国产化的条件下有较大的难度，特别在质量方面很难保证。 2）在生产过程中，对原料的稳定性要求高。由于焙烧（干燥、预热、焙烧、冷却）的全过程均在同一个设备上
30、进行，靠调整机速来改变球团在各阶段的停留时间是不可能的。除非改变上部炉罩的分段和风箱的配置，这将是十分麻烦的。因而带式焙烧机的建设一般适合于大型矿业公司和原料供应长期相当稳定的钢铁厂。 3）成品球团的质量不均匀。上下料层在各段炉罩的最高温度下停留时间相差很大，因而影响成品球团矿的最终强度。另外，炉罩内温度在台车上存在边缘效应，也会影响球团矿质量。,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（1）固体燃料鼓风带式焙烧机法,当火焰前峰到达料层表面时，再铺上一层生球，继续鼓风。操作过程重复进行，直到料层厚度达到800mm。 机尾冷却。,特点：台车与篦条始终不同赤热物料或高温气流直接接触。球团质量
31、差,铺底料+煤粉，抽风方式点燃煤粉。 外滚煤粉的第一层生球铺到点燃的煤粉上面，料层厚约200mm。风流改为鼓风方式。,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（2）Mckee型带式焙烧机法,不同：较长的点火炉罩；焙烧机台车铺有边料和底料以防止过热。,特点：只限于处理磁铁矿，所需焙烧温度较低。,原始式,工艺过程与抽风烧结工艺基本相似。,固体燃料 抽风冷却,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（2）Mckee型带式焙烧机法,1）采用辊式布料器与辊筛，使料层具有较好透气性。 2）抽风冷却改为鼓风冷却。 3）燃料改为燃油或气体，不再使用固体燃料煤。 4）增大焙烧机有效面积。,改进式,6
32、 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,1）圆盘造球机制备生球。 2）采用辊式筛分布料机，对生球起筛分和布料作用，并降低生球落差，节省膨润土用量。 3）采用铺边料和铺底料的方法。 4）生球采用鼓、抽风干燥工艺。,5个特点：,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,5）采用鼓风冷却，台车和底料首先得到冷却，冷风经台车和底料预热后再穿过高温球团料层，避免球团矿冷却速度过快，使球团矿质量得到改善。,最突出的特点是能适应各种不同类型矿石生产球团矿。根据不同的矿石种类采用不同的气流循环方式和换热方式， 分为
33、以下四种类型：,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,鼓风循环和抽风循环混合使用，提高热能的利用，使冷却段热风直接循环换热。适宜处理赤、磁铁矿混合精矿。,第一种类型,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,改动后炉罩内换热气流全部采用直接循环，取消了炉罩换热风机，将较冷端气流直接排入烟囱。处理磁铁矿精矿球团。,第二种类型,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,适于生产赤铁矿球团矿。增大了焙烧机面积。炉罩换热气流全部直接循环。将抽风预热和抽风均
34、热区的热风引入干燥区循环。,第三种类型,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,适于处理含有有害元素的铁矿石球团。可从高温抽风区排除废气，以消除某些矿物产生的易挥发性污染物对环境的污染，如砷、氟、硫等，亦可处理含有结晶水的矿物。,第四种类型,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,以煤代油带式焙烧机,将煤破碎到一定粒度范围，通过特制煤粉分配器在鼓风冷却段两侧用低压空气将煤粉喷入炉内，并借助于从下而上鼓入的冷却风，将煤粉分配到各段中燃烧。,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）Lur
35、jieDelef型带式焙烧机法,煤粉在带式焙烧机内有三种燃烧形式：固定层燃烧，它发生在煤的重力大于风力的情况下，煤粒停留在球团料层顶部，在随台车移动至焙烧机的卸料端的过程中燃烧。流态化燃烧，或称沸腾燃烧，它发生在煤的重力与风力相当的情况下，煤在悬浮状态中燃烧。飘飞燃烧，它发生在风力大大超过煤粉重力的时间范围内。,以煤代油带式焙烧机,6 球团工艺过程,6.4.2 带式焙烧机工艺,（3）LurjieDelef型带式焙烧机法,该工艺要求：煤粉必须有合理的粒度组成;煤的灰分熔点要高于球团焙烧温度;对烟煤、无烟煤、褐烟等无特殊要求均可使用该流程可大大降低球团矿成本。,以煤代油带式焙烧机,6.4.3鞍钢带
36、式焙烧机球团工艺实例原国内最大带式机焙烧球团，面积321.6m2，宽3.5m，从澳大利亚罗布河球团厂引进1）工艺流程，见图6-262）各工艺过程原料接受和贮存*铁精矿（大孤山磁选精矿、浮选精矿，烧结总厂自产精矿，弓长岭磁选精矿）中和仓库（192.824m）*菱镁矿火车运至总厂受矿槽皮带机运到球团车间*膨润土吉林刘房子钠基、辽宁黑山钠基火车运到配料车间气动运输到配料槽,6 球团工艺过程, 原料准备*铁精矿干燥 进厂水分10.511%，干燥后约8.5% 圆筒干燥机3.624m，混合煤气燃烧产生热废气，干燥机进口温度700，出口120*菱镁矿进厂粒度80mm，水分5%2台2.410m中卸式烘干磨，5
37、m的选粉机分级干磨后细度为-200目，水分1% 配料自动称重配料*自动配料系统由美国贝利公司的N-90集散型控制系统控制 混合二段工艺，轮式+1.85.0m强力混合, 造球* 7台6m造球盘，台时产量65t 焙烧*布料：生球经集料皮带、摆动皮带、宽皮带、辊式布料机， 保证台车宽度方向料层一致，经辊式布料后，-5mm粒级返回混合矿槽，合格球布于焙烧机上；底料和边料通过电动给料布到台车侧板和篦条上*焙烧：321.6m2，利用系数0.817t/m2h，总焙烧时间38min,主要工艺参数,特点： a.鼓风干燥风源为二段冷却废气（150 左右），含尘少，有害气体或S少，降低环境污染 b.采用一冷热风（8
38、00左右）吸入到燃烧器内作助燃风，既可提高T燃，又可提高含O2，节能 c.采用混合煤气燃烧供热，热值低，理论焙烧温度低，达不到1300 ，又不能过多鼓入二次风（含O2低） d.增设事故风机，因故停机时，开启事故风机，向焙烧段鼓入冷风，防止台车塌腰和篦条烧坏成品筛分及运输从成品中筛分一部分作为铺底料、边料，-5mm送烧结，515mm送高炉炼铁,6 球团工艺过程,6.5 链篦机-回转窑法焙烧球团矿,6.5.1 概述,链篦机-回转窑球团法是一种联合机组生产球团矿的方法。主要特点：生球的干燥预热（链篦机）、预热球的焙烧固结（回转窑）、焙烧球的冷却（冷却机）分别在三个不同的设备中进行。链篦机利用冷却机余
39、热及回转窑排除的热气流对生球进行鼓风干燥及抽风干燥、预热氧化；回转窑焙烧温度高，加热温度均匀，不受矿石种类的限制，可以得到质量稳定的球团。,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,生球经多辊布料器布在链篦机上，球层厚度大约为180220mm，随同篦条向前移动。在干燥室，生球被从预热室抽过来的250450的废气干燥，然后进入预热室，被从回转窑出来的10001100氧化性废气加热，发生部分氧化和再结晶，具有一定的强度，再进入回转窑焙烧。,工艺过程：,1）链篦机,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,随着窑体的旋转，球团在窑内滚动，并向排料端移动。烧嘴在排料端，可使用气体或液体燃料
40、，也可以用固体燃料。燃烧废气与球团成逆向运动由进料端排入预热室。窑内温度可达到13001350。,工艺过程：,2）回转窑,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,从回转窑排出的热球团矿卸入冷却机冷却后，温度降到150以下。被加热的空气送入窑内作为燃料燃烧的二次空气，或送入链篦机干燥段，用来干燥生球，可以回收7080%的热量。,工艺过程：,3）冷却机,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,布料是链篦机-回转窑球团生产控制最重要的环节之一，布料厚度达不到要求（一般为180220mm）；布料不均或断料，将可能使部分篦床直接暴露在高温下，还可能造成风流偏抽，风机入口风温不稳定，影响了
41、风机的使用效果。厚料部分生球得不到充分干燥和预热，球团质量不均匀，入窑粉末量增加。,（1）布料,皮带布料器和辊式布料器,辊式布料器的特点：1）调整布料辊的间隙，使生球得到筛分；2）改善生球表面的光洁度，提高生球质量。,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,干燥预热工艺可按链篦机炉罩分段和风箱分室分类。,（2）干燥、脱水和预热,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,（2）干燥、脱水和预热,链篦机工艺类型选择：二室二段式或二室三段式：一般性质原料；,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,（2）干燥、脱水和预热,三室三段式：热稳定性差的含水土状赤铁矿；,6 球团工艺过程
42、,6.5.2链篦机-回转窑工艺,（2）干燥、脱水和预热,三室四段式：粒度过细、水分较高的原料。,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,回转窑内的主要焙烧热源来自窑头烧嘴喷入的火焰及环冷机第一冷却段的热气流（燃烧用二次空气）。球团在回转窑内主要是受高温火焰以及窑壁暴露面的辐射热的焙烧。同时，由于球团料随着回转窑体的回转而不断瀑落滚动使球团之间，球团与所接触的窑壁之间进行着热传导传递。此外，由于回转窑内的工艺气流逆料流方向从料面流过而对球团料层对流传递。,（3）焙烧,回转窑内焙烧温度：12501350主要参数a.长径比(L/D)*取决于原料性质、球团矿产量、质量、热耗*L/D：6.4 7
43、.7*L/D过大，窑尾废气温度低，影响预热；热量易直接辐射到筒壁，使回转窑局部过熔，结圈b.倾角与转速*倾角：3 5*n：0.3 1.0rpm倾角和转速决定了物料在窑内所停留时间，一般为30 40min,c.填充率和利用系数*充填率：68%*利用系数：D内1.5L/Q,回转窑焙烧热工制度及存在问题*热工制度13001350；自熔性球团矿1250 *主要缺点：结圈，酸性不易，自熔性球团易原因：生球质量差、预热球团强度不好、入窑粉末多，窑温控制不好，出现局部高温过熔处理方法：急冷法、调长火焰烧圈法、机械打圈法,（4）冷却方式：鼓风环冷、抽风带冷热工制度：鼓风环冷*用隔墙分为：高温冷却段 2630m
44、in低温冷却段*料层厚度500 762mm*冷却风量：2000Nm3/t以上*高温段冷却废气作为二次燃烧空气返回窑内，低温段冷却废气采用回流换热系统返回干燥段*美国Tilden球团厂使用低温废气余热回收，降低燃耗1.6722.09106J/t球团矿，环境污染减轻,6 球团工艺过程,6 球团工艺过程,6.5.2链篦机-回转窑工艺,亚洲最大的武钢年产500万吨 链篦机回转窑,6 球团工艺过程,6.6 主要球团焙烧法比较,6 球团工艺过程,6.6 主要球团焙烧法比较,球团设备与生产发展 竖炉：7.81m2 25m2 （我国16m2) 带式焙烧机：94m2 768m2 链篦机回转窑： 3.05m36.6m 7.62m48.77m 武钢集团公司年产500万吨的鄂州球团厂，6.9m45.7m,
