矿物加工概论之球团工艺课件

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1、矿物加工概论球团工艺(Pelletizing Process)球团厂 铁精矿的配料干燥段人字型干燥床竖炉导风墙的支架钢梁带式冷却机链篦机回转窑球团工艺的 焙烧和环冷段带式焙烧机工艺球团的基本原理（Fundermental of Pelletizing)n球团法是矿物原料造块的一种重要方法，其过球团法是矿物原料造块的一种重要方法，其过程为：程为：将准备好的原料（细磨精矿或其他含铁将准备好的原料（细磨精矿或其他含铁粉料，添加剂或粘结剂粉料，添加剂或粘结剂,按一定比例配料混匀，按一定比例配料混匀，在造球机上被水润湿后，在毛细力和在造球机上被水润湿后，在毛细力和 机械力机械力作用下形成粒度均匀的球团作

2、用下形成粒度均匀的球团(生球），然后采生球），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固结。理化学变化而硬化固结。 球团生产主要包括成型与焙烧固结两个环节。球团生产主要包括成型与焙烧固结两个环节。成型是采用圆盘造球机或圆筒造球机将铁精矿加成型是采用圆盘造球机或圆筒造球机将铁精矿加工成具有一定粒度和强度的生球。焙烧固结是其工成具有一定粒度和强度的生球。焙烧固结是其生产过程中最复杂的工序，许多物理和化学反应，生产过程中最复杂的工序，许多物理和化学反应，在此阶段完成，并且对球团矿的冶金性能、如碱在此阶段完成，并且对球团矿的冶金性能、如碱度

3、、气孔度、还原性等有重大影响。度、气孔度、还原性等有重大影响。焙烧球团矿的设备有竖炉、带式粒烧机和链篦焙烧球团矿的设备有竖炉、带式粒烧机和链篦-回回转窑三种。不论采用哪一种设备，焙烧球团矿应转窑三种。不论采用哪一种设备，焙烧球团矿应包括干燥、预热、焙烧、均热和冷却五个过程包括干燥、预热、焙烧、均热和冷却五个过程， 干燥过程的温度一般为干燥过程的温度一般为200400。这里进得的。这里进得的主要反主要反应是蒸发生球中的水分应是蒸发生球中的水分，物料中的部分结晶水也可排除。，物料中的部分结晶水也可排除。 预热过程的温度平均为预热过程的温度平均为9001000。干燥过程中尚未。干燥过程中尚未排除的少

4、量水分，在此进一步排除。这一过程中的排除的少量水分，在此进一步排除。这一过程中的主要反应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氧化，以及某些固相反应。，以及某些固相反应。 图图2-1球团矿焙烧过程球团矿焙烧过程 焙烧带的温度一般为焙烧带的温度一般为12001300。预热过程中尚未。预热过程中尚未完成的反应，如分解、氧化、脱硫、固相反应等也在此继完成的反应，如分解、氧化、脱硫、固相反应等也在此继续进行。这里的续进行。这里的主要反应有铁氧化物的结晶和再结晶主要反应有铁氧化物的结晶和再结晶，晶，晶粒长大，固相反应以及由之而

5、产生的低熔点化合物的熔化，粒长大，固相反应以及由之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。形成部分液相，球团矿体积收缩及结构致密化。 均热均热带的温度水平应略低于焙烧温度。在此阶段保持一带的温度水平应略低于焙烧温度。在此阶段保持一定时间，主要目的是定时间，主要目的是使球团矿内部晶体长大使球团矿内部晶体长大，尽可能使它，尽可能使它发育完整，使矿物组成均匀化，消除一部份内部应力。发育完整，使矿物组成均匀化，消除一部份内部应力。 冷却阶段应将球团矿的温度从冷却阶段应将球团矿的温度从1000以上冷却到运输以上冷却到运输皮带可以承受的温度。冷却介质为空气，它的氧势较高，皮带

6、可以承受的温度。冷却介质为空气，它的氧势较高，如果球团矿内部尚有未被氧化的磁铁矿，在这里可以再充如果球团矿内部尚有未被氧化的磁铁矿，在这里可以再充分氧化。分氧化。球团是较为广泛应用的造块工艺之一。与烧结生产工艺球团是较为广泛应用的造块工艺之一。与烧结生产工艺相比，球团生产具有下述特点：相比，球团生产具有下述特点：（1）对原料要求严格，而且）对原料要求严格，而且原料品种较单一原料品种较单一。一般用于。一般用于球团的原料都是细磨精矿，球团的原料都是细磨精矿，比表面积压大于比表面积压大于15001900cm2/g。水分应低于适宜造成球水分，。水分应低于适宜造成球水分，SiO2不能太高。不能太高。（2

7、）由于生球结构较紧密，且含水分较高，在突然遇高）由于生球结构较紧密，且含水分较高，在突然遇高温时会产生破裂甚至爆裂，因此高温焙烧前必须设置干燥温时会产生破裂甚至爆裂，因此高温焙烧前必须设置干燥和预热工序。和预热工序。（3）球团形状一致，粒度均匀，料层透气性好，因此采）球团形状一致，粒度均匀，料层透气性好，因此采用带式焙烧机或链篦机用带式焙烧机或链篦机-回转窑生产球团矿时，一般回转窑生产球团矿时，一般可使用可使用低负压风机。低负压风机。（4）大多数球团料中不含固体燃料，焙烧球团矿所需要）大多数球团料中不含固体燃料，焙烧球团矿所需要的热量由煤、液体或气体燃料燃烧的热废气通过料层供热，的热量由煤、液

8、体或气体燃料燃烧的热废气通过料层供热，热废气在球团料层中循环使用，因此热利用率较高。热废气在球团料层中循环使用，因此热利用率较高。球团生产的一般工艺流程见下图。球团生产的一般工艺流程见下图。图图2-2球团生产工艺流程球团生产工艺流程球团法分类球团法分类 一般球团法主要根据特殊用途、固结方式和设备划分，球团法高温固结低温固结氧化焙烧还原焙烧（金属化球团）磁化焙烧-竖炉法（在中性或弱还原气氛中焙烧）氧化-钠化焙烧竖炉法链篦机-回转窑法氧化焙烧竖炉法回转窑法水泥冷黏结法热液法碳酸化法锈化固结法焦化固结法其他方法竖炉焙烧带式机焙烧链篦机-回转窑焙烧环式焙烧机焙烧回转窑法（SL/RN）竖炉连续装料法（M

9、idcrx法）竖罐法（HYL法）带式机法（D-L法） 不同球团方法分别用于不同的目的，如高温氧化焙烧球团不同球团方法分别用于不同的目的，如高温氧化焙烧球团生产生产, 主要向高炉炼铁提供炉料；主要向高炉炼铁提供炉料；还原焙烧视原矿含铁品位产还原焙烧视原矿含铁品位产品金属化程度，可向高炉炼铁或电炉炼钢提供炉料品金属化程度，可向高炉炼铁或电炉炼钢提供炉料；磁化焙烧；磁化焙烧则针对弱磁性矿物处理后提高其磁性，然后经磁选工艺获得磁则针对弱磁性矿物处理后提高其磁性，然后经磁选工艺获得磁性精矿再造块；性精矿再造块；钠化焙烧或氯化焙烧用于回收含铁矿物中贵得钠化焙烧或氯化焙烧用于回收含铁矿物中贵得稀有金属稀有金

10、属，然后供高炉炼铁，然后供高炉炼铁。低温固结球团法多用于向小高炉。低温固结球团法多用于向小高炉提供炉料。提供炉料。 球团焙烧应用较为普通的方法有竖炉球团法，带式焙烧机球团焙烧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，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。但随着钢铁矿工业的发展，要求球团工艺不曾一度发展很快。但随着钢铁矿工业的发展，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。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，要求设备向大型发

11、展。另外高炉对球团矿的需求量不断增加，要求设备向大型发展。因此相继发展了带式焙烧机，链篦机因此相继发展了带式焙烧机，链篦机-回转窑等方法。这些方法回转窑等方法。这些方法一直处于彼此想互竞争状态，几种方法的主要优缺点一直处于彼此想互竞争状态，几种方法的主要优缺点 如下如下 表表2-1三种球团生产方法比较三种球团生产方法比较设备名称设备名称优优 点点缺缺 点点竖炉竖炉设备简单，对材质无特殊要设备简单，对材质无特殊要求，操作维护方便，热效率求，操作维护方便，热效率高。高。单机生产能力小，最大所单机生产能力小，最大所产量产量50万吨，加热不均匀，万吨，加热不均匀，一般只适应于焙烧磁铁矿一般只适应于焙烧

12、磁铁矿球团。球团。带式焙烧带式焙烧机机全部工艺过程在一台设备上全部工艺过程在一台设备上进行，设备简单、可靠、操进行，设备简单、可靠、操作维护方便，热效率高，单作维护方便，热效率高，单机生产能力大，达机生产能力大，达500万吨万吨/年，适应焙烧各种原料。年，适应焙烧各种原料。需要耐热合钢较多。需要耐热合钢较多。链篦机链篦机-回回转窑转窑焙烧设备较简单。焙烧均匀，焙烧设备较简单。焙烧均匀，单机生产能力大，适应各处单机生产能力大，适应各处原料的球团焙烧。原料的球团焙烧。干燥预热、焙烧和冷却需干燥预热、焙烧和冷却需分别在三台设备上进行设分别在三台设备上进行设备环节多。备环节多。 球团原料的准备球团原料

13、的准备 球团原料具有一定的料度和料度组成、适宜的水分用均匀球团原料具有一定的料度和料度组成、适宜的水分用均匀的化学成分是生产优质球团矿的三个重要因素。的化学成分是生产优质球团矿的三个重要因素。国外球团厂国外球团厂一般要求原料的粒度一般要求原料的粒度60以上小于以上小于0.044mm或或小于小于0.074mm达达90以上以上.许多球团厂的原料最佳料度用比表许多球团厂的原料最佳料度用比表面积表示面积表示.实践证明实践证明精矿比表面积为精矿比表面积为15001900cm2/g，成球，成球性能良好。在大多数情况下都能达到造球的粒度要求，如果性能良好。在大多数情况下都能达到造球的粒度要求，如果精矿粒度比

14、较粗需要再磨。所采用的磨矿设备为圆筒形磨机，精矿粒度比较粗需要再磨。所采用的磨矿设备为圆筒形磨机，多用钢球作介质。国外一些采用富矿粉的球团厂及我国萍乡多用钢球作介质。国外一些采用富矿粉的球团厂及我国萍乡钢铁厂都没有磨矿工艺。钢铁厂都没有磨矿工艺。磨矿方法一般采用湿磨，但如果湿磨矿浆难于过滤时，则磨矿方法一般采用湿磨，但如果湿磨矿浆难于过滤时，则采用干式磨矿，例如赤铁矿、褐铁矿或混合矿适宜于干磨。采用干式磨矿，例如赤铁矿、褐铁矿或混合矿适宜于干磨。在以外购矿石为主的情况下，采用干式磨矿更为适宜，可保在以外购矿石为主的情况下，采用干式磨矿更为适宜，可保证灵活供矿。磨矿可按开路系统（一次通过磨机）或

15、按闭路证灵活供矿。磨矿可按开路系统（一次通过磨机）或按闭路系统进行。闭路磨矿几乎全部用水力旋流器（湿磨）或风力系统进行。闭路磨矿几乎全部用水力旋流器（湿磨）或风力分级机（干磨）进行磨后产物的分级。至于采用闭路还是开分级机（干磨）进行磨后产物的分级。至于采用闭路还是开路磨矿，这要经过磨矿和造球试验后，再凭经验确定。路磨矿，这要经过磨矿和造球试验后，再凭经验确定。下图为两种磨矿工艺流程。在大多数数情况下，就下图为两种磨矿工艺流程。在大多数数情况下，就同一种矿石来说，湿式闭路磨矿的电耗最低，干式开路同一种矿石来说，湿式闭路磨矿的电耗最低，干式开路磨矿的电耗最高；从投资方面看，湿式开路磨矿费用最磨矿的

16、电耗最高；从投资方面看，湿式开路磨矿费用最省，干式闭路磨矿所需投资最大。省，干式闭路磨矿所需投资最大。 图图2-3湿式开路磨矿与湿式闭路磨矿对照示意图湿式开路磨矿与湿式闭路磨矿对照示意图 我国球团原料都在选矿厂脱水后运到球团厂的。但在很多情我国球团原料都在选矿厂脱水后运到球团厂的。但在很多情况下，精矿水分高于适宜的造球水分。因此，还需要进一步干燥。况下，精矿水分高于适宜的造球水分。因此，还需要进一步干燥。较早建的一些球团厂采用精矿仓库贮存自然脱水。这种方法脱水较早建的一些球团厂采用精矿仓库贮存自然脱水。这种方法脱水效果差、占地面积大、投资高，近期设计的球团厂，大多数都采效果差、占地面积大、投资

17、高，近期设计的球团厂，大多数都采用圆筒干燥机干燥精矿。圆筒干燥机脱水效果好，但对易成球物用圆筒干燥机干燥精矿。圆筒干燥机脱水效果好，但对易成球物料，由于干燥过程中易成球或结块，对造球过程有着不良影响。料，由于干燥过程中易成球或结块，对造球过程有着不良影响。如萍钢褐铁精矿采用圆筒干燥机干燥后还需要再破碎。如萍钢褐铁精矿采用圆筒干燥机干燥后还需要再破碎。 0.20.3，水分对造球的成功与否是极为重要的。原料最佳水分与造球水分对造球的成功与否是极为重要的。原料最佳水分与造球物料的物理性质（包括粒度、亲水性、密度、颗粒孔隙率等物料的物理性质（包括粒度、亲水性、密度、颗粒孔隙率等）、造球机生产率、成球条

18、件有关。一般）、造球机生产率、成球条件有关。一般磁铁矿和赤铁矿磁铁矿和赤铁矿适适宜水分范围为宜水分范围为7.510.5，黄铁矿烧渣和焙烧磁选精矿，黄铁矿烧渣和焙烧磁选精矿、由于由于颗粒呈孔隙结构，其水分可达颗粒呈孔隙结构，其水分可达1215。褐铁矿适宜。褐铁矿适宜水分可高达水分可高达17，造球前的原料水分应低于适宜的生球水分，造球前的原料水分应低于适宜的生球水分除了原料的粒度和水分有要求外，还要求原料化除了原料的粒度和水分有要求外，还要求原料化学成分均匀。国外对含铁原料的中和非常重视，学成分均匀。国外对含铁原料的中和非常重视，放多球团雨季都专门设置有现代化原料上和设备放多球团雨季都专门设置有现

19、代化原料上和设备。日本一些球团厂精矿粉经过中和后，铁含量昼。日本一些球团厂精矿粉经过中和后，铁含量昼夜平均波动只有夜平均波动只有480mm18005000mmmm 配料、混合、造球、筛分和布料设备配料、混合、造球、筛分和布料设备球团使用的原料种类较少，故配料、混合工艺都较球团使用的原料种类较少，故配料、混合工艺都较简单。精矿和熔剂大多数简单。精矿和熔剂大多数采用圆盘给料机给科和控制采用圆盘给料机给科和控制下料量，并由皮带秤（电子皮带秤）按预定配料比定下料量，并由皮带秤（电子皮带秤）按预定配料比定量。量。黏结剂的配入量是由精矿皮带秤发出信号，调整黏结剂的配入量是由精矿皮带秤发出信号，调整剂配料设

20、备的转速来控制的。膨润土配料设备以螺旋剂配料设备的转速来控制的。膨润土配料设备以螺旋给料机为宜，它的优点是封闭性能好及可调节生产能给料机为宜，它的优点是封闭性能好及可调节生产能力。本钢力。本钢16m2竖炉采用封闭型圆盘给料机（竖炉采用封闭型圆盘给料机（）和螺旋输送机，并通过手动调整圆盘给料机速度来）和螺旋输送机，并通过手动调整圆盘给料机速度来改变给料量。改变给料量。 我国球团混合料大多数采用类似于烧结厂我国球团混合料大多数采用类似于烧结厂圆筒混合机的一段混合。圆筒混合机的一段混合。1987年本钢年本钢16m2竖炉球团则采用一段强力混合机，竖炉球团则采用一段强力混合机，这种混合机混合效果好。鞍钢

21、这种混合机混合效果好。鞍钢200万吨带万吨带式球团车间采用二段混合工艺，第一段采式球团车间采用二段混合工艺，第一段采用轮式混合机，第二段采用美国用轮式混合机，第二段采用美国Litteford公司设计的公司设计的 强力混合机，强力混合机，见下图见下图 2-4强力混合机强力混合机 国外球团厂广泛采用皮带轮式混合机混合。这种混合国外球团厂广泛采用皮带轮式混合机混合。这种混合机共有机共有46个工作轮，第一个工作轮为粉碎轮，用来个工作轮，第一个工作轮为粉碎轮，用来捣碎混合料中大团块，有捣碎混合料中大团块，有35个工作轮起混合作用。个工作轮起混合作用。混合机安装在皮带运输机上，叶片与皮带之间的间隙混合机安

22、装在皮带运输机上，叶片与皮带之间的间隙为为5mm，全部工作轮都在罩壳内。转子转速为，全部工作轮都在罩壳内。转子转速为400750r/min。图为。图为Pekay型二段四轮混合机。型二段四轮混合机。2-5Pekay 型二段四轮式混合机型二段四轮式混合机 国外经验认为生产非自熔性球团矿时，采用一段混合工国外经验认为生产非自熔性球团矿时，采用一段混合工艺是可行的。生产熔剂性球团矿时，必须采用二段或三段混合。艺是可行的。生产熔剂性球团矿时，必须采用二段或三段混合。如第一段用轮式混合机，第二段用圆筒混合机，第三段再用轮如第一段用轮式混合机，第二段用圆筒混合机，第三段再用轮式混合机。第三段轮式混合机可以捣

23、碎二段混合机中形成的母式混合机。第三段轮式混合机可以捣碎二段混合机中形成的母球。球。 配合料经过混合后进入造球工序。国内外广泛采用圆筒配合料经过混合后进入造球工序。国内外广泛采用圆筒造球机和圆盘造球机。圆筒造球机和圆盘造球机对生球质量并造球机和圆盘造球机。圆筒造球机和圆盘造球机对生球质量并无大的区别，但工艺配置有所不同。无大的区别，但工艺配置有所不同。圆筒造球机必须与筛分组圆筒造球机必须与筛分组成闭路流程成闭路流程，将小于要求粒度的小球筛去，并返回造球机内，将小于要求粒度的小球筛去，并返回造球机内，其其循环负荷为循环负荷为100200，最大时可达，最大时可达400。圆盘造球机圆盘造球机由于本身

24、具有分级作用，使得生球粒度较均匀，一般可以不需由于本身具有分级作用，使得生球粒度较均匀，一般可以不需筛分分级工艺。究竟选择何种型式的造球机，目前似乎并无选筛分分级工艺。究竟选择何种型式的造球机，目前似乎并无选择标准，主要取决于工厂的设计条件和生产厂家的习惯和使用择标准，主要取决于工厂的设计条件和生产厂家的习惯和使用者的爱好。国外者的爱好。国外60以上球团厂采用圆筒造球机。我国球团厂以上球团厂采用圆筒造球机。我国球团厂大多采用圆盘造球机。大多采用圆盘造球机。图 2-6圆筒造球机工作示意 图 2-7 圆盘造球机外观 图图2-6为圆筒造球机工作原理示意，图为圆筒造球机工作原理示意，图2-7为圆盘造球

25、机工作原理示意。为圆盘造球机工作原理示意。2-8圆筒造球机与辊式筛分机圆筒造球机与辊式筛分机 2-9圆盘造球机圆盘造球机 生球通常采用辊式筛筛走不合格粒级，并返回造球机内。生球通常采用辊式筛筛走不合格粒级，并返回造球机内。辊式筛分机的外形见图，结构与工作方式示意图见图，它由辊式筛分机的外形见图，结构与工作方式示意图见图，它由一组单独传动的旋转辊子组成。通常先用一台大辊隙的辊筛一组单独传动的旋转辊子组成。通常先用一台大辊隙的辊筛筛除筛上大颗粒不合格粒级，再用一台小辊隙的辊筛筛除筛筛除筛上大颗粒不合格粒级，再用一台小辊隙的辊筛筛除筛下小颗粒不合格粒级。下小颗粒不合格粒级。 布料一般采用辊式布料机，

26、通常与辊筛合布料一般采用辊式布料机，通常与辊筛合设称式筛分设称式筛分布布料机。如图料机。如图2-10所示，一组单独传动的旋转辊子构成一个联所示，一组单独传动的旋转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。每个合系统，按特定的倾斜度从较大的高度向下输送生球。每个生球向下滚动的旋转方向相对。辊径和辊隙同生球粒度有一生球向下滚动的旋转方向相对。辊径和辊隙同生球粒度有一定的相互关系。滚到两辊间隙内的生球被后面跟着业的生球定的相互关系。滚到两辊间隙内的生球被后面跟着业的生球顶出，滚过辊子顶面进入下一个辊隙内。同时，生球横向推顶出，滚过辊子顶面进入下一个辊隙内。同时，生球横向推开而展开

27、来。这样，生球就分布在辊式布料机的整个宽度上开而展开来。这样，生球就分布在辊式布料机的整个宽度上再布给焙烧设备。再布给焙烧设备。 2-10a ）辊间生球运动状态）辊间生球运动状态 （b）布料到带式焙烧）布料到带式焙烧 机台车上机台车上 竖炉法焙烧球团矿竖炉法焙烧球团矿1. 概述概述 竖炉是国外用于焙烧铁矿球团最早的设备。它具有结构竖炉是国外用于焙烧铁矿球团最早的设备。它具有结构简单、材质无特殊要求、投资少、热效率高、操作维修方便简单、材质无特殊要求、投资少、热效率高、操作维修方便等优点，所以自美国伊利公司投产世界上第一座竖炉以来，等优点，所以自美国伊利公司投产世界上第一座竖炉以来，直到直到19

28、60年竖炉生产球团矿占全世界球团矿总产量的年竖炉生产球团矿占全世界球团矿总产量的70。但是由于竖炉单炉产量小，对原料适应性差，不能满足现代但是由于竖炉单炉产量小，对原料适应性差，不能满足现代高炉以熟料的要求，因此在应用和发展上爱到限制。高炉以熟料的要求，因此在应用和发展上爱到限制。20世纪世纪70年代以后，国外除摩洛哥年代以后，国外除摩洛哥1972年扩建一个年产年扩建一个年产60万吨竖炉万吨竖炉，1975年美国米德兰公司为阿根廷建立一个所产年美国米德兰公司为阿根廷建立一个所产200万吨竖万吨竖炉厂外，就再没有建竖炉了，所以竖炉生产的球团比例也就炉厂外，就再没有建竖炉了，所以竖炉生产的球团比例也

29、就随之下降，随之下降，1971年下降到年下降到18.1，1980年下降到年下降到9左右。然左右。然而竖炉对于焙烧磁精矿，规模较小的球团厂仍具有一定的优而竖炉对于焙烧磁精矿，规模较小的球团厂仍具有一定的优势。势。 据不完全统计，国外竖炉球团厂共据不完全统计，国外竖炉球团厂共37家，计家，计110多座竖多座竖炉，最高年产量曾达炉，最高年产量曾达2700万吨，最大竖炉断面积为万吨，最大竖炉断面积为， 即即16m2左右，这种竖炉的各工艺分段及各段内球团停留时左右，这种竖炉的各工艺分段及各段内球团停留时间和主要温度分布状况见图间和主要温度分布状况见图2-11。2.56.5mm图图 2-11球团竖炉主要尺

30、寸、气流系统（球团竖炉主要尺寸、气流系统（a）与焙烧温度曲线）与焙烧温度曲线(b) 国外竖炉普遍存在缺点有：电耗高。根据瑞典国外竖炉普遍存在缺点有：电耗高。根据瑞典LKAB分析，每吨球团矿的电耗达分析，每吨球团矿的电耗达50kWh。电耗高。电耗高的主要原因是竖炉料柱高，气流阻力大，主风机工作的主要原因是竖炉料柱高，气流阻力大，主风机工作压力高。加拿大格里菲什矿的压力高。加拿大格里菲什矿的15.62m2竖炉，风机压竖炉，风机压力为力为67247Pa伊得竖炉主风机压力为伊得竖炉主风机压力为54936Pa。国。国外竖炉球团一般都采用高热值燃烧油或天然气体，并外竖炉球团一般都采用高热值燃烧油或天然气体

31、，并只限制于焙烧磁铁精矿球团。鉴于竖炉本身的料仓只限制于焙烧磁铁精矿球团。鉴于竖炉本身的料仓式结构，排料时同一料面的球团矿下料速度不均匀，式结构，排料时同一料面的球团矿下料速度不均匀，正对排料口中心下料快，而两边相应慢些，使球团矿正对排料口中心下料快，而两边相应慢些，使球团矿在炉内停留时间不同，因而使球团矿焙烧固结不均匀。在炉内停留时间不同，因而使球团矿焙烧固结不均匀。国外竖炉一般采用横向布料线路布料，布料时间长国外竖炉一般采用横向布料线路布料，布料时间长而不均匀。一座长而不均匀。一座长6.4m宽宽2.44竖炉布料一次要竖炉布料一次要140s，布料机沿宽度方向要走布料机沿宽度方向要走8个来回。

32、个来回。 我国竖炉球团起步较晚。我国竖炉球团起步较晚。1968年济钢和承钢首年济钢和承钢首先投产先投产8m2竖炉。本钢于竖炉。本钢于1987年年9月投产一座月投产一座16m2竖炉，这是目前世界上最大的竖炉。济钢也于竖炉，这是目前世界上最大的竖炉。济钢也于1988年年1月又投产了月又投产了10m2竖炉，见图竖炉，见图2-12。这两面座竖。这两面座竖炉的投产标志我国竖炉技术已进入了大型化发展阶炉的投产标志我国竖炉技术已进入了大型化发展阶段。到段。到1989年为止我国共有年为止我国共有19座竖炉，除萍乡钢铁座竖炉，除萍乡钢铁厂原料为褐铁矿外，其余均以磁铁矿为原料。厂原料为褐铁矿外，其余均以磁铁矿为原

33、料。20世世纪纪90年代到年代到21世纪初，随着我国小型民营钢铁企业世纪初，随着我国小型民营钢铁企业的蓬勃兴起，我国球团竖炉建设也获得了很大发展，的蓬勃兴起，我国球团竖炉建设也获得了很大发展，图图2-13是我国是我国TCS球团竖炉外观图。与国外竖炉相球团竖炉外观图。与国外竖炉相比，比，中国竖炉特点有：炉内架有导风墙、干燥床；中国竖炉特点有：炉内架有导风墙、干燥床；采用低真空度风机；低热值的高炉煤气及低焙烧温采用低真空度风机；低热值的高炉煤气及低焙烧温度操作。度操作。图图2-12 济钢球团厂济钢球团厂2#竖炉工艺模拟图竖炉工艺模拟图图图2-13 TCS球团竖炉外观图球团竖炉外观图竖炉球团工艺流程

34、竖炉球团工艺流程（1）布料。竖炉是一种按）布料。竖炉是一种按逆流原则工作的热交换逆流原则工作的热交换设备，其特点是在炉顶通过布料设备将生球装入炉内，设备，其特点是在炉顶通过布料设备将生球装入炉内，球以均匀的速度连续下降，燃烧室的热气体从喷火口球以均匀的速度连续下降，燃烧室的热气体从喷火口进入炉内，进入炉内，热气体自下而上与自上而下的生球进行热热气体自下而上与自上而下的生球进行热交换交换.生球经过干燥、预热进入焙烧区，在焙烧区进生球经过干燥、预热进入焙烧区，在焙烧区进行高温固结反应，然后在炉子下部进行冷却和排出行高温固结反应，然后在炉子下部进行冷却和排出，整个过程是在竖炉内一次完成。由些可知竖炉

35、正常操整个过程是在竖炉内一次完成。由些可知竖炉正常操作的最重要的先决条件，是作的最重要的先决条件，是炉料应具有良好的透气性炉料应具有良好的透气性。为了保证这一点，生球必须松散均匀地布到料柱上面。为了保证这一点，生球必须松散均匀地布到料柱上面。 在竖炉发展过程中，研制了专门的布料系在竖炉发展过程中，研制了专门的布料系统。竖炉早期采用矩形布料。料贴近炉壁自动布统。竖炉早期采用矩形布料。料贴近炉壁自动布料，料面呈深料，料面呈深V形，中心低，靠近炉壁处高。从形，中心低，靠近炉壁处高。从竖炉中测行的等温线图可以看出，这种布料形成竖炉中测行的等温线图可以看出，这种布料形成的纵向中心线周围的温度达不到球团矿

36、所需要的的纵向中心线周围的温度达不到球团矿所需要的理想焙烧温度，后来改为横向布料（图理想焙烧温度，后来改为横向布料（图2-14）。）。横身布料生球布成一行行的横向小沟谷。布料机横身布料生球布成一行行的横向小沟谷。布料机上装有料面探测器，控制行走和布料速度，以便上装有料面探测器，控制行走和布料速度，以便保持料面平坦和控制料面高度。很明显采用这种保持料面平坦和控制料面高度。很明显采用这种布料装置的炉内温度和气流分布均得到改善（图布料装置的炉内温度和气流分布均得到改善（图2-15）。）。图图2-13 横向横向布料系统示意图布料系统示意图 图图2-14 采用横向布料线路采用横向布料线路时炉内等温线图时

37、炉内等温线图我国竖炉都采用我国竖炉都采用直线布料直线布料（图（图2-15）。架设在屋脊形）。架设在屋脊形干燥床顶部的布料车行走线路与布料线路平行。这种布干燥床顶部的布料车行走线路与布料线路平行。这种布料装置大大简化了布料设备，提高了设备作业率，缩短料装置大大简化了布料设备，提高了设备作业率，缩短了布料时间。但布料车沿着炉口纵向中心线运行，工作了布料时间。但布料车沿着炉口纵向中心线运行，工作环境较差，皮带易烧坏，因此要求加强炉顶排风能力，环境较差，皮带易烧坏，因此要求加强炉顶排风能力，降低炉顶温度，改善炉顶操作条件。降低炉顶温度，改善炉顶操作条件。 图图2-15 竖炉直线布料示意图竖炉直线布料示

38、意图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的变形和彼此黏结现象，改善了炉内料层的透气性，为炉料顺行创生的变形和彼此黏结现象，改善了炉内料层的透气性，为炉料顺行创造了条件。另外采用干燥床，扩大了干燥面积，能做到薄料层干燥，造了条件。另外采用干燥床，扩大了干燥面积，能做到薄料层干燥，热气体均匀穿插透生球料层。由于热交换条件的改善，其温度热气体均匀穿插透生球料层。由于热交换条件的改善，其温度从从550750降低到降低到200以下，提高了热利用率以下，提高了热利用率。除此之外，采用干。除此之外，采用干燥床还可以把干燥工艺段与预

39、热工艺段明显地分开，有得于稳定竖炉燥床还可以把干燥工艺段与预热工艺段明显地分开，有得于稳定竖炉操作。操作。图图2-16为我国萍乡钢铁矿球团竖炉，为我国萍乡钢铁矿球团竖炉，采用了三层炉篦干燥面积。生球在采用了三层炉篦干燥面积。生球在第一二层干燥炉篦上脱除物理水，第一二层干燥炉篦上脱除物理水，第三第三 层炉篦脱除结晶水。层炉篦脱除结晶水。（3）焙烧。生球经干燥预热后下降到竖炉焙）焙烧。生球经干燥预热后下降到竖炉焙烧段。烧段。国外国外竖炉球团最佳焙烧温度保持在竖炉球团最佳焙烧温度保持在13001350，我国竖炉球团焙烧温度较低，我国竖炉球团焙烧温度较低，一般燃烧室温度为一般燃烧室温度为1150。甚至

40、低到。甚至低到1050，竖炉料层温度为竖炉料层温度为12001250左右。左右。其原因是其原因是一方面我国磁精矿品位较低，含一方面我国磁精矿品位较低，含SiO2较高，焙较高，焙烧温度过高球团会产生黏结，破坏炉况顺行；另烧温度过高球团会产生黏结，破坏炉况顺行；另一方面是我国竖炉都是采用低热值高炉煤气为燃一方面是我国竖炉都是采用低热值高炉煤气为燃料。除此之外，与我国竖炉导风墙加干燥床的特料。除此之外，与我国竖炉导风墙加干燥床的特有结构也有关。有结构也有关。 整个竖炉断面上温度分布均匀是获得质量均匀整个竖炉断面上温度分布均匀是获得质量均匀球团矿的先决条件。温度分布状况又是直接受气流球团矿的先决条件。

41、温度分布状况又是直接受气流分布所影响的。由于料柱对气流的阻力作用，使燃分布所影响的。由于料柱对气流的阻力作用，使燃烧气流从炉墙住料柱中心的穿透深度受到限制，因烧气流从炉墙住料柱中心的穿透深度受到限制，因而也局部地限制了可得到的热量，所以也影响到竖而也局部地限制了可得到的热量，所以也影响到竖炉断面上温度的均匀分布。困此燃烧室热废气通过炉断面上温度的均匀分布。困此燃烧室热废气通过火道口进到竖炉内的流速，应尽可能保证竖炉断面火道口进到竖炉内的流速，应尽可能保证竖炉断面温度分布均匀。所流速度愈大，对球层穿透能力就温度分布均匀。所流速度愈大，对球层穿透能力就愈强，炉子断面温度也愈均匀。气流速度过小，对愈

42、强，炉子断面温度也愈均匀。气流速度过小，对球层穿透能力就弱，因而使炉子中心焙烧温度过低，球层穿透能力就弱，因而使炉子中心焙烧温度过低，球团矿达不到理想的固结状态。一般燃烧气流速度球团矿达不到理想的固结状态。一般燃烧气流速度应为应为3.74.0m/s。但流速过大，会使电耗大，另。但流速过大，会使电耗大，另外还会造成炉料喷出或引起炉料层表面流态化等问外还会造成炉料喷出或引起炉料层表面流态化等问题。题。 气流分布状况是限制竖炉大型化的重要原因，气流分布状况是限制竖炉大型化的重要原因，国外竖炉最大宽度限制在国外竖炉最大宽度限制在2.5m左右。竖炉宽度过大，左右。竖炉宽度过大，由于球团对气流产生阻力而导

43、致边缘效应，使得竖由于球团对气流产生阻力而导致边缘效应，使得竖炉中心气流较弱，炉子中心易形成炉中心气流较弱，炉子中心易形成“死料柱死料柱”，当，当下料速度过快时，下料速度过快时，“死料柱死料柱”成楔状向下伸入焙烧成楔状向下伸入焙烧带，其上部则发展愈来愈厚的湿料层，甚至产生塌带，其上部则发展愈来愈厚的湿料层，甚至产生塌料的现象。料的现象。 除此之外，竖炉除此之外，竖炉-内气流性质也是竖炉操作不内气流性质也是竖炉操作不可忽视的问题，料柱气流中可忽视的问题，料柱气流中O2含量不得低于含量不得低于24%，即气流应属氧化气氛，否则铁氧化物会还原生，即气流应属氧化气氛，否则铁氧化物会还原生成成FeO，进而

44、会与，进而会与SiO2生成低熔点的生成低熔点的2FeOSiO2。 竖炉下部鼓入的冷却风全部穿过焙烧带，一竖炉下部鼓入的冷却风全部穿过焙烧带，一方面既吸收了焙烧带的热量，同时其流量又随料柱方面既吸收了焙烧带的热量，同时其流量又随料柱阻力的变化而波动，使焙烧带的高度和温度不稳定，阻力的变化而波动，使焙烧带的高度和温度不稳定，干扰甚至破坏焙烧过程；另一方面由于边缘效应，干扰甚至破坏焙烧过程；另一方面由于边缘效应，冷却风沿炉墙上升，在火道口与热废气相碰，减弱冷却风沿炉墙上升，在火道口与热废气相碰，减弱了热废气的穿透能力，使温度在炉子截面分布不均了热废气的穿透能力，使温度在炉子截面分布不均匀而导致球质量

45、不均匀。我国竖炉内设置有导风墙，匀而导致球质量不均匀。我国竖炉内设置有导风墙，大部分冷却风从导风墙导出，减少了经过火道口的大部分冷却风从导风墙导出，减少了经过火道口的冷却风流量，使燃烧室压力显著降低，只有冷却风流量，使燃烧室压力显著降低，只有10000Pa左右，与国外同类型竖炉相比要低左右，与国外同类型竖炉相比要低1/32/3。燃烧室吹出的热气流量增加且稳定，有利于料。燃烧室吹出的热气流量增加且稳定，有利于料柱的穿透能力，使燃烧带固定，温度比较均匀稳定。柱的穿透能力，使燃烧带固定，温度比较均匀稳定。(4)冷却。竖炉炉膛大部分用于球团矿的冷却。竖炉下部有一冷却。竖炉炉膛大部分用于球团矿的冷却。竖

46、炉下部有一组摆动着的齿辊隔开，齿辊支承着整个料柱，并破碎焙烧带可组摆动着的齿辊隔开，齿辊支承着整个料柱，并破碎焙烧带可能黏结的大块，使料柱保持疏松状态。冷却风由齿辊标高处鼓能黏结的大块，使料柱保持疏松状态。冷却风由齿辊标高处鼓入竖炉内。冷却风的压力和流量应该使之均衡地向上穿过整个入竖炉内。冷却风的压力和流量应该使之均衡地向上穿过整个料柱，并能将球团矿很好地冷却。排出炉外的球团矿温度可以料柱，并能将球团矿很好地冷却。排出炉外的球团矿温度可以通过调节冷却风量来控制。通过调节冷却风量来控制。 架设有导风墙的竖炉，由于炉中心处料柱高度大大降低，架设有导风墙的竖炉，由于炉中心处料柱高度大大降低，阻力降低

47、，冷却风从炉子两侧送进炉内，由导风墙导出，使得阻力降低，冷却风从炉子两侧送进炉内，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，鼓入的风量却增加，因而提高了球团矿冷却效果。据有况下，鼓入的风量却增加，因而提高了球团矿冷却效果。据有关资料报道，这种竖炉冷却风风压比同类型竖炉低关资料报道，这种竖炉冷却风风压比同类型竖炉低1/21/3，风机电耗大大下降，一般为风机电耗大大下降，一般为3035kWht球团矿，比无导风球团矿，比无导风墙竖炉低墙竖炉低3040%。3. 本钢竖炉球团工艺本钢竖炉球团工艺 本钢本钢16m2球

48、团竖炉于球团竖炉于1987年年9月建成投产，年产月建成投产，年产50万吨酸性万吨酸性氧化球团矿。该竖炉在设计上较先进，采用微机控制生产，布氧化球团矿。该竖炉在设计上较先进，采用微机控制生产，布料和排料部位有工业电视监视；在计量上采用电子皮带秤，以料和排料部位有工业电视监视；在计量上采用电子皮带秤，以保证配料准确；上料和排料系统用集中控制；在环保方面，炉保证配料准确；上料和排料系统用集中控制；在环保方面，炉顶废气采用顶废气采用90m2电除尘器除尘，其他除尘部位均采用布袋除尘电除尘器除尘，其他除尘部位均采用布袋除尘，旋风除尘或冲击式除尘器除尘，污水处理后循环使用，基本，旋风除尘或冲击式除尘器除尘，

49、污水处理后循环使用，基本上不外排放。上不外排放。16m2竖炉工艺流程见图竖炉工艺流程见图8-51。(1)原料及燃料。原料及燃料。16m2竖炉所用含铁原料为南芬磁铁矿精矿，竖炉所用含铁原料为南芬磁铁矿精矿，其粒度小于其粒度小于200目目(0.075mm)的占的占77.6，H2O小于小于9，TFe 67.88，SiO25左右。黏结剂采用膨润土，用密封式罐车由左右。黏结剂采用膨润土，用密封式罐车由火车运至球团车间卸矿栈，然后用气动机输送至配料室贮存使火车运至球团车间卸矿栈，然后用气动机输送至配料室贮存使用。竖炉燃料高炉煤气，由管道从高炉输送过来，经加压、预用。竖炉燃料高炉煤气，由管道从高炉输送过来，

50、经加压、预热后送到竖炉。热后送到竖炉。图图2-17 本钢本钢16m2球团竖炉生产工艺流程球团竖炉生产工艺流程 (2)配料及混合。采用电子皮带秤自动配料。精配料及混合。采用电子皮带秤自动配料。精矿采用圆盘给料机给料，圆盘给料机采用电磁调速电矿采用圆盘给料机给料，圆盘给料机采用电磁调速电机传动。圆盘给料机下部安装有一台电子皮带秤，按机传动。圆盘给料机下部安装有一台电子皮带秤，按称量的精矿粉流量自动调节圆盘给料机的速度，达到称量的精矿粉流量自动调节圆盘给料机的速度，达到定量给料的目的。膨润土采用封闭型圆盘给料机定量给料的目的。膨润土采用封闭型圆盘给料机（480mm）和螺旋输送机配料。两种原料经自动）

51、和螺旋输送机配料。两种原料经自动配料后由胶带运输机送往混合室。混合室配有强力混配料后由胶带运输机送往混合室。混合室配有强力混合机对配合料进行混匀。该设备为澳大利亚产品，设合机对配合料进行混匀。该设备为澳大利亚产品，设计时考虑了旁路系统，当强力混合机检修时，配合料计时考虑了旁路系统，当强力混合机检修时，配合料由犁式卸料器卸入一段轮式混合机中。混合料经轮式由犁式卸料器卸入一段轮式混合机中。混合料经轮式混合机混合后再送到造球室造球。混合机混合后再送到造球室造球。 (3)造球。造球室设有造球。造球室设有4个混合矿槽，每个矿个混合矿槽，每个矿槽下面设有一台槽下面设有一台1700mm的调速圆盘给料机。的调

52、速圆盘给料机。混合料进造球机前要经混合料进造球机前要经100mm单辊松料器进单辊松料器进行疏松，使混合料松散地布到圆盘造球机料流行疏松，使混合料松散地布到圆盘造球机料流上，这样有利于母球的长大。造球机为上，这样有利于母球的长大。造球机为5500mm的圆盘造球机，该设备具有下列特的圆盘造球机，该设备具有下列特点：圆盘的边高、倾角、转速均可调，因此点：圆盘的边高、倾角、转速均可调，因此可根据原料特性调整各参数、使造球过程处于可根据原料特性调整各参数、使造球过程处于最佳状态；采用电动回转刮刀刮盘底，电动最佳状态；采用电动回转刮刀刮盘底，电动往复刮刀刮盘边，保证造球机不粘料；采用往复刮刀刮盘边，保证造

53、球机不粘料；采用盘体挂胶技术，使盘面耐磨及提高摩擦系数，盘体挂胶技术，使盘面耐磨及提高摩擦系数，有利于母球滚动。有利于母球滚动。每台造球机后设置一台每台造球机后设置一台移动式辊式筛分机，对生球进移动式辊式筛分机，对生球进行筛分，将小于行筛分，将小于8mm和大于和大于16mm的粒级筛出，经双的粒级筛出，经双辊生球破碎机破碎后与配合料一起运往混合室辊生球破碎机破碎后与配合料一起运往混合室。816mm粒级作为合格生球运往焙烧室。生球经筛分后，粒级作为合格生球运往焙烧室。生球经筛分后，粒度均匀，提高了炉料透气性，强化了竖炉焙烧。辊粒度均匀，提高了炉料透气性，强化了竖炉焙烧。辊式筛分机设计为可移式，其目

54、的是：当竖炉出现事式筛分机设计为可移式，其目的是：当竖炉出现事故不宜往炉内装生球时，可将筛分机移开，生球落入故不宜往炉内装生球时，可将筛分机移开，生球落入返料系统。造球时需要清底盘时，可将筛子移开，返料系统。造球时需要清底盘时，可将筛子移开，底料进入返料系统。底料进入返料系统。(4)竖炉焙烧。本钢竖炉焙烧。本钢16m2竖炉属导风墙加干燥床结竖炉属导风墙加干燥床结构类型。生球在干燥床上进行干燥，干燥介质由预构类型。生球在干燥床上进行干燥，干燥介质由预热带上升的热废气与导风墙导出的冷却带热风混合热带上升的热废气与导风墙导出的冷却带热风混合（混合热风温度为（混合热风温度为650）后穿过干燥床使生球干

55、燥。）后穿过干燥床使生球干燥。因此生球布料采用直线布料设备。布料车单向布料，因此生球布料采用直线布料设备。布料车单向布料，单向布料可克服双向布料沿炉子长度方向所造成的单向布料可克服双向布料沿炉子长度方向所造成的布料偏折，强化了生球干燥，为竖炉正常生产创造布料偏折，强化了生球干燥，为竖炉正常生产创造了条件。了条件。本钢竖炉焙烧带截面宽本钢竖炉焙烧带截面宽2.088m，长，长7.656m，炉，炉口到齿辊中心线高口到齿辊中心线高12.8m，炉子容积为，炉子容积为190m3。竖。竖炉工艺参数见表炉工艺参数见表8-16。竖炉两侧设有两个半圆拱。竖炉两侧设有两个半圆拱顶矩形燃烧室。每个燃烧室配置顶矩形燃烧

56、室。每个燃烧室配置7号环缝涡流烧嘴号环缝涡流烧嘴5个，煤气和助燃空气通过烧嘴进入燃烧室时进行个，煤气和助燃空气通过烧嘴进入燃烧室时进行燃烧。每个燃烧室有燃烧。每个燃烧室有22个喷火口，燃烧室总容积个喷火口，燃烧室总容积为为86m3。燃烧室热废气的温度为。燃烧室热废气的温度为11001150。热废气通过火道口进入竖炉内，炉内焙烧温度为热废气通过火道口进入竖炉内，炉内焙烧温度为12001250。 表表2-2竖炉炉型参数竖炉炉型参数项目项目干燥段干燥段预热焙烧预热焙烧段段均热段均热段冷却段冷却段高度高度/m1.22.602.573.5平均截面平均截面积积/m230.0016.0019.1418.57

57、 球团经过焙烧段焙烧后，在均热段停留一段时间，使其球团经过焙烧段焙烧后，在均热段停留一段时间，使其化学反应、重结晶、再结晶完善，然后进入到炉内冷却段进化学反应、重结晶、再结晶完善，然后进入到炉内冷却段进行初步冷却，最后经行初步冷却，最后经570mm齿辊破碎机排至竖式冷却器。齿辊破碎机排至竖式冷却器。离开竖炉的球团温度为离开竖炉的球团温度为500600。 竖炉炉顶热废气由竖炉炉顶热废气由90m2卧式电除尘器净化后排至大气卧式电除尘器净化后排至大气中。除尘灰用风力输送到除尘灰矿槽，然后经回转卸料器给中。除尘灰用风力输送到除尘灰矿槽，然后经回转卸料器给到精矿胶带机上运送到配料室精矿槽重新配料。到精矿

58、胶带机上运送到配料室精矿槽重新配料。(5)球团矿冷却与筛分。球团矿冷却与筛分。竖炉下部设有竖式冷却器，把温度竖炉下部设有竖式冷却器，把温度为为500600的球团矿冷却到的球团矿冷却到100左右左右，再经两台电磁振，再经两台电磁振动给料机均匀地给到胶带机上。动给料机均匀地给到胶带机上。 冷却器的冷却过程分为两段，冷却器的冷却过程分为两段，第一段热废气温度约为第一段热废气温度约为350，废气量为，废气量为35000/mh标，第一段热废气温度较高，因此，第一段热废气经旋风第一段热废气温度较高，因此，第一段热废气经旋风除尘器除尘后分成两部分，分别引入空气和煤气预热器，除尘器除尘后分成两部分，分别引入空

59、气和煤气预热器，两个预热器的预热面积都是两个预热器的预热面积都是227m2，可以把空气和煤气预，可以把空气和煤气预热到热到200左右。左右。第二段冷却废气温度较低（约第二段冷却废气温度较低（约125），），经除尘后排入大气。经除尘后排入大气。 球团矿筛分采用热振动筛，小于球团矿筛分采用热振动筛，小于6mm粒级作返矿粒级作返矿，用，用火车运往烧结车间。大于火车运往烧结车间。大于6mm粒级的作成品，成品球团矿粒级的作成品，成品球团矿首先储存在五个成品矿槽，然后用火车运往高炉。首先储存在五个成品矿槽，然后用火车运往高炉。.5 带式焙烧机法焙烧球团矿带式焙烧机法焙烧球团矿1. 概述概述带式焙烧机是一种

60、历史最古老，灵活性最大、使用范围最带式焙烧机是一种历史最古老，灵活性最大、使用范围最广的细粒物料造块设备，但用于球团生产却是广的细粒物料造块设备，但用于球团生产却是20世纪世纪50年代年代才开始的。由于当时对带式焙烧机的急切需要，这项研究工才开始的。由于当时对带式焙烧机的急切需要，这项研究工作在全世界各地几乎是同时而又独立的进行着。作在全世界各地几乎是同时而又独立的进行着。60年代以后年代以后得到迅速发展。得到迅速发展。70年代生产能力占球团矿总生产能力上升到年代生产能力占球团矿总生产能力上升到56.1%。 图图2-18 是某带式焙烧工艺流程是某带式焙烧工艺流程带式焙烧机发展如此之快，主要是具

61、有下列特带式焙烧机发展如此之快，主要是具有下列特点：点：（1）生球料层较薄（）生球料层较薄（200400mm），可避免），可避免料层压力负荷过大，又可保持料层透气性均匀。料层压力负荷过大，又可保持料层透气性均匀。（2）工艺气流以及料层透气性所产生的任何）工艺气流以及料层透气性所产生的任何波动只能影响到一部分料层，而且随着台车水波动只能影响到一部分料层，而且随着台车水平移动，这些波动很快就消除。平移动，这些波动很快就消除。图图2-18 某钢铁公司二烧车间某钢铁公司二烧车间135m2带式焙烧工艺流程带式焙烧工艺流程（3）可根据原料不同，设计成不同温度、气）可根据原料不同，设计成不同温度、气体流量、

62、速度和流向的各个工艺段，因此带式焙体流量、速度和流向的各个工艺段，因此带式焙烧机可以用来焙烧各种原料的生球；烧机可以用来焙烧各种原料的生球；（2）鲁尔基）鲁尔基-德腊伏带式焙烧机法工艺类型。鲁德腊伏带式焙烧机法工艺类型。鲁尔基尔基-德腊伏带式焙烧机法最主要功能就是能将各德腊伏带式焙烧机法最主要功能就是能将各种矿石有效地生产球团矿。它可以根据不同的矿种矿石有效地生产球团矿。它可以根据不同的矿石类型采用不同的气体循环方式和换热方式，一石类型采用不同的气体循环方式和换热方式，一般分为如下四种类型：般分为如下四种类型：（4）采用热气流循环，利用焙烧球团矿的显热，）采用热气流循环，利用焙烧球团矿的显热，

63、球团能耗较低；球团能耗较低；（5）可以制造大型带式焙烧机，单机能力大。）可以制造大型带式焙烧机，单机能力大。 带式焙烧机法可分为固体燃料鼓风带式焙带式焙烧机法可分为固体燃料鼓风带式焙烧机法、麦基型带式焙烧机法和鲁尔基烧机法、麦基型带式焙烧机法和鲁尔基-德腊伏德腊伏型带式焙烧机法。固体燃料鼓风带式焙烧机法型带式焙烧机法。固体燃料鼓风带式焙烧机法由于球团矿质量不能满足用户要求，便停止生由于球团矿质量不能满足用户要求，便停止生产。麦基型与鲁尔产。麦基型与鲁尔-德腊伏型两者有许多相似之德腊伏型两者有许多相似之处，下面以鲁尔基处，下面以鲁尔基-德腊伏型为例介绍带式焙烧德腊伏型为例介绍带式焙烧机的焙烧流程

64、。机的焙烧流程。 鲁尔基鲁尔基-德腊伏型带式焙烧机法德腊伏型带式焙烧机法 鲁尔基鲁尔基-德腊伏带式焙烧机工艺首先由德国鲁尔德腊伏带式焙烧机工艺首先由德国鲁尔基公司创立的，并在加拿大国际镍公司投产了第一台基公司创立的，并在加拿大国际镍公司投产了第一台这样的带式焙烧机，后经鲁尔基这样的带式焙烧机，后经鲁尔基-德腊伏修改，至今德腊伏修改，至今成为世界上运用最广泛的带式焙烧机法。成为世界上运用最广泛的带式焙烧机法。（1）工艺特点。主要表现在：采用圆盘造球机）工艺特点。主要表现在：采用圆盘造球机制备生球；采用辊式筛分布料机，对生球起筛分和制备生球；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

65、差，节省膨润土用量布料作用，并降低生球落差，节省膨润土用量；采用铺边料和铺底料的方法，以防止拦板、篦采用铺边料和铺底料的方法，以防止拦板、篦条、台车底架梁过热，见图条、台车底架梁过热，见图2-19；生球采用鼓；生球采用鼓风和抽风并用的干燥工艺，先由下向上往生球料风和抽风并用的干燥工艺，先由下向上往生球料层鼓入热风，然后向下抽风干燥，避免下层球过层鼓入热风，然后向下抽风干燥，避免下层球过湿，而削弱球的结构；为了回收球团矿显热，湿，而削弱球的结构；为了回收球团矿显热，采用鼓风冷却，冷却风首先经过台车和底料层预采用鼓风冷却，冷却风首先经过台车和底料层预热后，再穿过高温球团料层，避免了球团矿冷却，热后

66、，再穿过高温球团料层，避免了球团矿冷却，冷却风首先经过台车和底料层预热后，再穿过高冷却风首先经过台车和底料层预热后，再穿过高温球团料层，避免了球团矿冷却速度过快，使球温球团料层，避免了球团矿冷却速度过快，使球团矿质量得到改善。团矿质量得到改善。 第一种类型处理赤、磁混合精矿的，见图第一种类型处理赤、磁混合精矿的，见图2-20（a）。该类带式焙烧机采用鼓风循环和抽）。该类带式焙烧机采用鼓风循环和抽风循环混合使用，提高热能的利用，利用冷却段风循环混合使用，提高热能的利用，利用冷却段热风直接循环换热。热风直接循环换热。 第二种类型第二种类型图图2-20（b）是由第一种类型是由第一种类型稍加修改后用于处理磁铁矿精矿球团（如美国派稍加修改后用于处理磁铁矿精矿球团（如美国派勒特诺布球团厂）的，主要修改是炉罩内换热气勒特诺布球团厂）的，主要修改是炉罩内换热气流全部采用直接循不，取消了炉罩换热风机，将流全部采用直接循不，取消了炉罩换热风机，将冷却段较冷端气流排入大气。冷却段较冷端气流排入大气。 第三种类型第三种类型图图2-19（c）为生产赤铁矿球团为生产赤铁矿球团工艺。为了适合于生球需要较长干燥和预热