球團生產工藝

提煉球團礦的生產工藝

球團生產工藝是一種提煉球團礦的生產工藝,球團與燒結是鋼鐵冶鍊行業中作為提煉鐵礦石的兩種常用工藝。球團礦就是把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后,在加水潤濕的條件下,通過造球機滾動成球,再經過乾燥焙燒,固結成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。

發展


由於天然富礦日趨減少,大量貧礦被採用;而鐵礦石經細磨、選礦后的精礦粉,品位易於提高;過細精礦粉用於燒結生產會影響透氣性,降低產量和質量;細磨精礦粉易於造球,粒度越細,成球率越高,球團礦強度也越高。綜上所述原因,球團生產工藝在進入21世紀后得到全面發展與推廣。
如今球團工藝的發展從單一處理鐵精礦粉擴展到多種含鐵原料,生產規模和操作也向大型化、機械化、自動化方向發展,技術經濟指標顯著提高。球團產品也已用於鍊鋼和直接還原煉鐵等。球團礦具有良好的冶金性能:粒度均勻、微氣孔多、還原性好、強度高,有利於強化高爐冶鍊。

主要內容


球團礦是細磨鐵精礦或其它含鐵粉料造塊的又一方法。它是將精礦粉、熔劑(有時還有粘結劑和燃料)的混合物,在造球機中滾成直徑8~15mm(用於鍊鋼則要大些)的生球,然後乾燥、焙燒,固結成型,成為具有良好冶金性質的優良含鐵原料,供給鋼鐵冶鍊需要。球團法生產的主要工序包括原料準備、配料、混合、造球、乾燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序。
球團礦生產的原料主要是精礦粉和若干添加劑,如果用固體燃料焙燒則還有煤粉焦粉。這些原料進廠后都要經過準備處理,它包括:
1)所有原料的混勻;
2)將添加物磨碎到足夠的細度;
3)將精礦粉(或富礦粉)磨碎到-200網目大於70%,上限不超過0.2mm;
4)將固體燃料破碎到小於0.5mm;
5)精礦粉中的水分過多時要進行乾燥處理。
6)經過篩分粒度過大的還要重新進行破碎、磨碎處理。
經過上述準備處理的原料,在配料皮帶上進行配料;將配料后的混合料與經過磨碎的返礦一起,裝入圓筒混合機內加水混合。混合好的料再加到圓盤造球機上造球,造球時還要加適量的水。生球焙燒前要進行篩分,篩出的粉末返回造球盤上重新造球。用固體燃料焙燒時,生球加到焙燒機以前,其表面滾附一層固體燃料。這樣製成的生球用給料機加到焙燒設備上進行焙燒。焙燒好的球團要進行冷卻,冷卻后的球團礦經篩分分成成品礦(>10mm)、墊底料(5~10mm)、返礦(<5mm),墊底料直接加到焙燒機上,返礦經過磨碎(至<0.5mm)后再參加混料和造球。
目前主要的幾種球團焙燒方法:豎爐焙燒球團、帶式焙燒機焙燒球團、鏈箅機一迴轉窯焙燒球團。豎爐焙燒法採用最早,但由於這種方法本身固有的缺點而發展緩慢。目前採用最多的是帶式焙燒機法,60%以上的球團礦是用帶式焙燒機法焙燒的。鏈箅機一迴轉窯法出現較晚,但由於它具有一系列的優點,所以發展較快,今後很可能成為主要的球團礦焙燒法。
以豎爐焙燒球團為例,焙燒后被冷卻下來的球團礦中會有一部分粘連的大塊,需要通過下部的輥式破碎機破碎後排出爐外,然後經過破碎篩分取得成品球團礦,篩下產物則成為墊底料返回重新焙燒。

工藝區別


1.隨著地球資源的不斷開採,富礦短缺,必須不斷擴大貧礦資源的利用,而選礦技術的進步可經濟地選出高品位細磨鐵精礦,其粒度從-200網目(小於0.074mm)進一步減少到-325網目(小於0.044mm)。這種過細精礦不益於燒結,透氣性不好,影響燒結礦產量和質量的提高,而用球團方法處理卻很適宜,因為過細精礦易於成球,粒度愈細,成球性愈好,球團強度愈高。
2.成品礦的形狀不同:燒結礦是形狀不規則的多孔質塊礦,而球團礦是形狀規則的10~25mm的球球團礦較燒結礦粒度均勻,微氣孔多,還原性好,強度高,且易於貯存,有利於強化高爐生產。
3.適於球團法處理的原料已從磁鐵礦擴展到赤鐵礦褐鐵礦以及各種含鐵粉塵,化工硫酸渣等;從產品來看,不僅能製造常規氧化球團,還可以生產還原球團、金屬化球團等;同時球團方法適用於有色金屬的回收,有利於開展綜合利用。
4. 固結成塊的機理不同:燒結礦是靠液相固結的,為了保證燒結礦的強度,要求產生一定數量的液相,因此混合料中必須有燃料,為燒結過程提供熱源。而球團礦主要是依靠礦粉顆粒的高溫再結晶固結的,不需要產生液相,熱量由焙燒爐內的燃料燃燒提供,混合料中不加燃料
5. 生產工藝不同:燒結料的混合與造球是在混合機內同時進行的,成球不完全,混合料中仍然含有相當數量未成球的小顆粒。而球團礦生產工藝中必須有專門的造球工序和設備(造球盤等),將全部混合料造成10~25mm的球,小於10mm的小球要篩出重新造球。

國內球團廠


1、湛江龍騰物流球團項目
含國內第一條自主設計的年產500萬噸鏈箅機——迴轉窯球團生產線(也是國內一條能生產鹼性球團的生產線),由中冶北方工程技術有限公司EPC總承,所生產的球團產品全部供寶鋼羅逕項目和韶鋼作煉鐵原料使用,將改變寶鋼和韶鋼所需球團全部依賴進口的局面。該項目已於2009年9月27日熱負荷試車成功。
2、鄂州球團廠
屬武鋼礦業公司,其球團一期工程擁有世界上單體規模最大的500萬噸球團生產線,固定資產總投資達人民幣11.7億元,採用國際先進的鏈箅機—迴轉窯—環冷機生產工藝,由美卓礦機和國內長沙冶金設計院聯合設計,並以外方為技術總負責。該生產線於2005年12月31日建成投產。
3、首鋼球團廠
首鋼球團廠是我國最早開創氧化球團生產工藝:鏈箅機-迴轉窯-環冷機的方式的生產廠,帶動了國內球團生產鏈箅機-迴轉窯-環冷機工藝的普及。經過技術改造和二系列建設,氧化球生產在2006年產量達到了330萬噸。