球团生产工艺介绍
球团生产工艺是一种提炼球团矿的生产工艺,球团与烧结是钢铁冶炼行业
中作为提炼铁矿石的两种常用工艺。球团矿就是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,在加水润湿的条件下,通过造球机滚动成球,再经过干燥焙烧,固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
一、球团生产工艺的发展
由于天然富矿日趋减少,大量贫矿被采用;而铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉,品位易于提高;过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性,降低产量和质量;细磨精矿粉易于造球,粒度越细,成球率越高,球团矿强度也越高。综上所述原因,球团生产工艺在进入21世纪后得到全面发展与推广。
如今球团工艺的发展从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料,生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展,技术经济指标显著提高。球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。球团矿具有良好的冶金性能:粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高,有利于强化高炉冶炼。
二、球团法分类
1、高温固结:
(1)氧化焙烧:竖炉、带式机、链篦机-回转窑、环式焙烧机。
(2)还原焙烧:回转窑法、竖炉连续装料法、竖炉间歇装料法、竖罐法、带式机法。 (3)磁化焙烧:竖炉法
(4)氧化-钠化焙烧:竖炉法、链篦机-回转窑。 (5)氯化焙烧:竖炉法、回转窑法。 2、低温固结: (1)水泥冷粘结法 (2)热液法 (3)碳酸化法 (4)锈化固结法 (5)焦化固结法 (6)其他方法
三、球团原理
球团生产一般流程:原料准备→配料→混匀(干燥)→造球→布料→焙烧→冷却→成品输出
球团焙烧过程:干燥→预热→焙烧→均热→冷却
四、球团工艺流程图
北喷煤2#水系统泵房 成 球团车间平面分布图 成-3-42#链板2#回转窑2#链篦机 2#布料球-6球 -5 转 运站返-5老配料料场老配料仓1#环冷机2#落地仓1#回转窑1#链篦机 1#布料球-3 2#环冷机返-2返-6返-4老配-1老配-2新配-5球-5球-2返-31#链板 造球室主控楼1#水泵办公室休息房室润磨出料2#烘干室老配-4老配-31#烘干室新配-4球-1维修区域 维修值班室润磨 室新配-3烘干出料新配-2新配料料场新配-1球-4成-1 1#落地仓五、球团生产工艺的主要内容
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(用于炼钢则要大些)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。球团法生产的主要工序包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序。
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。这些原料进厂后都要经过准备处理,它包括:
1)所有原料的混匀;
2)将添加物磨碎到足够的细度;
3)将精矿粉(或富矿粉)磨碎到-200网目大于70%,上限不超过0.2mm; 4)将固体燃料破碎到小于0.5mm; 5)精矿粉中的水分过多时要进行干燥处理。
6)经过筛分粒度过大的还要重新进行破碎、磨碎处理。
经过上述准备处理的原料,在配料皮带上进行配料;将配料后的混合料与经过磨碎的返矿一起,装入圆筒混合机内加水混合。混合好的料再加到圆盘造球机上造球,造球时还要加适量的水。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。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。这样制成的生球用给料机加到焙烧设备上进行焙烧。焙烧好的球团要进行冷却,冷却后的球团矿经筛分分成成品矿(>10mm)、垫底料(5~10mm)、返矿(<5mm),垫底料直接加到焙烧机上,返矿经过磨碎(至<0.5mm)后再参加混料和造球。
目前主要的几种球团焙烧方法:竖炉焙烧球团、带式焙烧机焙烧球团、链箅机一回转窑焙烧球团。竖炉焙烧法采用最早,但由于这种方法本身固有的缺点而发展缓慢。目前采用最多的是带式焙烧机法,60%以上的球团矿是用带式焙烧机法焙烧的。链箅机一回转窑法出现较晚,但由于它具有一系列的优点,所以发展较快,今后很可能成为主要的球团矿焙烧法。
以竖炉焙烧球团为例,焙烧后被冷却下来的球团矿中会有一部分粘连的大块,需要通过下部的辊式破碎机破碎后排出炉外,然后经过破碎筛分取得成品球团矿,筛下产物则成为垫底料返回重新焙烧。 1、原料产品技术标准 1)铁精粉
TFe≥55; S≤0.30 ; P≤0.25;粒度(-2001铁精粉目)≥50% ;含水量 ≤10 a.球团用原料主要是精矿粉,主要来自:巴西、智利、乌克兰,主要成份:TFe:65%左右。 b.高炉灰:高炉煤气除尘产生的灰尘,有两种形式,一种是尘泥,一种是粉尘,目前高炉大量使用布袋除尘器,尘泥已很少见了,主要是以粉尘形式出现,主要成份:Fe2O3:45%左右、C:20~30%。
c.转炉灰:炼钢转炉除尘产生的灰尘,主要以尘泥形式出现,主要成份:FeO:65%左右、CaO:10%左右、MgO:5%左右。 2)膨润土 3)成品球团矿 铁精粉入料场 膨润土仓放料 人工加料 分开放置 分仓放料 成品膨润土入库
2、备料 1)、工艺方法
进厂铁精粉,按料种,分开放置,堆放在料场中。 用汽车和铲车按料种分别装入各个原料仓。 上料时,在受料精粉矿仓中心部位卸料。
成品膨润土入库,卸到料场中,装入膨润土仓放料。 2)、工艺流程
3)技术要求
工艺方法配料按下达的配料比进行,各给料机给料流量大小稳定,且符合配料比要求,配料铁精粉允许波动量±1.0%。
混料必须均匀,膨润土分布合理,便于充分发挥粘结剂功效。
每班做三次配料比检查,取1米皮带铁精粉、膨润土,分别取样三次并称量,求其平均值。 烘干混合料水分7%±1。 3、配料和烘干混合 4、造球 5、筛分布料
6、链篦机干燥和预热 7、回转窑焙烧 8、成品系统 9、除尘
10、水冷却系统
六、球团与烧结两种生产工艺的区别
1.随着地球资源的不断开采,富矿短缺,必须不断扩大贫矿资源的利用,而选矿技术的进步可经济地选出高品位细磨铁精矿,其粒度从-200网目(小于0.074mm)进一步减少到-325网目(小于0.044mm)。这种过细精矿不益于烧结,透气性不好,影响烧结矿产量和质量的提高,而用球团方法处理却很适宜,因为过细精矿易于成球,粒度愈细,成球性愈好,球团强度愈高。
2.成品矿的形状不同:烧结矿是形状不规则的多孔质块矿,而球团矿是形状规则的10~25mm的球球团矿较烧结矿粒度均匀,微气孔多,还原性好,强度高,且易于贮存,有利于强化高炉生产。
3.适于球团法处理的原料已从磁铁矿扩展到赤铁矿、褐铁矿以及各种含铁粉尘,化工硫酸渣等;从产品来看,不仅能制造常规氧化球团,还可以生产还原球团、金属化球团等;同时球团方法适用于有色金属的回收,有利于开展综合利用。
4. 固结成块的机理不同:烧结矿是靠液相固结的,为了保证烧结矿的强度,要求产生一定数量的液相,因此混合料中必须有燃料,为烧结过程提供热源。而球团矿主要是依靠矿粉颗粒的高温再结晶固结的,不需要产生液相,热量由焙烧炉内的燃料燃烧提供,混合料中不加燃料
5. 生产工艺不同:烧结料的混合与造球是在混合机内同时进行的,成球不完全,混合料中仍然含有相当数量未成球的小颗粒。而球团矿生产工艺中必须有专门的造球工序和设备(造球盘等),将全部混合料造成10~25mm的球,小于10mm的小球要筛出重新造球。
4七国内主要球团厂
1、湛江龙腾物流球团项目
含国内第一条自主设计的年产500万吨链箅机——回转窑球团生产线(也是国内唯一一条能生产碱性球团的生产线),由中冶北方工程技术有限公司EPC总承,所生产的球团产品全部供宝钢罗迳项目和韶钢作炼铁原料使用,将改变宝钢和韶钢所需球团全部依赖进口的局面。该项目已于2009年9月27日热负荷试车成功。