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球团原料理论
第一节球团矿生产对铁精矿的要求
球团矿生产所用的原料主要是精矿，一般占造球混合料的90％以上，因此精矿的质量如何将对生球、成品球团矿的质量起着决定性的作用，不言而愈，它直接左右着球团生产过程的经济技术指标。
一、球团生产对铁精矿的要求：
一定的粒度、适宜的水分和均匀的化学性质球团矿的三项基本要求。
（一）粒度有人作过试验，要使物料（铁矿物）能成球其-320目（-0.045毫米）粒级的必须达35％以上，否则，不论采取什么样措施企图借滚动成球都是办不到的。可见一定的细度是物料成球必要条件。理论与生产实践都证明，为了稳定造球过程和获得足够强度的生球，精矿必须有足够细的粒度和一定的粒度组成。据国外生产经验介绍适合造球的精矿其-0.014毫米（325目）部分应在60－85％之间，或-0.074毫米（200目）部分应在90％以上，尤其是其中-20μ部分不得于少20％。而且，精矿的粒度组成还必须保持相对稳定。据试验所得，所控制的粒度（-0.044、-0.053、-0.074毫米），其波动不得超过±1.5％。
对于粉状物料的细度…的表示方法我们通常也采用比表面积。对于造球而言，有些专家认为表面积之粒度组成（粒度筛分）能更好地反映原料的成球性能。事实上粒度与比表面积并不成直接关系。表1－2为某矿再磨过程中粒度组成与比表积的系列数据。目前国外球团厂家所使用的含铁原料的比表面积，一般控制在1300－2100cm2/g之间，绝大多数控制在1500－1900cm2/g之间。
应该指出的是，对球团整个生产过程来说，精矿的粒度也并不是越细越好，第一，粒度过细，造成脱水困难，因而需要干燥，带来工艺复杂化；第二，粒度过细必然加大磨矿过程的能量消耗。因此，粒度过细反会使生产的费用增大，经济收益减少。何况精矿粒度细到一定程度之后再细磨也不一定给生球质量、球团矿质量带来好处；表1－2是某研究单位对某地精矿细率系列试验（通地分别再磨调整粒度）结果。从结果可以看出：
表1－2某铁矿粉系列磨矿试验结果
在同样配料比（膨润土1％）、同等造球、焙烧条件下，精矿的不同（磨矿）粒度对生球，成品球的质量影响在不同区间是很不一致的，开始随着比表面的增大，生球强度、成品强度显著增大，当比表面积大到一定程度后再增大比表面积时已对生球及成品球不带来什么好处。这里可以找到一种解释是：当物料细到一定程度后，物料中细粒部分显著增多，由于造球是在一定时间内进行的，这就有可能使物料来不及均匀湿润，这就是说物料颗粒将产生偏析，物料影响成品球的强度。当然对于不同铁精矿来说，这个合适值是不一样的，这必须通过试验得出。但原则是，既要满足生球强度的要求，又要充分考虑到磨矿、脱水、干燥等生产过程给整个球团矿成本的影响。一般而言，对
表1－3国外部分球团厂家含铁原料的性质（见附表）
第二章粘结剂
第一节概述
造球过程实质上是细粒物料借助机械的运动（在造球机内）使其粘结成具有一定的粒度和一定强度的球状结合体的过程。因此物料的粘结性的好坏决定着造球过程的顺利与否及其产品（生球）的特性（粒度、均匀性、强度等）好坏。所以为了强化造球过程和改善生球的质量，常常在造球物料（原料）中添加一些粘结性极强的物料，由于这些物料的作用主要（或仅仅）是为了提高造球混合料的粘结性，因此人们习惯地称它为粘结剂或添加剂。
作为粘结剂的物质必须具备以下性质：
1、亲水性强，比表面积大，遇水后能高度分散。因此它能改善球团混合物料的亲水性和提高混合料的比表面积。
2、粘结性能好，而且由于它的加入能很好地改善成球物料的粘结性，也就是说它的这种粘结性还能在别的物料颗粒之间起到传递作用。因而，它的极小加入量就能有效地改善成球物的粘结性。
3、由于它的加入不致于影响到造球以后工序（如生球的干燥、焙烧、球团矿质量及环境保护等）的顺利进行。
4、货源容易解决、加工处理方便。
球团生产中使用的粘结剂有膨润土（也叫皂土）、消石灰、水泥等。但作为现代化氧化球团生产中常用的粘结剂主要有膨润和消石灰两种，其它往往只限于特殊需要时才用到。如氯化钠是为了氯化焙烧（回收有色或贵金属）时才使用。水泥则是为了生产所谓的冷固结球团时才使用。消石灰由于它的主要成分是CaO,所以它具有粘结剂和溶剂的双重性质，人们将在熔剂一章叙述。在这一章里我们着重介绍膨润土，它是现代化球团生产中使用最多的一种粘结剂。
第二节膨润土的主要特性及其在球团生产中的作用
膨润土又叫膨土岩或蒙脱岩，系以蒙脱石（也称微晶高岭石、胶岭石等）为主要成分粘土岩一蒙脱石粘土岩。
一、膨润土的主要特征
（一）膨润土的外观特征。
膨润土的颜色有白色、乳白色、浅灰色、浅粉红色、淡绿黄色或绿色。膨润土新鲜（刚开采出来）时常为兰绿色，风化后则变成淡黄色。表面有油脂、腊状或土状光泽，有时有油腻感。硬度为1－2，比重因吸水量不同而变化较大，一般为1－2。吸湿性强，最大吸大量为其体积的8－15倍。吸湿膨胀、膨胀倍数从几倍至三十余倍不等。晶质体颗粒很细，最细可达0.02μ－0.2μ。可塑性强，有较好的粘结性。在阳光晒干后成干裂碎块，常呈层状、透镜状、脉状、环带状。
（二）膨润土的物质化学成分
膨润土的岩石矿物组分由于成矿条件，风化和程度及外来物质的掺加不同而不同。除了蒙脱石（主要成分）外，还有贝得石、高岭石、绿泥石、水云母、蛭石、石英、方解石、长石、云石、黄铁矿及可溶盐等。就其化学成分而言膨润土主要是含水的铝硅酸盐矿物组成的。它的主要组分是二氧化硅、三氯化二铝和水，其次是氧化镁、氧化铁等。此外钙、钠、钾（碱土金属和碱金属）等常以不同含量存在于膨润土之中。表2－1为国外及国内部分膨润土矿的化学分析。
（三）膨润土的主要物理化学性能：
膨润土的物理化学性能是多方面的，在这里我们主要介绍与球团生产有关的一些特性。
1、吸湿性强，膨润土具有较强吸湿性，能吸附八至十五于自己体积的水量。
2、膨润系数大：膨润土吸水后膨胀，能膨胀数倍至十五于自己体积的水量。
3、高分散性，比面积大，分散后的膨润土的巨大比表面积，理论值可达600－900米2/克。膨润土在水（介质）中能分散呈胶体悬浮液，据报导膨润土分散后细粒胶体绝大部分（90％以上）小于15μ，这种悬浮液具有一定的粘带性、触变性和润滑性。
4、具有可塑性和粘结性：比如用膨润土和水、泥或沙等细碎物质掺合在一起，其掺合物具有可塑性和粘结性。
5、有较强的阳离子交换能力。
6、有较强的吸附能力：膨润土对气体、液体、有机物质等具有一定的吸附能力，最大吸附量可达五倍于它的重量等等。
不过对于不同膨润土而言，这些性质在程度上差别是很大的，主要取决于它所含蒙脱石种类及其含量。
膨润土之所以具备上述特性，主要是因为蒙脱石具有特殊的晶格结构所致，请参见第六章造球篇。
（四）膨润土在球团生产中的作用：
1、膨润土的加入可以提高生球及干球的强度，提高生球的质量，改善造球的操作。
（1）由于膨润土具有亲水性好、分散度高、比表面积大、粘结性强、球成指数高等特性，因而在铁精矿中加入少量的膨润土就能改善其成球性，提高生球的强度。参见表2－2。
（2）由于膨润土的吸水性强，而且吸水速度又慢，因而它能减弱造球过程对水分的敏感性，适当扩大适宜水分的波动范围，从而有利于造球过程操作的稳定。
（3）能使生球表面光滑，使生球的粒度更趋近于均匀，平均粒级下降。这将有利于提高造球机生产率及加速生球的干燥、焙烧、提高产量、降低消耗。
2、膨润土的加入可以提高生球的爆裂温度，提高预热强度。
（1）提高生球的抗爆裂温度常常是选择粘结剂的主要出发点之一。生球的干燥时间往往占整个焙烧时间的四分之一以上（带式机）。球团矿的最终质量在一定程度上也爱生球干燥好坏影响。因而在不影响生球干燥质量的前提下总是企图提高生球的干燥速度，也就是提高干燥介质的温度和流速。
由于膨润土与水的特殊的亲和性（结合力强），可以使生球内部的水分迁移至生球表面进行蒸发，从而大大地减弱生球干燥时爆裂的可能性，也就能适当提高生球的干燥温度，提高产量。这一点对竖炉焙烧而言尤为重要。据杭钢的生产经验，从配加消石灰到改加膨润土生球干燥时的爆裂温度从原业450℃提高到700℃以上，球团质量改善，据称产量提高60％以上。
（2）膨润土加入还可以提高预热球的强度（这可能与生球质量、干燥质量强度等的改善直接有关），这一点对链箅机一回转窑焙烧工艺非常重要。因为这样可以减少由链箅机向回转窑卸料时产生的粉末，从而也为减少回转窑结圈创造了条件。
综上所述膨润土的加入影响着从生球制取到焙烧出球团矿的整个生产过程。因而国外球团厂家往往不惜成本去寻求优质的膨润土。近年来我国球团工业在膨润土的使用方面也有了很大进步；杭钢就是使用膨润土取得良好效果的一家。据该厂报导，使用膨润土后不但使球团矿在产、质量方面有了明显提高，而且总的成本费用也降低了1－3元/吨球。
膨润土除了用以球团工业外，还广泛用于铸造业（造型）、石油（钻井）、地质（钻探），其次在纺织（浆织、印染）、建筑、陶瓷、造纸、化妆用品、化肥、农药、医药、肥皂、饲料等工业范围也往往是少不了膨润土，或者可以代替其他原材料（如粮食），降低造价。
二、膨润土的分类及其评价
如前所述，蒙脱石（单位晶层间）的交换性阳离子的种类和含量关系至蒙脱石的一系列性质，从而也关系到膨润土的各种性能。因此常按蒙脱石所含主要交换性阳离子来
划分膨润土的属性（土质）。但是目前还没有统一的标准方法。
（一）常见的分类方法。
1、碱性系数法（欧美国家）
以ENa++Ek+/ ECa+2+EMg+2 之值为所谓的碱性系数。
当碱性系数>1且ENa+ > Ek+ 时为钠质膨润土。
当碱性系数≤1时为钙质膨润土。
2、交换性阳离子含量法（苏联）
钠质膨润土：ENa+/∑E>50％
钙质膨润土：ECa+2 /ΣE≥50%
或：ENa+2 /ΣE<25％
界于这两者之间的还有所谓Na－Ca质、Ca－Na质、Ca－Mg质、Mg－Ca质膨润土之分。
3、钠钙比较法（苏联）
钠质膨润土：ENa+/ ECa+2>1
钙质膨润土：ECa+2 /EMg+2<1
上述符号，ENa+、Ek+、ECa+2、EMg+2－分别为交换性钠、钾、钙、镁离子含量。
ΣE－阳离子交换总量
单位－毫克当量/100克膨润土（100ml/100g）
（二）钠质膨润土与钙质膨润土的主要区别：
1、交换性阳离子量含量不同
钠质膨润土交换性阳离子含量高达75－100ml/100g以上，且以Na+为主，含量大于50％，碱性系数大于1。钙质膨润土交换性阳离子含量低，一般只有60ml/100g左右。
2、pH值不同
钠质膨润土,pH高达8.5－10.6。
钙质膨润土，pH值一般为6.4－8.5之间。
3、胶质价不同
钠质膨润土胶质价高达100％。
钙质膨润土胶质价约为60％。
4、膨胀分倍数不同
钠质膨润土膨胀倍数高达20－30倍。
钙质膨润土膨胀倍数仅几倍至十几倍。
5、吸水量、吸水速度不同
钠质膨润土吸水量大，最高达500％以上，吸水时间长（吸水速度慢）；钙质膨润土
吸水量小，最高下超过200％，吸水速度快，不到2小时即达到饱和状态。
6、吸蓝量（见下部）不同
钠质膨润土吸蓝量达20毫升以上。
钙质膨润土一般十几毫升。
7、化学成分不同
钠质膨润土中Na2O含量高；钙质膨润土中Na2O含量低。
8、在水中的分散性不一样
钠质膨润土粉末投入水中分散后不产生沉淀；钙质膨润土粉末投入水中分散后很快就会产生沉淀。
三、球团生产对膨润土的技术要求。
膨润土用于球团生产历史还不长，膨润土结球团生产的影响的研究工作，尤其是机理方面的研究工作还不多，深度也很有限，所以对球团生产过程的影响，还有不少问题的解释很不一致，不尽人意。因此对适合于球团生产的膨润土的标准各国也不统一。这是因为，一方面人们还没有弄清楚膨润土的哪些性质对球团影响大；另一方面，人们也发现膨润土对铁精矿存在着选择性（或叫适应性），也就是说对某些精矿效果很好的膨润土对某种产地的精矿来说不一定也很好，甚至很不好。比如浙江平江的钠质膨润土，对很多的地方的铁精矿都是优质的粘结剂，能大幅度提高生球质量（尤其是爆裂温度），然而对南芬矿却是效果极不好，甚至远不如黑山的钙质膨润土。不过就一般而言，下面一些趋势则是肯定的，蒙脱石含量高、交换性阳离子（特别是Na+）高，膨胀倍数大，粒度细、分散性好的膨润土，是优质的球团粘结剂。
1、下面介绍一些国家对膨润土的技术要求：
（1）苏联
膨胀倍数：大于9.5倍。
分散度：在水中膨胀后1.5μm粒级含量大于90％。
膨润土数：不小于95％
交换性阳离子含量：≥82-97ml/100克干土，其中Na+ +K+>45ML/100克干土
水分：4-6％（细磨后）
粒度：（水分为4-6％时）-0.074m/m部分90％以上。
含硫量：<0.1％
（2）日本（神钢）
粒度：-44μ（-325目）100％
真比重：2.3t％/m3
吸附水：湿基<8％
膨润度：4－8g/g-24小时
（3）我国推荐的参考质量指标
蒙脱石含量：>60％
吸水率（2小时）：>120％
膨胀倍数：>12倍
粒度：-200目99％以上
水分：<10％
2、用量
一般控制在占混合料的0.5－1.0％范围之内。我们国家（由于精矿较粗）配加量比较大，一般占混合料的12.-1.5％。应当指出的膨润土配加比例太大是不适合的，因为
膨润土经焙烧后残存部分的主要成分是SiO
2、Al
2
O
3
，要降低球团矿有效成分的含量，每
增加1％的膨润土大约要降低TFe0.4-0.6%。同时在球团的造价上也不经济的。据称，美国已在实验研究中寻求到了可以代替膨润土的新的粘结剂偑利多，其添加量仅为混料的0.1％而不影响球团质量。
四、膨润土的理物化学性能的测定
膨润在球团生产中虽然已经得到广泛使用，如前所述，但如何评价膨润土并无统一标准，与此有关，对于膨润土的检测亦无统一的标准和方法。在此仅简单介绍一些目前常采用的检测项目及方法。
1、阳离子交换容量和交换性金属阳离子。
阳离子交换容量和交换性金属阳离子含量是评价膨润土特性好坏的一项重要指标。总的交换性阳离子含量简称（C、E、C），交换性金属阳离子系指可交换的K+、Na+、Ca、Mg+2等阳离子。测定方法很多，但都基于离子交换（置换原理）。如醋酸铵淋洗法，其作用原理是：
pH值为7的中性盐（即醋酸铵）溶液淋洗一定量的膨润土试样，使试样中的交换性阳离子被淋洗液中的NH4+所取代其反应式为：
K+
Na+
Ca+2膨润土+n NH4Oac＝（NH4+）7－膨润土+
Mg+2
H+
HOAc
Ca(OAc)2
+ Mg(OAc)2+(n-7)NH4OAc
NaOAc
KOAc
当n-7＝0时，即为滴定终点，此时测定NH4+的消耗量，即为膨润土阳离子交换容量（C、E、C）。而后测定被NH4+交换出来的各种阳离子即得试样中各交换性阳离子含量。
2、胶质价
胶质价又称胶体含量或胶质量。它是表明膨润土中含有多少蒙脱石的参数，也是膨润土膨胀性能的间接标志。由于膨润土在分散液中呈液体状态存在，测定方法也就基干这一点。胶质价是膨润土和一定比例的水混合所形成的凝胶层占整个体积的百分数。
具体作法大致是：称量烘干好的试样15克，倒入容量为100ml直径为25m/m带塞的量筒中，然后加入蒸馏水至90ml刻度时，将试样揺晃5分钟后，加入一克氧化镁分散剂，再加水至100ml刻度处，揺晃一分钟，然后将试样静置24小时（使其沉淀），读出沉淀物界面刻度值，用百分数表示，即为胶质价值。
3、膨润值（亦称膨润土数）
膨润土其实质意义与胶质价相似，只是测定方法的不同而已。我们国家很少使用，但苏联则较为通用。
具体测定方法是：称取烘干好的-200目的试样3克，倒入容量为100ml直径为25m/m 的带塞量筒中，加入3ml1N（当量浓度）的NH4Cl溶液，加水至100ml刻度处，用玻璃棒搅匀，静放24小时，读出清、浊界面值，用百分数表示，即为膨润值。
4、膨胀性能
目前对膨润土的膨胀性能的表示法尚不一致，测定方法也不统一，常用的有以下两种：
容积法和重量法，测定的结果分别叫膨润度（又叫膨胀度）和膨胀倍数（以叫膨胀力，也叫肿胀度）
（1）膨润度
膨润度是指物料吸水后体积膨胀的程度，日本常用这一指标来表示膨润土的膨胀性能，我们国家很少使用，对球团生产来说比膨胀倍数更有意义。膨润度的测定方法也很不一致，我们国家的作法是：
取1克干土吸水至饱各，所吸水的克数即为膨润度，一般钠质膨润度>5g/g，钙质膨润土膨润度<3-5g/g。
（2）肿胀倍数
膨胀倍数是评价膨润土质量最常用的一个指标，它与膨润土在水中的分散能力有关，因而也与交换容量和阳离子的组成有关。因此它可以作为衡量膨润土膨胀能力的一
个重要参数。
测定方法：
称取烘干后的试样1克（准确至0.1克）倒入容量为100ml、直径为25m/m带塞的量筒中，然后加入蒸馏水（接近）75ml和浓度为1N的HCl溶液25ml，而后再小心滴入蒸馏水，使其总容量为100ml，揺晃2－3分钟，静放24小时（使其沉淀），读出沉淀界面处的刻度值，即为试样的膨胀倍数。
5、水分
称取试样1克（准确至0.0002克）置于已称至恒重的称量瓶中，入入烘箱内，温度控制在105±55℃（也有控制在105－110℃），烘干4小时，取出置于保干器中冷却至室温，称量恒重。即：
水分＝G1－G2 / G 3100
式中：G－称取试样重量（克）
G1－试样及称量瓶重量（克）
G2－烘干后试样及称量瓶重量（克）
6、pH值
各国所用的方法不一，我国的测定方法是：称10克干试样，放入容量为150ml的烧杯，然后加入100ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌5分钟，随后用pH试验纸，分析、测定pH值。钠质膨润土pH值一般为8.5-10.2；钙质膨润土一般为6.4-8.5。
7、吸蓝量与蒙脱石含量
膨润土是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物，蒙脱石含量常被用来衡量球团用膨润土的重要指标。膨润土中蒙脱石含量的测定方法之一就是利用膨润土对亚甲基蓝吸附特性间接进行的。
这一方法的基本原理是：亚甲基蓝在水溶液中能形成一价的有机阳离子，能与膨润土发生阳离子交换反应，形成有机膨润土复合特。
膨润土这种在水溶液中吸附亚甲基兰的能力称为吸兰量。它是以100克膨润土吸附亚甲基兰的克数来表示。
由上可知，用这种方法还可以了解到膨润土的阳离子交换容量，目前人们就是借以判断膨润土蒙脱石的含量。其计算方法是：
蒙脱石含量＝M/44.23100（％）
式中：M－吸兰量（克/100克土）;
44.2－换算系数，为蒙脱石含量为100％时膨润土的吸兰量（克/00克土）8、吸水率（性）
吸水性是膨润土作业球团粘结剂最基本的质量指标。它可以判断膨润土结合游离水
的能力，不同的膨润土在吸水性能方面存在很大差别。它与可交换阳离子种类、数量、型式及蒙脱石的结构等有关。
吸水率的测定（各国也不统一）是在专门的测定吸水仪器上进行。测定前必须将仪器中玻璃毛细管调整至水平并注满蒸馏水。试验时，称烘干后的试样0.5克（准确到0.001克），通过加料漏斗加入到玻璃细孔板上（试样应堆成圆锥体），倒入试样的同时，开动秒表，并在不同时间内记录玻璃毛细管内刻度上的读数（ml）测定时间为15秒、30秒、45秒、1分、2分、5分、10分、20分、30分、60分、90分、120分。其吸水率按下式计算。
E（％）＝P/V3100
式中：E－吸水率
V－被吸收水的体积（ml）
P－试料重量（0.05克）
美国和西德是用一种叫作恩斯林仪进行测定，因此，测定的值又称为恩斯林值。9、粒度筛分
由于膨润土吸水性强，所以在测定粒度时一定要先将其试样彻底烘干，操作过程要迅速。具体作法是：将已磨细的膨润土矿样在自动恒温干燥箱中以105℃±5℃烘干1小时。在热态下用药物天平（精度为0.02克）快速称样20克，迅速放入经105℃预热的200目筛子上（筛子底盘和盖要同时预热）立刻放入和开动振动筛，使这连续振动20分钟，分别测定筛上物和筛下物重量，即可计算-200目的百分率
-200目含量＝筛下物重量/（筛下物重量+筛上特重量）3100％
五、膨润土的活化
如前所述，作业球团生产的优质粘结剂，最有效的是钠质膨润土，其用量是越少越好，国外一般都控制在混合料的0.6％左右。如果是非钠质膨润土（劣质膨润土）要达到强化球团生产的目的就必须加大使用量，也不宜超过 1.0％，因为这样将提高混合料SiO2含量，降低TFe的含量，这样会提高生铁加工费用，显然是不合适的。为此，必须提高膨润土的质量，膨润土的活化就是解决这一问题的有效办法。
所谓活化就是将非钠质膨润土经加入所谓的活化剂，处理后变成钠质膨润土（因此膨润土的活化又称为膨润土的改型）。其原理就是利用膨润土吸附离子的交换性能，即一种交换性阳离子能被另一种变换性阳离子所置换。在球团生产中使用活化剂通常为Na2CO3（苏打）其置换过程如下：
Ca（或Mg）－蒙脱石+2Na+?2Na－蒙脱石+Ca++（或Mg++）
Ca++ (或Mg++)+CO3＝CaCO3（或MgCO3）↓
由于钙（或镁）的碳酸盐（CaCO3、MgCO3）都是难溶于水的盐，因此上述置换反
应能进行得比较彻底。
活化剂（苏打）可以固体形状加入与膨润土混磨，也可以与膨润土一起制成悬浮液或泥浆，前者工艺简单，但后者效果更好，但工艺变得复杂。
第二篇生球制备
第四章配料
为了获得化学成分稳定、机械强度高，冶金性能符合高炉冶炼要求的球团矿，并使混合料具有良好的成球性能和生球焙烧性能，必须对各种铁精矿粉和添加剂进行精确的配料。
一般球团厂由于使用的原料种类较少，配料工艺较烧结简单。
第一节配料比的确定
铁矿球团生产中所用原料配料比的确定，主要取决于下列几个方面：
1、根据原料的来源
球团生产一般采用本地矿山生产的原料。在特殊情况下，需要使用部分外地原料（铁精矿粉或添加剂），配料比应控制在较低的范围内。
2、根据原料的供应情况
由于受到矿山的贮量、开采、选矿能力及交通运输的影响，可根据到厂原料的供应量来确定配比。
3、根据原料的物理和化学性能
原料（主要指铁精矿粉）的物理性能，如：粒度、比表面积、亲水性等。对成球过程和生球质量有较大不利影响的，应适应控制配入量，并需要配入部分其他原料来进行改善。
矿粉中如果含有较高的有害杂质（硅、硫、磷、锌、砷等）和碱金属（K2O、Na2O），为了减小和消除对球团的焙烧过程和高温冶金性能及高炉冶炼的影响，配入部分低有害元素和碱金属的矿粉。
4、按要求获得球团矿的质量来确定配料比。
例如：为了改善球团矿的常温强度和高温冶金性能，而配入适量的菱镁石或白云石等。
5、根据试验确定配比
如：添加剂－膨润土的用量，一般可能通过实验室试验（或工业性生产试验）来确定。
6、通过配料计算确定配料比
如有两种铁精矿粉参加配料或生产自熔性球团矿可按所需要获得的成品球团化学成分，通过配料计算确定配比。但此法在球团生产中不常采用。
第二节配料计算
目前，进行配料计算的方法很多，它的主要目的是通过配料计算，生产出质量符合要求的球团矿。但要进行精确的配料计算是比较复杂和困难的。在生产现场，配料计算要简单、方便、准确和快。
一、配料计算前必须掌握的情况
1、各种原料的化学成份和物理性能。
2、成品球团矿的质量技术要求和考核标准。
3、原料的贮存、运输和供应情况。
4、配料设备的能力。
二、配料计算的步骤
1、列出所使用原料的化学成分。
2、根据要求确定配料计算中的一些必要条件；如：成品球团矿的含铁量、碱度、氧化度、脱硫率、膨润土配比等。
3、根据配料比，计算球团矿的化学成分和实际配料时的干、湿料给料量。
4、其它计算。
三、配料计算
目前球团最常用的配料计算方法有两种。
1、根据供应本厂的原料和化学成分，事先确定配料比，然后进行配料计算。
当生产酸性（自然碱度）球团矿时，常采用此法，其具体计算方法举例介绍如下：（1）用单一铁精矿粉
①已知条件：原料化学成分，见表4－1
表4－1 铁精矿粉、钠膨润土化学成分
*铁精矿中的硫以FeS2状态存在
②配料比：按100kg干料计算
铁精矿粉：98.2kg 占98.2％
钠膨润土：1.8kg 占1.8％（根据实验确定）
③确定条件
根据实际经验确定：
磁铁精矿焙烧后残留的FeO≦0.65%,其余全部氧化成Fe2O3
铁精矿焙烧时的脱硫率为95％
铁精矿所含FeS2中的铁，焙烧后除部分与残存的硫生成FeS外，其余全部氧化成Fe2O3。原料中的MnO焙烧后，全部被氧化成Mn3O4。
④各种原料进入球团矿的部分（以100kg干料为标准）
铁精矿粉：
Q精＝100+[（FeO-0.65）316/144-S395％+（FeS2356/120-S35％356/32）324/56+MnO 316/213]kg
式中 Q
精
—100kg干铁精矿粉焙烧后进入球团矿中的量，kg;
FeO、S、FeS
2
、MnO—铁精矿中氧化亚铁、硫、硫化铁和氧化锰的含量；
0.65、95％、5％—分别为磁铁精矿焙烧后残留的FeO含量、脱硫率和残存的硫量；
16/144－为FeO氧化成Fe2O3所需的氧量；
56/120－为FeS
2
中的铁量；
56/32－为FeS 中与硫结合的铁量；
24/56－为Fe氧化成Fe2O3所需的氧量；
16/213－为MnO氧化成Mn
3O
4
所需的氧量。
则：
Q精＝100+[（25.72-0.65）316/144-0.30395％+（0.563356/120-0.3035％356/32）324/56+0.12316/213]
＝102.611kg
膨润土：钠膨润土的烧损为7.144％，则100kg膨润土进入球团矿的量；
Q
膨
＝100-7.144＝92.856kg
按上述配比，100kg干混合料烧成的球团矿重量：
Q＝98.2％3102.611+1.8％392.856＝102.435kg
⑤烧成100kg球团矿需要的原料量：
铁精矿粉：98.23100/102.435＝95.866kg
钠膨润土：1.83100/102.435＝1.757kg
合计：95.856+1.757＝97.623kg
由上述原料化学成分和配料比所计算的球团矿成分见表
4－2-1
4－2-1
（2）使用两种以上铁精矿粉的配料计算，与上述的计算方法相同。计算举例从略。
2、按对球团矿的技术条件（质量要求）的配料计算。
球团矿的技术条件与配料计算密切有关的，主要有全铁含量和碱度两项。根据上述两项技术要求进行的料配计算是较为复杂的。当有两种铁精矿粉参加配料时，一般要列二元一次方程，才能计算出各种原料的配料比。现介绍一种较为简便的配料计算。（1）方法简介
这种简便配料计算的方法是：先按满足球团的碱度要求，进行不同种类铁精矿粉的单烧计算（即单种精矿粉的配料计算），计算出单烧时的精矿粉、熔剂（消石灰或石灰石粉）的配合比；并计算出精矿单烧时的含铁量；然后根据对球团矿的品位要求，由单烧的含铁量与规定的球团矿含铁量的差值，计算出两种精矿粉单烧的配加比率K值，再由K值进行组合配料计算，计算出球团各种原料的配比。
（2）计算步骤
本配料计算是按100千克球团干料做基础的，其中膨润土的配比C可由事先确定。
①精矿粉的单烧计算
精矿粉的单烧计算是进行本配料计算的第一步，精矿粉的单烧计算是按满足球团矿碱度的要求，求出使用单种精矿粉时的该种精矿粉与熔剂（消石灰或石灰石粉不同）的配比。这不过是列解一个一元一次方程式，就显得较容易了。
精矿粉的单烧计算的方法是：设某种精矿粉单烧时熔剂的配比为X，C为膨润土配比。则：精矿粉配比为100-C-X
根据规定要求的碱度值R可列方程：
R＝各种原料带入的自由CaO量之和／各种原料带入的SiO2量之和（1）由（1）式可解出熔剂的配比X，再算出精矿粉的配比，然后根据下式计算精矿粉单烧时的含铁量：
精矿粉单烧含铁＝矿石带入的铁量/ 各种原料的残存量之和3100％（2）如果熔剂和膨润土带入一部分铁量，则应在（2）式分子部分中加入。但在通常情况下，它们带的铁量很少，可以不预考虑。
通过上面计算，可以得到两种铁精矿粉单烧时的两组数值，设它们的数值为下表所示。
表4-3精矿粉单烧的特征值
②精矿粉单烧的配加比率K 值和组合配料计算
一般说来，按规定碱度值R 进行的单烧计算，总是有一种精矿粉的单烧含铁量，高品位的球团矿品位Tfe ，而另一种精矿粉的单烧含铁量低于Tfe 。就是说要满足球团品位要求，必须在配料中加入含铁量高的精矿粉，使之品位提高，直到规定值止，这里需要明确的是。不是单单加入使用一种精矿粉，而是按一种精矿粉的单烧配比，加入另一种精矿粉、溶剂和膨润土。但不论加入多少，其球团矿的碱度都应保持规定数字，而含铁量高的精矿粉加入量多，球团矿的品位就提高得多，如果加入的量品位提高得亦少，那么需要加入多少才正好，这就需要确定两种精矿粉单烧的配加量K 值，其K 值应为
K=e
1e Z1Fe -e TF Y F TF ）（）（ （3）
K —两种精矿粉的配加比率； TFe —球团矿要求的全铁含量；
Fe （Z 1）—低品位精矿粉的含铁量； Fe(Y 1)—高品位精矿粉的含铁量。
K 值的意义是：如果取精矿粉（低品位）单烧的一分，其单烧含铁为Fe （Z 1），与球团矿含铁TFe 的差值TFe —Fe （Z 1），由于不能符合要求，就要用高铁品位精矿粉单烧来弥补这个铁量差，如果用一分高铁品位精矿粉单烧，球团矿品位就可提高Fe(Y 1)—TFe ，而要补足TFe —Fe （Z 1）的值，就需要添加K 分的高品位铁精粉，K 值就是表示要满足球团矿品位要求，所需要的高品位精矿粉单烧与低品位精矿粉单烧之间的比率。
求出K 值后，就可以进行球团原料的组合配料计算，其算法是： 球团原料总量=K+1
就是K 分高品位精矿单烧加1分低品位精矿粉单烧。
高品位精矿粉配比：Y ＝K ?Y 1 /（ K+1）
低品位精矿粉配比：Z ＝1?Z 1 /（ K+1）＝Z 1/（K+1） 熔剂配比：X ＝（KX 1+X 2—）/ （K+1） 膨润土配比：C=（KC+C ）/（ K+1）＝C
按上面计算，应该：Y+Z+X+C ＝100，这种计算方法在一般情况下偏差是不大的，误差在0.1％以内。当配料比算出后，应当进行球团矿的品位和碱度校核，如果计算无
误，校核值与规定值的偏差也是不大的。
（3）算例：
已知条件：使用的原料有精矿粉A（高铁品位）、精矿粉B（低铁品位）、消石灰、膨润土等四种，膨润土配比为1.5％。它们的化学成分见下表。
表4-4原料的主要化学成分％
规定要求：球团矿的全铁含量：TFe=55.50%,碱度：CaO/SiO2=1.1
求：精矿粉A、B和消石灰的配比
计算：
1）烧成量的计算
球团矿生产一般都以使用磁铁精矿粉为主，当生产氧化球团矿时，由于磁铁中二价铁氧化成三价，所以精矿粉的残存量比原来有所增加，也就是在焙烧过程中，磁铁精矿粉是增重的。可以通常以下方法计算：
反应式：2FeO+1/2O2＝Fe2O3
144 16 160
精矿粉增重量＝FeO316/144
FeO 精矿粉中氧化亚铁含量
精矿粉A的增重量＝26.98316/144＝3.0kg(不考虑球团矿中残留的FeO含量)
精矿粉B的增重量＝23.22316/144＝2.58kg（不考虑球团矿中残留的FeO含量）精矿粉A的烧成量＝100+3.0＝103.0kg
精矿粉B的烧成量＝100+2.58＝102.58kg
消石灰的烧成量＝100-22.25＝77.75kg
膨润土烧成量＝100-15.0＝85kg
2)精矿粉A的单烧计算
设：精矿粉A用量为Y1；消石灰用量为X1，则：Y1＝100－X1－1.5＝98.5－X1按R＝1.1可列方程
R＝（0.65（98.5-X1）+69.26X1+1.6231.5）/ (5.74（98.5－X1）+3.07X1+69.7831.5)＝1.1
X1＝670.611/71.547＝9.373
Y1＝98.5- X1＝98.5-9.373＝89.127
精矿粉A单烧时的球团矿含铁
Fe（Y
1
）＝67.4389.127 / (1.03389.127+0.777539.373+0.8531.5)＝59.86 3）精矿粉B用量单烧计算：
设：精矿粉B用量为Z1；消石灰用量为X2，则：Z1＝100-X2-1.5＝98.5-X2
按R＝1.1列方程
R＝(1.95（98.5-X2）+69.26X2+1.6231.5) / (7.48（98.5－X2）+3.07X2+69.7831.5)＝1.1
X2＝731.090/72.161＝10.131
Z1＝98.5-10.131＝88.369
精矿粉B单烧时的球团矿含铁：
Fe（Z
1
）＝58.02388.369 / (1.0258388.369+0.7775310.131+0.8531.5)＝51.37 4）计算两种精矿粉单烧配加比率K值，并进行组合配料计算
精矿粉A单烧的配加比率K值计算
K＝(TFe-Fe（Z
1）)/(Fe（Y
1
）-TFe)＝（55.50-51.37）/（59.86-55.50）＝0.947
球团原料总量＝K+1＝0.947+1＝1.947
精矿粉A配比：Y＝K?Y1 /( K+1)＝0.947389.127/1.947＝43.35
精矿粉B配比：Z＝Z1/(K+1)＝88.369/1.947＝45.39
消石灰配比：X＝(KX1+X2 )/( K+1)=(0.94739.373+10.131 )/ 1.947＝9.76
各种原料配比总和：43.35+45.39+9.76+1.5＝100
表4——5 组合配料计算结果表
5）成品校核
①全铁校核
TFe＝（67.4343.35+58.02345.39） /（ 43.3531.03+45.3931.0258+9.763
0.7775+1.530.85）＝55.51
②碱度校核
R＝（0.65343.35+1.95345.39+69.2639.76+1.6231.5） / （5.74343.35+7.48345.39+3.0739.76+69.7831.5）＝1.1
通过校核，球团矿的两项指标与规定要求基本相符，因此可以认为计算出的各种原料配比是正确的。
用这种方法进行配料计算，比较简便、精确，仅在品位上有少许偏差，主要是与精矿粉单烧时的残留量不十分精确而影响K值所造成，在计算时应引起注意。
6）球团矿成份计算
根据以上计算出的配料比，计算的球团矿成份见表4—6
表4——6 球团矿计算成份
（1）FeO含量按氧化度99.5%计算获得。
（2）硫的残留量按全部硫量的30%计算，自熔性球团的脱硫率一般在65%-75%。
（3）计算球团矿的含铁量（55.52%）与规定要求（55.5%）不符是计算误差的结果。
3、其他计算
（1）混合料中含硫量的计算
当使用低硫原料或生产酸性球团时，一般不用核算混合料的含硫量，但如果使用高品矿粉或生产自熔性球团矿（因脱硫率较低），可根据对成品球含硫量的要求，应进行含硫量的计算，具体公式如下：
S
混= S
球
* Q
烧
/（1-μ）
S
混
—混合料允许的含硫量（%）
S
球
—球团矿规定的含硫量（%）
Q
烧
—干混料的烧成率（%）
μ—球团焙烧过程的脱硫率（%）
（2）给料量的计算
给料量（干料）=每米上料公斤数*配料比
1新建的烧结（球团）厂为什么一定要进行设计？ （1）项目确定之前，它为项目决策提供科学依据（可行性、效益等）； （2）项目确定之后，它为项目建设提供设计文件（初步设计文件：设计说明书、图纸、设备表、概算书等）； （3）它是科学技术转化为生产力的枢纽，生产中的先进经验、先进技术以及科研新成果，都要通过设计推广到生产中设计一个烧结厂：为钢铁厂加工各种含铁原料，生产出优质高炉炉料（烧结矿、球团矿） 2烧结厂设计的任务是什么？ 设计一个烧结厂：为钢铁厂加工各种含铁原料，生产出优质高炉炉料（烧结矿、球团矿），做到技术先进、经济合理、安全适用。 3烧结厂设计的要求是什么？ （1）设计原则和方案的确定必须符合国家标准和行业标准； （2）设计要具有合理性、可靠性、完善性和一定的先进性； 完善性：有机械化和自动化程度较高的原料场,有铺底料,有冷矿工,有整粒系统,有提高烧结矿产质量的措施 先进性：有较高机械化和自动化水平;集散控制、在线控制 （3）设备通用化、标准化，便于岗位维护设备配置紧凑，便于清扫，安全措施完善；（4）环保要符合国家标准：对噪音有消音和隔音措施，尽可能利用废气物； 考虑余热利用； 4烧结厂设计一般分为哪几个阶段，各个阶段的工作内容？ 三个阶段： 1设计前期阶段 2设计阶段 3配合施工及试生产阶段 1设计前期（立项、预算） （1）文件工作（编制） ①企业建设规划 ②项目建议书 ③可行性研究报告（原料、地址、经费等） ④设计任务书 厂址选择报告 （2）制订入厂原料条件和产品质量指标 （3）提出试验要求，参加试验，审查试验报告，参与制订有关协议，收集资料 2设计阶段 一般情况包括：初步设计和施工图设计，复杂、特大、新工艺、新任务：初步设计、技术设计、施工图设计 3配合施工及试生产阶段 （1）交待设计意图； （2）解释设计文件； （3）解决施工中出现的问题； （4）监督施工质量 （5）参加试生产及交工验收 5烧结厂规模是怎么划分的？确定的依据是什么？
烧结厂球团工艺简介及生产流程图 德晟金属制品有限公司烧结厂建设1座12m 2竖炉，利用系数 6.3t/m 2?h ，年产酸性球团矿60万t 。 车间组成及工艺流程 1.1 车间组成 车间组成：配料室、烘干机室、润磨室、造球室、生筛室、转运站、焙烧室、带冷机通廊、成品缓冲仓、风机房、煤气加压站、软水站、高低压配电室等。 1.2 工艺流程 工艺流程图见付图 1.2.1 精矿接受与贮存 竖炉生产主要原料为磁铁矿精粉，对铁精粉化学成分要求是 精矿进料采用汽车输送，汽车将精矿粉卸到下沉式精矿堆场，经抓斗吊运至配料仓。 进厂铁精粉化学成分 名称 TFe( %) Feo （%） SiO2(%) S(%) 粒度（-200mm ） 磁铁矿 份 ≥65 ≤23 ≤7 ≤0.2 ≥85
1.2.2膨润土接受与贮存 竖炉对膨润土化学成分要求是： 进厂膨润土化学指标 名称 吸水率（2h) ∕% 吸蓝量 （100g膨润土∕g） 膨胀容（2g 膨润土∕ml） 粒度 （-200mm） 水分 （%） 钠基膨 润土 ≥400 ≥30 15 ≥95 ≤10 袋装膨润土用汽车运入，储存在膨润土库，由库内设的电葫芦将袋装 膨润土运至膨润土配料仓平台，由人工抖袋将膨润土卸到膨润土配料仓。 1.2.3配料系统 配料矿槽采用单列配置，4个精矿配料仓，容积100m3，储量8.8h，三用一备；2个膨润土仓，膨润土仓为一用一备。配料室为地 下结构。采用自动重量配料，根据设定的给料量和铁精粉与膨润土的 配比，自动调节给料量。铁精粉通过仓下2m圆盘给料机和配料皮带 秤配料。膨润土通过螺旋给料机和螺旋秤配入皮带。圆盘给料机和螺 旋给料机采用变频控制。并且尽量做到铁精矿与膨润土两料流首尾重合。在配料室膨润土落料点处和膨润土设抽风除尘，采用布袋除尘器， 布袋除尘器采用反吹清灰方式。 设置铁精粉仓库和膨润土库。铁精粉仓库能容纳约9天的用量， 下沉式结构，铁精粉采用抓斗吊上料，设置2台10t抓斗吊。膨润土 库用来堆放袋装膨润土，膨润土设电葫芦环形轨道由电葫芦将袋装膨
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 球团车间平面分布图 新配料料场新配-1 新配-2 新配-3 新配-4 新配-5 老配-2 老配-1 老配料仓 老配-3老配-4 烘干出料 润磨出料 润磨 室 1#烘干室 1#水泵 房办公室休息室 球-4 球-1 造球室 成-1 1#落地仓 1#链板 1#环冷机 1#回转窑 1#链篦机 1#布料 球-3 球-2 返-3 返-2 返-6 返-5 返-4 球-6 2# 布料 2#链篦机2#回转窑 2#环冷机 2# 链板 成-3成-4 2#落地仓 维修区域 维修值班室 球-5 球 -5 转 运站老配料料场 2#水泵房 喷煤系统2# 烘干室 主控楼 北
球团工艺及生产
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球团工艺及生产 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。??球团矿生产的流程:? 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，如下图所示。 球团矿的生产流程中,配料、混合与烧结矿的方法一致;将混合好的原料经造球机制成10－25mm的球状。 1.球团矿的概念?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。 球团生产与烧结生产一样，是为高炉提供“糖料”的一种加工方法,是将细磨精矿或粉状物料制成能满足高炉冶炼要求的原料的一个加工过程。将准备好的原料（细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等）,按一定比例经过配料、混匀，制成一定尺寸的小球，然后采用干燥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，这一过程即为球团生产过程，其产品即为球团矿。球团矿分酸性球团矿和碱性球团矿。由于酸性球团矿生产操作较易控制,且品位高，强度好,同时，高炉冶炼也需要酸性球团与高碱度烧结矿配合使用。 ?2．球团矿生产迅速发展的原因：?◆天然富矿日趋减少,大量贫矿被采用。 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。?◆球团法生产工艺的成熟。?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 ?球团矿生产中的主要设备： 炼。? 圆盘造球机:将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后，输入圆盘造球机上部的混合料仓内，均匀地向造球机布料,同时由水管供给雾状喷淋水，倾斜(倾角一般为40一5０°)布置的圆盘造球机，由机械传动旋转，混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球。 【烧结设备】圆盘造球机工作原理 ?圆盘造球机用于铁矿粉造球，它是各类球团厂的主要配套设备之一。将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后,输入圆盘造球机上部的混合料仓内，均匀地向造球机布料,同时由水管供给雾状喷淋水，倾斜（倾角一般为4０一5０°）布置的圆盘造球机，由机械传动旋转,混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球，通过粒度刮刀将球的粒度控制在5一15毫米。造好的生球落入输送皮带上,经辊轴筛进行筛分，小于５毫米和大于15毫米的返回到混合机。?主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机?带式焙烧机：带式焙烧机工艺使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、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点，为工厂缩小占地面积、减少工程量、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。? 主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机 带式焙烧工艺介绍 带式焙烧工艺可以说是受带式烧结机的启示而发展起来的。?1、带式焙烧机不同于带式烧结机 细磨铁精矿球团的焙烧和铁矿粉的烧结,在固结原理上有着本质上的不同,致使其在工业 生产技术上也有着很大的不同。因而要想把一般的烧结机改造成带式焙烧机将是十分复杂和困难的。?带式焙烧机从外形上看,和烧结机十分相似，但在设备结构上存在很大的区别。如,台车的结构和支架的承力，风箱的分布和密封的要求.上部炉罩的设置和密封,风流的走向（不像烧结机那样是单一的抽风,而是既有抽风又有鼓风)，布料方式,成品的排出和台车运行速度等，都不相同,特别是本体的材质更是完全不同。为了能长期安全地承受最高焙烧气体的温度（≥１３00 ℃），而不得不采用耐高温性能极好的特殊合金钢。在国外带式焙烧机发展的过程中，曾因材质不过关而一度受挫,而使得同时正在开发的链篦机—回转窑得到了极大的发展。因为链篦机—回转窑工艺是将焙烧过程的最高温度段放在设有耐火炉衬的回转窑中进行,这样就顺利解决了在高温焙烧中的材质问题。而带式焙烧机在使用铺底铺边料和台车采用耐高温合金特殊钢的材质后才得以过关并获得大发展。 ２、带式焙烧机工艺的优点 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、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点,为工厂缩小占地面积、减少工程量、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750 m2，单机产量达50０万t以上。 3）对原料的适应性比竖炉强。这是因为在整个焙烧过程中,球团都处于静料层状态，不会因升温过程中球团本身强度的变化(时高时低）和球与球之间的相对运动而产生粉末。因而带
高炉炼铁主要经济技术指标 选定 （1） 高炉有效容积利用系数(v η) 高炉有效容积利用系数即每昼夜生铁的产量与高炉有效容积之比，即每昼夜1m3有效容积的生铁产量。可用下式表示： 有 V P η= v 式中： v η——高炉有效容积利用系数，t /(m 3·d) P ——高炉每昼夜的生铁产量，t /d 有V ——高炉有效容积，m 3 V η是高炉冶炼的一个重要指标，有效容积利用系数愈大，高炉生产率愈高。 目前，一般大型高炉超过2.3，一些先进高炉可达到2.9。小型高炉的更高。本设计中取2.7。 （2） 焦比（K ） 焦比即 每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比，即冶炼每吨生铁消耗焦炭量。可用下式表示： 式中 K ——高炉焦比，kg/t P ——高炉每昼夜的生铁产量，t /d K Q ——高炉每昼夜消耗焦炭量，kg/d 焦比可根据设计采用的原燃料、风温、设备、操作等条件与实际生产情况进行全面分析比较和计算确定。当高炉采用喷吹燃料时，计算焦比必须考虑喷吹物的焦炭置换量。本设计中取K = 330 kg/t （3） 煤比（Y ） 冶炼每吨生铁消耗的煤粉为煤比。本设计中取煤比为180 kg/t . （4） 冶炼强度（I ）和燃烧强度（i ） 高炉冶炼强度是每昼夜31m 有效容积燃烧的焦炭量,即高炉每昼夜焦炭消耗
量与有V 的比值, 本设计I =1.1 t/m 3?d 。 燃烧强度i 既每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的焦炭量。本设计i = 30 t/m 2?d 。 （5） 生铁合格率 化学成分符合国家标准的生铁称为合格生铁，合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率。它是衡量产品质量的指标。 （6） 生铁成本 生产一吨合格生铁所消耗的所有原料、燃料、材料、水电、人工等一切费用的总和，单位为 元/t 。 （7） 休风率 休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业时间的百分数。先进高炉休风率小于1％。 （8） 高炉一代寿命 高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间，或是指高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。大型高炉一代寿命为10～15年。 烧结矿、球团矿、块矿用矿比例（炉料结构）：63:27:10 高炉炼铁综合计算 高炉炼铁需要的矿石、熔剂和燃料(焦炭及喷吹燃料)的量是有一定规律的，根据原料成分、产品质量要求和冶炼条件不同可以设计出所需的工艺条件。对于炼铁设计的工艺计算，燃料的用量是预先确定的，是已知的量，配料计算的主要任务，就是计算在满足炉渣碱度要求条件下，冶炼预定成分生铁所需要的矿石、熔剂数量。对于生产高炉的工艺计算，各种原料的用量都是已知的，从整体上说不存在配料计算的问题，但有时需通过配料计算求解矿石的理论出铁量、理论渣量等，有时因冶炼条件变化需要作变料计算 [1]。 4.1 高炉配料计算 配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和熔剂的用量，以配制合适的炉渣成分和获得合格的生铁。 有 V Q I K
《烧结矿与球团矿生产》课程标准 本课程标准是根据高职高专专业人才培养方案编写的。编写本课程标准时，坚持“理论联系实际”的原则，突出应用能力的培养。 课程标准中教学内容和学时，可根据具体教学需要做适当的调整和补充。 一、课程简介 1．课程名称：烧结矿与球团矿生产 2．课程代码：093313 3．学时：56学时 4．学分：3.5学分 5．适用专业：冶金技术 6．课程性质： 本课程是冶金技术专业方向的一门专业核心课程。是一门综合性、实践性较强的专业核心课程，在专业人才培养中具有十分重要的地位。本课程系统介绍了高炉冶炼的含铁原料烧结矿、球团矿生产的基本理论、生产工艺和主体设备，以及实验研究和产品质量检验方法，环境保护措施等。此外，根据生产实际要求，还介绍了设备操作要点和维护检修知识。 二、课程教学目标 1．职业专门技术能力目标 掌握烧结原料的基本知识、生产工艺、关键设备的操作原理维护、产品质量检验及环境保护等知识。 2．理论知识目标 掌握烧结矿及球团矿生产的基本理论。 3．职业关键能力目标 独立思考、自主完成项目任务；善于总结经验、有创新意识；乐于合作、发挥集体力量、共同完成任务；坦诚相待、乐于助人、树立良好的职业道德意识；坚韧、诚信，遵守秩序。熟悉与职业相关的劳动保护要求和安全操作规程。能熟练查阅常用手册、国家及行业标准等。 三、课程教学内容、要求及学时分配
1．师资要求 ①从事本课程教学的教师，应具备以下相关知识、能力和资质： ◆获得高校教师资格证（专任教师）； ◆熟悉相应行业标准和工艺规范。 ②本课程师资由专兼职教师共同组成。课程中20%以上的教学任务由兼职教师承担。 2．教学硬件设施及配备 ◆多媒体教室：1间； ◆校外实习实训基地：2个； ◆每名学生配备必要的劳保用品。 3．教材及参考资料 《烧结矿与球团矿生产》/王悦祥主编，冶金工业出版社 《炼铁原理与工艺》/王明海主编，冶金工业出版社 《炼铁工艺》/卢宇飞主编，冶金工业出版社 《铁合金生产实用技术手册》/赵乃成，张启轩主编，冶金工业出版社 4．教学方法 教学实施过程中采用以学生为主体、以教学项目为载体、以行动为导向的有效教学方法，结合讲授、演示、讨论、工艺参观等方法进行教学。 五、考核方式 为了更全面评价学生对铸造工艺及相关知识的掌握情况及其应用能力，将课程教学评价成绩分为平时过程考核和期末考核两部分。其中，平时过程考核成绩占60%，期末考试成绩占40%。平时过程考核成绩包含考勤情况（10%）、应用能力考核（30%）、平时作业和测验成绩（50%）、平时提问成绩（10%）。
《球团生产与操作》课程标准 一、课程概述 1、课程性质与作用 课程性质：《球团生产与操作》是冶金技术专业的核心课程。是校企合作开发的基于烧结生产实际生产过程的“工学结合”课程。 课程作用：《球团生产与操作》主要面向球团生产车间，以球团矿生产的全过程为工作对象，面向的主要岗位包括原料、配料、干燥、润磨、造球、焙烧等，主要培养学生正确使用和维护球团生产相关设备，对主要岗位进行正确操作和运用所学知识进行产品质量控制及生产事故处理等专业能力，同时注重培养学生的社会能力和方法能力，使学生从初学者成长为有能力的球团岗位人才。该课程的实践性很强，是在与实际生产过程高度仿真的教学做一体化的项目教学中，达到球团岗位的中级操作工技术水平， 本课程与前后续课程的关联： 学生在第一、二、三学期学习了公共、基础课程和专业基础课程《物理化学》、《冶金炉热工基础》、《金属材料及热处理》等，进行了金工实习等基本技能训练，在第四学期安排本课程，在仿真训练室、校外实训基地交替安排课程教学，学完本课程等专业课程之后，学生直接到企业进行专业岗位的顶岗实践，并可获得相应的职业资格证书。 2、课程设计的基本理念 本课程在课程设计、建设和教学实施过程中，始终贯彻以下教育理念： 校企合作的课程开发观：本课程是学校与钢铁公司的实践专家合作开发的，共同开发学生工作岗位、典型工作任务；校企互相兼职，共建共管课程教学专兼职队伍。 过程导向的课程观：本课程开发的关键是从烧结生产工作出发选择课程内容及安排教学顺序。学生通过完成工作任务的过程来学习相关知识。 行动导向的教学观：行动导向的教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列；在基于职业情境的学习项目中，通过师生及学生之间的互动合作，学生在自己“做”的实践中，掌握职业技能和实践知识，主动建构真正属于自己的经验和知识体系（包括理论知识）。
球团矿生产工艺 1 球团矿生产迅速发展的原因 (1)天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用 ①铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高。 ②过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量。 ③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。 (2)球团法生产工艺的成熟 ①从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。 ②生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。 ③技术经济指标显著提高。 ④球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。 (3)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。 2 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。 图3－14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10 9／6～15％，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
2003/2004学年第二学期《球团工艺》期末 试卷（A） （适用于2003 级中天烧结班） 一、填空：（每小题1分，共20分） 1．表面张力和比表面能虽在意义上相同，但在数值上相等，单位也一样。 2．吸附的基础是靠矿粒表面的离子和水的偶极分子间的引力的作用。 3．物料的成球速度取决于毛细水的。 4．生球结构破坏形式有和两种。 5．细磨物料在成球过程中有种行为。 6．细磨物料的批料造球过程分、和阶段。 7影响干燥过程的主要因素是干燥介质的和。 8．磁铁矿球团的氧化是地由表面向球中心进行。 9．球团的固相粘接有种途径。 10．人造磁铁矿具有不完整的，固溶体的形成非常迅速。11．球团矿的矿物组成和显微结构是影响球团矿和 的直接原因。 12．生球干燥从时开始。 13．生球粒度对焙烧过程中热能的消耗，生产能力及产品强度有影响。 14．熔剂性球团矿与酸性球团矿相比，其矿物组成较。 15．Fe2O3固相扩散是球团矿的主要形式。 16．的水对造球过程有不同的。 17．生球干燥过程时结构遭到破坏的初始温度称为生球的。 18．细磨物料的成球性是物料在状态下滴水成球的性能。 19．生产上，生球多以方式长大。 20．细磨物料造球的第三阶段，作用成为决定因素。 二、选择：（每小题1分，共15分） 1．圆盘造球机的加水通常有种。 a.1 b.2 c.3 2．细磨物料连续造球时，生球的平均直经与造球机转数呈关系。 a.函数 b.线性 c. 直线 3．毛细水有种。 a.1 b.2 c.3 4．生球干燥过程是由组成。 a.表面汽化 b.内部扩散 c.两者皆是 5．是球团矿最理想的固结方式。 a Fe2O3微晶连接 b.Fe2O3再结晶 c.Fe3O4再结晶 6．焙烧过程主要是和再结晶。 a.干燥 b.提高温度 c.化学反应 7．球团矿强度取决于。 a.冷却的最终温度 b.生球强度 c. 干燥介质 8．如圆盘造球机转速过低，物料保持一个相对位置，不滚动。 a.直线运动 b.静止 c.断续运动 - 1 -（A）
硕士学位论文 （工程硕士） 球团厂配料造球自动控制系统的研制 DESIGN AND REALIZATION OF PELLETING AND MIXTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM IN BALL FACTURY 丁玉国 哈尔滨工业大学 2010年6月
国内图书分类号：TG441.3 学校代码：10213 国际图书分类号：621 密级：公开 硕士学位论文 (工程硕士) 球团厂配料造球自动控制系统的研制 硕士研究生：丁玉国 导师：陈志刚副教授 申请学位：工程硕士 学科：机械工程 所在单位：济南钢铁集团公司 答辩日期：2010年6月 授予学位单位：哈尔滨工业大学
Classified Index：TG441.3 U.D.C.：621 Dissertation for the Master Degree in Engineering DESIGN AND REALIZATION OF PELLETING AND MIXTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM IN BALL FACTURY Candidate：Ding Yuguo Supervisor：Associate Professor Chen Zhigang Academic Degree Applied for：Master of Engineering Speciality：Mechanical Engineering Affiliation：Jinan Iron & Steel Group Corporation Date of Oral Defence：July，2010 Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology
山西文水海威钢铁新区1380m3高炉开炉配料计算方案 海威钢铁新区炼铁厂 2012年12月28日
海威钢铁新区1380m3高炉开炉配料计算 一、开炉配料计算基础数据 注：1. 渣碱度调剂不使用灰石，采用硅石和白云石。3.开炉炉料结构为烧结矿和球团，不使用块矿。（2）炉料压缩率 净焦和空焦压缩率按13%进行计算；空焦压缩率按12%计算；后续料压缩率按12%计算；（3）焦炭水分：2.9%。 二、配料原则 2.1 道木加至风口中心线以下1米，净焦加至炉腰上沿炉身下沿，空焦加至炉身下沿以 上3米，炉身下沿3米以上为空焦与正常料组成的过渡料，料线3.2米以上加正常料。 2.2 净焦焦批干基8.7t。 2.3 空焦：焦碳、白云石、硅石、萤石。焦批干基8.7t，炉渣碱度按0.8-0.85校核。2.4 正常料组成：焦炭、结矿、球团矿、锰矿、白云石、硅石、萤石。负荷2.3，矿批20t。 焦批干基8.7吨，二元碱度按0.9-0.95校核，（CaF2）按5-8%校核，（MgO）按8-9%左右校核。铁水 [Si] 按3.0％校核、[Mn]按0.8～1.0％配加。全炉碱度按照0.8-0.85校核。 2.5 后续正常料组成：烧结矿、球团矿、锰矿、白云石、硅石、萤石、焦碳。焦炭负荷 2.3-2.4，二元碱度1.05-1.10。[Si]按2.0%、 [Mn]按0.8～1.0%校核。（MgO）按8-9% 左右校核。 三、各段物料平衡结果 至1.5米料线处，全炉入炉焦炭548吨，全炉渣比704kg/t，入炉正常料16批，入 炉铁量180吨，全炉焦比3044kg/t；
四、正常料 正常料矿批20吨，焦比782kg/t，干基焦炭负荷2.30，批铁量11.17t，渣比499kg/t，入炉综合品位52.20 %； 五、总装炉料量 六、开炉料分段示意图
一、总论 二、审计组织与审计法律责任 三、审计准则、质量控制标准和职业道德 四、审计目标和审计程序 五、审计标准、审计证据、审计工作底稿 六、审计取证方法 七、内部控制及其测评 八、审计抽样 九、审计报告 十、效益审计 1、效益审计的含义 效益审计是指对被审计单位或项目资源管理和使用的有效性进行检查和评价的活动。“有效性”主要包括如下几个方面 经济性：指以最低的投入达到目标，简单地说就是投入是否节约； 效率性：指产出与投入之间的关系，简单地说就是支出是否讲究效率； 效果性：指目标的实现程度，即多大程度上达到了政策、经营目标和预期结果 合规性：指对法律法规的遵循情况 2、效益审计的特点 与财政财务审计和财经法纪审计相比，差异和特点主要体现在审计目标、审计范围和方向、所依据的评价标准及所运营的审计方法 3、效益审计程序 效果审计的过程主要包括审计立项、审计准备、审计实施和审计报告与后续跟踪四个阶段。【与财政财务审计不同的是，效益审计项目的准备阶段需要确定审计目标和审计标准。审计实施和审计报告与后续跟踪的主要工作与财务审计没有大的差别】 ?审计立项 选择效益审计项目应考虑的因素主要有预期的审计效果、资金规模、管理风险、影响力及审计成本与操作性。这些因素与是否被选择作为效益审计项目的机会存在正向关系。 ?审计准备 就单个效益审计项目而言，审计准备阶段的主要工作有：初步调查了解审计事项；确定审计目标和范围、重点；确定审计评价标准；设计审计方法体系；编制审计方案。 4、效益审计方法 1)常用的数据(信息)收集方法：审阅、观察、访谈、问卷调查、文献研究及准试验法 在进行结构化访谈【是常用的收集数据(信息)方法，是指利用数据采集工具DCI通过电话或面对面访谈的方式收集数据(信息)的方法】时，访谈人员以准确的方式向很多个体或代表提出相同的问题，向受访者提供相同的答案选项。而非结构性访谈则包括很多开放式的问题，这些问题并不是以准确的结构化的方式提出。
竖炉球团生产工艺 竖炉生产球团工艺由配料、烘干、润磨、造球、焙烧、冷却6大环节组成，所需设备包括配料系统、润磨系统、造球系统、烘干系统、竖炉焙烧系统、以及辅助的煤气站、风机系统、循环系统、除尘及脱硫系统和熟球冷却系统组成。具体工艺要求如下： 根据用户要求，普通磁铁精矿（100%）要求品位63以上，矿粉细200目85%以上，和膨润土（1%+0.2）混合料水份控制在6%--7%，为造球做好准备。 造球通常是在圆盘成球盘造球机上进行。矿粉借组于水在其中的毛细作用形成球核；球核在物料中不断滚动，粘附物料，球体越来越大，越来越密实。矿粉间借分子水膜维持牢固的粘结。采用亲水性好、粒度细（《0。044MM的矿粉应占总量的90%以上》，比表面积大和接角条件好的矿粉，加适当的水分，添一定数量的粘结剂（皂土、消石灰、生石灰等），可以获得有足够强度的生球。 将合格的生球送入竖炉进行焙烧，经过干燥（300-6000C）和预热（600-9000C）后在氧化气氛中焙烧，焙烧是球团固结的主要阶段。球团固结过程中，焙烧温度一般是1000-11000C。焙烧后的球团由链板机送入带冷机进行冷却，然后送入熟球场堆放，完成球团生产。 辅助设施介绍：煤气站消耗型煤生产煤气，供烘干和竖炉焙烧使用：风机系统负责给竖炉提高足够的冷却风和煤气助燃风，产生的废气从竖炉顶部用抽风机抽出，经除尘和脱硫处理后经烟尘达标排放；循环水冷却系统由水泵向竖炉大小水梁提供冷却水，保证竖炉正常运
行。 具体工艺流程图如下： 精矿粉 膨润土 烟气 煤气 水 烟气 燃烧废气 鼓风机 煤气 成品库 配料仓 除尘灰 引风机 尘器 烘干混合室 润 磨 造 球 生球筛 竖 炉 冷却循环水池 冷却水泵 出料小车
《冶金自动化工程案例分析》课程论文 球团生产工艺与设备前景展望 电子与信息工程学院 自动化094班 张宇 120093101091
球团生产工艺与设备前景展望 电子与信息工程学院自动化094班张宇 摘要：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。本文侧重分析国内外球团生产设备现状与发展前景分析，其间，包含烧结与球团生产区别，以及国内球团需求分析等。 关键字：球团；工艺流程；设备；前景展望； 一．国内外球团需求分析 铁矿球团是20世纪早期开发出的一种细粒铁精矿的造块方法。它是富矿资源日益枯竭、贫矿资源大量开发利用的结果。随着现代高炉炼铁对精料提出的几近苛刻的要求，以及钢铁冶炼短流程的兴起，球团矿在钢铁工业中的作用越加重要，已成为一种不可或缺的优质冶金炉料。近些年来，国际市场上球团矿涨价幅度远高于铁矿块矿和粉矿，这种情况在一定时期内仍将保持上升趋势。目前，全世界有近20多个国家生产球团矿，球团矿总生产能力约为3.181亿吨/年，其中炼铁高炉用球团矿生产能力为2.36亿吨/年，占76.6%，直接还原用球团矿生产能力为7200万吨/年，占23.4%，全世界球团年出口量约为9000 万吨/年。北美球团矿年产量最高，每年生产能力约为1.002 亿吨，加拿大的球团矿80%供出口，而美国球团矿基本上供本国钢铁厂消费。目前正在建设的球团厂生产能力为1575 万吨/年，主要生产国家有俄罗斯、美国、巴西、瑞典和墨西哥等。 二.球团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箅机-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。因此相机发展了带式焙烧机球团法和链箅机-回转窑球团法、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、带式焙烧机焙烧和链箅机-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。目前国内生产一氧化球团矿为主。竖炉及带式机焙烧是生产氧化球团矿的主要方法。 图1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，可使经润磨机加工，可使精矿粉的比表面积增加10%-15%，有利于造球。 球团生产一般包括原料准备、配料、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和反矿
球团工艺及生产 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。 球团矿生产的流程： 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，如下图所示。 球团矿的生产流程中，配料、混合与烧结矿的方法一致；将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球状。 1.球团矿的概念 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。 球团生产与烧结生产一样，是为高炉提供“糖料”的一种加工方法，是将细磨精矿或粉状物料制成能满足高炉冶炼要求的原料的一个加工过程。将准备好的原料（细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等），按一定比例经过配料、混匀，制成一定尺寸的小球，然后采用干燥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，这一过程即为球团生产过程，其产品即为球团矿。球团矿分酸性球团矿和碱性球团矿。由于酸性球团矿生产操作较易控制，且品位高，强度好，同时，高炉冶炼也需要酸性球团与高碱度烧结矿配合使用。
2.球团矿生产迅速发展的原因： ◆天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用。 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。 ◆球团法生产工艺的成熟。 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。 球团矿生产中的主要设备： 圆盘造球机：将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后，输入圆盘造球机上部的混合料仓内，均匀地向造球机布料，同时由水管供给雾状喷淋水，倾斜（倾角一般为40一5 0°）布置的圆盘造球机，由机械传动旋转，混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球。 【烧结设备】圆盘造球机工作原理 圆盘造球机用于铁矿粉造球，它是各类球团厂的主要配套设备之一。将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后，输入圆盘造球机上部的混合料仓内，均匀地向造球机布料，同时由水管供给雾状喷淋水，倾斜（倾角一般为40一50°）布置的圆盘造球机，由机械传动旋转，混合料加喷淋水在圆盘内滚动成球，通过粒度刮刀将球的粒度控制在5一15毫米。造好的生球落入输送皮带上，经辊轴筛进行筛分，小于5毫米和大于15毫米的返回到混合机。 主要用到的自动化产品：断路器、接触器、电动机 带式焙烧机：带式焙烧机工艺使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、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点，为工厂缩小占地面积、减少工程量、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。 主要用到的自动化产品：断路器、接触器、电动机 带式焙烧工艺介绍 带式焙烧工艺可以说是受带式烧结机的启示而发展起来的。 1 、带式焙烧机不同于带式烧结机 细磨铁精矿球团的焙烧和铁矿粉的烧结，在固结原理上有着本质上的不同，致使其在工业生产技术上也有着很大的不同。因而要想把一般的烧结机改造成带式焙烧机将是十分复杂和困难的。 带式焙烧机从外形上看，和烧结机十分相似，但在设备结构上存在很大的区别。如，台车的结构和支架的承力，风箱的分布和密封的要求．上部炉罩的设置和密封，风流的走向（不像烧结机那样是单一的抽风，而是既有抽风又有鼓风），布料方式，成品的排出和台车运行速度等，都不相同，特别是本体的材质更是完全不同。为了能长期安全地承受最高焙烧气体的温度（≥1300 ℃），而不得不采用耐高温性能极好的特殊合金钢。在国外带式焙烧机发展
球团矿生产工艺 1．球团矿生产工艺有何特点？ 与烧结生产工艺相比，球团矿生产工艺具有下述特点： （1）对原料要求严格，而且原料品种较单一。一般用于球团生产的原料都是细磨精矿，比表面积大于1500~1900cm2/g。水分应低于适宜造球水分，SiO2不能太高； （2）由于生球结构较紧密，且含水分较高，在突然升至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，因此采用带式焙烧机或链篦机一回转窑生产球团矿时，一般可使用低负压风机； （4）大多数球团料中不含固体燃料，焙烧球团矿所需要的热量由液体或气体燃料燃烧后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。 2．球团矿生产应用较普遍的方法有哪几种？各有何优缺点？ 球团生产应用较为普遍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。这三种方法的主要优缺点如下： （1）竖炉球团法优点：设备简单，对材质无特殊要求，操作维护方便，热效率高；缺点是：单机生产能力小，最大年产量50万吨，加热不均匀，一般只适应于焙烧磁铁矿球团。 （2）带式焙烧机球团法优点：全部工艺过程在一台设备上进行，设备简单、可靠、操作维护方便，热效率高，单机生产能力大，达500万吨／年，适应焙烧各种原料；缺点是：需要耐热合金钢较多。 （3）链篦机-回转窑球团法优点：焙烧设备较简单。焙烧均匀，单机生产能力大，适应各种原料的球团焙烧；其缺点是：干燥预热、焙烧和冷却需分别在三台设备上进行，设备环节多。 3．简述球团矿生产的工艺流程。 各种球团生产方法在球团焙烧前的工艺和设备基本相同，一般包括原料准备、配料、混合、造球、布料、焙烧等过程，具体工艺流程见图4-1。
江苏鑫瑞特钢有限公司 球 团 车 间 工 艺 技 术 操 作 规 程
球团车间 2007.5编制江苏鑫瑞 特钢有限公司球团技术操作规程生效日期: 编制: 球团车间配料岗位操作规程批准: 目录 一．原料及成品矿技术要求 (3) 二．配料岗位操作规程 (4) 三．烘干岗位操作规程 (7) 四．润磨岗位操作规程 (10) 五．造球岗位操作规程 (13) 六．辊轴筛岗位操作规程 (16) 七．竖炉岗位操作规程 (18)
八．齿辊岗位操作规程 (27) 九．风机岗位操作规程 (29) 十．电除尘岗位操作规程 (32) 十一．带冷岗位操作规程 (35) 十二．热振筛岗位操作规程 (37) 十三．紧急停电、停水应急预案 (39) 江苏鑫瑞 特钢有限公司球团技术操作规程生效日期: 编制: 球团车间原材料及成品矿技术要求批准: 原材料及成品矿技术要求： 1.铁精矿技术要求： 2.膨润土技术要求：
3.球团矿技术要求： 江苏鑫瑞 特钢有限公司球团技术操作规程生效日期: 编制:
球团车间配料岗位操作规程批准:
1 适用范围：本规程适用于球团配料岗位的操作。 2 岗位职责: 2.1 负责精粉、膨润土、污泥、除尘灰等物料的准确配比工作。 2.2 负责计算配料量、配比，并向车间汇报各种原料的消耗量及实际配比。 2.3 负责堵料、卡料等生产故障的处理。 2.4 负责配料岗位的设备、环境卫生的清扫，并保管、摆放与交接好工具。 2.5 负责配料岗位备品、备件到岗位后的保管与维护。 2.6 负责本岗位设备的点检、润滑及各种记录的填写，以及信息的反馈。 2.7 负责设备紧固件的紧固，易损件的更换，常见故障的处理。 2.8 负责提出本岗位检修项目、备件计划和检修后的试车验收工作。 2.9 在进行各项设备的操作前后，必须执行“确认制”。 3 技术操作规程： 3.1主要设备概况： a.圆盘给料机3台 型号：PDX22TB 圆盘直径：Φ220mm 配套电机：P160L-4 功率：15KW 减速机：NSLt73 速比：112 b．精粉皮带秤3台 型号：SA-201 配套电机：BWY12-23 功率：2.2KW
球团成球原理及生球质量检验
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球团成球原理及生球质量检验 球团成球原理及生球质量检验(ｐｅｌletizing pｒｏｃeｓs and green b ａｌl ｑualitｙ inspeｃtion） 球团矿靠滚动成型。被水润湿的矿粉在滚动过程中靠毛细引力、分子引力、摩擦力等作用形成一定粒度的生球,并使生球具有一定强度。生球的粒度、水分、机械强度和热稳定性等影响下一步焙烧作业,并关系到球团矿成品的产量和质量。 生球强度理论干燥的矿粉一般都具有亲水性，在颗粒表面分子力作用下,水分子被吸附在矿粒表面。由于分子引力的作用，在吸附水外层又形成一层薄膜水，薄膜水内层靠近颗粒，受其吸力作用较强,称强结合水,它与吸附水称为最大分子水，可使粉料成形,但仍不具塑性。薄膜水的外层更接近于自由水,可以在外力作用下发生塑性变形。当矿粉被水润湿其量超过薄膜水时,在颗粒间出现毛细水,开始为触点态,使颗粒连接起来（图１a）；进一步润湿时则呈蜂窝态，在水的 表面张力及外力作用下，颗粒靠拢(图１b）;继续润湿出现饱和态毛细水，使颗粒之间产生最大的毛细力。毛细引力的大小可由下式表示： （１) 式中ｙ为水的表面张力，Ｎ／m;s为矿粉的比表面积，m２／kg；ρ为液体密度,ｋg／m3;ε为气孔率。矿粉粒度愈细，ｓ则愈大,ε愈小,则产生的毛细引力愈大。图2示
出毛细水的充填率对生球强度的影响,当饱和态毛细水出现时，水的充填率达到O.8~O.９时，毛细引力最大，球团的抗压强度最高;当触点态毛细水出现时，水的充填率很低（为0.４以下),毛细引力下降、抗压强度下降(根据计算只有最大毛细引力时抗压强度的35％）。当水的充填率达到1时,即过饱和时，则球团表面便产生水膜,此时毛细引力已不存在，球团抗压强度也很弱了。生球的抗压强度主要决定于颗粒之间气一液相的表面张力所引起的毛细引力。其他静电吸力、范德华力的影响都是很小的。但有人认为分子力的作用不可忽视。 生球成球过程矿粉成球过程首先是矿粉成核，然后生球长大，生球进一步密实。这些过程在生产中发生于同一造球机中。 矿粉成核矿粉颗粒被水润湿到一定程度，依靠毛细水的作用，使多个颗粒连接起来成为松散的集合体。在机械外力作用下，此颗粒集合体内部颗粒重新排列,进一步密集，形成比较坚实稳定、粒度较均匀的小球，称为母球,这是成核期生球成球的第1步。母球形成表示颗粒聚合在力学上的一个稳定形状，但它内部包含固体、液体和气体3个相。它的稳定性取决于矿粉的粒度、粒度组成以及颗粒的形状和亲水性。 生球长大母球在滚动过程中彼此碰撞，使内部颗粒间的毛细管收缩,其中毛细水由蜂窝状变为饱和状,一部分水被挤到母球表面。此时母球以３种机理长大:(1)聚合机理,母球水分较高,而且塑性较好，它们相互结合在一起,使母球迅速长大(图3a)；(2）成层机