《烧结与团球操作 》课件7.项目七

1、烧结与球团操作项目七 铁矿粉造球项目导入 铁矿粉球团是20世纪早期开发出的一种细粒度铁精粉造块的方法，是富矿粉资源日益枯竭、贫矿大量开发利用的结果。我国对球团矿的研究应用始于上世纪50年代，70年代后随着“高碱度烧结矿配加酸性球团矿”这种合理炉料结构的推广，我国球团工业的发展进入稳定发展阶段。 目录CONTENTS任务一 球团原料处理1任务二 圆盘造球2任务三 圆筒造球机3任务一1.学习目标2.任务描述3.相关知识4.任务实施球团原料处理学习目标学习目标 了解生产球团矿对原料的要求。能够识别各种原料，并能够判断原料的品质。了解铁精粉和膨润土的处理工艺。学会圆筒干燥机的操作。任务描述任务描述能够

2、进行含铁原料的再磨、膨润土的加工处理及圆筒干燥机的操作。相关知识一、含铁原料相关知识1.黏结剂 黏结剂与细磨矿石颗粒结合，能够改善成球过程，提高生球、干球强度和提高生球的爆裂温度，最常见的黏结剂是水。球团生产过程中配加的黏结剂有膨润土或有机黏结剂，要求黏结剂的比表面积和分散度大、亲水性和粘结性好。 膨润土具有以下特性:（1）膨润土较强的黏结性对改善生球特别是干球强度非常有利。（2）强烈的吸水性和膨胀系数大，使其在造球过程中起调节水分的作用，并提高生球的爆裂温度。 有机黏结剂相比于传统的无机黏结剂有用量小、带入有害杂质少、环境污染小等优点。但因种种原因有机黏结剂至今未能获得广泛应用。二、球团添加

3、物相关知识2.添加剂 添加剂的使用是为了改善球团的化学成分，特别是造渣成分，有些添加剂还具有黏结性，如石灰及钙镁化合物和返料等。生产中应用最多的添加剂主要有石灰石和消石灰，有时候白云石也作为补充的碱性添加剂使用，消石灰既是添加剂又是黏结剂。二、球团添加物三、燃料 球团生产使用的燃料主要有煤粉、重油、高炉煤气、焦炉煤气及其混合煤气等。任务实施1.含铁原料的再磨 分类：干磨和湿磨两种。 工艺流程：如图所示 设备：圆筒形磨机 介质：多为钢珠，也有钢棒或块矿。 意义：提高铁精粉的细度，改善铁精矿的表面形状，增加比表面积和表面活性，改善铁精矿粉的造球性能，降低膨润土的用量。 注意：当含铁原料为赤铁矿、褐

4、铁矿或混合矿，以及外购铁矿石为主时，宜采用干磨。一、含铁原料的处理任务实施2.含铁原料的干燥 设备：圆筒干燥机。 结构：主要部件是筒体，筒体上装有齿轮带动筒体回转，筒体两端是密封装置，防止粉尘泄漏，筒体前后设有加料与卸料装置，如图所示。一、含铁原料的处理任务实施2.含铁原料的干燥 优点：既能混匀、造球，又能干燥脱水，使混合料的成分均匀，水分适宜。 工作原理：物料因筒体的旋转而不断翻动和推进，气体以一定的速度流过筒体，完成传热过程。由于物料不断翻动，气体不断和新物料层接触，从而加速了物料的干燥速度。 干燥方法：一种是将铁精粉或混合料全部经干燥机干燥至造球适宜的水分，另一种是将部分精矿粉干燥后，与

5、其他未经干燥的铁精粉配合使用。一、含铁原料的处理任务实施2.含铁原料的干燥 干燥工艺要求：（1）干燥炉膛的温度不高于800。 （2）精矿粉过湿时，应加大脱水量，增大煤气量，保持温度不升高，宜采 用大风量低温干燥操作。 （3）操作时要勤观察、勤调节，将混合料水分控制在7.0%0.5%，以满足 造球的要求。 （4）干燥机进出料皮带漏斗的溜槽要经常检查，以防堵料。 一、含铁原料的处理任务实施2.含铁原料的干燥 圆筒干燥机的操作：（1）开机操作:接“开机”通知，检查确认本系统安全后，待S5皮带（运输烘干 后的物料)运转后，按下干燥机启动按钮;开煤气烧嘴点火。 （2）停机操作:接“停机”通知，确认S4皮

6、带（向圆筒干燥机内给料）停下，S5 皮带走完料后，按下干燥机停止按钮，关闭煤气烧嘴。 （3）短时间停料操作:可以不停干燥机，但待干燥机走完料后，必须关小烧嘴阀 门，减小煤气量。如果停料时间超过2h之上，应关闭烧嘴、停机。一、含铁原料的处理任务实施 对膨润土的加工处理：破碎（或碾压）干燥磨细。 要求：为保证膨润土的活性，干燥温度不超过150，平均自然水分由30%干燥到7%8%。在干燥之后或干燥过程中，将膨润土磨细，粒度小于0.074mm的不小于99%。膨润土的运输应采用密封容器，如槽式卡车、装袋运输等。膨润土的用量在国外一般为0.5%2%，国内为2%5%。处理后的原料经配料、混匀后进行造球，配料

7、和混匀工艺与烧结相似，不再赘述。 二、膨润土的处理任务二圆盘造球1.学习目标2.任务描述3.相关知识4.任务实施学习目标学习目标掌握细物料造球的基本原理。了解球团生产对生球的质量要求。了解圆盘造球机的工作特点。学会使用圆盘造球机造球。任务描述任务描述 圆盘造球机是当前国内球团厂造球的主要设备，认识圆盘造球机的结构，掌握圆盘造球机的造球操作。相关知识 造球是球团生产的一个重要环节。生产实践证明，没有合格的生球，就难以获得合格的成品球。球团生产要求生球要粒度均匀，强度高，粉末量少。 造球要达到的目标是:（1）合适的粒度和水分生球水分的控制因原料的不同而不同，一般在8%左右，粒度的控制一般在916m

8、m。 （2）满足生球质量的要求即生球的抗压强度、落下强度和破裂温度。每个生球的抗压强度湿球不小于90N/个，干球不小于450N/个，落下强度自500mm高度落到钢板上不小于4次，破裂温度应大于400。相关知识1.水分在造球过程中的存在形态和作用 水在物料中的存在形式发生变化:吸附水薄膜水毛细水重力水。 （1）吸附水 被细磨物料颗粒表面静电引力所吸引的水层称为吸附水。吸附水很薄，只有几个水分子的厚度，直接吸附在矿粒固体表面，具有不可移动性。一般认为造球物料中仅存在吸附水时，仍为散沙状，不能结合成团，成球过程尚未开始。 （2）薄膜水 细磨物料颗粒表面达到最大吸附水后，进一步加水润湿，会吸附更多的水

9、分子，在吸附水外围形成一层水膜，称为薄膜水。矿粉间的距离越小，薄膜水的黏滞性就越大，矿粒就越不容易发生相对位移，对生球来说强度就高。当物料达到最大分子水（薄膜水和吸附水共称分子水）时，成球还不能正式开始，但分子水对提高生球强度有决定性的影响。一、细磨物料造球的基本原理相关知识1.水分在造球过程中的存在形态和作用 （3）毛细水 细磨物料继续润湿超过最大分子结合水分后，会在物料孔隙中形成毛细 水。毛细水是靠表面张力作用形成。根据水在物料孔隙中的充满情况的不同，毛细水可分为触点态毛细水，蜂窝状毛细水和饱和毛细水，如图所示:一、细磨物料造球的基本原理相关知识1.水分在造球过程中的存在形态和作用 （4）

10、重力水 当细磨物料达到最大毛细水容量后，继续湿润会出现重力水。重力水是 成片混入矿粉中的水，能在重力和压力差作用下自由移动，对矿粒具有浮动作用，在成球过 程中起着有害影响。吸附水、薄膜水、毛细水、重力水的总含量称为全水量。一、细磨物料造球的基本原理相关知识2.混合料成球原理 混合料造球方法的实质就是把润湿的混合料在旋转的圆盘造球机或圆筒造球机中滚动成为具有一定直径的料球，是根据滚雪球的原理发展起来的。混合料滚动成球过程分为三个阶段进行，即形成母球母球长大生球密实，三个阶段主要靠加水润湿和滚动产生的机械作用力来实现的。 （1）形成母球 干燥的细目物料滴水后，湿润的那部分物料在转动的造球机中受到

11、滚动和搓动，形成母球。为形成母球，造出毛细水含量较高的颗粒集合体，可以用以下两种方法实现:一是对物料进行不均匀的点滴润湿;二是利用机械力作用于部分粉料， 使颗粒间紧密接触，形成更细的毛细管。在实际造球过程中，同时使用两种方法以形成母球。一、细磨物料造球的基本原理相关知识2.混合料成球原理 （2）母球长大 形成的母球在造球机内滚动，被进一步压实，将过剩毛细水挤压到母球的表面。过湿的母球表面就易于粘上润湿程度较低的物料，重复进行，母球因此长大。为使母球进一步长大，需要人工往母球表面喷雾化水。 （3）生球密实 长大到符合尺寸的母球即为生球。为增加生球机械强度，生球需要密实。这一阶段停止补水润湿，利用

12、造球机所产生机械力的作用，让生球挤出多余水分，被未充分润湿的物料所吸收，生球被进一步压实，生球达到最大的强度范围。成球的三个阶段是在同一造球机内完成的。一、细磨物料造球的基本原理相关知识工作特点：物料形成有规律的运动，粒度不同的球能沿不同的轨迹运动。运动状态：如图所示。圆盘造球机内不同粒度物料运动轨迹为不规则的螺旋线，螺旋线的每一圈都可以分为上升和下降部分。由于不同直径的小球的脱离角不同，下降部分大球的脱离角较大，先向下滚。因此在盘面上能按粒度大小分级，见图（a）。上升部分顺着盘面垂直的方向，从盘面到盘底，球由大到小分布，圆盘表面的球粒度最大，最底层为粉料，见图（b）。 二、物料在圆盘造球机内

13、的运动状态 相关知识 根据造球物料在圆盘内的形态和运动状态，可把圆盘分为四个工作区域，即母球区、长球区、成球区、排球区，造球过程中要使圆盘工作区域分明。 （1）（母球区） 粉料在此区产生聚集而形成母球。 （2）（长球区） 在连续造球过程中，母球黏结周围粉料而长大，生成一定尺寸的生球。 （3）（成球区） 又称为紧密区，长大的母球在此区被进一步压实，强度提高，成为尺 寸和强度都符合要求的生球。 （4）（排球区） 此区质量达到要求的生球在离心力作用下溢出圆盘外，实现自动分级的功效;未达到质量要求的生球被圆盘带动，返回成球区继续长大。二、物料在圆盘造球机内的运动状态 任务实施 圆盘造球机由圆盘、齿圈、

14、主轴、端盖、传动装置、机座、刮刀装置、洒水喷嘴（角度可调整）、液压装置以及支撑架和溜料板等组成。圆盘和刮刀装置可以变频调速;圆盘造球机的倾角在4560范围内调节;圆盘转速由原料特性、生球粒度和圆盘直径等决定。其生产能力与圆盘直径的22.5次方成正比。一、圆盘造球机的结构任务实施 国内圆盘造球机造球工艺与国外不同之处是采用圆盘给料机取代皮带混合机，向圆盘造球机内供料。经混合调湿机混匀的混合料，通过皮带混合机向圆盘造球机供料。混合料进入圆盘内，受圆盘粗糙的底部提升力与物料间摩擦力的作用，随圆盘转动，物料被提升到最高点，小料球受刮板阻挡而被迫向下滚动，在下落过程中黏结周围粉矿长大。小球长大后离开圆盘

15、底，被提升的高度不断降低，当生球粒度达到一定大小时，生球会越过圆盘边，从圆盘排出。在圆盘造球过程中出现了自动分级效应，排出的都是合格的生球，生球粒度均匀，不需要筛分，没有循环负荷。 二、圆盘造球机工艺流程任务实施加水原则：滴水成球，雾水长大，无水密实常见的加水、加料方法：如图所示。 生产中应根据需要，灵活的控制加水和加料的方法，提高生球质量和造球机作业率。在圆盘不同区域加水、加料能造出不同粒度的生球。三、加水和加料方法任务实施（1）控制混合料给料量圆盘内生球粒度大于规定要求且不出球盘时，需增加给料量。（2）根据造球机内生球状况调节给水方法和给水量。形不成母球时，将球盘内加水位置，选在母球区，开

16、加水节门1/5圈观察球盘内成球状况，35min后，根据盘内成球状况，按上述调节量调节加水量，直至球盘内生球达到规定要求。 （3）根据生球状况判断原料配比并及时反馈信息。若出现整盘小球、整盘大球或生球不出球时，应及时检查混合料中膨润土配加量和混合料水分，发现膨润土过多、过少或水分过大、过小时，应及时向主控室反馈并进行调整。四、圆盘造球机的操作任务实施（1）造球机在运转正常后方可加料; （2）根据布料工艺的要求，及时调节圆盘给料机的给料量，尽量保持生球流量稳定; （3）根据原料的干燥程度，及时调节外加水或混合料的用量，保证生产出合格生球; （4）注意来料水分情况，发现过湿或过干时应及时与干燥机或值

17、班室联系; （5）遇停电时，应将事故开关关上;遇断水时，应及时报告，并根据造球情况决定是否立即停止造球; （6）生球质量应符合要求。五、圆盘造球机操作应注意的问题任务三1.学习目标2.任务描述3.相关知识4.任务实施圆筒造球机学习目标学习目标了解圆筒造球机的工作特点。学会用圆筒造球机造球。任务描述任务描述根据圆筒造球机的工作特点，掌握圆筒造球机造球的操作。相关知识 物料在圆筒造球机的运动状态比较复杂，随圆筒转速的不同大致可分为三种，见图。相关知识一、滚动状态 当圆筒造球机的转速处于最佳值时，物料出现图7-10（a）所示的运动状态。运动的物料分上下两层，靠近圆筒壁的是未成球的粉料或粒度很小的小球

18、，它是一个不动层，与圆筒没有相对运动，随筒壁一起向上运动;当物料达到最高点便进入滚动状态，处于滚动状态的上层物料在向下运动时，又被下层物料向上带动，这就使物料形成了滚动，物料便在这里长大和滚实。造球通常是在滚动状态下完成。 相关知识二、瀑布状态 圆筒转速较大时，常出现如图7-10（b）所示的瀑布运动状态。它的运动轨迹由3段组成: ab段是圆形曲线，bc段为抛物线，ca段为滚动段。物料从圆形轨迹离开时，便在空气中沿抛物线运动，落在物料上后继续滚动。这种运动状态下滚动段很短，物料向下抛落时，冲击较大，不利于造球。相关知识三、封闭环形状态 圆筒转速很快时，每个单元料层的运动轨迹为图7-10（c）所示的封闭曲线。这些曲线互不相交，且没有滚动段，只有圆形线段和抛物线段，构成一个“环形”。在这种运动状态下，物料围绕着一个中心以相同的角速度回转，没有滚动段，无造球过程。因此，圆筒造球机在造球过程中需要一个合适的转速，物料只有在滚