冶金行业烧结培训

冶金行业烧结培训1第1页，共155页，2023年，2月20日，星期六主要内容高炉炼铁过程烧结生产概述烧结原理提高烧结矿质量的途径球团生产的方法球团矿与烧结矿的比较2第2页，共155页，2023年，2月20日，星期六第一讲高炉冶炼过程3第3页，共155页，2023年，2月20日，星期六高炉冶炼的工艺流程4第4页，共155页，2023年，2月20日，星期六高炉的五大系统5第5页，共155页，2023年，2月20日，星期六铁矿石种类成分理论含铁量%实际富矿含铁%最低工业品位%冶炼性能磁Fe3O472.445~7020~25P，S↑难还原赤Fe2O37055~6030P，S↓易还原褐nFe2O3.mH2O55.2~66.137~5530P↑易还原菱FeCO348.230~4025P，S↓熔烧后易还原6第6页，共155页，2023年，2月20日，星期六各类铁矿石图赤铁矿磁铁矿菱铁矿褐铁矿7第7页，共155页，2023年，2月20日，星期六高炉冶炼过程炉料从高炉上部分批加入↓↓↓8第8页，共155页，2023年，2月20日，星期六高炉冶炼过程热风、煤粉及氧气从风口鼓入燃烧焦炭,产生大量高温还原性煤气↑↑↑9第9页，共155页，2023年，2月20日，星期六高炉冶炼过程

炉料与煤气两大流股逆向运动——提高料层的透气性炉料粒度均匀、减少粉末炉料强度高↑↑↑↓↓↓10第10页，共155页，2023年，2月20日，星期六高炉冶炼过程高炉内发生热交换——换热效果好矿石粒度不能过大（8～40mm)温度升高温度降低11第11页，共155页，2023年，2月20日，星期六铁氧化物的还原Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe——提高产量提高矿石的还原性提高矿石含铁量（品位）高炉冶炼过程12第12页，共155页，2023年，2月20日，星期六品位高：将含Fe量达到理论值的70%以上的矿石称为富矿。脉石成分少和分布合适：SiO2、Al2O3↓越好（须重视Al2O3

），CaO要多，MgO要合适有害杂质少：S、P、As、Cu（影响钢质）；Pb、Zn、K、Na（对炉衬和高炉顺行有害）高温冶金性能好：低温粉化率和高温还原粉化率要小。软化温度高，软化区间要窄。铁矿石的评价13第13页，共155页，2023年，2月20日，星期六粒度分布合适：粒度＜5mm的粉末要少，8～30mm为宜；太大→对还原不利；太小→对顺行不利不同粒度应分级入炉;还原性好：被CO、H2还原的难易；从矿石种类上说：褐铁矿＞赤铁矿＞磁铁矿;人造富矿＞天然铁矿;

从结构上来说：疏松结构、微气孔多的矿石还原性好化学成分稳定：TFe波动≤±0.5%，SiO2≤±0.03%混匀的重要性（条件：平铺直取——原料场应足够大）;铁矿石的评价14第14页，共155页，2023年，2月20日，星期六我国现代高炉的追求高产率低能耗低成本15第15页，共155页，2023年，2月20日，星期六含铁品位的影响提高入炉原料铁品位1％高炉焦比↓2％高炉产量↑3％含铁原料性能对高炉冶炼的影响机械强度增加的影响提高烧结矿转鼓强度1％高炉产量↑1％降低烧结矿自然粉化率1％高炉焦比↓0.5％高炉产量↑1％16第16页，共155页，2023年，2月20日，星期六含铁原料性能对高炉冶炼的影响还原性能的影响降低烧结矿FeO1％高炉焦比↓1～1.5％高炉产量↑1～1.5％降低原料在高炉内的rd1％高炉焦比↓0.8～0.9％高炉产量↑0.8～0.9％粒度均匀性的影响原料粒度由8～40mm→8～25mm高炉焦比↓18Kg/t17第17页，共155页，2023年，2月20日，星期六含铁原料性能对高炉冶炼的影响低温还原粉化性能的影响降低烧结矿RDI1％高炉焦比↓0.3％高炉产量↑0.3％化学成分稳定性的影响降低入炉原料含铁量波动1％高炉焦比↓3％高炉产量↑6％18第18页，共155页，2023年，2月20日，星期六有害元素的危害硫在钢凝固过程中以Fe－FeS共晶形式凝固在晶界上，在加热过程中先熔化，造成“热脆”现象。磷化物聚集在晶界周围减弱晶粒间结合力，使钢冷却时发生很大的脆性，从而导致钢的“冷脆”现象。当铜含量超过0.3％时，钢的焊接性能降低，并产生“热脆”现象。砷能使钢增加脆性，并使钢的焊接性能变坏。铅的密度大于铁水，极易渗入砖缝，破坏炉底砌砖。另外，铅在高炉内有富集现象，造成高炉结瘤。19第19页，共155页，2023年，2月20日，星期六有害元素的控制SPCuPbZnAsFK2O+Na2O<0.12%0.03~0.08%<0.3%<0.1%<0.1~0.2%<0.07%<1%<0.1~0.6%有害元素的危害碱金属在炉内有“自动富集”倾向，会破坏炉衬，造成炉墙结厚和结瘤；破坏焦炭的高温强度，扩大直接还原，导致焦比上升；降低人造富矿的热强度，破坏高炉顺行。锌在高炉内有挥发现象，在炉内低温处可冷凝沉淀，使砖缝膨胀，严重时会引起高炉结瘤。氟过高会使炉内成渣过早，不利于矿石还原，且其渣会侵蚀高炉风口及炉衬。氟有循环富集现象，与碱金属结合是造成高炉结瘤的原因之一。20第20页，共155页，2023年，2月20日，星期六为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。21第21页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结矿及烧结球团烧结球团烧结矿22第22页，共155页，2023年，2月20日，星期六第二讲烧结生产过程概述23第23页，共155页，2023年，2月20日，星期六含铁料：精矿粉200目以下占60%以上

（考虑成球性）、富矿粉（5~8mm，烧结中的骨架）、其他（炉尘、轧钢皮等）要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。熔剂：以CaO为主，CaO↑1%，烧结产量↑3%.要求有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。燃料：焦粉、无烟煤3~5%。要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。返矿：机尾筛下物（未烧透——影响成品率）烧结料组成24第24页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结生产工艺流程25第25页，共155页，2023年，2月20日，星期六26第26页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结厂的带式烧结机27第27页，共155页，2023年，2月20日，星期六带式抽风烧结机烧结流程28第28页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结料层结构预热层：主要反应为：氧化还原、结晶水分解、部分MCO3分解烧结矿层：随烧结过程进行不断加厚，抽入空气过冷使烧结矿骤冷将影响烧结矿强度。燃烧层：主要反应为：C的燃烧、MCO3分解、FeS2氧化、形成液相、铁氧化物分解还原氧化。（由于液相的产生使该层透气性变差）干燥层：主要为烧结料中水分蒸发，易使烧结料球破坏过湿层：原始混合料层，水分凝聚，影响料层透气性29第29页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结过程的主要反应

燃料的燃烧和热交换。料层中的气流运动水分的蒸发和冷凝。碳酸盐的分解和氧化钙的矿化铁氧化物的分解、氧化与还原烧结过程的固相反应粉料的软化、熔融和冷却、结晶。有害杂质的去除。30第30页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结过程的特点1.燃料分布较稀疏，燃料燃烧需空气过剩，过剩系数α=1.4~1.52.烧结保持弱氧化气氛3.烧结过程存在自动蓄热作用。分层配炭上高下低4.存在传热速度与燃烧速度的同步问题5.存在如何减少“过湿”现象的问题6.存在有害杂质S的去除问题7.存在选用何种液相体系作为固结成型机理问题8.如何解决还原性与强度矛盾的问题31第31页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结矿的种类根据烧结矿碱度（CaO/SiO2）不同，分为普通烧结矿(非自熔性烧结矿)：碱度低于1.0自熔性烧结矿:碱度在1.0～1.5高碱度烧结矿：碱度在1.5～3.5超高碱度烧结:碱度大于3.532第32页，共155页，2023年，2月20日，星期六第三讲烧结原理33第33页，共155页，2023年，2月20日，星期六一、燃料燃烧和热交换烧结料中燃料燃烧的意义固体碳的燃烧所获得的高温和CO气体，为液相的生成和一切反应提供了热量和气氛条件。固体碳燃烧放出的热量占烧结总热量的90%以上。固体碳燃烧的好坏，决定了烧结矿的质量和产量。34第34页，共155页，2023年，2月20日，星期六一、燃料燃烧和热交换固体碳的燃烧1、燃烧反应：完全燃烧：C+O2=CO2

+Q不完全燃烧：2C+O2=2CO+Q2、燃料燃烧速度取决于：C与O2化合的反应速度。速度最慢时，为限制环节——动力学燃烧区域；增加温度，反应速度加快O2分子向燃料表面运动的速度。速度最慢时，为限制环节——扩散燃烧区域，受固体碳的粒度、气流速度和压力等因素有一影响。提高燃烧速度，加速烧结过程的进行，要求改善固体燃料的配加方式和烧结料层中流体的力学条件（减少漏风率、加大抽风速度、改善烧结料的透气性）35第35页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结料层中燃料燃烧的基本特点：

1、固体碳含量低且分散2、固体碳是从上向下燃烧，燃烧速度快且集中在15～50mm区域内。3、料层中氧化带宽，还原带窄。4、铁氧化物参加氧化，也参加还原。5、离开烧结机的废气，含有氧气。限制CO2的还原。36第36页，共155页，2023年，2月20日，星期六燃烧层的温度、厚度对烧结质量的影响温度高且厚，产生的液相多（高温时间长），强度高。温度高，还原性气氛强，FeO多，还原性就差。液相多且厚，透气性变差，风量少，燃烧速度慢，产量低。温度低且薄，产生液相少，强度低。温度低，不利于烧结过程，高温时间短，不能保证物料高温反应正常进行，产量低。37第37页，共155页，2023年，2月20日，星期六影响燃烧层温度及厚度的因素燃料性能影响：气孔多，燃烧层温度高且薄。无烟煤比焦粉的气孔率小得多，用无烟煤代替焦粉，烧结层高温区温度水平下降，厚度增加，导致烧结垂直速度下降燃料粒度影响：粒度大（>3mm），燃烧时间延长，速度降低，燃烧层变厚，透气性变差。粒度大布料时产生偏析：下部燃料多，烧坏篦条，还原性差；上部燃料少，烧结矿强度差。粒度过小，燃烧速度快，高温时间短，烧结矿强度差；透气性变差，风量少，产量低；部分燃料被废气带走。燃料用量影响：用量多：燃烧层温度高且厚，液相多，透气性差。料层下部烧不透，产量降低。用量少：无法烧结，38第38页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结料层中的温度变化1、烧结料层中的温度变化：1）烧结温度：指烧结料层中某一点所达到的最高温度。2）温度分布：烧结温度实际就是燃烧层温度。随着燃烧带自上而下移动，燃烧层的温度是逐渐升高的。烧结过程中烧结矿层有“自动蓄热”的过程，当燃烧带上部的烧结矿层达180~220mm时，烧结矿层的自动蓄热作用可提供燃烧层总热量的35~45%。39第39页，共155页，2023年，2月20日，星期六二、烧结料层中气流运动料层透气性G

：在一定的压差下，单位时间内通过单位面积和一定高度的烧结料层的气体流量。

在抽风面积一定时，单位时间内通过料层的空气量越大，则说明烧结料层的透气性越好。真空度（负压）：在一定料层厚度的抽风量不变的情况下，以气体通过料层时的压头损失ΔP来表示料层的透气性。真空度越高，透气性越差。40第40页，共155页，2023年，2月20日，星期六料层透气性变化烧结中，各层透气性烧结矿层：气孔多，透气性最好。燃烧层：液相多,体积膨胀,透气性最差。预热干燥层：料球被破坏，透气性较差，影响不太大。过湿层：料球被破坏，透气性很差，对烧结过程影响比较大。烧结过程中，料层透气性的变化点火开始：料膨胀、抽风作用、过湿层出现，使料层透气性变坏。烧结过程：烧结矿层出现，改善透气性；燃烧层有大量液相生成；过湿层仍然存在。透气性很差。烧结后期：烧结矿层加厚、燃烧层继续存在、过湿层消失，透气性变好。41第41页，共155页，2023年，2月20日，星期六提高料层透气性的措施

改善混合料的粒度组成加强二次混合机的制粒作用，提高烧结料粒度，延长混料时间，提高料球强度。成球效果最好的烧结料粒度组成，应是3～0mm粒级含量小于15%，3～5mm含量40～50%，5～10mm含量小于30%，大于10mm的不超过10%。

加粒度较大的富矿粉、返矿。42第42页，共155页，2023年，2月20日，星期六提高料层透气性的措施

降低燃烧层的厚度选择和发展低熔点液相，保持较低燃料用量，低温烧结。燃料用量少，燃烧速度快，燃烧层薄。使用小球料烧结：烧结料层的原始透气性较普通烧结料高27～35%，其球粒上限一般为6～8mm，下限要大于1.2～1.5mm。43第43页，共155页，2023年，2月20日，星期六提高料层透气性的措施

适宜的混合料水分，提高造球效果。亲水性顺序：磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿

增加烧结料层的有效风量增加单位烧结面积的抽风量、减少漏风损失、料面耙沟、富氧空气烧结。44第44页，共155页，2023年，2月20日，星期六提高料层透气性的措施混合料中加入添加物混合料中加入消石灰、生石灰、皂土、水玻璃、亚硫酸盐溶液、氯化钠、氯化钙及丙烯酸酯等有机粘结性物质，可提高混合料的亲水性，对改善混合料的透气性有良好的作用。

加消石灰：提高矿石的成球性、增大混合料的湿容量，吸附大量的水而不失去物料的透气性、含有消石灰颗粒得料球强度高（消石灰在受热干燥中收缩，使周围的固体颗粒进一步靠近）45第45页，共155页，2023年，2月20日，星期六负压对烧结过程的影响负压小，风量小，燃料燃烧不完全，放出热量少，烧结料达不到需要的温度，产生液相少，强度差。燃烧速度慢，产量低。负压提高，风量增加，产量增加，但是电能消耗更高。负压：↑250%，产量：163%，电耗：↑276%。负压过大，抽风系统的漏风率也增大；废气带走的热量多，造成能量浪费。46第46页，共155页，2023年，2月20日，星期六三、烧结过程中水分蒸发、分解与冷凝

烧结料中水分的来源：原料自身含水带入、烧结混合造球过程补加的。烧结料中水分的作用利于混匀造球，改善料层透气性原料颗粒被润湿后减少气体阻力；改善烧结料的换热条件。水分的用量由于烧结料的性质和组成的差异，一般混合料含水在6～8%。47第47页，共155页，2023年，2月20日，星期六水分的蒸发蒸发：液体表面个别能量高的分子可能挣脱周围分子的引力而逸至空间成为蒸气。饱和蒸气压：一定温度下，密闭容器中，开始分子从液体中逸出速度快，随着气体分子数的增多，气体分子返回液体的速度上升，逸出速度与返回速度相等，处于动态平衡时，蒸气所具有的压强。简称蒸气压。元素的饱和蒸气压随温度升高而增大。水分蒸发条件：气相中水蒸气的实际压力小于水的饱和蒸气压。48第48页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结中水分的蒸发刚开始时，热废气温度高和废气中水蒸气压力低，满足水蒸汽蒸发的条件，水分蒸发速度逐渐加快，废气的含湿量很快升高，温度很快降低。烧结料含湿量降低形成干燥层。由于蒸发吸热，使废气温度下降，饱和蒸气压也相应下降，而废气中水蒸气压力却增大，两者逐渐接近，当相等时，蒸发停止。干燥层终了温度为150℃左右。49第49页，共155页，2023年，2月20日，星期六水分的冷凝冷凝：在空间蒸气中某些能量较低的分子也会回到液体中的过程。水分冷凝的条件：露点：水蒸气开始冷凝的温度。影响水气冷凝的因素：料温低，水气凝结多。原始含水量多，则凝结水量多。料细，比表面积大，亲水性强，凝结水多。50第50页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结过程水分的凝结通过干燥层的带着水气的废气在穿过下层冷料时，由于与料间进行热交换，自身温度不断降低，饱和蒸气压也降低，满足水分冷凝的条件，废气中的水气就开始在冷料表面上发生冷凝，出现过湿层。过湿层对透气性非常不利：加大了气体通过的阻力；破坏造好的小球，甚至出现泥浆阻碍气体通过。51第51页，共155页，2023年，2月20日，星期六消除过湿层的措施提高料温，使料温预热到露点以上。用返矿预热混合料；用生石灰预热混合料；用蒸气预热混合料；热风预热混合料。降低烧结料的水分。烧结料水分降至5.5%，料面补充喷水0.3%，产量提高2.7%52第52页，共155页，2023年，2月20日，星期六消除过湿层的措施改善烧结料层原始透气性。提高烧结混合料的湿容量。生石灰消化成消石灰胶体颗粒，可以吸附和持有大量水分而不失去物料的松散性和透气性。因此，烧结料层内的少量冷凝水，将会为料球中的这些胶体颗粒所吸附和持有，可使混合料的料球不被破坏，也不至堵塞孔道，使烧结层保持良好的透气性。53第53页，共155页，2023年，2月20日，星期六四、碳酸盐的分解及矿化作用烧结料中常见的碳酸盐：

FeCO3、MnCO3、CaCO3、MgCO3。碳酸盐分解：MeCO3

=MeO+CO254第54页，共155页，2023年，2月20日，星期六分解压力

定义：在一定温度下，纯固体(液体)化合物分解时，分解出纯固体(液体)和一种气体，达到平衡时气体产生的分压，叫做该化合物的分解压。

特点：分解压越大，该化合物越易分解。即化合物的稳定性差，而单质的稳定性好；分解压越小，元素越活泼，与氧的亲合力越强，其氧化物越稳定，不易分解。温度升高，分解压增大。55第55页，共155页，2023年，2月20日，星期六碳酸盐分解碳酸盐分解：MeCO3

=MeO+CO2

：的分解压；：气相中CO2的分压碳酸盐的分解条件：开始分解开始分解温度：分解压力等于外界气相中CO2的分压力时的温度。激烈分解：56第56页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结情况下的碳酸盐的分解

CaCO3在720℃左右开始分解，880℃开始剧烈分解（化学沸腾）。石灰石的分解主要在燃烧带进行，其它碳酸盐分解压较大，可能在预热带开始分解。在料中存在，进行固相反应。开始温度降低，在550～650℃开始分解。57第57页，共155页，2023年，2月20日，星期六影响石灰石分解速度的因素温度：升高，分解压增大，分解速度加快。气相中CO2的浓度大：分解慢。石灰石粒度：粒度小，受热升温快，分解速度快。气流速度：若快，气相中浓度低，分解快。在烧结过程中，为了保证其完全分解，要求石灰石粒度小于3mm外，还要适当增加燃料用量，保证燃烧层温度。58第58页，共155页，2023年，2月20日，星期六矿化作用：烧结过程中，CaCO3的分解产物CaO与烧结料中的其它矿物（SiO2、Fe2O3、Al2O3等）发生反应，生成新的化合物过程。CaO的矿化作用对烧结的影响矿化的好，可提高烧结矿的强度。游离的CaO少，减少消化反应发生，可提高烧结矿的强度。矿化的好，能提高烧结矿的质量和产量。加5%的CaO，能降低燃烧层温度，缩短烧结时间，可提高产量。CaO在预热带与矿化生成CaO·

，其熔点低，产生液相多，能提高结矿强度（即质量）。氧化钙的矿化作用59第59页，共155页，2023年，2月20日，星期六影响CaO矿化的因素石灰石粒度：石灰石粒度小，接触面积多，反应数量就多。粒度为：1～0mm时，在1250℃，10分钟内矿化程度为80～95%。粒度为：3～0mm时，在1250℃，10分钟内矿化程度为55～74%。温度升高，有利于CaO的矿化。1200℃，粒度为〈0.6mm,只有50%矿化。1350℃，粒度为1.7～3.0mm,则100%矿化。60第60页，共155页，2023年，2月20日，星期六影响CaO矿化的因素矿粉的粒度越小,矿化的数量越多。矿粉CaCO3温度矿化程度

0～0.2mm3～０mm1300℃100%6mm3～０mm1300℃<50%可见，烧结时，CaO粒度可粗些，矿粉的粒度必须细。烧结矿碱度越低，越有利于CaO的矿化。碱度高，CaO多，与其化合的相对少，不利于矿化。61第61页，共155页，2023年，2月20日，星期六五、铁氧化物的分解、氧化与还原金属氧化物的分解反应式

2MeO=2Me+O2金属氧化物的分解压：一定温度下，分解反应达到平衡时，氧的平衡压力。用Po2表示。PO2大，金属氧化物易被还原；否则不易被还原。金属氧化物分解的条件：Po2>P’o2（周围气氛中氧的分压）即氧化物的分解压必须大于气相中氧的分压。62第62页，共155页，2023年，2月20日，星期六铁氧化物在烧结过程中的分解Fe2O3在烧结过程中的分解情况烧结温度下：Fe2O3（Po2）=0.21大气压；而烧结矿层:P’O2=0.18~0.19大气压；预热层:P‘O2=0.07~0.09大气压在烧结中Fe2O3是可以分解的。Fe3O4在烧结中的分解情况。Fe3O4=Fe2O3（69%）+FeO（31%）温度达到1300-1350℃，Fe3O4可能分解。（有SiO2存在）FeO在烧结时的分解情况。在温度为1500℃时，FeO（PO2）=10-3.2大气压。FeO在烧结时是不能分解的。63第63页，共155页，2023年，2月20日，星期六铁氧化物的还原是分步进行的。在烧结料层的预热带开始，在固体燃料的燃烧带激烈进行。Fe2O3→Fe3O4→FeO→FeFe2O3分解压很大，被还原成Fe3O4，基本是不可逆反应，因此燃烧带、预热带均可以发生Fe2O3的还原。Fe3O4可能会被还原成FeO在碳燃料集中的地方FeO可以还原出铁，但是金属铁的生成是很少的。一般说来，在烧结过程中，不希望还原过程过分发展，而希望在保证烧结矿强度的前提下，尽力发展氧化过程，有利于提高烧结矿的还原性能。铁氧化物在烧结过程中的还原64第64页，共155页，2023年，2月20日，星期六铁氧化物在烧结过程中的氧化烧结过程中处于冷却过程中的烧结矿层内，已经还原的FeO、Fe3O4可能被分别再氧化成Fe3O4

、Fe2O3。再氧化的好处：

FeO少，Fe2O3多,还原性好.FeO、Fe3O4再氧化是放热反应，可以减少燃料用量。FeO、Fe3O4再氧化，在适当的温度下，能够产生较多的CaO.Fe2O3，有利于液相的生成。65第65页，共155页，2023年，2月20日，星期六FeO多难还原的原因FeO多，形成的难还原的硅酸铁增多。2FeO·SiO2熔点低,流动性好,很快进入炉缸,带到炉缸热量少。2FeO·SiO2在炉缸直接还原吸热，使炉缸温度降低，引起焦比升高。66第66页，共155页，2023年，2月20日，星期六减少FeO的措施A．控制燃料用量。综合考虑烧结矿的强度和还原度，采用磁铁精矿烧结燃料用量5~6%，而采用赤铁矿烧结时，燃料用量要高2~3%，采用褐铁矿和菱铁矿时，分解耗热，需增加燃料用量，但分解产物H2O、CO2可以加强氧化气氛，也可以减少FeOB．缩小燃料粒度。C．适当增加风量。67第67页，共155页，2023年，2月20日，星期六六、烧结过程中的固相反应固相反应：在两种固体料接触的表面上发生的化学反应，其产物还是固体的反应。通过固相反应形成了低熔点化合物，为烧结产生液相创造了条件，固相反应是产生液相的源泉

68第68页，共155页，2023年，2月20日，星期六反应机理：离子扩散任何物质的分子都处于运动状态中，只是因为固体分子质点间的结合力较大，所以运动的范围较小。随温度升高和粉碎细化，固体表面晶格的一些离子（或原子）的运动激烈起来，温度越高，就越容易取得进行位移所需要的能量（活化能）。当这些离子具有足够的能量时，它们就可以向附近的固体表面进行扩散。使固体表面之间互相生成新的化合物。固相反应机理69第69页，共155页，2023年，2月20日，星期六固相反应的条件外在条件：温度内在条件：晶格的不完整，接触面积大。

70第70页，共155页，2023年，2月20日，星期六固相反应的特点均为发热反应只在固体表面进行；两种物质的固相反应最初只能生成同一种化合物，对烧结具有实际意义的是固相反应的最初产物和反应的开始温度。（烧结高温时间短）固相反应混合物中分子比例反应的最初产物CaO-SiO23:1;2:1;3:2;1:12CaO·SiO2MgO-SiO22:1;1:12MgO·SiO2CaO-Fe2O32:1;1:1CaO·Fe2O3CaO-Al2O33:1;5:3;1:11:2;1:6;CaO·Al2O3MgO-Al2O31:11:6;MgO·Al2O371第71页，共155页，2023年，2月20日，星期六影响固相反应的因素A．接触面积越多，反应数量越多。过分松散的烧结料，采用压紧的方法，促进固相反应。B、延长时间有利于固相反应速度的增加。C、适当的温度，反应速度快。固相反应只有在与该物质完全一致的温度下才有可能发生D、添加活性物质，促进固相反应添加烧结粉末及亚铁酸盐混合物，加快垂直烧结速度72第72页，共155页，2023年，2月20日，星期六反应物固相反应产物反应产物开始出现的温度/0CSiO2+Fe2O3不形成化合物SiO2+Fe3O42SiO2·FeO铁橄榄石990，995CaO+Fe2O3CaO·Fe2O3铁酸一钙500，600，610，6502CaO+Fe2O32CaO·Fe2O3铁酸二钙400CaCO3+Fe2O3CaO·Fe2O3铁酸一钙5902CaO+SiO22CaO·SiO2正硅酸钙500,610,6902MgO+SiO22MgO·SiO2镁橄榄石680MgO+Fe2O3MgO·Fe2O3铁酸镁600CaO+Al2O3·SiO2CaO·SiO2+Al2O3530固相反应产物开始出现的温度73第73页，共155页，2023年，2月20日，星期六赤铁矿被还原和分解为Fe3O4和FeO和金属铁，在温度升高时在固相反应中将形成铁橄榄石（2SiO2·FeO）烧结料中常见的固相反应及产物1、烧结非熔剂性赤铁矿74第74页，共155页，2023年，2月20日，星期六2、烧结熔剂性赤铁矿CaO与SiO2反应生成正硅酸钙，又与Fe2O3反应形成铁酸钙，部分未作用完的SiO2同样转到熔融物中。75第75页，共155页，2023年，2月20日，星期六3、烧结非熔剂性磁铁矿一部分Fe3O4被氧化成Fe2O3，没有氧化的和已还原的FeO和SiO2形成铁橄榄石

76第76页，共155页，2023年，2月20日，星期六4、烧结熔剂性磁铁矿Fe3O4和已还原的FeO和SiO2形成铁橄榄石，部分Fe3O4被氧化成Fe2O3，与CaO形成铁酸钙；CaO与SiO2进行固相反应生成正硅酸钙，77第77页，共155页，2023年，2月20日，星期六固相反应对烧结过程的影响固相之间发生的反应，保证了在原始混合料中所没有的新的易熔物质的形成。只有当烧结配碳较低，料层温度低，生成液相少，一般固相中的产物可转到烧结矿中。成品烧结矿的最终矿物组成，在燃料用量一定条件下，只取决于烧结料的碱度，碱度是熔融物结晶时的决定因素。烧结时遇到固相反应迟缓的矿石时，可以往烧结混合料中添加石灰和含铁物料，对固相反应过程进行调整。78第78页，共155页，2023年，2月20日，星期六七、烧结过程液相的生成及冷凝液相生成在烧结中的作用

液相的生成是烧结矿固结成型的基础。液相过多不利于铁矿物的还原，需要根据原料及操作条件来确定合适的液相。79第79页，共155页，2023年，2月20日，星期六影响液相生成量的因素烧结温度：随烧结温度升高，液相增加。烧结矿碱度：碱度越高，液相量越大。FeO含量：

FeO升高时，熔点下降易于生成液相。SiO2含量：含SiO2越高，液相越多。如果SiO2含量低于5％就会液相不足影响烧结。80第80页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结过程的几种液相体系铁－氧体系（FeO－Fe3O4

）以45%FeO和55%Fe3O4组成的固熔体，熔化温度为1150℃--1220℃，烧结过程中可以熔化成液相.硅酸铁体系（FeO－SiO2）化合物主要成分熔点2FeO.Si02Fe070.5%，Si0229.5%1205℃2FeO.Si02＋Si02FeO62%，Si0238%1178℃2FeO.Si02＋Fe0Fe076%，Si0224%1177℃应该在保证烧结矿强度的前提下尽力减少Fe0，以减少2Fe0．Si02的生成，改善烧结矿的还原性。

81第81页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结过程的几种液相体系硅酸钙体系（CaO－SiO2）硅灰石（Ca0．Si02）熔点温度1544℃硅钙石（3CaO．2SiO2）分解温度1464℃硅酸三钙（3Ca0．Si02）熔点温度1900℃正硅酸钙（2Ca0．Si02）熔点温度2130℃原始产物，晶形转变，体积膨胀，产生正应力，导致烧结矿粉碎；α-2CaO·Si021436α’-2CaO·Si021234β-2CaO·Si02675γ-2CaO·Si02，尤其是βγ晶型转换，体积增大10%。82第82页，共155页，2023年，2月20日，星期六83第83页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结过程的几种液相体系铁酸钙体系（CaO－Fe2O3）铁酸二钙2Ca0.Fe2O3，熔点温度1449℃二铁酸钙CaO.2Fe2O3，熔点温度1228℃铁酸一钙CaO.Fe203，熔点温度1216℃在碱度较低的熔剂性烧结矿中生成的化合物主要是Ca0.Fe2O3当温度达到1300时，最初生成的铁酸钙可能要被Si02分解。熔体中的Fe203将要析出，甚至被还原成Fe0。只有Ca0含量大，与Si02、Fe0等结合后还剩有多余的CaO时才会出现较多的铁酸钙的晶体。只有在生产高碱度烧结矿时，铁酸钙才能起主要作用。84第84页，共155页，2023年，2月20日，星期六铁酸钙的优点能够提高烧结矿的强度烧结矿的还原性好节省燃料85第85页，共155页，2023年，2月20日，星期六增加CaO一Fe203体系的措施烧结过程有强的氧化气氛：使铁的氧化物以Fe2O3形式存在。减小熔剂粒度，加强混合过程，使CaO与Fe2O3更紧密地接触。避免高温、高炭。86第86页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结过程的几种液相体系钙铁橄榄体系（CaO－FeO－SiO2）钙镁橄榄石体系（CaO－MgO－SiO2）MgO在烧结中的作用MgO的存在可以阻碍2CaO．SiO2的生成并抑制晶型转变，对提高烧结矿强度有良好作用。MgO阻碍了难还原的铁橄榄石和钙铁橄榄石的形成，使烧结矿的还原性能提高。87第87页，共155页，2023年，2月20日，星期六八、烧结中有害杂质的去除硫的去除烧结料中的硫：主要来自矿粉，少量来自燃料。存在形式：硫化物：黄铁矿FeS2，黄铜矿CuFeS2，蓝铜矿CuS，闪锌矿ZnS。硫酸盐：BaSO4，CaSO4有机硫：燃料中88第88页，共155页，2023年，2月20日，星期六去硫反应硫化物：主要以分解和氧化方式去除

FeS2－－FeS－－SO2－－SO3一般硫化物如：FeS2、ZnS、PbS中的硫易于去除。含铜硫化物，CuFeS2，CuS等化合物较稳定，需要高温才能氧化，所以含铜的烧结料去硫比较困难。

FeS2

硫酸盐比较困难（分解温度900℃，剧烈分解1300℃以上），但是烧结原料中有Fe2O3和SiO2改善了分解条件，比较容易去除。有机硫：燃料中的有机硫着火温度低于焦粉，可以燃烧后以SO2形态去除。硫的去除89第89页，共155页，2023年，2月20日，星期六硫的去除烧结过程中去硫一般烧结中，硫化物脱硫率90％以上，有机硫达94％，硫酸盐脱硫率只有70％左右。沿烧结料层高度硫的再分布气体中含硫量向下逐渐降低，烧结料中的含硫量则向下逐渐增加。90第90页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结温度：（适宜）矿石粒度：大于1mm，小于6－8mm.烧结矿碱度和熔剂的性质：碱度提高不利脱硫；生产中采用低硫原料生产高碱度烧结矿，高硫原料生产低碱度烧结矿。石灰、生石灰不利脱硫，白云石、石灰石粉、MgO利于脱硫。添加铸铁屑对脱硫效率提高十分显著。燃料用量返矿数量：能够改善透气性促使脱硫；使液相更多，使硫大量进入烧结矿。影响烧结去硫的因素91第91页，共155页，2023年，2月20日，星期六氟的去除存在形式：在矿石中主要以CaF2形态存在脱氟方式：在烧结时发生反应：2CaF2＋SiO2=2CaO+SiF4SiO2增多利于脱氟，而CaO不利于脱氟。生产低碱度烧结矿比高碱度烧结矿利于脱氟。在烧结过程中通入蒸汽CaF2+H2O＝CaO+2HF脱氟程度可提高1～3倍烧结过程一般脱氟率可达10－15％，多时达40％含氟废气危害人体，腐蚀设备。必须考虑净化回收和劳保设施，如：在烧结抽风系统增设喷石灰水以去除废气中氟的设备。92第92页，共155页，2023年，2月20日，星期六砷的去除砷能够被氧化成As2O3随废气排出烧结中去砷率不高，一般30~40%，加入氯化物（CaCl2、NaCl）可提高至59~60%.As2O3为剧毒物质，工业卫生标准规定烟气含砷量不大于0.3mg/m393第93页，共155页，2023年，2月20日，星期六铅、锌的去除铅以方铅矿PbS、锌以闪锌矿ZnS存在于矿石中。烧结中分别被氧化为PbO、ZnO.还原出的锌金属容易挥发，但很容易又被氧化而沉积于料层中锌去除不易铅不可能去除若加入2~3%的CaCl2，使脱铅率达90%，脱锌率达70%94第94页，共155页，2023年，2月20日，星期六第四讲提高烧结矿质量的途径95第95页，共155页，2023年，2月20日，星期六加强烧结原料准备，改善料层的透气性

改进原料粒度和粒度组成采用细精矿烧结时，配加部分富矿粉或添加适量的、具有一定粒度组成的返矿196第96页，共155页，2023年，2月20日，星期六加强烧结原料准备，改善料层的透气性

以生石灰代替部分石灰石2作用：生石灰消化成极细的Ca(OH)2胶凝体→改善混合料制粒性在干燥后仍能保持混合料小球的强度→改善烧结料透气性在过湿层可吸收水分→改善过湿层的透气性生石灰与水反应可生成热量提高料温→抑制烧结料层的过湿现象效果：1％生石灰↑→产量↑10％（我国）；1％生石灰↑→产量↑3～6％（日本）97第97页，共155页，2023年，2月20日，星期六加强烧结原料准备，改善料层的透气性强化混合料制粒3方法：延长混合造球的时间（一混2分钟，二混3分钟）改进混料筒的结构，提高制粒效果使用有机添加剂，改善制粒效率自动控制混料的加水量采用磁化水润湿混合料园盘造球机预制粒（HPS法、小球烧结法）效果：一般烧结法－1.3~1.5t/m2.hHPS－2.91t/m2.h

98第98页，共155页，2023年，2月20日，星期六混合料预热,减少过湿层危害4加热返矿加生石灰加热水通热蒸气加强烧结原料准备，改善料层的透气性99第99页，共155页，2023年，2月20日，星期六改进烧结机布料系统4目的：保证稳定的布料状态，改善料层透气性手段：计算机动态控制给料，保持混合料槽有稳定的料位保持混合料槽与圆辊给料机的相对位置，防止混合料自然落料实现实际烧结料层的自动控制设置偏析布料装置，防止粒度偏析和崩塌现象加强烧结原料准备，改善料层的透气性100第100页，共155页，2023年，2月20日，星期六小球烧结法定义：小球烧结又名HPS（日本）HPS由日本钢管公司（NKK）开发，于1988年在日本福山550m2烧结机上投产，年产600万吨小球烧结矿将烧结混合料用圆盘造球机预先制成一定粒度的小球，然后使小球外裹部分燃料，最后铺在烧结台车上进行烧结的造块新工艺小球烧结的产品仍属于烧结矿要求：料球粒度上限≯6－8mm，下限≮1.5－2.0mm，3－6mm的应占绝大多数。适用：低负压、厚料层烧结。应注意的问题：烧结矿致密，不易冷却。101第101页，共155页，2023年，2月20日，星期六小球烧结法效果：料球粒度均匀且强度好，料内通气孔道较大且均匀,孔道又不易被破坏,使料层透气性大大提高。小球烧结法的重要效果是提高产量，能耗指标和产品质量也有改善。利用系数大幅度提高，达2.91t/m2.h；成品率由80％上升至85％以上；FeO<4％，还原度由65％提高到80％；烧结燃耗下降20％，电耗下降30％；102第102页，共155页，2023年，2月20日，星期六改善烧结矿的还原性103第103页，共155页，2023年，2月20日，星期六提高烧结矿还原性的思路104第104页，共155页，2023年，2月20日，星期六低温烧结理论高碱度下生成的钙的铁酸盐—

铁酸钙，不仅还原性好，而且强度也高。不同形态的铁酸钙组成的烧结矿，其质量是不同的；而烧结温度对铁酸钙的形态影响显著：1100～1200℃，针状铁酸钙生成（10～20％），但晶粒间尚未连接，故强度较差；1200～1250℃，20～30％的针状铁酸钙生成，晶桥连接，且有交织结构出现，强度较好；1250～1280℃，呈交织结构的铁酸钙生成，强度最好；1280～1300℃，铁酸钙量下降至10～30％，结构由针状变为柱状，强度上升，但还原性变坏。

105第105页，共155页，2023年，2月20日，星期六低温烧结理论铁酸钙主要是由Fe2O3和CaO组成。烧结温度超过1300℃后，Fe2O3易发生热分解，形成Fe3O4和FeO，而Fe3O4是不能与CaO结合的。相反，FeO的出现会导致2FeO·SiO2，CaO·FeO·SiO2的生成，从而恶化还原性。为了生成优质的铁酸钙矿物以改善烧结矿的还原性和强度实现低温烧结工艺106第106页，共155页，2023年，2月20日，星期六107第107页，共155页，2023年，2月20日，星期六SFCA的概念实际烧结矿中的铁酸钙，无论是针状还是片状，都不是单纯的CaO和Fe2O3构成；铁酸钙中均含有一定量的Al2O3、SiO2等，故称为复合铁酸钙，记为SFCA。

108第108页，共155页，2023年，2月20日，星期六热风烧结定义：在烧结机前段约占烧结机长度1/3的有效烧结面积上，将热废气或热空气抽入烧结料层，用其物理热代替部分固体燃料的烧结方法。作用提高表层烧结矿的强度解决了烧结过程中料层上部由于布料偏析、空气未预热所造成的烧结不好或烧结冷却速度过快所引起的烧结矿强度低的问题。显著改善烧结矿的还原性：配料中固体燃料用量减少可以通过烧结热工制度调节烧结矿的强度和还原性热风烧结可以节约固体燃料10~30%。超过此值时，烧结矿的强度变坏。形式热废气烧结、热空气烧结、富氧热风烧结109第109页，共155页，2023年，2月20日，星期六增压烧结抽风负压不变时，用空气压缩机提高料层上面的供气压力，提高通过料层风量。双层烧结将混合料分两次铺于烧结机上，当第一层混合料的烧结过程进行到一定程度时，再铺一层料于原料层上，并进行第二次点火，使同一断面上有两个燃烧层同时向下移动。110第110页，共155页，2023年，2月20日，星期六厚料层烧结的理论基础烧结过程有自动蓄热作用料层高度为180～220mm时，自动蓄热率为35～45％料层高度为400mm时，自动蓄热率为65％烧结自动蓄热作用，为降低固体燃料提供了可能，也为低温烧结技术创造了有利条件111第111页，共155页，2023年，2月20日，星期六厚料层烧结的效果节省固体燃耗，降低总热耗（自动蓄热作用所致）改善烧结矿强度，提高成品率强度低的表层烧结矿相对减少高温保持时间长，矿物结晶充分，结构得以改善降低FeO含量，改善烧结矿还原性低配碳的结果，使氧化性气氛加强低配碳使料层最高温度下降低配碳量抑制过烧现象，烧结矿结构改善

112第112页，共155页，2023年，2月20日，星期六113第113页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结工艺节能低温、低FeO烧结，减少燃料消耗，降低点火温度和烧结温度，改善烧结过程的氧化气氛；高料层—小球烧结—燃料分加减少烧结机漏风率、降低抽风电耗改进点火技术、降低点火燃耗采用低温低负压点火。提高点火烟气中的氧含量使用新型点火、保温炉和煤气烧嘴使用焦炉煤气代替混合煤气；采用集中点火114第114页，共155页，2023年，2月20日，星期六烧结余热利用将冷却机排出的热废气用于烧结点火助燃和保温炉保温将废气直接用于预热混合料，使料温提高到100以上冷却机烟罩内安装蛇形管，用热废气加热循环水，用于洗澡；将热废气用于余热锅炉生产蒸汽进行热风烧结控制最佳返矿量利用瓦斯灰和高炉返矿烧结工艺节能115第115页，共155页，2023年，2月20日，星期六降低烧结过程能耗的技术116第116页，共155页，2023年，2月20日，星期六第五讲球团生产的方法

117第117页，共155页，2023年，2月20日，星期六球团生产是使用不适宜烧结的精矿粉和其他含铁粉料造块的一种方法。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。118第118页，共155页，2023年，2月20日，星期六球团生产的基本工艺过程含铁原料配料混合添加剂造球水生球筛分返料干燥预热焙烧均热冷却筛分成品球团矿返矿煤粉高炉冶炼119第119页，共155页，2023年，2月20日，星期六吸附水在静电引力作用下被吸附在固体颗粒的表面的水分子叫做吸附水。吸附水层的厚度在2～8nm之间。由于吸附水和矿粒之间是靠分子吸引力结合的，因此被牢牢吸附在颗粒表面，不能自由转移，只有在烘干时才能变为蒸汽。混合料水分的存在形式120第120页，共155页，2023年，2月20日，星期六

混合料水分的存在形式仅有吸附水，物料尚不能成球。吸附水的密度大于1g/cm3，不导电，不结冰，又称为固态水。砂粒状细磨物料（0.1-1.0mm），呈散粒状态粘土状细磨物料（~1.0µm），呈坚硬固体状态仅含吸附水时，吸附水121第121页，共155页，2023年，2月20日，星期六混合料水分的存在形式薄膜水薄膜水是由形成吸附水以后剩余的未被平衡的分子力所吸引的分子水层；分为强结合水和弱结合水。（1）强结合水当两个矿粉颗粒靠近时，薄膜水可以从水层较厚的颗粒表面向水层较薄的颗粒表面迁移。如左图所示，具有不同厚度薄膜水的A、B两个矿粒相接触时，接触点M处的水分子离A近些，因此被拉向A。122第122页，共155页，2023年，2月20日，星期六薄膜水矿粒具有强结合水时，为牢固状态，无塑性。移动方向与重力无关，速度远慢于普通水，冰点小于零度。最大分子水=吸附水+强结合水。混合料水分的存在形式123第123页，共155页，2023年，2月20日，星期六薄膜水（2）弱结合水薄膜水外缘部分的水，性质接近自由水。受电分子引力的吸引，具有粘滞性。薄膜水由于受静电力和分子力的作用，水分子排列紧密，具有很大粘滞性，使相邻的矿粉颗粒不容易发生相对移动。混合料水分的存在形式124第124页，共155页，2023年，2月20日，星期六薄膜水（2）弱结合水当矿粉颗粒相距很近时，可以形成公共的水化膜（图中阴影部分），使颗粒彼此粘结，这就是细磨物料成球后具有一定机械强度的原因。物料达到最大分子结合水以后，在外力作用下表现出可塑性，这时成球过程才能开始。混合料水分的存在形式125第125页，共155页，2023年，2月20日，星期六毛细水当物料润湿到超过薄膜水时，水分开始充填在物料颗粒之间的空隙中，形成毛细水。毛细水是靠水的表面张力形成的，在矿粉颗粒的空隙中形成弯曲的液面，产生毛细压力。混合料水分的存在形式126第126页，共155页，2023年，2月20日，星期六毛细水在毛细压力和外力的作用下，水滴周围的矿粉颗粒被拉向水滴的中心，形成小球。因此，物料的亲水性越强，颗粒越细，排列越紧密，毛细力的作用越大，成球速度也越快。成球过程中毛细水起主导作用。混合料水分的存在形式127第127页，共155页，2023年，2月20日，星期六毛细水当矿粉被水润湿超过薄膜水时，在颗粒之间出现了毛细水，开始出现的叫做触点状毛细水，它使颗粒连系起来。继续增加水，以及毛细水表面张力或外力作用，使颗粒靠拢，于是在它们之间形成了蜂窝状毛细水，这时毛细水在颗粒之间开始连接起来，可以迁移。进一步润湿，则出现了饱和毛细水，这时达到了最大毛细水含量。混合料水分的存在形式128第128页，共155页，2023年，2月20日，星期六毛细水

精矿粉成球，毛细水起主导作用，最适宜的含水量介于触点状和蜂窝状毛细水之间。精矿粉成球速度决定于毛细水的迁移速度。亲水性强的物料，可使毛细水迁移速度加快。混合料水分的存在形式129第129页，共155页，2023年，2月20日，星期六重力水由于重力总是向下的，因此重力水总是向下运动。由于重力水对矿粒有浮力作用，故对成球不利。当矿粉完全被水饱和时，还存在重力水。它是在重力和压力差的作用下能移动的自由水。所以，只有当水分处于毛细水含量范围以内时，对矿粉成球才有实际意义。混合料水分的存在形式130第130页，共155页，2023年，2月20日，星期六四种形态水的作用吸附水：是无效水，呈固态水性质；薄膜水：增加球团机械强度，呈粘滞性；可提高生球强度，可使物料呈现塑性；毛细水：起主导作用，使颗粒成核；重力水：饱和水，对成球不利。混合料水分的存在形式131第131页，共155页，2023年，2月20日，星期六细磨物料的成球过程

成球机理生球的强度靠自然力将矿粒维持在一起，决定着矿粒的尺寸、表面电荷、结晶构造、添加剂等。主要的自然力是毛细压力。影响成球的力：自然力和机械力。还需借助机械力使润湿颗粒接触，即在造球设备中，以滚动、转动、挤压等方式使物料作机械运动而形成生球。132第132页，共155页，2023年，2月20日，星期六影响造球的因素原料（1）原料的自然性质造球原料的自然性质中，以颗粒表面的亲水性、颗粒形状，对其成球性影响最大。颗粒表面亲水性愈高，固相与液相界面的接触角愈小，颗粒容易被水润湿，薄膜水和毛细水含量高，毛细水的迁移速度也高，从而成球性好。铁矿石亲水性（从弱到强）：磁铁矿赤铁矿菱铁矿褐铁矿<<<<<<<<<133第133页，共155页，2023年，2月20日，星期六

原料（2）原料的水分原料水分对于成球影响很大。对于不同的原料，生球有不同的适宜水分。

①若原料含水过低，虽然在造球时可以洒水补充，但成球速度慢，生产率降低，而且往往由于洒水不均匀，使生球脆弱。

②如果原料含水过高，会给造球带来极大困难，使生球粒度不均匀，相互粘结、形成大块。在这种情况下，必须将原料预先干燥，降低其水分。在正常生产条件下，需经常维持原料水分略低于生球的适宜水分。影响造球的因素134第134页，共155页，2023年，2月20日，星期六

原料（3）原料的粒度与粒度组成原料具有适宜的粒度组成，可使颗粒排列紧密，毛细管平均直径缩小，颗粒之间的结合力增大。-0.074mm≥80%-90%，(国外-0.044mm≥60%-80%

粒度过细，毛细管直径愈小，水在颗粒间的迁移速度下降，从而使成球速度降低。

影响造球的因素135第135页，共155页，2023年，2月20日，星期六

原料（4）添加剂的影响在造球原料中配加某些添加剂，可以改善物料的成球性。

1）改善物料的亲水性和比表面积；2）改善物料颗粒间的连结，增加生球机械强度。影响造球的因素136第136页，共155页，2023年，2月20日，星期六

工艺条件——工艺操作（1）加水方法造球物料的水分应控制在略低于适宜造球的水分，造球时补加少量水，以控制母球的形成和生球的长大。补加水的大部分以滴状加在成核区，以形成母球，少部分以雾状喷淋在生球成长区，帮助母球迅速长大。就给水点来说，在成核区，给水位置应在给料位置的下方。在生球长大区，则相反，给水位置应在给料位置的上方。

滴水成球，雾水长大，无水紧密影响造球的因素137第137页，共155页，2023年，2月20日，星期六

工艺条件-工艺操作（2）加料方法

加料的方式必须兼顾生成母球和母球长大，要防止形成过多的母球。原料加在“成核区”和“长球区”。这样，在造球机转动过程中有一部分未参加造球的散料就会被带至“紧密区”，吸收生球表面的多余水分。在保证生球达到要求尺寸的前提下，应使母球的生成速度与生球的长大速度达到平衡。影响造球的因素138第138页，共155页，2023年，2月20日，星期六

工艺条件—工艺操作（3）成球时间

滚动成球的时间，与对球团矿粒度的要求，以及原料成球的难易有关。球团矿的粒度大，要较长的造球时间；原料成球性差，造球时间也会延长。一般的规律是：延长造球时间，有利于提高生球的强度，特别对于粒度很细的原料，更须要较长的造球时间，才能使生球具有更高的强度。影响造球的因素139第139页，共155页，2023年，2月20日，星期六（1）圆盘的直径大小不等，但倾斜角度一般在45º～50º之间。（2）倾角固定时，造球盘的速度可在一定范围内调节，以造球盘的周边切线速度计，经常保持在1.0～2.0m/s之间。工艺条件——设备影响如果周速过小或周速过大？影响造球的因素140第140页，共155页，2023年，2月2