球团矿生产0汇编Word文档格式.docx
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还原焙烧（金属化球团）
回转窑法
竖炉连续装料法
竖炉间歇装料法
带式机法
氯化焙烧
链箅机-回转窑法
磁化焙烧
竖炉法（在中性或弱还原气氛中焙烧）
低温固结
水泥法
碳酸化法
焦化固结法
其他方法
3、球团矿生产的工艺流程
通常，球团矿的生产工艺流程包括原料的准备、配料、混合、造球、干燥预热焙烧、成品与返矿的处理等环节，如图00-1所示。
精矿粉添加剂
准备处理
准备处理
配料
混合
加水
磨细
筛分
造球
燃料
筛分
冷却
废气除尘
焙烧
返矿
成品铺底料
图00-1球团矿的生产工艺流程
造球操作与控制
目标
叙述球团矿生产对含铁原料、粘结剂有哪些要求。
明确水分在造球过程中的作用。
描述含铁原料的成球过程。
根据所学知识，正确控制生球水分。
明确生球粒度与成球速度的控制措施。
运用所学知识，引起生球强度变化的可能原因有哪些。
明确圆盘造球机地操作方法。
对于造球过程中常见的事故加以正确的处理。
独立完成生球强度与爆裂温度的检验。
1、分析
（一）提出
球团矿使用的原料种类较少，所以配料、混合工艺比较简单，如同烧结一样。
球团焙烧之前应先造球，造球是球团矿生产工艺中非常重要的环节，所造生球性能直接影响后续的干燥、预热、焙烧工序及最终成品的产量和质量。
对生球的性能要求主要包括生球水分、粒度组成、抗压强度、生球落下强度以及生球的破裂温度，例如合适的生球粒度会提高焙烧设备的生产能力和降低单位热耗；
生球破裂温度越高，允许干燥温度就越高，相应干燥速度就越快，球团矿产量就越高；
生球的抗压强度和落下强度提高，则生球在转运和焙烧过程中不容易破碎，料层的透气性好，焙烧均匀相应提高球团矿的产量和质量。
（2）工作描述
该工作任务主要由造球岗位完成，工作对象为生球的产量和质量指标，工作环境为造球平台，主体设备是圆盘造球机。
工作工程为：
接受烘干、润磨等岗位运送来的原料，控制与调节圆盘造球机设备参数、圆盘给料机给料量以及圆盘造球机加水量，维护好造球岗位主体设备，对设备进行点检与维护，保证生球的产量和质量，交付给布料工。
对该工作任务的要求有：
（1）知道生球粒度过大、过小如何调整；
（2）知道生球落下强度或抗压强度不合格如何调整；
（3）知道生球产量达不到要求应如何调整；
（4）熟练掌握造球系统设备的操作；
（5）能够对造球系统设备进行点检和维护；
（6）知道造球设备出现故障或造球岗位出现停电、停水等事故的处理方法；
（7）工作工程中要保证安全，并且具有节能降耗的意识；
（8）及时与配料、烘干、布料等岗位做好生产信息的沟通。
2、任务实施
（1）生球的质量检测
生球质量的好坏对成品球团矿质量有着重要意义。
质量良好的生球是获得高产、优质球团矿的先决条件。
优质的生球必须具有适宜而均匀的粒度、足够的抗压强度和落下强度以及良好的抗热冲击性。
1.生球的颗粒度组成
生球的颗粒度组成用筛分方法测定。
我国所用方孔筛尺寸（mm×
mm）为25×
25、16×
16、10×
10、6.3×
6.3，筛底的有效面积有400mm×
600mm和500mm×
800mm两种。
可采用人工筛分和机械筛分。
筛分后，粒度（mm）：
＞25.0、16.0~25.0、10.0~16.0、6.3~10.0＜6.3的各粒级的质量分数表示。
生球粒度组成一般为：
10~16mm粒级的含量不少于85％，大于16mm粒级和小于6.3mm粒级的含量均不超过5%，球团的平均直径不大于12.5mm为宜。
国外控制在10~12.7mm，这样可使干燥温度降低，提高球团的焙烧质量和生产能力。
同时，在高炉中由于球团粒度均匀，孔隙度大，气流阻力小，透气性好，还原速度快，为高炉高产低耗提供有利条件。
若粒度过大，不仅降低球团在高炉内的还原速度，而且使造球机产量降低，也限制生球干燥和焙烧过程的强化。
2.生球的抗压强度
生球的抗压强度是指其再焙烧设备上所能承受料层负荷作用的强度，以生球在受压条件下开始龟裂变形时所对应的压力大小表示。
抗压强度的检验装置大多使用利用杠杆原理制成的压力机。
选取10个粒度均匀的生球（一般直径为11.8~13.2mm或12.5mm左右），逐个置于天平盘的一边，另一边放置一个烧杯，通过调节夹头，让容器中的铁屑不断流于烧杯中，使生球上升与压头接触，承受压力。
至生球开始破裂时终止加铁屑，称量此时烧杯及铁屑的总质量，即为这个生球的抗压强度。
以被测定的10个生球的算术平均值作为生球的抗压强度指标。
生球的抗压强度指标为：
湿球不小于90N/个，干球不小于450N/个。
德国鲁奇公司研究所除了检验生球平均强度外，还检验生球的残余抗压强度，其方法是：
选取10个粒度均匀的生球，在事先选择好的高度上（生球自此高度落下既不破裂也不变形）自由落下3次，然后做抗压试验，破裂时的压力作为残余抗压强度，残余抗压强度应大于原有强度的60%。
该所认为残余抗压强度更能真实反映抗压能力。
3、生球的落下强度
生球由造球系统到焙烧系统过程中，要经过筛分和数次转运后才能均匀地布在台车上进行焙烧，因此，必须要有足够的落下强度以保证生球在运输过程中既不破裂又很少变形。
其测定的方法是：
取直径为接近平均直径的生球10个，将单个生球自0.5m的高度自由落到10mm厚的钢板上，反复进行，直至生球破裂时为止的落下次数，求出10个生球的算术平均值作为落下强度指标，单位为“次/个球”。
生球落下强度指标的要求与球团生产过程的转运次数有关，当转运次数小于3次时，落下强度最少应定为3次，超过3次的最少应定为4次。
由于生球的抗压强度和落下强度分别与生球直径的平方成正比和反比，因此，作为两种强度试验的生球，都应取同等大小的直径，并接近生球的平均直径，以更具代表性。
4.生球的破裂温度
在焙烧过程中，生球从冷、湿状态被加热到焙烧温度的过程是很快的。
生球
在干燥时便会受到两种强烈的应力作用——水分强烈蒸发和快速加热所产生的应力，从而使生球产生破裂或剥落，结果影响了球团的质量。
生球的破裂温度就是反映生球的热稳定性的重要指标，是指生球在急热的条件下产生开裂和爆裂的最低温度。
要求生球的破裂温度越高越好。
检验生球破裂温度的方法依据干燥介质的状态可分为动态法和静态法。
动态法更接近生产实际，所以普通采用。
目前测定方法还未统一，我国现采用电炉装置测定。
方法为：
取直径为10~16mm的生球10个或20个，放入用电加热的耐火管中。
每次升温25℃，恒温5mm，并用风机鼓风，气流速度控制为1.8m/s（工业条件时的气流速度）。
以10%的生球呈现破裂时的温度值作为发生球的破裂温度指标。
一般要求破裂温度不低于400℃。
（二）造球过程中生球水分的控制
1、造球过程中生球水分与生球强度的关系
造球最佳水分，应根据生球的抗压强度和落下强度这两个重要的特性来确定。
水分高于或者低于最佳值时，生球强度都不会下降。
因为水分低于最佳值，生球中矿粒之间毛细水不足，孔隙被空气填充，因此，生球非常脆弱。
若水分过大，使矿粒间毛细管的水过于饱和，这时毛细黏结力将不存在，球就会互相黏结丶变形。
不同的原料，其最佳造球水分是不相同的。
用含铁68%的磁铁精矿，磨成3种不同的粒度分别造球，生球抗压强度的最佳水分值。
在生球运输过程中，落下强度比抗压强度更显得重要。
因此，在实际生产中，生球都是稍微过湿的。
希望原料的水分略低于最佳造球水分，在造球过程中再补加少量的水，这样有利于控制生产。
2、造球过程中生球水分的判断与调整造球过程中的加水方法：
滴水成球，雾水长大，无水紧密。
加水位置：
必须符合“既易形成母球，又能使母球迅速长大和紧密”的原则，为了实现生球粒度和强度的最佳操作，加水点设在球盘上方，范围偏大。
造球工判断混合料水分大小的方法主要目的时目测和手测两种。
目测：
观察来料皮带上的混合料是否有较多个颗粒，如有，说明水分较大。
观察圆盘下料，如果混合料在料仓内易棚仓，不易下料，则表明水分较大。
手测：
主要是造球工经过长时间实际摸索得来的，来矿水分大，则相应减少或停止球盘打水量；
来矿水分小，则相应提高球盘打水量。
根据混合料水分大小，控制给料量和给水量。
混合料水分大时，根据盘内状况相应增加下料量，减少给水量。
混合料水分小时，根据盘内状况相应减少下料量，增加给水量。
（三）造球过程中生球粒度的控制
首先检查圆盘下料量是否正常，有无卡快现象，如有应及时处理，下料量过少可能造成生球粒度偏大；
其次是检查原料水分是否正常，根据水分大小调整盘内补加水量，生球粒度过大尽量少加水，反之可以考虑多加，并通知原料岗位及时调整原料水分；
然后可以调整球盘倾角或转速，以缩短或延长生球在盘内的停留时间；
最后，可以通过改变膨润土添加量来控制生球粒度，粒度粗则尽量增加膨润土配比，反之减少。
（四）造球过程中生球成球速度的控制
造球过程中，主要通过以下手段控制生球成球速度：
（1）膨润土对成球速度的影响。
研究结果表明，随着膨润土用量增加，生球长大速度下降，成球率降低，生球粒度变小并趋向均匀。
这种作用对细粒度铁精矿粉更为明显。
产生这种现象的原因，主要是由于膨润土的强吸水性和持水性所决定的。
在成核阶段，球核因碰撞发生聚结长大，但球核内的水因被膨润土吸收，而不易在滚动中挤出到球核表面，从而降低了水分向球核表面的迁移速度，当球核表面未能得到充分湿润，球核在碰撞过程中得不到再聚结的条件下，生球长大速度（即成球速度）降低，相应成核量就会增多，使总的生球粒度小并均匀化，从而大大有利于生产中等粒度（直径为6~12mm）的球团。
（2）水分对成球速度的影响。
每一种原料都有其一个最适宜的水分值（即临界值）在临界值以下，原料的成球速度随水分用量的增加而提高；
若超出临界值以后，则原料将因黏性和塑性增大而不能制成具有一定强度和粒度的生球。
研究证明：
某铁精矿粉在外加水分为7%时，基本上不能成球；
小于5mm的粉末占95%，在水分达8%后，成球率和生球长大速度才迅速提高；
但当水分达10.3%时，生球表面过湿严重，球粒间发生黏结。
当加入1.5%膨润土后，成核率提高水分在7%-7.5%时，仅有30%球核，当水分达10%时生球发生黏结。
（3）提高物料的成核率，降低生球长大速度。
在造球物料中加入膨润土提高物料的成核率，降低生球的成长速度，使生球粒度趋向小而均匀，提高造球机的出球率。
造球物料成核率的提高，是由于膨润土强烈的水化作用，加强了矿粒的黏结作用（毛细黏结力和分子黏结力）所致。
1）减少碰撞效果。
球团长大的速度由碰撞机理来决定，球团直径增加的比值取决于碰撞频率和有效碰撞概率，而有效碰撞概率取决于造球过程中母球是否容易破碎，母球强度好，意味着球团直径的增长总比值降低。
由于膨润土是极细的颗粒，在造球过程中易于吸水膨胀并能分解成片状组织，具有粘性和和很好的成球性（膨润土成球性指数大于0.9属优等成球性），这样使母球有了稳定的结构，提高了母球强度，也就减慢了生球的成长率。
2）降低有效造球水分。
生球成长速度降低的另外一个原因，是膨润土降低了有效造球水分的结果。
因为膨润土是典型的层状结构，它和水有特殊的亲和力，大量的水分被吸附在层状结构中，这种层间吸附水黏滞性大，在造球过程中不能沿着毛细管迁移。
因此当原料水分一定时，随着膨润土用量增加，被吸附在层间的水分就多，对成球起主导作用的毛细水就相应减少，使母球在滚动过程中表面很难达到潮湿要求，母球的成层或聚结长大效果也就因此降低，生球的长大速度就减慢。
（五）生球强度的改进与调整
1、造球机给料量
给料量大小与生球粒度及强度的关系为：
一般来说，给料量越大则生球粒度越小，强度越低。
2、原料水分
原料水分的变化对造球的影响为：
在不超过极限值的范围内，水分越大，成球越快；
水分越小，成球越慢。
磁铁矿造球的适宜水分分为7.5%~8.5%，造球前的原料水分应低于适宜的生球水分。
造球过程中的加水方法有：
超过适宜水分，生球粒度粗，抗压强度极具下降，料层透气性差。
生球水分低于适宜水分，成球率低，抗压强度和落下强度均难以达到要求。
3、膨润土的配比
配比过大，生球粒度变小，造球机产量降低，加水量增加，且加水困难；
同时还会引起生球不圆和变形，抗压强度降低。
配比过小，生球落下强度和抗压强度均难以保证。
4生球尺寸
生球的尺寸在很大的程度上决定了造球机得生产率和生球的强度。
尺寸小，生产率高尺寸大，造球时间长生产率越低。
落下强度就越低。
但是尺寸太小，抗压强度就变小，从而影响了链箅机得透气性。
因此，合理的生球粒度即是提高造球产量的需要，也是提高生球强度的需要。
5、造球时间
造球时间主要是由圆盘倾斜角和转速以及给料量来控制。
总体上说，延长造球时间对提高生球强度时有好处的，但是降低产量。
同时，造球时间还与原料的粒度有关，物料过细或过粗，所需要的造球时间均较长，产量降低。
6、原料粒度和粒度组成
原料粒度和粒度组成直接影响着物料的成球性和生球的强度。
因此，可以通过调整原料的粒度和粒度组成来改善物料的成球性和生球强度。
（1）原料的粒度
粗粒度的原料不能成球或成球性能很差。
因此对生球的形成，长大和强度起主导作用是毛细黏结力，单原料的粒度比较单一时，随着颗粒尺寸的增大，时毛细管的尺寸变大和接触点数目减少，其黏结强度降低。
因此，对造球来说，原料的粒度首先要达到一定的细度要求。
因此，提高原料的细度，可以增加颗粒的接触面积和减少毛细管直径，提高毛细作用力和分子黏结力，生球强度也变大。
但若原料的粒度过细则会由于毛细管直径变小，而使阻力增加，导致成球过程中毛细水的上升速度变慢，影响了水分的迁移速度，使造球的时间长，减低了成球速度和造球机得产量。
所以对造球原料的粒度有一个基本要求。
1）国内。
一般要求精矿的粒度上限不超过0.2mm（65），小于0.074mm（200目）的粒度级应大于80%—90%，比表面积为1500—1900℃m2/g。
对于添加剂，膨润土的粒度最低要求为小于0.074mm（200目）应占99%。
2）国外。
精矿粉的粒度则要求小于0.044mm（325目）的粒度级应占60%—80%。
所以造球用的原料，还是要求磨的细一些。
3）原料的粒度组成。
原料的粒度组成和生球的强度有很大关系，因为影响颗粒间毛细力和分子结合力不仅仅通原料的粒度组成有关，而且同生球的孔隙度有关。
而孔隙度得大小主要同原料的粒度组成和排列有关。
生球内颗粒最紧密的堆积理论，就是大颗粒之间嵌入中颗粒，中颗粒之间嵌入小颗粒，在这种情况下颗粒的排列最紧密，生球强度最高。
因此，用于造球原料应该由不同的原料粒度组成，用粒径较宽的颗粒造球，起孔隙度小于粒径范围窄的颗粒。
因此适当的粗颗粒在造球中起“球核”和“骨架”作用，能促进母球的生成和生球的强度的提高；
而小的微细粒，由于表面能打，属于粘结性颗粒，能显著提高生球强度。
根据研究，生球的强度受微细颗粒的影响很大，在矿粉中小于0.045mm（325目）的百分比增加时，生球强度不是呈直线的增加，只在小于0.02mm矿粉的百分比增加时，生球的强度才能呈直线关系增加。
原料颗粒度和粒度组成也可以用比表面积来表示，因此比表面积不仅能反映颗粒的大小，还反映了颗粒的形状。
比表面积的大小，在很大程度上取决于微细颗粒本分的含量（1—10mm部分）。
经过研究，生球的抗压强度与精矿粉的表面积成正比，下过强度随着比表面积的增加而增大，但是出现极大值后有下降，这可能时由于比表面积进一步增加以后，在同样的造球时间呢，微细颗粒填充不均匀，孔隙率增加而引起的。
综上所述，原料的颗粒细一些，颗粒组成适宜和控制一定的粒度上限，这样的原料不仅成球性好。
而且制成的生球比较致密和强度好，对于适合的粒度组成，不同的原料的值，应该根据实验来确定.
7圆盘造球机的直径大小直径增大，造球的面积也跟着增大，这样加入造球盘得料量也就增多。
使物料在球盘内的碰撞几率增加，为了成核率和母球的成长速度均得到提高，生球产量也就提高。
由于造球盘直径增大，使母球或物料颗粒的碰撞和滚动次数增加，这样所产生的局部压力也提高，使生球较为紧密气孔率降低，生球强度提高。
（六）圆盘造球机操作
1圆盘造球机的操作方法
圆盘造球机的操作方法有：
（1）控制混合料给料量。
当盘内球颗粒度大于规定要求，且不出球盘时，要增加给料量（根据球盘出球状况，调节加料量至初秋正常）。
（2）根据出球机内料状况调节加水方法和给水量。
形不成母球时，将球盘内加水位量选在母球区，加开水节1/5圈观察球盘内成球状况，3-5min后，根据盘内成球状况，继续调节加水量，直至球盘内生球达到标准要求。
（3）根据生球状况判断原料配比并及时地反馈信息。
易出现整盘小球、整盘大球及生球不出球及时检查混合料中膨润土配加和混合料水分，发现膨润土过多或水分过大过小及时向主控室反馈进行调整。
（4）控制生球质量满足焙烧需要。
根据链篦机机速要求，结合盘内状况，及时调节球盘小料量，以得正常机速。
当料量与机速相差太大时，要通过调整造球盘的开盘数来保证机速要求。
2、圆盘造球机的注意事项以及操作步骤
圆盘造球机时我们常用的造球设备。
为了生产出数量适当、粒度均匀并具有一定强度和热稳定性的生球，生产中应注意一下几个问题：
（1）造球机在运转正常后方可加料；
（2）根据布料工的要求，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，及时调节外加水或增加造球盘的数量，力求生产出合格粒度的生球；
（4）注意来料水分情况，发现过湿或过干应及时与干燥机或值班室联系；
（5）偶遇停电时，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）生球质量应符合标准；
（7）圆盘内的刮板有损坏应及时更换。
圆盘造球机操作步骤
（1）做好开机前准备工作，如检查有关设备是否正常，加水装置是否灵活可靠，倾角、刮刀师傅调整到位，润滑油料是否充足等，并进行盘车。
（2）接到开机信号后即可启动。
运转过程中注意听齿轮运转的生意是否正常，注意观察轴承温度不应超过600℃
（3）接到停机信号后，及时切断电源，停圆盘给料机，待造球盘中的全部料抛出后。
按停机按钮停机。
圆盘造球机常见故障及处理
圆盘造球机常见故障及处理措施见表10-1
常见故障
原因
处理措施
圆盘跳动或运转不平
（1）圆盘盘底与大齿轮之间的连接螺栓松动
（2）圆盘盘底与主轴连接盘之间的螺栓松动；
（3）圆盘面上的耐磨衬板松脱或翘起察刮刀；
（4）住传动装置大小齿轮副齿合差，或齿轮严重磨损
（1）检查、紧固连接螺栓；
（2）检查、紧固连接螺栓
（3）处理衬板，调节刮刀架；
检查齿轮副的齿合及磨损情况，必要时更换齿轮
减速机内有异响及噪声
（1）轴承损坏；
（2）减速机内缺润滑油
（3）齿轮损坏
（1）更换轴承
（2）适量加注润滑油；
（3）更换齿轮
机壳发热
（1）润滑油变质，或润滑油牌号不符合要求
（2）减速机透气孔不通
（1）更换润滑油
（2）畅通透气孔
（七）造球过程中常见事故及处理方法及处理办法
1处理停机、停水事故在运转过程中，如突然停电要求要及时停圆盘给料，小皮带；
如圆盘给料机停电，则等造球盘内料往外抛3-5min在停止造球盘。
在运转过程中，如突然停水要根据盘内来料水分及时调整下料量，并及时向主控室反馈，如来料水分过小形不成球时要立即停止。
2.断水、断料的预防处理、
当发现球盘断水后，要根据来矿水分实际情况及时调整下料量，如来料水分过小形不成合格的球，要立即停盘。
当发现断料时首先检查圆盘下料口有无卡物，然后启动电振器，振打料仓仓壁；
如无料，及时通知主控停盘。
3.造球操作过程中异常现象的处理方法
造球错做过程中异常现象处理的方法介绍入下：
（1）生球粒度偏大时。
首先检查圆盘下料量是否正常，有无卡块现象，如有要及时处理，发现棚仓要及时开启电振器，振打料仓壁，造球增加下料量；
其次是检查原料水分是否正常，根据水分大小，调整盘内加水量，并通知原料岗位。
若以上两种方法还不能使粒度恢复正常就进行调整角度，缩短生球在盘内的停留时间。
（2）物料不出造球盘，盘内物料运动轨迹不清：
1）检查盘下料量是否增多，适当调整下料量；
2）适当增加盘内水量；
3）检查原料膨润土配比是否正常，膨润土要通知原料岗位及时调整；
4）检查低刮刀是否完好，低料的粒度是否平整，发现刮刀损坏及时更换。
（3）造球时盘内物料不成球：
1）检查物料的粒度是否合适，粒度大时，延长造球时间；
2）检查球盘转速是否过快，是过快要降低转速：
3）检查水分是否适宜，加水位置
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