1、豎爐培訓(xùn)教材第一章、緒論第二章、豎爐工藝簡介第三章、配料工藝第四章、造球第五章、球團(tuán)的焙燒固結(jié)目 錄第一章、緒論一、球團(tuán)的定義 球團(tuán)法是將配有粘結(jié)劑或熔劑及燃料的細(xì)精礦粉，經(jīng)過滾動(dòng)成型（造球）、焙燒固結(jié)、冷卻過篩，成為粒度均勻、強(qiáng)度較好的球團(tuán)礦。 球團(tuán)的基本任務(wù)除利用精礦粉和粉礦制成球狀冶煉原料外，還可生產(chǎn)用于直接還原的金屬化球團(tuán)礦以及將其應(yīng)用于綜合利用回收有用金屬。 第一章、緒論二、球團(tuán)礦與燒結(jié)礦的對(duì)比 1、原料條件比較 就原料粒度而言，球團(tuán)要求原料粒度細(xì)，而燒結(jié)要求原料粒度相對(duì)較粗。燒結(jié)法對(duì)于粗粒原料的適應(yīng)性強(qiáng)，可以處理各種富礦粉、焦粉、鋼鐵企業(yè)粉塵等等。富礦日益短缺的情況下，為生產(chǎn)一定品

2、位的鐵精粉，鐵礦石越磨越細(xì)，球團(tuán)方法很適宜處理此種礦粉，因?yàn)檫^細(xì)精礦易于成球，粒度愈細(xì)，成球性愈好，球團(tuán)強(qiáng)度愈高。 2、冶金性能比較 粒度小而均勻，有利于高爐料柱透氣性的改善和氣流的均勻分布。這一即使整粒最好的燒結(jié)礦也難以相比。 冷態(tài)強(qiáng)度（抗壓和抗磨）高。在運(yùn)輸、裝卸和貯存時(shí)產(chǎn)生粉末少。第一章、緒論 品位高且堆密度大，有利于增加高爐料柱的有效重量，提高產(chǎn)量和降低焦比。 還原性好，有利于改善煤氣化學(xué)能的利用。但是球團(tuán)礦的缺點(diǎn)在于還原膨脹較大，易在高溫下產(chǎn)生粉末。 第二章豎爐工藝簡介第一節(jié) 豎爐球團(tuán)簡介 一、豎爐概述 豎爐是用來焙燒鐵礦球團(tuán)的最早設(shè)備。豎爐法具有結(jié)構(gòu)簡單、材質(zhì)無特殊要求、投資少、熱

3、效率改、操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)。簡圖如下： 豎爐的主要構(gòu)造有：煙罩、爐體鋼結(jié)構(gòu)、爐體砌磚、導(dǎo)風(fēng)墻和干燥床、卸料排礦系統(tǒng)、供風(fēng)和煤氣管路等。 工藝流程如下：L1L2H1H2H3 第二章豎爐工藝簡介 第二章豎爐工藝簡介第二章 豎爐工藝簡介第三章 配料工藝第一節(jié) 球團(tuán)原料和燃料一、含鐵原料 近年來，赤鐵精礦、褐鐵精礦、混合精礦以及富鐵礦粉都已經(jīng)大量用做球團(tuán)原料。絕大部分含鐵原料是天然鐵礦石，它們或者是富礦粉，或者是由貧礦經(jīng)選礦而得到的精礦。 對(duì)于不同的鐵礦石，所采用的選別方法也是不同的。磁鐵礦最常用的選礦方法是磁選法，有時(shí)還配合采用浮選法。通過選別后得到的細(xì)粒級(jí)的高品位磁鐵礦精礦，是球團(tuán)的主要原料。第三

4、章 配料工藝二、二次含鐵原料1、硫酸渣2、其它二次含鐵原料 可被球團(tuán)利用的其它二次含鐵原料包括：高爐塵、轉(zhuǎn)爐塵、軋鋼皮、轉(zhuǎn)爐渣等。三、黏結(jié)劑與添加劑1、黏結(jié)劑 黏結(jié)劑主要是膨潤土，有鈣質(zhì)土、天然鈉質(zhì)土和人工鈉化的膨潤土等。也有使用有機(jī)粘結(jié)劑和復(fù)合粘結(jié)劑的。膨潤土含SiO2很高（6570）、Al2O31218，大量加入球團(tuán)礦品位明顯下降，選擇優(yōu)質(zhì)膨潤土是改善球團(tuán)礦質(zhì)量的重要措施之一。第三章 配料工藝2、添加劑 添加劑的使用是為了改善球團(tuán)的化學(xué)成分，特別是其造渣成分。有些添加劑還具有粘接性，如石灰及鈣鎂化合物、返料、黏結(jié)性特別高的礦石以及含硅成分（石英、石英巖或石英含量高的巖石）。四、燃料：主要是

5、指氣體燃料，如高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、混合煤氣等。第三章 配料工藝第二節(jié)唐山建龍燒結(jié)廠豎爐配料和烘干工藝一、配料工藝1、原輔料 我廠豎爐作業(yè)區(qū)生產(chǎn)所用原料主要為：鐵精粉、膨潤土（俗稱皂土）、除塵灰、鎂質(zhì)添加劑第三章 配料工藝表3-1 入廠膨潤土質(zhì)量要求項(xiàng)目蒙脫石含量膠質(zhì)價(jià)ml/1.5g吸蘭量膨脹容ml/mg水份%-325目%標(biāo)準(zhǔn)6210031g/100g251390表3-2 入廠鐵精粉質(zhì)量要求項(xiàng) 目化學(xué)成分細(xì)度（-200目）TFeSiO2W質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)66%6.5%10%60%第三章 配料工藝2、配料過程 豎爐原輔料由裝載機(jī)裝入配料室的料倉中。1#配料共有6個(gè)料倉，由東向西依次為1#倉、2#倉、3#倉

6、、4#倉、5#倉和6#倉，其中1#倉至4#倉容積相同（鐵精粉儲(chǔ)量為60t左右），計(jì)量系統(tǒng)為圓盤給料機(jī)-電子皮帶秤；5#倉和6#倉為小型倉，下面連接著螺旋給料機(jī)，配加膨潤土及鎂質(zhì)添加劑。第三章 配料工藝二、烘干 地坑配料所配加的混合料，通過由東向西運(yùn)行的1#皮帶（帶長157m，帶速1m/s）輸送到烘干機(jī)內(nèi)，在烘干機(jī)內(nèi)部進(jìn)行混勻和烘干，而后由2#（帶長25m，帶速1m/s）及3#皮帶（帶長168m，帶速1m/s）將烘干后的混合料輸送到球團(tuán)料倉內(nèi)。第三章 配料工藝第四章 造球 第一節(jié) 造球過程簡介 經(jīng)過烘干后的混合料通過皮帶輸送到造球室，而后通過分料器將混合料裝入混合礦槽。每個(gè)礦槽下面設(shè)有圓盤給料機(jī)

7、，通過圓盤給料機(jī)將混合料供給圓盤造球機(jī)。 我廠豎爐作業(yè)區(qū)造球設(shè)備采用圓盤造球機(jī)。圓盤造球機(jī)工作的特點(diǎn)是：可使物料形成有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，使較大的球粒和較小的球粒分別沿各自不同的軌道運(yùn)行，因此，能按大小分級(jí)，排出的是尺寸臺(tái)格的生球。所需要的給料量相當(dāng)于排出的生球量。 第四章 造球 造出的合格生球匯集到造球盤斜下方的皮帶上，被輸送到生篩，而后被篩分出來的合格生球落到經(jīng)皮帶運(yùn)輸至布料崗位。 生球質(zhì)量要求粒度在816mm占生球量的90%以上；水分不大于9%；抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于15N/個(gè)；0.5m高度的生球落下強(qiáng)度應(yīng)大于或等于4次/球，小于6次/球；生球的破裂溫度不得低于350，我廠控制在500。第四章 造球第四

8、章 造球第四章 造球第二節(jié) 影響造球的因素 影響造球的因素很多，諸如原料水分、原料的物理化學(xué)特性、原料的表面形狀及其粒度組成、添加劑的性質(zhì)和造球操作等，均對(duì)造球機(jī)的產(chǎn)量和生球質(zhì)量有很大的影響。1、原料的天然性質(zhì)（1）、原料的親水性：據(jù)測定，鐵礦石的親水性依下列順序而遞增：磁鐵礦赤鐵礦菱鐵礦褐鐵礦。 （2）、原料的顆粒形狀 表面粗糙的針狀和片狀的顆粒，具有較大的表面積，因而成球性好。（3）、原料的孔隙度 原料顆粒的孔隙度主要對(duì)物料的吸水有很大關(guān)系，原料的孔隙度大，其濕容量大，成球性能好。第四章 造球2、原料的含水量3、原料的粒度及粒度組成： （1）原料的粒度愈細(xì)，它的比表面積就愈大，所具有的表面

9、能就愈多，親水性也就愈強(qiáng)，成球性就愈好。具有決定意義的是小于0.045mm粒級(jí)的含量。隨著小于0.04 5mm粒級(jí)增加，生球強(qiáng)度提高。我們目前使用的評(píng)價(jià)細(xì)度的標(biāo)準(zhǔn)是-200目以下，即小于0.074mm。 （2）粒度組成要適宜，這樣的原料不僅成球性好，而且制成的生球致密、強(qiáng)度好。第四章 造球4、膨潤土 膨潤土具有高度的粘結(jié)性、吸附性、分散性和膨脹性。因而在鐵粉造球中加入膨潤土能起到如下作用： （1）、可以提高生球強(qiáng)度，特別是可提高生球的落下強(qiáng)度，而且隨著膨潤土用量的增加，強(qiáng)度有不同程度的提高。（2）、調(diào)劑原料水分、穩(wěn)定造球操作（3）、提高物料的成核率、降低生球長大速度（4）、在造球物料中加入膨潤

10、土，還可提高生球的熱穩(wěn)定性爆裂溫度、干球強(qiáng)度和成品球強(qiáng)度。所以說膨潤土是球團(tuán)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)添加劑，而鈉基膨潤土又優(yōu)于鈣基膨潤土。5、造球工藝參數(shù)圓盤造球機(jī)的工藝參數(shù)主要包括：圓盤直徑、轉(zhuǎn)速、傾角、邊高和刮刀位置等。第四章 造球6、操作工藝條件 要保證生球的粒度和強(qiáng)度合乎規(guī)定要求，并使造球機(jī)達(dá)到最大的生產(chǎn)率，在很大程度上取決于造球的方法和操作條件。 造球機(jī)的操作工藝條件包括加水、加料的方法和圓盤造球機(jī)的轉(zhuǎn)速、傾角、邊高的調(diào)整等。而在日常的造球操作中，主要是控制加水和加料方法。（1）、加水方法：造球前物料水分不足，在造球過程中補(bǔ)加不足部分的水。 （2）、加料方法（3）、生球的尺寸（4）、造球時(shí)間（5）

11、、物料的溫度 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)第一節(jié) 球團(tuán)焙燒的基本理論一、球團(tuán)焙燒固結(jié)機(jī)理 球團(tuán)的焙燒過程通?？煞譃楦稍?、預(yù)熱、焙燒、均熱、冷卻五個(gè)階段。在這些階段中，有各種物理化學(xué)反應(yīng)，如水分蒸發(fā)、礦物軟化及冷卻、化合物的分解及氧化和成礦作用等，這些就組成了球團(tuán)焙燒的復(fù)雜內(nèi)容 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)1、生球干燥過程 生球干燥是在預(yù)熱、焙燒階段之前的一道中間作業(yè)。其目的是為了使經(jīng)過干燥的球團(tuán)能夠安全承受預(yù)熱階段的溫度應(yīng)力。 所謂破裂溫度，即球團(tuán)結(jié)構(gòu)遭到破壞的溫度。產(chǎn)生破裂的原因在于，生球在干燥過程中隨著水分的蒸發(fā)體積收縮。因干燥過程是從表面向內(nèi)部擴(kuò)展的，所以內(nèi)外體積收縮的程度不同，表面層的體積收縮大于內(nèi)部

12、，于是表面受拉力和與拉力45角的方向上又受剪應(yīng)力，內(nèi)部則受壓力。當(dāng)生球表面所受拉力和剪應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度極限時(shí)，生球就要破裂。 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)2、球團(tuán)預(yù)熱 生球干燥后，在進(jìn)入焙燒之前，存在一個(gè)過渡階段，即預(yù)熱階段。預(yù)熱階段的溫度范圍為3001000。在預(yù)熱過程，各種不同的反應(yīng)，如磁鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦、結(jié)晶水蒸發(fā)、水合物和碳酸鹽的分解及硫化物的燃燒等。 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)3、焙燒與均熱： 950度磁鐵礦進(jìn)入焙燒階段，發(fā)生再結(jié)晶。所謂再結(jié)晶就是當(dāng)加熱溫度升高時(shí)，由于原子獲得巨大活動(dòng)能，使物質(zhì)的晶粒發(fā)生變化的過程。4、球團(tuán)固結(jié) 所謂球團(tuán)焙燒固結(jié)機(jī)理，實(shí)際上就是指球團(tuán)經(jīng)焙燒后強(qiáng)度得到提

13、高的原因，也就是為什么本來松散狀的物料互相緊密連成一整體。高溫焙燒是球團(tuán)固結(jié)的重要階段，球團(tuán)最終強(qiáng)度也是在高溫焙燒過程獲得的。5、影響球團(tuán)焙燒過程的因素 影響球團(tuán)焙燒過程的因素較多，如焙燒溫度、加熱速度、高溫焙燒時(shí)間、氣氛特性、空隙率、燃料燃燒、精礦中含硫量、冷卻方法、生球尺寸等，都會(huì)對(duì)球團(tuán)焙燒過程產(chǎn)生顯著影響。 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)第二節(jié) 我廠豎爐看火、布料及成品工藝 我廠豎爐作業(yè)區(qū)將5#皮帶北側(cè)生產(chǎn)區(qū)稱為北線，主要包括主體組（看火、布料）及成品運(yùn)行組?？椿?、布料崗位為豎爐的關(guān)鍵崗位，崗位工操作水平的高低決定著成品球團(tuán)的質(zhì)量好壞。 豎爐是一種按逆流原則工作的熱交換設(shè)備。其特點(diǎn)是在爐頂通過布料

14、設(shè)備將生球裝入爐內(nèi)，球以均勻速度連續(xù)下降，燃燒室的熱氣體從噴火口進(jìn)入爐內(nèi)。熱氣體自下而上與自上而下的生球進(jìn)行熱交換。生球經(jīng)過于燥、預(yù)熱進(jìn)入焙燒區(qū)，在焙燒區(qū)進(jìn)行高溫固結(jié)反應(yīng)，然后在爐子下部進(jìn)行冷卻和排料，整個(gè)過程在豎爐中一次完成。一、布料 布料崗位設(shè)崗位工2人，布料操作室位于豎爐主體四樓，內(nèi)有操作臺(tái)、鏈板監(jiān)控錄像及顯示所有爐況參數(shù)的電腦。 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié) 生球經(jīng)過生篩后，由5#皮帶輸送到爐頂布料皮帶上，5#皮帶輸送能力為80t/h，提升高度為12.728m；生球落入運(yùn)轉(zhuǎn)著的布料皮帶上，皮帶材質(zhì)為耐燒蝕皮帶，輸送能力為80t/h，帶速為0.8m/s，傳動(dòng)形式為電動(dòng)滾筒；布料皮帶安裝在布料車上

15、，布料車沿著豎爐爐膛中心線做活塞式運(yùn)動(dòng)，行走速度為0.25 m/s，行程為5070mm，布料方式為直線布料，見下圖。 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié) 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)二、看火 豎爐看火崗位設(shè)有崗位工2人及齒輥1人（主體組長），看火工主要負(fù)責(zé)豎爐操作和熱工制度調(diào)節(jié)。看火工根據(jù)爐況情況及時(shí)與煤壓站、風(fēng)機(jī)房及布料室聯(lián)系，進(jìn)行煤氣、助燃風(fēng)、冷風(fēng)及生球量的調(diào)節(jié)，使?fàn)t況穩(wěn)定。 1#豎爐主要設(shè)備參數(shù)見下表：表5-1 主要設(shè)備參數(shù)有效焙燒面積10.5m2有效烘干床面積14.6m2設(shè)計(jì)年產(chǎn)量50萬噸導(dǎo)風(fēng)墻有效通風(fēng)面積1.35m2設(shè)計(jì)利用系數(shù)6.1t/m2h豎爐有效容積100m3設(shè)計(jì)作業(yè)天數(shù)330天分配室有效容積37m

16、3燃燒室溫度105050焙燒溫度1250煤氣燒嘴7#環(huán)繞燒嘴4個(gè) 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)1、正常爐況的特征（1）、燃燒室壓力穩(wěn)定（2）、燃燒室溫度穩(wěn)定（3）、下料順利排礦均勻（4）、煤氣、助燃風(fēng)、冷卻風(fēng)的流量和壓力穩(wěn)定（5）、烘干床氣流分布均勻、溫度穩(wěn)定、生球不爆裂（6）、成品球強(qiáng)度高、返礦量少、FeO含量低2、爐況失常的征兆及處理（1）、塌料（2）、管道（3）、結(jié)塊3、齒輥：豎爐齒輥設(shè)崗位工一名，一般為主體組長。齒輥的技術(shù)參數(shù)見下表： 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)表5-1 齒輥技術(shù)參數(shù)參數(shù)數(shù)量：7根直徑560mm軸間距：680mm工作溫度700額定轉(zhuǎn)角36最大轉(zhuǎn)角額定扭矩80KNm單程周期13.35S

17、冷卻水量5t/h密封盤根：25253030 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié)三、成品運(yùn)行 成品球團(tuán)礦由下料口排出后落入鏈板（水平投影長度為49m，鏈斗330個(gè)），而后輸送到熱篩（篩孔433mm），經(jīng)過篩分后，粒度不合格的作為豎爐熱返礦由汽車倒運(yùn)至燒結(jié)料場，作為燒結(jié)原料之一使用，粒度合格的成品球進(jìn)入帶冷機(jī)（長45.2m，寬1.5m，84個(gè)臺(tái)車，傾角為10），經(jīng)過冷卻后進(jìn)入中間倉（5060t），而后經(jīng)由7#皮帶（帶長86.5m）輸送到成品倉，成品倉貯存量為120140t。成皮球由成品倉運(yùn)往高爐料倉或者由汽車轉(zhuǎn)運(yùn)到豎爐料場。 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié) 第五章 球團(tuán)焙燒固結(jié) 為了保證高爐料柱具有良好的透氣性，對(duì)爐料的強(qiáng)度和粉末含量有嚴(yán)格的要求。球團(tuán)礦的物理性能指標(biāo)包括抗壓強(qiáng)度、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、抗磨指數(shù)、篩分指數(shù)和孔隙率等。合格的氧化球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度不小于2000N/個(gè)，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)T90.00%，抗