2.鐵礦粉造塊ChapterII:AgglomerationofIronOreFines冶金概論GeneralDiscussionofMetallurgy2.鐵礦粉造塊ChapterII:Agglomerat1鐵礦粉造塊概述2.1鐵礦石(IronOre)：凡是在一定技術條件下，可經(jīng)濟地提取出金屬鐵的巖石。地殼中的Fe元素居第四位，占4.2%，由于以富集狀態(tài)存在，故有開采價值。不存在純金屬狀態(tài)的鐵，而是以氧化物、碳酸鹽、硫化物的形式存在。冶煉1噸生鐵，約需鐵礦石1.6~1.8噸。鐵礦粉造塊概述2.1鐵礦石(IronOre)：凡是在一定技2鐵礦粉造塊概述2.1按礦物組成分類磁鐵礦(Fe3O4，理論含鐵72.4%)赤鐵礦(Fe2O3，理論含鐵70%)褐鐵礦(xFe2O3·yH2O，理論含鐵55%~66%)菱鐵礦(FeCO3，理論含鐵48.3%)鐵礦粉造塊概述2.1按礦物組成分類磁鐵礦(Fe3O4，理論含3鐵礦粉造塊概述2.1按含鐵量高低分類富礦貧礦塊礦精礦高爐煉鐵實際含鐵品位大于理論品位的70%實際含鐵品位低于理論品位的70%粒度為10~45mm-0.074mm達到50%~90%燒結(jié)

球團

燒結(jié)法(Sintering)和球團法(Pelletizing)是應用最廣泛的粉礦造塊方法粉礦粒度小于8~10mm選礦鐵礦粉造塊概述2.1按含鐵量高低分類富礦貧礦塊礦精礦4鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2目的：(1)一次料場將外來鐵礦粉用堆取料機堆放在一次料場的指定地點，分類存放，并取樣分析化學成分和粒度，為勻礦配礦提供準確數(shù)據(jù)。

均勻同一種鐵礦粉或不同種類鐵礦粉之間的化學成分(主要是TFe和SiO2)和粒度組成，使各種鐵礦粉按燒結(jié)配料要求在原料場混勻，得到混勻礦。鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2目的：(1)一次料場將外來鐵礦5鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2(2)混勻配料槽：實現(xiàn)各種被混勻的鐵礦粉按勻礦成分要求的比例配料。(3)混勻料場：進行混勻作業(yè)的場地。實現(xiàn)各種被混勻的鐵礦粉按勻礦成分要求的比例配料。混勻礦取料機垂直切取料堆，由皮帶運輸機送往燒結(jié)廠配料車間。鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2(2)混勻配料槽：實現(xiàn)各種被混6鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程抽風燒結(jié)工藝流程圖鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程抽風燒7鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3(1)配料與混料將精礦粉、富礦粉(小于8mm)與配入的熔劑粉(小于3mm的石灰石粉和白云石粉等)和燃料粉(焦粉或無煙煤粉)組成混合料，同時加入一定量的水，將混合料制成小球。圓筒混料機(Mixer&Granulator)一混均勻成分二混制粒和提高料溫鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3(1)配料與混料8鐵礦粉造塊2.3(2)布料燒結(jié)混合料布入臺車之前，先用鋪底料機在臺車箅條上鋪一層燒結(jié)礦返礦(SinterforSubstrate)。再通過布料器將基本上都是小球的混合料鋪在燒結(jié)臺車(SinteringMachine)上，厚度在400-800mm。燒結(jié)礦生產(chǎn)燒結(jié)臺車動畫視頻鐵礦粉造塊2.3(2)布料燒結(jié)混合料布入臺9鐵礦粉造塊2.3(3)點火與燒結(jié)

點火器(IgnitionFurnace)內(nèi)煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫將上部料層中的燃料點燃，并產(chǎn)生熱量。在臺車下風箱(Windbox)抽風產(chǎn)生的負壓作用下，熱量向下傳遞，使下部料層逐漸升溫、燃燒。燒結(jié)礦生產(chǎn)鐵礦粉造塊2.3(3)點火與燒結(jié)點火器(I10鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3SinteredZone：上冷下熱，約40~50mm為脆性層Combustion&FusionZone：主要反應是燃料燃燒，溫度可達1100~1500℃，厚度約15~50mmDry&CalcinationZone：熱交換劇烈，溫度快速下降，厚度約20~40mmWetZone：上層帶入的水分由于溫度低而凝結(jié)，過多的重力水使混合料小球被破壞。動畫視頻鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3SinteredZone：上冷下11鐵礦粉造塊2.3

當臺車行走到燒結(jié)機尾部時，燒結(jié)過程結(jié)束。紅熱的燒結(jié)塊滑落到單輥破碎機(Crusher)上被剪切破碎。燒結(jié)礦生產(chǎn)

破碎后的燒結(jié)礦經(jīng)熱振動篩(HearResistrantShaker)篩除-5mm的粉末后送冷卻機(Cooler)冷卻，并進行整粒(Sizing)。動畫視頻鐵礦粉造塊2.3當臺車行走到燒結(jié)機尾部時，燒結(jié)12鐵礦粉造塊2.3(4)整粒(Sizing)燒結(jié)礦生產(chǎn)環(huán)式冷卻機帶式冷卻機從燒結(jié)機上卸下的熱燒結(jié)礦經(jīng)冷卻機后需要進行破碎和篩分分級，這一工序稱為整粒。鐵礦粉造塊2.3(4)整粒(Sizing)燒結(jié)礦生產(chǎn)環(huán)式13鐵礦粉造塊2.3燒結(jié)礦生產(chǎn)動畫視頻鐵礦粉造塊2.3燒結(jié)礦生產(chǎn)動畫視頻14鐵礦粉造塊燒結(jié)生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標燒結(jié)礦生產(chǎn)利用系數(shù)：單位時間內(nèi)每平方米有效燒結(jié)面積的產(chǎn)量[(t/m2·h)]。作業(yè)率：設備年開動小時總計/(年日歷天數(shù)×24)×100%。成品燒結(jié)礦臺時產(chǎn)量：每臺燒結(jié)機每小時生產(chǎn)的成品燒結(jié)礦量[t/臺·h)]。成品率：成品燒結(jié)礦(扣除熱返礦)占燒結(jié)混合料量的比例(%)。燒成率：混合料扣除燒損后的質(zhì)量(即成品礦+返礦)占混合料的質(zhì)量分數(shù)(%)。鐵礦粉造塊燒結(jié)生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標燒結(jié)礦生產(chǎn)15鐵礦粉造塊燒結(jié)礦種類

目前，大、中型高爐煉鐵生產(chǎn)基本上都使用高堿度燒結(jié)礦+酸性球團礦+塊礦或高堿度燒結(jié)礦+酸性球團礦的爐料結(jié)構(gòu)。燒結(jié)礦生產(chǎn)(1)非熔劑性燒結(jié)礦(酸性燒結(jié)礦、低堿度燒結(jié)礦)(2)自熔性燒結(jié)礦(3)高堿度燒結(jié)礦燒結(jié)混合料中不加或只加少量熔劑，燒結(jié)礦的堿度R<0.5燒結(jié)混合料中添加較多數(shù)量的熔劑，燒結(jié)礦的堿度R=1.0~1.3燒結(jié)混合料中加入過量的熔劑，燒結(jié)礦的堿度R=1.6~2.5指天然富鐵礦(塊礦)、燒結(jié)礦和球團礦在使用時的搭配組合。鐵礦粉造塊燒結(jié)礦種類目前，大16鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團礦(Pellet)是細磨鐵精礦或其它含鐵粉料造塊的又一方法。它是將精礦粉、熔劑（有時還有粘結(jié)劑和燃料）的混合物，在造球機中滾成直徑8~15mm（用于煉鋼還要大些）的生球，然后干燥、焙燒，固結(jié)成型，成為具有良好冶金性質(zhì)的優(yōu)良含鐵原料，供給鋼鐵冶煉需要。鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團礦(Pellet17鐵礦粉造塊2.4球團礦生產(chǎn)因?qū)F品位要求高，選礦后精礦粉粒度細，燒結(jié)困難，指標差球團礦機械強度好，粒度均勻便于長期貯存和長途運輸20年代瑞典提出此方法，50年代美國、加拿大首先工業(yè)化生產(chǎn)生產(chǎn)球團礦的背景鐵礦粉造塊2.4球團礦生產(chǎn)因?qū)F品位要求高，選礦后精礦18鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團工藝較復雜、投資較大發(fā)展燒結(jié)?

or發(fā)展球團?最主要看原料條件!高爐使用的球團礦按固結(jié)方式分類—氧化焙燒球團、冷固球團按堿度分類—酸性球團、熔劑性球團高爐常用—酸性氧化焙燒球團鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團工藝較復雜、投資較大發(fā)展燒結(jié)19鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)球團礦生產(chǎn)工藝配料混勻(圓筒混料機)造球(圓盤造球機)生球過篩(輥軸篩)焙燒固結(jié)冷卻、破碎篩分(振動篩)鐵精礦添加劑成品球團礦返礦燃燒煤氣(精礦過濕時)Discpelletizer加水燃料鋪底料磨碎膨潤土或消石灰做粘結(jié)劑通過滾動形成母球，并逐漸長大形成生球篩除直徑偏小的不合格生球5~10mm>10mm返礦<5mm<0.5mm生球通過高溫焙燒而固結(jié)，并具有足夠的機械強度，同時還可以去除部分害元素。鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)球團礦生產(chǎn)工藝配料20鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團培燒方法豎爐焙燒ShaftPelletizing帶式焙燒TravellingGratePelletizing鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯焙燒Grate-kilnPelletizing2.4.2鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團培燒方法豎爐焙燒帶式21鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，對材質(zhì)無特殊要求缺點：單爐產(chǎn)量低，只適用于磁精粉球團焙燒由于豎爐內(nèi)氣體流難控制，焙燒不均勻造成球團礦質(zhì)量不均勻1)豎爐焙燒(最早采用的球團礦焙燒設備)現(xiàn)代豎爐在頂部設有烘干床，焙燒室中央設有導風墻。燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣體從兩側(cè)噴入焙燒室向頂部運動，生球從上部均勻地鋪在烘干床上被上升熱氣體干燥、預熱，然后沿烘干床斜坡滑入焙燒室內(nèi)焙燒固結(jié)，在出焙燒室后與從底部鼓進的冷風氣相遇，得到冷卻。最后用排礦機排出豎爐。生球廢氣成品球燃料助燃風冷卻風燃燒室烘干床燃燒室導風墻廢氣冷卻風助燃風燃料鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，對材質(zhì)無特殊要求122鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.42)鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯焙燒生球廢氣環(huán)冷機鏈箅機脫水干燥回轉(zhuǎn)窯預熱氧化排氣焙燒冷卻180℃調(diào)節(jié)放氣冷卻風流成品球團400℃100℃1100℃180℃420℃1000℃1350℃優(yōu)點：設備簡單，可以處理各種礦石，生產(chǎn)各種球團礦缺點：易結(jié)圈鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.42)鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯焙燒生球廢氣環(huán)冷23鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.43)帶式焙燒鼓風干燥抽風干燥預熱焙燒均熱鼓風冷卻一冷二冷優(yōu)點：操作簡單，控制方便，可以處理各種礦石，生產(chǎn)能力大缺點：上下層質(zhì)量不均，臺車易損，需要高溫合金，流程復雜鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.43)帶式焙燒鼓風干燥抽風干燥預熱焙242.鐵礦粉造塊ChapterII:AgglomerationofIronOreFines冶金概論GeneralDiscussionofMetallurgy2.鐵礦粉造塊ChapterII:Agglomerat25鐵礦粉造塊概述2.1鐵礦石(IronOre)：凡是在一定技術條件下，可經(jīng)濟地提取出金屬鐵的巖石。地殼中的Fe元素居第四位，占4.2%，由于以富集狀態(tài)存在，故有開采價值。不存在純金屬狀態(tài)的鐵，而是以氧化物、碳酸鹽、硫化物的形式存在。冶煉1噸生鐵，約需鐵礦石1.6~1.8噸。鐵礦粉造塊概述2.1鐵礦石(IronOre)：凡是在一定技26鐵礦粉造塊概述2.1按礦物組成分類磁鐵礦(Fe3O4，理論含鐵72.4%)赤鐵礦(Fe2O3，理論含鐵70%)褐鐵礦(xFe2O3·yH2O，理論含鐵55%~66%)菱鐵礦(FeCO3，理論含鐵48.3%)鐵礦粉造塊概述2.1按礦物組成分類磁鐵礦(Fe3O4，理論含27鐵礦粉造塊概述2.1按含鐵量高低分類富礦貧礦塊礦精礦高爐煉鐵實際含鐵品位大于理論品位的70%實際含鐵品位低于理論品位的70%粒度為10~45mm-0.074mm達到50%~90%燒結(jié)

球團

燒結(jié)法(Sintering)和球團法(Pelletizing)是應用最廣泛的粉礦造塊方法粉礦粒度小于8~10mm選礦鐵礦粉造塊概述2.1按含鐵量高低分類富礦貧礦塊礦精礦28鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2目的：(1)一次料場將外來鐵礦粉用堆取料機堆放在一次料場的指定地點，分類存放，并取樣分析化學成分和粒度，為勻礦配礦提供準確數(shù)據(jù)。

均勻同一種鐵礦粉或不同種類鐵礦粉之間的化學成分(主要是TFe和SiO2)和粒度組成，使各種鐵礦粉按燒結(jié)配料要求在原料場混勻，得到混勻礦。鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2目的：(1)一次料場將外來鐵礦29鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2(2)混勻配料槽：實現(xiàn)各種被混勻的鐵礦粉按勻礦成分要求的比例配料。(3)混勻料場：進行混勻作業(yè)的場地。實現(xiàn)各種被混勻的鐵礦粉按勻礦成分要求的比例配料?；靹虻V取料機垂直切取料堆，由皮帶運輸機送往燒結(jié)廠配料車間。鐵礦粉造塊鐵礦粉混勻作業(yè)2.2(2)混勻配料槽：實現(xiàn)各種被混30鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程抽風燒結(jié)工藝流程圖鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程抽風燒31鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3(1)配料與混料將精礦粉、富礦粉(小于8mm)與配入的熔劑粉(小于3mm的石灰石粉和白云石粉等)和燃料粉(焦粉或無煙煤粉)組成混合料，同時加入一定量的水，將混合料制成小球。圓筒混料機(Mixer&Granulator)一混均勻成分二混制粒和提高料溫鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3(1)配料與混料32鐵礦粉造塊2.3(2)布料燒結(jié)混合料布入臺車之前，先用鋪底料機在臺車箅條上鋪一層燒結(jié)礦返礦(SinterforSubstrate)。再通過布料器將基本上都是小球的混合料鋪在燒結(jié)臺車(SinteringMachine)上，厚度在400-800mm。燒結(jié)礦生產(chǎn)燒結(jié)臺車動畫視頻鐵礦粉造塊2.3(2)布料燒結(jié)混合料布入臺33鐵礦粉造塊2.3(3)點火與燒結(jié)

點火器(IgnitionFurnace)內(nèi)煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫將上部料層中的燃料點燃，并產(chǎn)生熱量。在臺車下風箱(Windbox)抽風產(chǎn)生的負壓作用下，熱量向下傳遞，使下部料層逐漸升溫、燃燒。燒結(jié)礦生產(chǎn)鐵礦粉造塊2.3(3)點火與燒結(jié)點火器(I34鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3SinteredZone：上冷下熱，約40~50mm為脆性層Combustion&FusionZone：主要反應是燃料燃燒，溫度可達1100~1500℃，厚度約15~50mmDry&CalcinationZone：熱交換劇烈，溫度快速下降，厚度約20~40mmWetZone：上層帶入的水分由于溫度低而凝結(jié)，過多的重力水使混合料小球被破壞。動畫視頻鐵礦粉造塊燒結(jié)礦生產(chǎn)2.3SinteredZone：上冷下35鐵礦粉造塊2.3

當臺車行走到燒結(jié)機尾部時，燒結(jié)過程結(jié)束。紅熱的燒結(jié)塊滑落到單輥破碎機(Crusher)上被剪切破碎。燒結(jié)礦生產(chǎn)

破碎后的燒結(jié)礦經(jīng)熱振動篩(HearResistrantShaker)篩除-5mm的粉末后送冷卻機(Cooler)冷卻，并進行整粒(Sizing)。動畫視頻鐵礦粉造塊2.3當臺車行走到燒結(jié)機尾部時，燒結(jié)36鐵礦粉造塊2.3(4)整粒(Sizing)燒結(jié)礦生產(chǎn)環(huán)式冷卻機帶式冷卻機從燒結(jié)機上卸下的熱燒結(jié)礦經(jīng)冷卻機后需要進行破碎和篩分分級，這一工序稱為整粒。鐵礦粉造塊2.3(4)整粒(Sizing)燒結(jié)礦生產(chǎn)環(huán)式37鐵礦粉造塊2.3燒結(jié)礦生產(chǎn)動畫視頻鐵礦粉造塊2.3燒結(jié)礦生產(chǎn)動畫視頻38鐵礦粉造塊燒結(jié)生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標燒結(jié)礦生產(chǎn)利用系數(shù)：單位時間內(nèi)每平方米有效燒結(jié)面積的產(chǎn)量[(t/m2·h)]。作業(yè)率：設備年開動小時總計/(年日歷天數(shù)×24)×100%。成品燒結(jié)礦臺時產(chǎn)量：每臺燒結(jié)機每小時生產(chǎn)的成品燒結(jié)礦量[t/臺·h)]。成品率：成品燒結(jié)礦(扣除熱返礦)占燒結(jié)混合料量的比例(%)。燒成率：混合料扣除燒損后的質(zhì)量(即成品礦+返礦)占混合料的質(zhì)量分數(shù)(%)。鐵礦粉造塊燒結(jié)生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標燒結(jié)礦生產(chǎn)39鐵礦粉造塊燒結(jié)礦種類

目前，大、中型高爐煉鐵生產(chǎn)基本上都使用高堿度燒結(jié)礦+酸性球團礦+塊礦或高堿度燒結(jié)礦+酸性球團礦的爐料結(jié)構(gòu)。燒結(jié)礦生產(chǎn)(1)非熔劑性燒結(jié)礦(酸性燒結(jié)礦、低堿度燒結(jié)礦)(2)自熔性燒結(jié)礦(3)高堿度燒結(jié)礦燒結(jié)混合料中不加或只加少量熔劑，燒結(jié)礦的堿度R<0.5燒結(jié)混合料中添加較多數(shù)量的熔劑，燒結(jié)礦的堿度R=1.0~1.3燒結(jié)混合料中加入過量的熔劑，燒結(jié)礦的堿度R=1.6~2.5指天然富鐵礦(塊礦)、燒結(jié)礦和球團礦在使用時的搭配組合。鐵礦粉造塊燒結(jié)礦種類目前，大40鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團礦(Pellet)是細磨鐵精礦或其它含鐵粉料造塊的又一方法。它是將精礦粉、熔劑（有時還有粘結(jié)劑和燃料）的混合物，在造球機中滾成直徑8~15mm（用于煉鋼還要大些）的生球，然后干燥、焙燒，固結(jié)成型，成為具有良好冶金性質(zhì)的優(yōu)良含鐵原料，供給鋼鐵冶煉需要。鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團礦(Pellet41鐵礦粉造塊2.4球團礦生產(chǎn)因?qū)F品位要求高，選礦后精礦粉粒度細，燒結(jié)困難，指標差球團礦機械強度好，粒度均勻便于長期貯存和長途運輸20年代瑞典提出此方法，50年代美國、加拿大首先工業(yè)化生產(chǎn)生產(chǎn)球團礦的背景鐵礦粉造塊2.4球團礦生產(chǎn)因?qū)F品位要求高，選礦后精礦42鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團工藝較復雜、投資較大發(fā)展燒結(jié)?

or發(fā)展球團?最主要看原料條件!高爐使用的球團礦按固結(jié)方式分類—氧化焙燒球團、冷固球團按堿度分類—酸性球團、熔劑性球團高爐常用—酸性氧化焙燒球團鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)2.4球團工藝較復雜、投資較大發(fā)展燒結(jié)43鐵礦粉造塊球團礦生產(chǎn)球團礦生產(chǎn)工藝配料混勻(圓筒混料機)造球(圓盤造球機)生球過篩(輥軸篩)焙燒固結(jié)冷卻、破碎篩分(振動篩)鐵精礦添加劑成品球團礦返礦燃燒煤氣(精礦過濕時)Discpelletizer加水燃料鋪底料磨碎膨潤土或消石灰做粘結(jié)劑通過滾動形成母球，并逐漸長大形成生球篩除直徑偏小的不合格生球5~10mm>10mm返礦<5m