球团基本工艺关键技术作业规程.doc

吉林建龙钢铁有限责任企业

烧结厂
炼铁球团工艺技术规程

公布日期：11月26日
实施日期：11月26日
受控状态： （发放纸制文件时填写）
发放编号： （发放纸制文件时填写）
目录
1 原料检验和验收 2
2 原料储存和使用 2
3 竖炉进厂原料质量标准 3
4 膨润土 3
5 配料 4
6 混合和烘干 6
7 润磨 7
8 造球 8
9 布料操作 10
10 导风墙作用 10

球团工艺技术规程
1 原料检验和验收
原料场依据铁精粉品种、细度情况、供料要求进行分堆堆放，立即向配料矿槽供料。 膨润土进料为粉状袋装，要求-325网目部分>95%、蒙脱石含量>60%，胶质价大于500ml/15g，吸蓝量大于30g/100g，膨胀容大于10。发觉异常立即通报生产科和原料场，并采取方法。
进场多种原料必需附有原料名称、产地、理化性能、规格、重量、入仓车号，而且必需记入厂要求报表台帐内。 杜绝出现亏、错、混、断、滥料现象。
发觉错料、混料或不符和技术标准原料进入矿槽，立即汇报生产科，通知原料厂停止供料，同时采取其它必需技术方法。
发觉原料实物库存量和文件统计显著不符时，应立即和企业物质处、分厂生产科等管理部门联络校对、仲裁。
2 原料储存和使用
铁精粉依据实际计划配比，协调好多种品种库存量，确保3天使用量。 膨润土库存量必需确保3天以上库存。 烧结电除尘灰由集灰车运到4#仓配吃。 膨润土储仓，必需确保三分之二仓位以上，用一备一。 1#、2#、3#矿槽按铁精粉品种不一样存放使用，仓位确保二分之一以上。 除烧结电除尘外全部原料使用前必需有化学成份。
必需按生产计划用料，不得任意停用或大幅调整原料用量或配比。变更用料计划必需经过生产科，由生产科通知方可实施。
使用多种原料前必需原料厂人员联络好，杜绝一切错料、混料事情发生。 铁精粉分为粗粉和细粉，二者不得相互混料，必需根据指定储位储存。确因生产需要，某个储位需要更换另一个品种时，必需将该储位铁精粉倒空以后方可进行另一个铁精粉堆放。

3 竖炉进厂原料质量标准
3.1竖炉用铁精粉

项 目

化学成份（%）

细度（-200目）

TFe

SiO2

W

质量标准

≥66

≤7.0

≤7

≥65%
3.2膨润土

项 目
蒙脱石含量%
胶质价ml/15g
吸蓝量
膨胀容ml/mg
水分%
细度-325目
质量标准
≥62
500
≥30g/100g
≥60
≤13%

≥95%

4 膨润土
膨润土是竖炉氧化球团生产中最好粘结剂。它是以蒙脱石为关键成份粘土矿物，又称微晶高岭石或脉岭石，依据蒙脱石所含关键交换阳离子划分为钠质膨润土和钙质膨润土。膨润土实际含SiO2 60-70%，Al2O3 15% 左右。它能提升生球强度，调剂水分稳定造球作业，提升物料成核率和降低生球长大速度，使生球粒度小而均匀，提升生球落下强度；而且膨润土能提升生球爆裂温度，从而提升生球干燥速度，缩短干燥时间，提升球团矿质量。另外对成品球固结强度有促进作用。因为用量很小，所以配比必需要求正确。因为每1% 膨润土配比，.铁品位降低0.6%左右，应尽可能少加。配比值设定必需保留两位小数。
配比依据生球成球情况和爆裂结果进行调整，范围只能为0.05%-0.1%，调整时间标准上应最少间隔1h。
5 配料
为了化学成份稳定、机械强度高、冶金性能符合高炉冶炼要求球团矿，并使混合料含有良好成球性能和生球陪烧性能，必需对多种铁精粉和粘结剂进行正确配料。
全部配料计算配比调整计算要求用计算机计算，保留两位小数。
配料计算前必需掌握以下情况：
a 多种原料化学和物理性能（粒度、粒度组成、亲水性等）；
b 成品球团矿质量技术要求和考评标准；
c 原料堆放和储存供给情况。
d 配料设备能力和运转情况。
膨润土用拖料皮带称计量，铁精粉用圆盘切料、核子秤计量，为了确保出料量稳定和正确，矿槽管理应做到：
a 靠近40%低料位时主动联络供料，靠近20%低料位时停止配料或采取其它方法；
b 可能断料时，应立即汇报配料工和主控室，采取方法，当膨润土断料时，立即停止配料；
c 严禁错料、混料。当铁精粉品种之间需要倒换时，必需待矿槽完全用空以后方可使另一个原料入槽。切换过程派专员检验下料量；
d 矿槽需要完全放空时，在料位小于20%期间，将该矿槽下料量降低至该矿槽给料能力下限，专员检验下料量；
正常生产时，料批调整前要通知烘干，然后在做调整。依据炉况稳定料批，
不得大幅度加减料批，加减幅度范围：±5t/h。
按工艺要求正确配料，每十五分钟跑盘检测一次，波动范围：≤±0.5Kg/m；每30分钟跑盘检测一次，因为膨润土配比比较小，每次跑盘五次，取平均值，波动范围：≤±0.02Kg/m；
注意观察并检测原料水分改变情况，当波动范围超出±1%时，按实际结果设定水分值。
a) 用目测判定铁精粉水分
铁精粉经手握成团有指痕，但不粘手，料球均匀，表面反光，这时水分在7%-8%；若料
握成团抖动不散，粘手，这时铁精粉水分大于10%；若料握不成团微动即散，表面不反光，这时水分小于6%。
b) 用化验法检测铁精粉水分
从圆盘取100g铁精粉式样放在105℃±5℃，烘干炉内120分钟，所失去部分和式样比值，既铁精粉所含水分。
发生配料矿槽棚料、卡料等现象，应起用相同品种矿槽后，再处理棚料、卡料等异常
情况，特殊情况下，单仓生产不许超出30分钟。
精心保养计量设备，保护好压头等关键部件，不许可随意移动和压异物。出现计量异议时，立即进行校秤。配料秤出现零点漂移时，立即进行清零处理。
依据企业用料计划、球团矿技术质量标准、原料关键化学成份、造球工序要求来确定配料比。配比由生产科下达，需微调时，必需汇报当班工长，由配料工进行计算。
参与配料铁精粉中细粉为关键原料，配比必需由生产中心下达，进行微调时，只调整一般粗精粉。
球团矿成份波动较大时、应从下列事项进行检验，并即使调整操作。
a) 检验配料计算是否有错误，尤其是球团原料烧成量计算或估量不正确。
b) 检验原料成份是否发生波动或有混料现象。
c) 检验原料取样分析成份是否有代表性。
d) 检验计量秤是否漂移下料量波动是否超出范围。，
e) 检验成品球团矿取样是否有代表性。
表3-1 成品球和生球质量和配料关系
项目
原因
处理方法
Tfe↑SiO2↓
精矿中Fe品位升高或高端精矿料流量变大或膨润土配比量降低
调整高端和低品位铁精粉配比；检验高端精矿粉配比；检验膨润土实际配比
TFe↑SiO2↓
精矿中Fe品位下降或低品位精矿料流量变大或膨润土配比增大
高端铁精粉配比合适提升；检验低品位铁精粉流量误差；检验膨润土实际配比
生球落下强度↓爆裂严重
膨润土配比小或膨润土实际下料量偏小
合适增加膨润土配比和检验膨润土下料量
生球落下强度特好，塑性↑
膨润土配比大或膨润土实际下料量偏大
合适降低膨润土配比或调整膨润土下料量

表3-2 配料矿槽工艺参数
仓号
储料名称
个数
有效容积，m³
储料能力t/个

膨润土

35
1#
炼钢污泥
1
10.514
23
2#
一般粉1
1
10.514
23
3#
一般粉2
1
10.514
23
4#
电除尘灰
1
10.514
16
配料计算和调整：
现在我们使用计算方法为：依据本厂原料和化学成份，事先确定配比，再进行配料计算。
单一精矿粉计算实例
已知条件：原料化学成份

TFe%
FeO%
SiO2%
陪烧后损失%
铁精粉
66
25
5
-2
膨润土（干基）
1.6
0
65
7
配料配比：按100Kg干料计算
铁精粉：98.2Kg，占98.8%，膨润土1.2 Kg，占1.2%（生产经验确定）确定条件（实际经验）：铁精粉陪烧后残留FeO≤0.6%，其它全部氧化成Fe2O3计算多种原料进入球团矿部分（以100Kg干料为标准）
铁精粉：
Q精=98.8×[1-(-2%)]=100.78(kg)
膨润土：
Q土 =1.2×(1-7%)=1.12(kg)
则100kg干基混合料烧成球团矿重量为：
Q球=100.78+1.12=101.9(kg)
TFe=(98.8×66%+1.2×1.6%)/Q球=64.01%
球团矿SiO2为：
SiO2=(98.8×5%+1.2×65%)/Q球=5.61%
对于含有FeS MnO 成份原料计算方法和上法相同。
6 混合和烘干
因为膨润土加入量极少，为使添加物能在矿粉颗粒间均匀分散，并使物料同水良好混合，应加强混合作业。我们混合作业在圆筒烘干机内进行。烘干机￠2400*14000mm转速4r/min安装角度5°影响物料混匀原因：
原料性质：原料粘结性、水分和粒度、比重。粘结性越大混匀越困难 ，水分大，混匀质量差。比重大不利和混匀。
设备影响：混合机倾角、转速。长度，填充率。倾角一班为2.5-5°之间。倾角小，混合机产量受到影响；倾角大混匀时间短，效果差。混合机转速控制在临界转速30/R½转/分0.2-0.3倍，即6-8转/分，转速过小带不到一定高度；转速过大使物料紧贴滚筒，失去混匀效果。混合机长度越长混匀效果越好，通常控制混匀时间为2-3分钟。混合机填充率过大，物料运动受阻，不利和混匀；填充率过低物料间相互作用小，不利和混匀填充率通常控制在10%-15%。混合料烘干后水分控制在6%-0.5%，立即观察烘干后水分，发觉异常立即向造球汇报，方便即使调整造球量，避免发生事故。
正常生产时，炉膛温度控制在800℃±50℃。
检修后，要在正常生产前1h点燃烘干炉，升温到七百以上，避免料流带入冷气扑灭烧嘴火焰。
当炉膛温度低于七百时，必需先送明火后送煤气。
烘炉应严格按烘炉曲线进行，通常可分为三个阶段：
a) 低温阶段：烘烤温度从常温(20℃)至420℃。
这时关键是蒸发竖炉气体中物理水。升温要求缓慢10℃/h，以防急剧升温而造成耐火砖和砖逢开裂，并在420℃时需要有一定保温时间。这一阶段通常见木柴。
b) 中温阶段： 烘烤温度在420℃-820℃。
关键是脱去砌体耐火泥浆生料粉中结晶水。升到620℃时须要保温8-10小时。820℃时砌体泥浆发生相变(晶体重新排列)温度。使其强度提升，所以要保温8-10小时，中温阶段升温可稍快些（15-20℃/h)。这一阶段通常见低压煤气。
c) 高温阶段：烘烤温度820℃-1030℃
关键是加热砌体，升温可稍快些30℃/h，为了使砌体温度达成均匀，也可进行保温(通常为8小时)。这阶段可使用高压煤气。烘烤温度再上升，升温速度可加紧到50℃/ h，直到生产所需温度。烘烤温度在400℃以下用木柴。
先用木柴填满两燃烧室，但不得堵塞烧嘴，人孔和火道，并在点火人孔（或烧嘴）周围放上引火物（棉纱，刨花）浇上柴油，打开全部竖炉烟罩门和顶盖，从人孔（或烧嘴）处进行点火。温度高低调整，可用开启人孔大小控制。当燃烧室木柴将燃尽而还未达成要求烘炉温度和时间时，应继续加木柴。
当用木柴烘炉，温度达成400oC左右而不能继续往上升时，可用低压煤气烘炉。
引煤气前，先往燃烧室中填入一定木柴。方便用低压煤气点火时，有足够明火，并砌死两燃烧室人孔。引煤气前开启竖炉除尘风机，关闭烟罩门和顶盖。按引煤气操作引煤气，引煤气点火后，可先打开烧嘴窥孔自然通风燃烧，必需时，可开启助燃风机。
7 润磨
球团混合料润磨技术是将球团配料烘干后含有一定水份( ww = 7 %～10 %) 混合料(含粘结剂) 经润磨机润磨、混匀、加热,使物料颗粒变细、比表面积和表面活性能增加,提供出粒度和水份适宜、物化性能均匀物料,使之在造球过程中达成物料成球性好、生球强度高、膨润土用量低和球团矿品位及成品率高等；润磨,是因为它含有独特优点:对混合料适应性强,润磨后混合料能满足球团生产需要， 而现有干磨和湿磨技术则难以生产出满足球团需要混合料； 湿磨时,不能得到含水量较低产品,必需经过过滤或干燥,当磨矿细度很高时,往往使过滤作业很困难,致使工艺步骤复杂,水消耗量大,污染大,成本增加;若采取干磨,则不能处理粘料,而且会产生很大噪音,常需配置收尘净化系统以取得细粒产品和改善劳动条件，湿磨和干磨全部存在动力消耗大、产量低缺点所以,应用混合料润磨技术是改善造球原料条件,取得好球团指标合理选择。
润磨工艺应用降低了吨成品球团矿膨润土用量,有效地降低了球团矿中SiO2 含量,使造球作业更易控制,而且球团理化性能得到了改善；另外,因为该技术应用,可放宽竖炉球团生产工艺对原料粒度要求,磁铁精矿粉粒度由- 200 目≥60 %降至45 %左右,并能够配加铁泥、氧化铁皮等,促进竖炉球团技术发展和矿资源开发利用，这为改善竖炉透气性,降低生球爆裂现象,提升竖炉利用系数和降低热耗提供了必需物质基础。
8 造球
8.1球机理
经过细磨干粉料表面有较大表面能，粒度愈细，比表面积愈大，表面自由能也愈大。这种体系有自动降低其自由能倾向，既降低相间界面，使颗粒结合，降低其散度。同时这种表面能量过剩不平衡状态使矿粉颗粒表面含有很大活性，以吸附周围介质。
水在矿粉成球过程中起着关键作用。在散料中水存在形态有三种：一是结合水，其中吸附水为强结合水，薄膜水为弱结合水；二是自由水，包含毛细水和重力水；三是结晶水和化合水。在整个造球过程中，毛细水起着主导作用，能将矿粉颗粒拉向水滴；分子结合水能使矿粒紧密结合在一起，它决定着生球机械强度。
细磨物料在造球设备机械力作用下，受到滚动，转动，翻动，揉，搓，捏和挤压，使物料作机械运动而形成了生球。
造球过程通常可分为三个阶段：既母球形成，母球长大和生球紧密。母球形成阶段含有决定意义是加滴水，母球是毛细水含量较高紧密颗粒集合体。母球长大条件是：在母球表面其水分含量要求靠近适宜毛细水含量。所以在此阶段为了使母球继续长大，必需人工往母球表面加雾水。仅靠毛细水结合起来生球强度不高。所以，当生球长大到所需粒度时，则停止加水润湿，使生球在机械滚动，搓动作用深入密实，将生球内部毛细水全部挤出，为周围矿粉吸收，同时使生球排列更紧密。
8.2影响造球原因
矿粒表面亲水性，形态、孔隙度、湿度、粒度组成均影响造球过程和生球质量。通常说来，矿粉亲水性越好，成球速度越快，孔隙度高成球性好，矿粉湿度适宜易成球，粒度越细成球性越好。添加剂影响，膨润土添加剂能够改善矿粉成球性。
造球机工艺参数影响：圆盘直径、圆盘转速、圆盘倾角、充填率、刮板位置。圆盘直径增大，生球强度提升；圆盘圆周速度控制在1.0—2.0m/s;圆盘 倾角通常为45o—50o；充添率为10%—20%。
操作影响：加水方法、加料方法、造球时间、生球粒度、物料温度。
8.3造球
造球机为圆盘造球机，直径为4500mm，边高为450mm。转速9.0转/min、倾角（45o—50o）为可调设备参数，由车间依据物料性能统一指令性调整。
给料系统为调速拖料皮带，依据炉况确定生球量，然后调整给料皮带速度，速度一经确定，标准上不要大幅度调整，以确保生球量稳定，生球量波动范围：≤5t/h。
物料在加入造球机之前，应把水分控制在比适宜生球水分低.7.0±0.5%，然后在造球时加入少许补充水。滴水应加在母球形成区，加水量为造球中需补充水量80%，雾水应加在母球长大区，加水量为造球中需补充水量20%，以上两种水要保持稳定供给，严禁大幅度加减。在紧密区严禁加水。矿粉湿度过小则成球缓慢，母球极难长大，生球粒度偏小，而且生球强度差；湿度过大，母球轻易相互粘结和变形，生球粒度不均匀，生球强度差。通常要求水分控制在7.5%-8.0%之间。
要根据“既易形成母球，又能使母球快速长大和紧密”标准控制进料。
检修后生产，炉蓖温度达成200oc时，开启一个球盘，调整生球直到合格，打入回转仓，待竖炉需要生球时，立即供给生球。
球盘内有大块立即拍碎，石块等杂物必需捡出。
随时检验混合料水分，发觉过湿或过干，要立即同烘干工序联络。
启车时，假如球盘内物料填充率小于20%，能够直接启车。如超出20%或盘内有大块，必需清除部分物料或将大块打坏，方可启车。
8.4生球检测
8.4.1检测标准
生球质量对竖炉操作及成品球团矿质量影响很大，所以必需对生球质量提出严格要求。检验生球质量有以下指标：
a) 粒度组成：用筛分法筛出以下粒度组成（＞16mm;16mm—10mm;＜10mm。10mm—16mm粒度越多越好，要求10mm—16mm＞90%)。
b) 抗压强度：要求生球抗压强度指标≥1.5Kg。
c) 落下强度：将单个生球从500mm高度落到钢板上，反复跌落，直到生球破碎为止落下次数，作为生球落下强度指标。测定时，取10个生球平均值。要求落下强度≥4次，小于8次/个球。
d) 生球水分控制在8.0%—8.5%。
e) 生球爆裂温度，通常要求大于650℃。
8.4.2检验周期
a) 粒度组成：随时对应标准筛分检测是否合格，每班筛分最少一次。
b) 抗压强度：正常情况下，每小时检测一次。
c) 落下强度：正常情况下，每小时检测一次。
9 布料操作
布料工是竖炉上一个比较关键生产岗位，它工作好坏，直接影响着竖炉正常生产和成品矿产量、质量。布料工关键职责：就是要掌握烘干床料面情况，在加入一定生球料量条件下，立即用电振排矿和齿辊调整料面，使整个料面做道布料均匀、干燥均匀、下料均匀、排矿均匀。
布料工要依据竖炉生产情况，连续均匀地向炉内布料，做到料层均匀，在不空炉蓖前提下，实施薄料层操作，通常厚度为150mm—200mm。
要做到干球入炉（指排矿到炉蓖下预热带），要求烘干床下部有大于100mm宽干球才能排矿，不许可未干燥湿球直接进入炉蓖下预热带。
立即通知链板机和油泵开启、关闭，并操作电振排矿。尽可能做到连续均匀排矿和勤排少排，使排矿量和布料量基础相平衡。
如碰到烘干床炉蓖粘料时，要常常疏通。如因故料面降到炉蓖以下，不得用生球填充，要立即补充熟球。
10 导风墙作用
消除死料柱，使培烧温度更均匀。整个竖炉段面上温度分布均匀是取得质量均匀球团矿先决条件，温度分布情况又直接收气流分布影响。导风墙设置有利于燃烧室喷出高温气流穿透中心，消除中心死料柱。
降低培烧带干扰，提升冷却效果。在培烧带中心设置导风墙，形成了冷却风炉内短路，使其直接进入干燥带，不需经过培烧带高压区，这么阻力大大降低，相对增加了冷却风量，提升了冷却效果，降低了成品球温度，同时也为湿球干燥提供了充足热源。
有利于燃烧室工作。因为气流运行边缘效应，无导风墙时，冷却风沿炉墙上升，在喷火口和燃烧室热煤气、助燃风相撞，使燃烧室压力增大，降低了热气流量，影响其穿透力，造成球团质量不均匀。
提供氧化气氛。依据要求，料柱气流中氧气含量不得低于2%—6%，即气流应属于氧化气氛。