1、7提高球團礦的質量充分發揮球團礦的冶煉效果中冶長天公司（長沙冶金設計院） 葉匡吾摘要：本文根據我國目前球團礦生產中存在的質量問題，分析了原因，指出了改進的意見和辦法。改進球團礦質量的目的是為了更好的促進高爐煉鐵的技術進步及各項冶煉指標的改 進，以獲得更好的冶煉效果。關鍵詞：球團礦 質量 冶煉 效果為了改善高爐的爐料結構和實現精料，達到節焦、增鐵，降低煉鐵成本，提 高鋼鐵產品的市場競爭力，近年來我國興建了不少的球團廠。不但有大、中型的 鏈篦機-回轉窯工藝，而且還有許多的豎爐工藝生產線。從近年來的生產情況看， 在產量上有了很大的進步，但在質量方面都存在著不少的問題。雖然為咼爐煉鐵 增加了球團礦的用

2、量創造了條件，為高爐煉鐵技術經濟指標的改善起到了明顯的 功效。但仍存在著很大的差距和潛力，需要我們球團工作者和高爐工作者做出更 大的努力，不斷盡快的提高球團礦的生產質量。為高爐煉鐵的技術進步和技術經 濟指標的改善做出新的貢獻。1.存在的問題1）鐵品位低。球團礦鐵品位高相比于燒結礦和塊礦是一大優越性。球團礦的使用和用量的 增加將十分有利于高爐綜合入爐品位的提高。經典的數據是入爐鐵品位提高1% 降低焦比2-2.5%,增加產量3%目前世界上高爐用球團礦的鐵品位-般為65%生產球團礦所用的鐵精礦都 經過細磨和精選。目前在我國生產球團礦采用高品位鐵精礦，在客觀上存在一定 的難度。但這不是技術上的問題，而

3、是一個觀念問題。這幾年來對鐵精礦實行提 鐵降硅，已有了較大的進步。另外球團礦的鐵品位和配加膨潤土的質量和數量有很大的關系。膨潤土配加 量大，必然使成品球的鐵品位明顯下降。由于我國球團生產所用鐵精礦的粒度較 粗，為滿足造球的要求配加了高比例的膨潤土。同時我國球團生產所用的膨潤土 都是就地取材，其質量不高。一般膨潤土的用量都在1.5%以上，有的高達4.5%。 國外先進的球團生產對膨潤土的使用十分講究，有不少球團廠經長途運輸使用美 國懷俄明的優質膨潤土，或者是使用價格昂貴的佩利特有機粘結劑。國外球團生 產膨潤土的用量一般不超過1%有的低達0.5-0.7%。綜上原因，目前我國球團礦的生產，鐵品位僅為6

4、2-63%很少超過65%勺， 最低的只有58%在鐵品位低的同時，往往SiO2含量高，有的高達8%使高爐渣 量大幅增加，把熱能都用在了化渣上，對高爐冶煉是十分不利的。為此采用高品位鐵精礦和優質的膨潤土是提高球團礦質量的基本條件。2）強度低且均勻性差國際上在海運和長途運輸的情況下，球團礦的抗壓強度要2500N個球；在直 接用于高爐煉鐵時，可低些2000N個球。但從現代大型高爐的實踐出發，球團 礦的強度應按2500N個球為合格標準，有時甚至要求更高。另外為了更好的體 現球團礦優越的冶金性能，在此必須特別強調球團強度的均勻性。按規定個數所 測得的強度，不但其平均值要附合要求，而且要看其中所測的每個強度

5、中2500N/ 個球所占的百分率。鏈篦機-回轉窯工藝生產的成品球團礦應在90%-95%豎爐球 團之所以質量較差，除了強度普遍偏低外，其中一個主要原因就是成品球團礦的 抗壓強度很不均勻，高的很高，有的高達3000N以上；低的很低，只有1000N左 右。強度偏低和不均勻對高爐煉鐵肯定會帶來很大的不利。3）粒級范圍大、粒徑偏大目前我國球團礦的粒度一般控制在8-16mm但實際上其大、小粒級范圍要大 的多。根據對造球和焙燒過程系統的試驗和研究得出：最佳的球團粒徑為 11-12mm為了充分發揮球形規則、粒度均勻對高爐料層結構帶來的優越性，成 品球團礦的粒徑范圍要縮小，總體粒度也要縮小。在北美所見球團礦的生

6、產，總 體上體現了“小而勻”4) 含粉率高、篩分指數差由于我國目前大部分球團廠用于球團生產的鐵精礦粒度較粗，一般0.074mm 粒級的僅有72%有的比此還粗。粗粒級多，對生球質量極為不利，而且粗顆粒 多沾附在表面。這些粗顆粒在運動中非常容易掉落。同時由于膨潤土的質量問題， 在升溫中可能產生的爆裂而產生粉粒，焙燒球團層內的含粉率升高，造成成品球 團礦含粉率高。含粉率高易在焙燒過程中產生結塊、結圈現象。為了防止這一現 象的產生，往往在操作中采取降低焙燒溫度來實現。這樣勢必使球團焙燒達不到 應有的最高焙燒溫度，而導致成品球團礦強度的下降。同時還同粉末含量多的原 因而影響焙燒球在冷卻機內的冷卻和進一步

7、氧化。粉末是球團礦生產的“大敵”因而一定要嚴格控制焙燒球團層內的含粉率是 強化生產和提高成品球團礦質量的一大關鍵。這一含粉率應控制在1.5%之內。生球質量好、焙燒球質量高，不但生產穩定，產量高，而且成品球團的轉鼓 指標和篩分指數都會有一個很大的改善。真正實現球團質量的“小” “勻” “凈”5 ) FeO含量高、還原性差高爐煉鐵為了更好利用爐內煤氣，充分發展間接還原，要求入爐鐵原料含FeO 量要低。相比于燒結礦，球團礦含FeC量低，這是一大優點。為此球團在焙燒過 程中必須得充分氧化，使球團礦FeC的含盡可能控制在1.0%以內。這樣不但有利 于球團礦還原性的改善，還有利于固結強度的提高。為了充分發

8、揮球團礦的冶煉優勢，為高爐煉鐵帶來更好的效益，對于目前球 團礦生產中的質量問題，必須采取有效的技術措施，不斷改善球團礦的質量。2.改進的方法和思路1)保證鐵精礦粉的質量，滿足造球要求。成品球團礦的質量和所用鐵精礦粉的質量有著極大的關系。特別是球團礦的 鐵品位，在很大程度上決定于鐵精礦的品位。對此，近年來隨著“提鐵降硅”在 選礦生產中的實施，鐵精礦的品位有了很大的提高。國產鐵精礦的品位都可達到 66.5%以上。鐵精礦的粒度也有了很大的改善。但是為了保證球團礦的質量，體 現其優越性，生產必須采用鐵品位高的鐵精礦。另外，鐵精礦的粒度和水分對造球的影響特別大。為了 “造好球”，鐵精礦的 細度應達到20

9、00cm/g ;水分也要合適。對于鐵精礦的細度和水分達不到要求的 球團生產廠，在工藝流程上必須設有可靠的磨礦和干燥設施。由于精礦的粒度對 造球質量起著至關重要的決定性作用，因而必須認真選擇好磨礦工藝。潤磨機工 藝對改善精礦的造球性能有較好的效果，但對改善粒度和精礦的比表面功效有 限。而且由于電耗高，事故較多影響作業，因而在較大規模的球團廠中很不適用。 高壓輥磨機對改善精礦的比表面有較大的作用，但也是有限的，一般講也僅在 400cm/g的水平。在有些原料來源較粗的情況下，為了確保精礦粒度的要求，有 必要采用成熟可靠的球磨工藝。另外為了保證造好球和料流的流暢，鐵精礦的干 燥也是必不缺少的。2 )“

10、造好球”。生球質量的好壞決定著球團焙燒的質量和產量。因而“造好球”也是球團生 產最基本、最關鍵的技術要領。造球技術在國外球團界也稱為是一項“藝術”。 除了水分的控制、造球機本身的性能好以外，造球工的技能、觀察操作水平和所 造生球的質量有著極為密切的關系。高水平的造球操作工造出的生球“小”而“勻” 且“凈”，球形好、產量高。3 ）篩好球、鋪好料。只有“篩好球”才能真正做到“小、勻、凈”。生球里夾帶的不合料在焙燒 過程變成粉末，這種粉末是球團焙燒的大敵，必須篩除、篩盡。在此同時把 生球鋪平、鋪齊，這樣就為焙燒過程的傳熱、傳質和料流的運動創造了良好的條 件。既避免了結塊的產生，又使料層具有良好的透氣

11、性。對球團礦生產的產、質 量的提高有著至關重要的作用。為了 篩好球'要有一個篩分工藝和良好的篩分設備。篩分工藝最好要有預 篩分和檢查篩分二道，這樣生球中的含粉率會顯著降低。同時在篩分過程生球的 落差要盡可能的縮小，防止生球強度的下降和二次破碎。篩分設備安裝角度要合 適，間隙正確，篩輥要嚴防沾料。為了提高篩分效率，要保證足夠的篩分面積。 為了鋪好球'設置梭式（或擺頭）布料機和寬皮帶是必不可少的。但是真正要 做到鋪料平整，必須采用由液壓缸推動的布料機和可調速的寬皮帶。4）優化熱工制度和風流系統。球團焙燒的熱工制度和風流系統是球團礦生產的核心技術。合格的生球進入 焙燒器以后，將嚴格按

12、照合理優化的升溫制度進行干燥、預熱、焙燒和冷卻完成 球團的固結和再氧化，成為質量合格的成品球團礦。在干燥階段要避免過濕層的 出現，使生球失去應有的強度而粉碎。同時也要防止升溫過快產生球的爆裂，而 產生粉末。在整個焙燒過程，理論上要求對每一個球的溫度、氣流和時間應是相 等的，這樣才能保證穩定的進行傳熱、傳質、傳動量。因而對豎爐而言應盡量設 法減少橫斷面上的溫差和使生球在爐內的運動均衡下移。對帶式機和鏈篦機而 言，爐罩內橫斷面上左右的氣流壓力和溫度的相同，防止由于管道阻損不一樣而 產生過大的偏差，而造成焙燒質量的差異和球團礦整體質量的下降。焙燒各階段 的溫度必須嚴格控制到位。特別是最終焙燒的溫度的

13、實現和停留時間，直接影響 到成品球的強度。對鏈篦機-回轉窯工藝，預熱段最終的溫度和入窯球的強度直 接相關。因而為了保證入窯球的強度，球團在預熱段所要求的高溫必須實現。入 窯球的強度好，在窯內焙燒運動就不再產生破碎和粉末。同時也可實現球團在窯 內均勻的翻滾，使球團礦的整體質量更上一層樓。在球團的冷卻階段，不但要有 足夠的風量以保證冷卻效果，同時要使球團得到最終的充分氧化。這樣也將進一 步降低成品球團的FeO的含量。鏈篦機-回轉窯和帶式焙燒球團生產工藝都有一套完善、有效的熱工制度和 風流系統。這也是球團生產的核心、關鍵技術。一個完美的熱工制度和風流系統 為生產優質球團礦提供了必要的保證，而且能最大

14、程度的利用好熱能，實現最低 的生產能耗，降低了球團礦生產的加工費用。熱工和風流技術在世界上已經過了 三十多年的發展和優化，已日趨完善。目前我國已投產的球團廠，在原料基本穩 定的情況下，應根據具體條件對熱工制度和風流系統進行測定，找出改進的方向 和措施，實現生產，管理和操作的最佳化。3 .效果1 ）針對目前球團礦生產中生產的存在著的質量問題，采取相關的技術措 施，必將使我國球團礦的質量達降到一個新的水平。進一步發揮球團礦優越的冶 金性能，為煉鐵生產創造更好的技術經濟指標。2 ）與此同時，球團生產的各項操作參數更為合理和優化，使能耗到最低， 有效的降低了生產加工費。在一般情況下，球團礦的生產需要熱值較高的燃料， 但是由于球團生產工藝有