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铁矿球团的基本概念

作者:1 发布时间:1970-01-01 文字大小:【大】【中】【小】

铁矿球团的基本概念
    
一、团矿的概念
    人造富矿可以分为烧结和团矿两类;烧结适用于粒度较粗的富矿粉造块,团矿则适合粒度极细的铁精矿成型。团矿又分为压团和球团两类。压团是通过对铁精矿加压成型的方法,使粉料成为具有一定形状和尺寸、密度和强度的团块,然后再经过焙烧固结,使它的机械强度和热稳定性能够满足高炉的要求。五十年代以前,我国的鞍山和本溪钢铁公司曾经生产过这种团矿,由于它的生产效率低,形状和尺寸对于高炉冶炼并不理想,而逐渐被淘汰。球团矿靠滚动成型,直径一般在10毫米左右,粒度均匀。经过焙烧固结,具有足够的机械强度,不仅满足高炉冶炼过程的要求,而且可以经历长途运输和长期贮存。与烧结矿相比,由于固结机理不同,球团矿可以使用品位很高的铁精矿,对SiO2的含量没有要求,从而有可能使高炉的渣量降低到更低的水平。
    球团矿不仅可供高炉炼铁使用,而且可以做为炼钢的辅助原料。经过预还原的金属化球团矿是电炉炼钢的理想原料。球团矿的种类很多,根据固结机理的不同,可分为下列两类:
    1、高温固结
    ⑴、氧化焙烧球团矿——供高炉炼铁及炼钢
    ⑵、金属化球团矿——供电炉炼钢
    ⑶、钠化球团矿——目的在提取矿石中的钒
    ⑷、氯化球团矿——回收矿石中的有色金属
    2、常温固结
    ⑴、水泥冷结球团矿
    ⑵、热液法固结球团矿
    ⑶、碳酸化固结球团矿
    ⑷、锈结球团矿
    现在氧化焙烧球团矿和烧结矿一样,已成为铁精矿造块的主要方式和现代高炉炼铁的主要原料。
    二、球团矿的发展
    早在1912年瑞典人安德逊就提出了用精矿粉生产球团矿,但当时这种造块德方法实用价值不大,故未引起人们的重视。三十年代在美国、德国和苏联曾进行过一些铁矿粉球团的研究,第二次世界大战后期,美国对球团矿进行了认真的研究,1944—1946年间发表了一批研究成果,从此世界上许多国家开始了球团矿的实验研究。瑞典于1947年建成了日产球团矿7吨的试验装置,随后日产100吨的工厂于19501952年建成投产。
    美国于1948年开始,在设计能力为年产球团矿20万吨的工厂中做工业性试验,并经过高炉冶炼试验,证明球团矿的冶金性能良好。50年代初开始了大型球团矿厂的建设。1955年以前,竖炉为焙烧球团矿的主要设备,它具有设备简单的特点,但生产能力小;1955年以后,生产能力强大的带式焙烧机投入了生产,从而使球团矿的生产迅速发展。
世界上另一个发展球团矿较早的国家是加拿大。1955年便建成了年产50万吨球团矿的竖炉工厂。1956年第一台带式焙烧机投入生产。年产量为100万吨。
    球团矿在瑞典、美国和加拿大取得成功以后,苏联、法国、西德等相继结合本国德情况,开展了实验研究,并制订出更完善的工艺流程。现在全世界球团矿的年产量在三亿吨左右,主要集中在美国和加拿大,以及苏联、瑞典、巴西等国。
    世界上最早的球团矿为酸性球团矿。为了改善造球,配料中除铁精矿外只有1%左右的皂土。到目前它在全世界球团矿总产量中仍占绝大比重。近几年高炉工作者在实践中发现,虽然它含铁品位高,冶炼时渣量较少,但其高温冶金性质不及自熔性烧结矿。为此瑞典人提出了镁橄榄石球团矿,苏联和日本研究并生产了溶剂性球团矿。日本加古川厂于七十年代用配加木屑的办法,增加球团矿的气孔度,以改善其还原性,收到了预期的效果,并给人以启示。加拿大于近几年研究在球团矿的原料中配加焦粉,生产自熔性球团矿,不仅提高了球团矿的气孔度,而且可以提供热能,以补偿由于溶剂分解而带来的燃料额外消耗。生产实践表明,配加1%焦粉,可使球团矿的气孔度提高到3032%,节省重油25%左右。
    早在1955年,我国便开始做球团矿的研究,1957年以前只有团矿,即将铁精矿配以少量消石灰,加压成型,类似方砖,每块重约8千克,排列在台车上,送入隧道窑中焙烧固结。1958年鞍山钢铁公司在隧道窑焙烧团矿的基础上,进行技术改造,生产出我国的第一批球团矿,供高炉及平炉使用。1965年至1985年间,球团矿生产有较大发展,在一些中型钢铁厂里,先后建成了12座竖炉,济南钢铁厂发明了烘干床和导风墙,对竖炉进行了技术改造,从而把竖炉生产提高到一个新的水平。1973年从日本和西德引进的一台164m2带式焙烧机投入生产。设计年产球团矿110万吨 。此外近几年来还有几套小型的链篦机——回转窑系统建成投产。我国铁矿资源的特点是贫矿多,复合矿石多,因而经过选矿得到的细粒度铁精矿,更适合于生产球团矿。况且目前许多高炉全部使用烧结矿,经济技术未必合理,所以球团矿在我国必将有所发展。