《燒結(jié)與團(tuán)球操作 》配套PPT課件
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鋼鐵學(xué)院教案用紙
課程章節(jié)名稱
項目七 鐵礦粉造球
教學(xué)目的、要求
●了解生產(chǎn)球團(tuán)礦對原料的要求。能夠識別各種原料，并能夠判斷原料的品質(zhì)。了解鐵精粉和膨潤土的處理工藝。學(xué)會圓筒干燥機(jī)的操作。
●掌握細(xì)物料造球的基本原理。了解球團(tuán)生產(chǎn)對生球的質(zhì)量要求。
重點
難點
1. 能夠進(jìn)行含鐵原料的再磨、膨潤土的加工處理及圓筒干燥機(jī)的操作。
2. 認(rèn)識圓盤造球機(jī)的結(jié)構(gòu)，掌握圓盤造球機(jī)的造球操作。
3. 掌握圓筒造球機(jī)造球的操作。
教學(xué)環(huán)節(jié)時間分配
4課時
教學(xué)手段、教學(xué)方法和實施步驟
多媒體
授課內(nèi)容:
一、 含鐵原料
1.粒度
鐵精粉的粒度組成要相對穩(wěn)定。粒度細(xì)，鐵精粉易于成球，球團(tuán)強(qiáng)度高。但鐵精粉粒度過細(xì)，磨礦過程能耗增加，生產(chǎn)費用增加，并且鐵精粉脫水困難，需要干燥，使工藝復(fù)雜化。
2.水分
磁鐵礦和赤鐵礦精粉適宜的水分為7.5%～10.5%。
二、 球團(tuán)添加劑
1.黏結(jié)劑
黏結(jié)劑的作用，水、膨潤土和有機(jī)黏結(jié)劑是常見的黏結(jié)劑，各有優(yōu)劣。膨潤土應(yīng)用最廣泛。
2.添加劑
添加劑的使用是為了改善球團(tuán)的化學(xué)成分，特別是造渣成分，有些添加劑還具有黏結(jié)性，如石灰及鈣鎂化合物和返料等。生產(chǎn)中應(yīng)用最多的添加劑主要有石灰石和消石灰，有時候白云石也作為補(bǔ)充的堿性添加劑使用，消石灰既是添加劑又是黏結(jié)劑。
三、 燃料
球團(tuán)生產(chǎn)使用的燃料主要有煤粉、重油、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣及其混合煤氣等。
四、 含鐵原料的處理
1.含鐵原料的再磨
分為干磨和濕磨兩種。
工藝流程：如圖7-1所示
設(shè)備：圓筒形磨機(jī)
介質(zhì)：多為鋼珠，也有鋼棒或塊礦。
意義：提高鐵精粉的細(xì)度，改善鐵精礦的表面形狀，增加比表面積和表面活性，改善鐵精礦粉的造球性能，降低膨潤土的用量。
注意：當(dāng)含鐵原料為赤鐵礦、褐鐵礦或混合礦，以及外購鐵礦石為主時，宜采用干磨。
2.含鐵原料的干燥
設(shè)備：圓筒干燥機(jī)。
結(jié)構(gòu)：主要部件是筒體，筒體上裝有齒輪帶動筒體回轉(zhuǎn)，筒體兩端是密封裝置，防止粉塵泄漏，筒體前后設(shè)有加料與卸料裝置，如圖7-2所示。
工作原理：物料因筒體的旋轉(zhuǎn)而不斷翻動和推進(jìn)，氣體以一定的速度流過筒體，完成傳熱過程。由于物料不斷翻動，氣體不斷和新物料層接觸，從而加速了物料的干燥速度。
干燥方法：一種是將鐵精粉或混合料全部經(jīng)干燥機(jī)干燥至造球適宜的水分，另一種是將部分精礦粉干燥后，與其他未經(jīng)干燥的鐵精粉配合使用。
3.干燥工藝要求
4.圓筒干燥機(jī)的操作
五、 膨潤土的處理
對膨潤土的加工處理：破碎（或碾壓）→干燥→磨細(xì)。
要求：為保證膨潤土的活性，干燥溫度不超過150℃，平均自然水分由30%干燥到7%～8%。在干燥之后或干燥過程中，將膨潤土磨細(xì)，粒度小于0.074mm的不小于99%。膨潤土的運輸應(yīng)采用密封容器，如槽式卡車、裝袋運輸?shù)?。膨潤土的用量在國外一般?.5%～2%，國內(nèi)為2%～5%。處理后的原料經(jīng)配料、混勻后進(jìn)行造球，配料和混勻工藝與燒結(jié)相似，不再贅述。
六、 造球目標(biāo)
1）合適的粒度和水分生球水分的控制因原料的不同而不同，一般在8%左右，粒度的控制一般在9～16mm。
2）滿足生球質(zhì)量的要求即生球的抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度和破裂溫度。每個生球的抗壓強(qiáng)度濕球不小于90N/個，干球不小于450N/個，落下強(qiáng)度自500mm高度落到鋼板上不小于4次，破裂溫度應(yīng)大于400℃。
七、 細(xì)磨物料造球的基本原理
1.水分在造球過程中的存在形態(tài)和作用
水在物料中的存在形式發(fā)生變化:吸附水→薄膜水→毛細(xì)水→重力水。
2.混合料成球原理
混合料滾動成球過程分為三個階段進(jìn)行，即形成母球→母球長大→生球密實，三個階段主要靠加水潤濕和滾動產(chǎn)生的機(jī)械作用力來實現(xiàn)的。
八、 物料在圓盤造球機(jī)內(nèi)的運動狀態(tài)
1.工作特點
物料形成有規(guī)律的運動，粒度不同的球能沿不同的軌跡運動。
2.運動狀態(tài)
如圖7-4所示。圓盤造球機(jī)內(nèi)不同粒度物料運動軌跡為不規(guī)則的螺旋線，螺旋線的每一圈都可以分為上升和下降部分。由于不同直徑的小球的脫離角不同，下降部分大球的脫離角較大，先向下滾。因此在盤面上能按粒度大小分級，見圖（a）。上升部分順著盤面垂直的方向，從盤面到盤底，球由大到小分布，圓盤表面的球粒度最大，最底層為粉料，見圖（b）。
3.四個區(qū)域
母球區(qū)，長球區(qū)，成球區(qū)，排球區(qū)。
九、 圓盤造球機(jī)的結(jié)構(gòu)
圓盤造球機(jī)由圓盤、齒圈、主軸、端蓋、傳動裝置、機(jī)座、刮刀裝置、灑水噴嘴（角度可調(diào)整）、液壓裝置以及支撐架和溜料板等組成。圓盤和刮刀裝置可以變頻調(diào)速;圓盤造球機(jī)的傾角在45°～60°范圍內(nèi)調(diào)節(jié);圓盤轉(zhuǎn)速由原料特性、生球粒度和圓盤直徑等決定。其生產(chǎn)能力與圓盤直徑的2～2.5次方成正比。
十、 圓盤造球機(jī)工藝流程
經(jīng)混合調(diào)濕機(jī)混勻的混合料，通過皮帶混合機(jī)向圓盤造球機(jī)供料?；旌狭线M(jìn)入圓盤內(nèi)，受圓盤粗糙的底部提升力與物料間摩擦力的作用，隨圓盤轉(zhuǎn)動，物料被提升到最高點，小料球受刮板阻擋而被迫向下滾動，在下落過程中黏結(jié)周圍粉礦長大。小球長大后離開圓盤底，被提升的高度不斷降低，當(dāng)生球粒度達(dá)到一定大小時，生球會越過圓盤邊，從圓盤排出。
十一、 加水和加料方法
加水原則：滴水成球，霧水長大，無水密實。加水加料方法如圖7-9。
十二、 圓盤造球機(jī)的操作
1）控制混合料給料量圓盤內(nèi)生球粒度大于規(guī)定要求且不出球盤時，需增加給料量。
2）根據(jù)造球機(jī)內(nèi)生球狀況調(diào)節(jié)給水方法和給水量。形不成母球時，將球盤內(nèi)加水位置，選在母球區(qū)，開加水節(jié)門1/5圈觀察球盤內(nèi)成球狀況，3～5min后，根據(jù)盤內(nèi)成球狀況，按上述調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)加水量，直至球盤內(nèi)生球達(dá)到規(guī)定要求。
3）根據(jù)生球狀況判斷原料配比并及時反饋信息。若出現(xiàn)整盤小球、整盤大球或生球不出球時，應(yīng)及時檢查混合料中膨潤土配加量和混合料水分，發(fā)現(xiàn)膨潤土過多、過少或水分過大、過小時，應(yīng)及時向主控室反饋并進(jìn)行調(diào)整。
十三、 圓盤造球機(jī)操作應(yīng)注意的問題
十四、 物料在圓筒造球機(jī)里的運動狀態(tài)
滾動狀態(tài)，瀑布狀態(tài)和封閉環(huán)形狀態(tài)。
十五、 圓筒造球機(jī)的結(jié)構(gòu)
它有一個內(nèi)壁光滑稍微傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒;筒體上方設(shè)有灑水管和刮刀，刮刀可做往復(fù)運動;筒體上箍有齒圈和滾圈;滾圈與基座上的托輪接觸用以支撐筒體;齒圈與傳動裝置的小齒輪嚙合以實現(xiàn)圓筒的旋轉(zhuǎn);筒體前后分別設(shè)有給料和排球裝置。
十六、 圓筒造球機(jī)的工藝流程
圓筒造球機(jī)在造球過程中不能自動分級，排料時需要經(jīng)過篩分才能得到合適粒度的生球。常見的生球篩主要有振動篩和輥篩，振動篩正逐漸被輥篩取代。
主要工藝參數(shù)：
1）長徑比（圓筒長度 L和直徑D之比） 一般為2.5～3.5;
2）圓筒轉(zhuǎn)速 因物料的差異而不同，一般為臨界轉(zhuǎn)速的25%～45%;
3）圓筒的傾角 決定物料在圓筒內(nèi)的停留時間，直接影響生球質(zhì)量和產(chǎn)量，一般為6°；
4）給料量 與圓筒的傾角有關(guān)。一般圓筒造球機(jī)的填充率為5%;
5）刮刀 用來刮落黏附筒壁的散料。
課堂討論
比較圓筒造球機(jī)和圓盤造球機(jī)的異同
課外思考、練
習(xí)及作業(yè)題
課后習(xí)題
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