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钢铁学院教案用纸
课程章节名称 项目七 铁矿粉造球
教学目的、要求 ●了解生产球团矿对原料的要求。能够识别各种原料，并能够判断原料的品质。了解铁精粉和膨润土的处理工艺。学会圆筒干燥机的操作。 ●掌握细物料造球的基本原理。了解球团生产对生球的质量要求。
重点 难点 1. 能够进行含铁原料的再磨、膨润土的加工处理及圆筒干燥机的操作。 2. 认识圆盘造球机的结构，掌握圆盘造球机的造球操作。 3. 掌握圆筒造球机造球的操作。
教学环节时间分配 4课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体
授课内容: 含铁原料 1.粒度 铁精粉的粒度组成要相对稳定。粒度细，铁精粉易于成球，球团强度高。但铁精粉粒度过细，磨矿过程能耗增加，生产费用增加，并且铁精粉脱水困难，需要干燥，使工艺复杂化。 2.水分 磁铁矿和赤铁矿精粉适宜的水分为7.5%～10.5%。 球团添加剂 1.黏结剂 黏结剂的作用，水、膨润土和有机黏结剂是常见的黏结剂，各有优劣。膨润土应用最广泛。 2.添加剂 添加剂的使用是为了改善球团的化学成分，特别是造渣成分，有些添加剂还具有黏结性，如石灰及钙镁化合物和返料等。生产中应用最多的添加剂主要有石灰石和消石灰，有时候白云石也作为补充的碱性添加剂使用，消石灰既是添加剂又是黏结剂。 燃料 球团生产使用的燃料主要有煤粉、重油、高炉煤气、焦炉煤气及其混合煤气等。 含铁原料的处理 1.含铁原料的再磨 分为干磨和湿磨两种。 工艺流程：如图7-1所示 设备：圆筒形磨机 介质：多为钢珠，也有钢棒或块矿。 意义：提高铁精粉的细度，改善铁精矿的表面形状，增加比表面积和表面活性，改善铁精矿粉的造球性能，降低膨润土的用量。 注意：当含铁原料为赤铁矿、褐铁矿或混合矿，以及外购铁矿石为主时，宜采用干磨。 2.含铁原料的干燥 设备：圆筒干燥机。 结构：主要部件是筒体，筒体上装有齿轮带动筒体回转，筒体两端是密封装置，防止粉尘泄漏，筒体前后设有加料与卸料装置，如图7-2所示。 工作原理：物料因筒体的旋转而不断翻动和推进，气体以一定的速度流过筒体，完成传热过程。由于物料不断翻动，气体不断和新物料层接触，从而加速了物料的干燥速度。 干燥方法：一种是将铁精粉或混合料全部经干燥机干燥至造球适宜的水分，另一种是将部分精矿粉干燥后，与其他未经干燥的铁精粉配合使用。 3.干燥工艺要求 4.圆筒干燥机的操作 膨润土的处理 对膨润土的加工处理：破碎（或碾压）→干燥→磨细。 要求：为保证膨润土的活性，干燥温度不超过150℃，平均自然水分由30%干燥到7%～8%。在干燥之后或干燥过程中，将膨润土磨细，粒度小于0.074mm的不小于99%。膨润土的运输应采用密封容器，如槽式卡车、装袋运输等。膨润土的用量在国外一般为0.5%～2%，国内为2%～5%。处理后的原料经配料、混匀后进行造球，配料和混匀工艺与烧结相似，不再赘述。 造球目标 1）合适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）满足生球质量的要求即生球的抗压强度、落下强度和破裂温度。每个生球的抗压强度湿球不小于90N/个，干球不小于450N/个，落下强度自500mm高度落到钢板上不小于4次，破裂温度应大于400℃。 细磨物料造球的基本原理 1.水分在造球过程中的存在形态和作用 水在物料中的存在形式发生变化:吸附水→薄膜水→毛细水→重力水。 2.混合料成球原理 混合料滚动成球过程分为三个阶段进行，即形成母球→母球长大→生球密实，三个阶段主要靠加水润湿和滚动产生的机械作用力来实现的。 物料在圆盘造球机内的运动状态 1.工作特点 物料形成有规律的运动，粒度不同的球能沿不同的轨迹运动。 2.运动状态 如图7-4所示。圆盘造球机内不同粒度物料运动轨迹为不规则的螺旋线，螺旋线的每一圈都可以分为上升和下降部分。由于不同直径的小球的脱离角不同，下降部分大球的脱离角较大，先向下滚。因此在盘面上能按粒度大小分级，见图（a）。上升部分顺着盘面垂直的方向，从盘面到盘底，球由大到小分布，圆盘表面的球粒度最大，最底层为粉料，见图（b）。 3.四个区域 母球区，长球区，成球区，排球区。 圆盘造球机的结构 圆盘造球机由圆盘、齿圈、主轴、端盖、传动装置、机座、刮刀装置、洒水喷嘴（角度可调整）、液压装置以及支撑架和溜料板等组成。圆盘和刮刀装置可以变频调速;圆盘造球机的倾角在45°～60°范围内调节;圆盘转速由原料特性、生球粒度和圆盘直径等决定。其生产能力与圆盘直径的2～2.5次方成正比。 圆盘造球机工艺流程 经混合调湿机混匀的混合料，通过皮带混合机向圆盘造球机供料。混合料进入圆盘内，受圆盘粗糙的底部提升力与物料间摩擦力的作用，随圆盘转动，物料被提升到最高点，小料球受刮板阻挡而被迫向下滚动，在下落过程中黏结周围粉矿长大。小球长大后离开圆盘底，被提升的高度不断降低，当生球粒度达到一定大小时，生球会越过圆盘边，从圆盘排出。 加水和加料方法 加水原则：滴水成球，雾水长大，无水密实。加水加料方法如图7-9。 圆盘造球机的操作 1）控制混合料给料量圆盘内生球粒度大于规定要求且不出球盘时，需增加给料量。 2）根据造球机内生球状况调节给水方法和给水量。形不成母球时，将球盘内加水位置，选在母球区，开加水节门1/5圈观察球盘内成球状况，3～5min后，根据盘内成球状况，按上述调节量调节加水量，直至球盘内生球达到规定要求。 3）根据生球状况判断原料配比并及时反馈信息。若出现整盘小球、整盘大球或生球不出球时，应及时检查混合料中膨润土配加量和混合料水分，发现膨润土过多、过少或水分过大、过小时，应及时向主控室反馈并进行调整。 圆盘造球机操作应注意的问题 物料在圆筒造球机里的运动状态 滚动状态，瀑布状态和封闭环形状态。 圆筒造球机的结构 它有一个内壁光滑稍微倾斜的旋转圆筒;筒体上方设有洒水管和刮刀，刮刀可做往复运动;筒体上箍有齿圈和滚圈;滚圈与基座上的托轮接触用以支撑筒体;齿圈与传动装置的小齿轮啮合以实现圆筒的旋转;筒体前后分别设有给料和排球装置。 圆筒造球机的工艺流程 圆筒造球机在造球过程中不能自动分级，排料时需要经过筛分才能得到合适粒度的生球。常见的生球筛主要有振动筛和辊筛，振动筛正逐渐被辊筛取代。 主要工艺参数： 1）长径比（圆筒长度 L和直径D之比） 一般为2.5～3.5; 2）圆筒转速 因物料的差异而不同，一般为临界转速的25%～45%; 3）圆筒的倾角 决定物料在圆筒内的停留时间，直接影响生球质量和产量，一般为6°； 4）给料量 与圆筒的倾角有关。一般圆筒造球机的填充率为5%; 5）刮刀 用来刮落黏附筒壁的散料。
课堂讨论 比较圆筒造球机和圆盘造球机的异同
课外思考、练 习及作业题 课后习题
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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