冷壓球團(tuán)原理基本概念

冷壓球團(tuán)是將細(xì)磨精礦制成能滿(mǎn)足冶煉壓球的塊狀物料的一個(gè)加工過(guò)程，即在一定壓力下，使粉末物料在模型中受壓成為具有一定形狀、尺寸、密度的輕度的塊狀物料。成塊后一般還需要經(jīng)過(guò)相應(yīng)的固結(jié)，使之成為具有較高強(qiáng)度的團(tuán)塊。其過(guò)程為:將準(zhǔn)備好的原料(細(xì)磨精礦或其他細(xì)磨粉狀物料，添加劑或粘結(jié)劑等)，按一定比例經(jīng)過(guò)配料、混勻，由球團(tuán)設(shè)備制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙燒或其他方法使其發(fā)生一些列的物理化學(xué)變化而硬化團(tuán)結(jié)。它所得到的產(chǎn)品稱(chēng)之為球團(tuán)礦。在由粉料配以固體還原及(煤粉和焦粉等)于適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑充分混合后，經(jīng)壓球機(jī)壓制而成的一種含碳的小球或含碳的冷壓球團(tuán)，稱(chēng)為含碳球團(tuán)。在以煤代焦的技術(shù)中，含碳球團(tuán)備受關(guān)注。

在球團(tuán)礦制備過(guò)程中，物料不僅由于粒子密集而發(fā)生物理性質(zhì)(密度、孔隙度、形狀、大小和機(jī)械強(qiáng)度等)上的變化，而且也發(fā)生了化學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)(化學(xué)成分、還原性、還原膨脹性、低溫還原粉化性能、高溫還原軟化性能、熔滴性性能等)上的變化，從而使物料的冶金性能能得到改善。

冷壓球團(tuán)是將細(xì)磨物料在機(jī)械力和毛細(xì)力作用下形成一定粒度的生球，生球質(zhì)量受原來(lái)哦種類(lèi)、物化特性、粘結(jié)劑種類(lèi)和用量，壓球設(shè)備的工藝參數(shù)和操作等因素的影響。細(xì)磨物料在成球過(guò)程中，粘結(jié)劑在此過(guò)程中的作用是改善物料的成球性，提高生球內(nèi)顆粒之間的分子粘結(jié)力，以便提高生球的強(qiáng)度。例如粘結(jié)劑佩利多，它溶于水形成一種粘性溶液，包裹在顆粒表面，物料顆粒接觸時(shí)呈"薄膜狀"連接鍵，因而使生球具有較高的強(qiáng)度。

水分在細(xì)磨物料中的形態(tài)分為分子水、毛細(xì)水和重力水。分子水又分為吸附水和薄膜水，吸附水的性質(zhì)與一般液體水的性質(zhì)有很大的差別，它沒(méi)有溶解鹽類(lèi)的能力，也沒(méi)有從一個(gè)顆粒直接轉(zhuǎn)移到另一個(gè)顆粒的能力，它的轉(zhuǎn)移只能以水蒸氣方式進(jìn)行。當(dāng)固體顆粒表面達(dá)到最大吸附水層后，再進(jìn)一步潤(rùn)濕顆粒時(shí)，在吸附水的周?chē)托纬杀∧に?。礦粒見(jiàn)距離約小，薄膜水的粘滯性就越大，礦粒就越不容易發(fā)生相對(duì)的移動(dòng)。對(duì)生球來(lái)說(shuō)，生球的強(qiáng)度就越好當(dāng)細(xì)磨物料超過(guò)最大分子結(jié)合力時(shí)，物料層中就出現(xiàn)毛細(xì)水。物料的成球速度就決定于毛細(xì)水的遷移速度。當(dāng)細(xì)磨物料層完全為水所飽和，即超過(guò)最大毛細(xì)水含量之后，超過(guò)的水分子不能為毛細(xì)管引力所保持，而受重力的支配，這種水就叫重力水，重力水在成球過(guò)程中是有害的。

生球在干燥過(guò)程中，生球表里會(huì)發(fā)生濕度差，從而引起表里收縮不均勻，便產(chǎn)生盈利，使球山上裂紋，影響其輕度。同時(shí)生球在干燥過(guò)程中生球內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，若蒸汽不能及時(shí)擴(kuò)散到生球表面，球內(nèi)蒸汽壓增大，就會(huì)爆裂。生球干燥必須在不爆裂的條件下進(jìn)行，其干燥的速度與干燥需要的時(shí)候，取決于下列因素:干燥介質(zhì)的溫度與流速、生球的結(jié)構(gòu)與初始溫度、生球的粒度、球?qū)拥母叨群吞砑觿┑姆N類(lèi)和數(shù)量等。

構(gòu)成生球原料的顆粒愈細(xì)，生球愈致密，則生球的爆裂溫度就愈低。因細(xì)粒原料構(gòu)成的球，其內(nèi)部毛細(xì)管孔徑非常小，水分遷移慢，容易形成干殼，內(nèi)部蒸汽擴(kuò)散阻力也大，因此，對(duì)這種球必須在較低的溫度下進(jìn)行干燥，在球團(tuán)生產(chǎn)中干燥強(qiáng)度是非常重要的。因此，往往用細(xì)粒顆粒造球，通過(guò)添加粘結(jié)劑來(lái)提高生球爆裂溫度，添加粘結(jié)劑是提高生球爆裂溫度的有效措施。

球團(tuán)礦是種高效的造塊方法，無(wú)論是在高爐、轉(zhuǎn)爐火電爐中球團(tuán)礦都能使用。球團(tuán)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于有色冶金、煤炭工業(yè)、化工、水泥、耐火材料、建筑材料等。近幾十年來(lái)，世界各國(guó)大力采用球團(tuán)方法處理鋼鐵廠(chǎng)廢棄物料，應(yīng)用于煉鐵或煉鋼，采用含鐵和含碳物料混合物生產(chǎn)含碳球團(tuán)。球團(tuán)礦其主要優(yōu)點(diǎn)如下:

1.粉礦粒度最大可用10mm，不需要進(jìn)行破碎;

2.能耗低，無(wú)環(huán)境污染;

3.適合大規(guī)模生產(chǎn);

4.球團(tuán)礦呈球形，粒度均勻，在電爐冶煉中爐料有良好的透氣性;

5.還原性能好;

6.在多次運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)輸條件下破碎較少。

作為球團(tuán)方法之一的冷壓球團(tuán)法，在錳粉礦處理中，由于今年錳礦資源的貧化，粉精礦比例日趨增大，不管是在資源有效利用方面還是其他方面，都具有其他方法所不具有的優(yōu)勢(shì)。

1.規(guī)模靈活、建設(shè)投資適中;

2.有利于提高產(chǎn)品品質(zhì)和降低電耗;

3.可制備內(nèi)含有還原劑的含碳球團(tuán)，提高生產(chǎn)效率。

球團(tuán)的生產(chǎn)工藝主要是原料的準(zhǔn)備、配料，混合和造球(對(duì)輥壓球機(jī))。金屬粉礦的壓制生產(chǎn)球團(tuán)的過(guò)程可以看成是連續(xù)成型過(guò)程。它開(kāi)始于粉礦被咬入的截面，結(jié)束于兩軋輥中心聯(lián)線(xiàn)的軋出斷面。粉礦的造球過(guò)程主要是靠粉礦與對(duì)輥表面之間的摩擦力作用以及粉礦顆粒間的內(nèi)摩擦和粘結(jié)劑作用使粉礦被連續(xù)咬入并成型。

對(duì)于冷固結(jié)球團(tuán)，通常采用的壓球團(tuán)機(jī)對(duì)輥車(chē)成型機(jī)，它由一個(gè)加料箱和兩個(gè)對(duì)輥型輪組成。在兩個(gè)對(duì)輥型輪中，一個(gè)是固定型輪，另一個(gè)是加壓型輪。成球混合料經(jīng)加料箱在A處加入到球窩內(nèi)，隨著型輪轉(zhuǎn)動(dòng)，球窩內(nèi)的物料在B處進(jìn)行預(yù)壓，到C處進(jìn)行最終壓制，壓制好的球團(tuán)處D處和E處脫模，從球窩中脫出。