竖炉球团法生产流程及耐火材料配置
球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程。其过程为：将准备好的原料（细磨精矿或其它含铁料，添加剂或黏结剂等）按一定的比例配料均匀，在造球机上经过滚动造成一定粒度的生球，然后采用干燥和焙烧或其他方法，使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结，这一过程就叫球团过程，这一方法称为球团法。他所得到的产品就被称作球团矿。
一、球团的主要生产工艺
1 工艺流程：生产球团用的铁精粉和膨润土进场储存于精粉料场和膨润土仓库，使用时，精粉有轮式装载机装入精粉矿仓，膨润土由人工加入膨润土矿仓，按合理配比配料，配合料经圆通烘干机混均后，有胶带输送机输送至润磨机进行混均和再磨，混均后的混合料再有胶带机输送至造球室缓冲料仓，皮带机给入圆盘造球机造球，生球经圆辊筛筛分，不合格的生球筛除，返回造球室混合料仓重新造球。合格料球均匀分布到链篦机篦床上，经干燥、预热后，预热球经过铲料板、溜槽进入竖窑。氧化焙烧后的球团矿卸入环冷机鼓风冷却，冷却后的成品球经胶带输送机送至成品料场，有汽车运至高炉料场。
2竖炉球团生产工艺及设备组成 ： 竖炉生产球团工艺由配料、烘干、润磨、造球、焙烧、冷却6大环节组成，所需设备包括配料系统、润磨系统、造球系统、烘干系统、竖炉焙烧系统、以及辅助的煤气站、风机系统、循环系统、除尘及脱硫系统和熟球冷却系统组成。具体工艺要求如下：
根据用户要求，普通磁铁精矿（100%）要求品位63以上，矿粉细200目85%以上，和膨润土（1%±0.2）混合料水份控制在6%--7%，为造球做好准备。
造球通常是在圆盘成球盘造球机上进行。矿粉借组于水在其中的毛细作用形成球核；球核在物料中不断滚动，粘附物料，球体越来越大，越来越密实。矿粉间借分子水膜维持牢固的粘结。采用亲水性好、粒度细（0.044MM的矿粉应占总量的90%以上》，比表面积大和接角条件好的矿粉，加适当的水分，添一定数量的粘结剂（皂土、消石灰、生石灰等），可以获得有足够强度的生球。
将合格的生球送入竖炉进行焙烧，经过干燥（300-600°C）和预热（600-900°C）后在氧化气氛中焙烧，焙烧是球团固结的主要阶段。球团固结过程中，焙烧温度一般是1000-1100°C。焙烧后的球团由链板机送入带冷机进行冷却，然后送入熟球场堆放，完成球团生产。 辅助设施介绍：煤气站消耗型煤生产煤气，供烘干和竖炉焙烧使用：风机系统负责给竖炉提高足够的冷却风和煤气助燃风，产生的废气从竖炉顶部用抽风机抽出，经除尘和脱硫处理后经烟尘达标排放；循环水冷却系统由水泵向竖炉大小水梁提供冷却水，保证竖炉正常运行。
二、12㎡球团竖炉工艺介绍例1（利用系数6.3t/m2·h，年产酸性球团矿60万t）
（一）．配料工艺介绍：
配料料仓布局，膨润土（1#和2#仓）铁精粉（3#-7#仓）由东向西一字排列。
2.原料入仓方式，袋装膨润土使用小型电动吊车起吊至料仓上方，包装袋下部开口，膨润土直接装入料仓。吊车配备电子吊钩称，在起吊入仓时分别对每袋膨润土计量并记录，每班汇总数量上报厂部；铁精粉使用装载机车辆运输入仓。
3.原料计量方式，配料室每个料仓下料口配备圆盘给料机和电子计量皮带秤，按照配比调整出料量，并记录数值。
4.原料经过配料皮带机输送到烘干混合机。
（二）．烘干混合工艺介绍：
1.混合的目的，使不同种类原料水分、粒度、成分等指标充分混合，得到均一稳定的造球原料。
2.烘干的目的，原料进场水份高低不同，为稳定造球原料水分在（7.5±0.5%）区间，使用烘干炉煤气与空气混合燃烧产生高温进入烘干气体，控制调整混合料水分。
3.烘干混合后的原料经过烘干皮带机输送到造球室。
（三）．造球工艺介绍：
1.设备布局，1#，2#造球室分别对应1#，2#竖炉。1#，2#造球室各3个造球盘，每个造球盘上方对应混合料仓和给料皮带。
2.造球原理，铁精粉被水润湿在滚动过程中靠毛细引力、分子引力、摩擦力等作用形成一定粒度的生球，并使生球具有一定强度能够入炉焙烧。
3.生球团经过生球皮带机输送到辊式筛分机。
（四）．辊式筛分机介绍：
1.筛分原理，通过调整相临圆辊之间的距离，把整个筛分机辊面分成Ф＜9mm，9-16mm和＞16mm三个区域。生球经过筛面时不同直径的生球被筛分三级，Ф9-16mm粒级入炉焙烧，Ф＜9mm和＞16mm粒级不合格生球由返料皮带机输送返回造球室。（粒级区间可按实际生产调整）
2.合格生球经过生球皮带机输送到竖炉布料。
（五）．竖炉焙烧工艺介绍：
1.布料工艺，合格生球通过往复梭式布料车均匀铺在“人”字型烘干床上。
2.焙烧工艺，生球由炉顶向下经过烘干→预热→焙烧→均热→冷却过程。
3.红热球团由振动卸料机和链板机输送到带式冷却机。
（六）．成品冷却系统介绍：
1.带式冷却机，台车底部为通风篦板，按冷却需求开启4台鼓风机。带冷机排矿温度≤150℃。
2.成品球团经过成品皮带机输送至高炉或汽运落地库存。
（七）．脱硫系统介绍：
1.脱硫原理，制备消石灰CaO+H2O→Ca(OH)2
烟气脱硫SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O
2.系统流程,烟气→电除尘→风机→石灰浆液逆流喷淋→浆液真空过滤→脱硫石膏排出。
三、以唐山建龙生产工艺流程为例2
四、12m²球团竖炉窑耐火材料配置
| 序 号 |
使用部位 | 产品名称 | 砖号 | 规格 | 标准 | 数量K | 单重 kg | 重量 T |
| 1 | 导风墙 | 异型砖 | 1 | 半锆质 | LZr-65 | 1 | 110 | 0.11 |
| 异型砖 | 2 | 半锆 | LZr-65 | 14 | 114 | 1.596 | ||
| 异型砖 | 3 | 半锆 | LZr-65 | 1 | 115 | 0.115 | ||
| 异型砖 | 4 | 半锆 | LZr-65 | 7 | 98 | 0.686 | ||
| 异型砖 | 5 | 半锆 | LZr-65 | 98 | 98 | 9.604 | ||
| 异型砖 | 6 | 半锆 | LZr-65 | 7 | 101 | 0.707 | ||
| 异型砖 | 7 | 半锆 | LZr-65 | 1 | 110 | 0.11 | ||
| 异型砖 | 8 | 半锆 | LZr-65 | 14 | 116 | 1.624 | ||
| 异型砖 | 9 | 半锆 | LZr-65 | 1 | 116 | 0.116 | ||
| 异型砖 | 10 | 半锆 | LZr-65 | 120 | 100 | 12.00 | ||
| 异型砖 | 11 | 半锆 | LZr-65 | 30 | 62 | 1.86 | ||
| 火口直型砖 | 12 | 半锆 | LZr-65 | 20 | 44 | 0.88 | ||
| 盖板砖 | 13 | 半锆 | LZr-65 | 7 | 116 | 0.812 | ||
| 盖板砖 | 14 | 半锆 | LZr-65 | 2 | 126 | 0.252 | ||
| 小计 | 30.47 | |||||||
| 2 | 炉墙下部 | 高铝砖 | G-2 | Lz-55 | 6968 | 9.1 | 63.55 | |
| 粘土隔热砖 | Tz-6 | LG-0.8 | 5052 | 1.55 | 7.93 | |||
| 小计 | 71.48 | |||||||
| 3 | 炉墙上部 | 异型砖 | 1 | 黄刚玉 | Lz-65 | 38 | 43.25 | 1.64 |
| 异型砖 | 2 | 黄刚玉 | Lz-65 | 76 | 47.48 | 3.61 | ||
| 异型砖 | 3 | 黄刚玉 | Lz-65 | 156 | 50.12 | 7.82 | ||
| 异型砖 | 4 | 黄刚玉 | Lz-65 | 48 | 17.8 | 0.85 | ||
| 异型砖 | 5 | 黄刚玉 | Lz-65 | 266 | 15.73 | 4.18 | ||
| 异型砖 | 6 | 黄刚玉 | Lz-65 | 160 | 46.3 | 7.41 | ||
| 异型砖 | 7 | 黄刚玉 | Lz-65 | 20 | 28.15 | 0.56 | ||
| 高铝砖 | Tz-3 | Lz-55 | 36240 | 4.0 | 145.32 | |||
| 高铝砖 | Tz-6 | Lz-55 | 5688 | 4.6 | 26.28 | |||
| 高铝砖 | Tc-23 | Lz-55 | 5760 | 3.6 | 21.31 | |||
| 高铝砖 | Tc-22 | Lz-55 | 144 | 3.4 | 0.49 | |||
| 轻质高铝砖 | Tz-3 | LG-0.8 | 15000 | 1.36 | 20.40 | |||
| 轻质高铝砖 | Tz-6 | LG-0.8 | 116 | 1.55 | 0.18 | |||
| 轻质高铝砖 | Tc-23 | LG-0.8 | 5616 | 1.26 | 7.08 | |||
| 轻质粘土砖 | Tz-3 | NG-0.8 | 14554 | 1.36 | 17.79 | |||
| 粘土砖 | Tz-3 | N-1 | 1120 | 3.75 | 4.2 | |||
| 粘土隔热砖 | Tc-23 | NG-0.8 | 5760 | 1.26 | 7.93 | |||
| 小计 | 277.05 | |||||||
| 4 | 燃烧室及火道 | 燃烧室出风孔粘土砖 | R-1 | RN-4.0 | 5.69 | 122 | 0.7 | |
| 燃烧室出风孔粘土砖 | Tc-28 | RN-4.0 | 5.32 | 216 | 1.15 | |||
| 燃烧室出风孔粘土砖 | Tc-29 | RN-4.0 | 5.81 | 132 | 0.8 | |||
| 燃烧室拱顶隔热砖 | Tc-23 | NG130-1 | 1.57 | 1554 | 2.44 | |||
| 燃烧室拱顶隔热砖 | Tz-6 | NG130-1 | 1.97 | 1512 | 2.98 | |||
| 燃烧室拱顶粘土砖 | R3 | RN-4.0 | 1.2 | 6432 | 7.72 | |||
| 燃烧室拱顶粘土砖 | R5 | RN-4.0 | 1.2 | 10440 | 12.53 | |||
| 燃烧室侧壁粘土砖 | R1 | RN-4.0 | 5.69 | 778 | 4.43 | |||
| 燃烧室侧壁隔热砖 | Tz-6 | NG130-1.0 | 8.54 | 250 | 1.46 | |||
| 燃烧室扰流墙粘土砖 | R2 | RN-4.0 | 8.54 | 250 | 2.14 | |||
| 燃烧室人孔粘土砖 | Ti-94 | RN-4.0 | 8 | 12.47 | 0.01 | |||
| 燃烧室人孔粘土砖 | Tz-6 | RN-4.0 | 2 | 4.33 | 0.009 | |||
| 燃烧室人孔粘土砖 | Tc-22 | RN-4.0 | 2 | 3.17 | 0.006 | |||
| 燃烧室人孔粘土砖 | Tc-23 | RN-4.0 | 44 | 3.46 | 0.152 | |||
| 燃烧室进风口 | Tc-22 | RN-4.0 | 100 | 3.17 | 0.32 | |||
| 燃烧室进风口 | Tc-23 | RN-4.0 | 100 | 3.46 | 0.35 | |||
| 燃烧室烧嘴 | Lz-55 | 4 | 170 | 0.68 | ||||
| 小计 | 37.88 | |||||||
| 5 | 辅材1 | 高强度磷酸盐泥浆 | LP-55 | 30 | ||||
| 高铝质隔热泥浆 | GL-2 | 8 | ||||||
| 磷酸盐耐热混凝土 | 23 | |||||||
| 锆质泥浆 | 2.5 | |||||||
| 小计 | 63.50 | |||||||
| 6 | 辅材2 | 硅酸铝纤维毯 | PXZ-1000 | ρ=40 | GB3003-82 | 30m² | 0.27 | |
| 硅酸铝纤维毯 | PXZ-1000 | ρ=20 | GB3003-82 | 150m² | 0.66 | |||
| 硅酸铝纤维毯 | PXZ-1000 | ρ=10 | GB3003-82 | 260m² | 0.57 | |||
| 小计 | 1.50 | |||||||
| 合计 | 481.88 |
五：球团竖炉的烘炉方案
一、烘炉领导小组
（一）组织机构
组 长：
副组长：
成 员：（略）各施工单位负责人
（二）职责分工
组 长：负责球团竖炉的组织、安排、协调等全面工作。
副组长: 协助组长负责球团竖炉烘炉的进度、质量、人员、
安全管理、保障供应等全面工作。
成员职责：
：负责烘炉期间炼铁厂协调工作。
：负责协调烘炉期间炼铁厂人员及物资材料支持配合工作。
：负责球团竖炉烘炉的技术工作、烘炉方案制定、烘炉具体
组织等工作。
：负责烘炉期间施工队协调工作。
：负责烘炉期间的水电供应保障工作。
：负责烘炉期间高炉煤气、氮气协调工作，保障煤气供应不
断，氮气满足使用。
：负责烘炉期间高炉煤气供应保障管理工作。
：负责烘炉期间的安全监管工作。
：负责烘炉期间的保卫工作，协调周边农村村民工作。
：保障烘炉期间急需设备、材料供应工作。
：负责烘炉期间的通讯及后勤保障工作。
：负责烘炉期间炼铁生产协调工作，保证烘炉焦炭（15 t)供应。 ：协助组长负责烘炉期间的各项协调工作。
：负责烘炉期间的设备保障。
：负责烘炉材料的保障供应。
：负责烘炉电气保障。
：负责烘炉自动化仪表保障。
：负责烘炉期间的土建配合工作。
：全面负责当班烘炉工作。
：全面负责当班烘炉工作。
：全面负责当班烘炉工作。
二、烘炉方案
（一）烘炉步骤
1、低温烘炉
烘炉温度在0-400℃, 主要是蒸发炉体砌砖中的物理水,开始温度要求缓慢(10℃/小时),并在180、300、420℃有一定的保温时间，总时间约为96小时,以防止耐火砖缝开裂,这个阶段为木柴烘炉。
方法是：用木柴填满两燃烧室(必须留出火道及烧嘴部位)并在人孔处木柴底部放上带有柴油的破布及棉纱以便点火。当事先填好的木柴烧完后，还未达到所需的温度和烘炉时间，可以从燃烧室的人孔继续填加木柴。烘炉需用木柴，柴油、废机油、废棉纱等。
2、中温烘炉
烘炉温度在400-800℃,主要是脱去砌体泥浆中结晶水，600℃时需有一定的保温时间，升到800℃时，砌体泥浆发生相变使其有一定的强度, 因此也需要有一定的保温时间，这阶段的升温速度可保持在15℃/小时左右，一般用低压煤气烘炉。用煤气烘炉时根据情况向竖炉上熟球。
方法是: 引煤气前必须先封闭燃烧室人孔，严格按照引煤气操作程序操作，开启竖炉除尘风机，关闭竖炉烟罩门和顶盖，同时用氮气吹扫各煤气管道，先打开烧嘴窥孔自然通风，依次打开各烧嘴阀门并点火，必要时开启助燃风机，温度高低用煤气量和助燃风量的大小来控制。
3 、高温烘炉
烘炉温度在800-1000℃，主要是加热炉体，升温速度可以快些，不超过30℃/小时，为了使砌体温度均匀，也需要有一定的保温时间，8--12小时左右，这个阶段用高压煤气烘炉。
方法是：不停放风，直接开启加压机送高压煤气。也可先放风，然后再按送风操作，烘烤温度再往上升就可提高升温速度(不高于30℃/小时)，一直升到生产所需温度(大约为980℃左右)。
4、烘炉曲线
见附件1：烘炉曲线
（二）烘炉设备设施具备条件
1、木柴烘炉具备条件
1）水路
（1）三个水泵站水泵经单机试车，具备运行条件。热水泵站供水正常，循环水供水正常，软水泵供水正常，各泵站仪表显示正常，水位正常。
（2）竖炉各循环水供水、出水、回水正常，导风墙水梁汽化冷却供水循环正常。
（3）汽包放散正常、液位计正常、安全阀正常、排污正常，导风墙水梁排污正常。
2）设备
（1）竖炉齿辊经单机试车运行正常。
（2) 布料小车经单机试车运行正常。
（3）竖炉振动排料机经单机试车运行正常。
（4）竖炉各部位温度仪表显示正常，水管路各仪表显示正常。
(5) 竖炉炉体经检查符合烘炉条件。
（6）竖炉监控设备正常运行。
（7）熟球仓给料机、12#皮带、13#皮带经单机试车，运行正常，具备上熟球条件，符合安全要求。
（8）竖炉提升机运行正常。
2、煤气烘炉具备条件
在用木柴烘炉约四天，开始煤气烘炉。
（1）煤气加压机经单机试车具备运行条件，各仪表显示正常，冷却水供水正常。
（2）煤气管路经试压符合要求，各阀门完好，具备运行条件。
（3）助燃风机、冷却风机经单机试车具备运行条件，各仪表显示
正常，冷却水供水正常。
（4）助燃风管路、冷风管路各阀门完好。
（5）电除尘系统（包括除尘风机、加湿机、除尘管道、仪器仪表等全部系统）经单机试车具备运行条件。
（6）链板机经单机试车具备运行条件。
（7）带冷机经单机试车具备运行条件。
（8）带冷风机已安装完毕，经单机试车具备运行条件。（至少1#风机即最北一台具备运行条件）。
（9）成品筛经单机试车具备运行条件。
（10）返粉皮带机经单机试车具备运行条件。
（11）返粉仓安装完毕，具备汽车或拖拉机倒运返粉条件。
（12）14#皮带机经单机试车具备运行条件。
（13）成品仓及排料电振、汽车放料口等安装完毕经单机试车具备运行条件。
（三）烘炉材料、原料及介质具备条件
1、木柴烘炉
（1）木柴： 数量: 40t ；规格：Ф100--350mm，长度：0.5--3.0m。
（2）焦炭 数量：15t。
（3）废棉纱 数量：10Kg。 （4）废机油 数量：20Kg。 （5）普通胶管 规格：2吋(内径50mm), 数量：60m。
1.2吋(内径30mm), 数量：20m。 （6）成品球团：1200吨。（木柴烘炉时先使用200吨，其余可推迟两天到位。） （7）普通水和软化水供应正常。
2、煤气烘炉
在用木柴烘炉约四天，开始煤气烘炉。
1）高炉煤气供应正常。煤气压力不低于8KPa。
2）吹扫煤气管道用氮气供应正常。
3）主控室、煤气加压、链板机等岗位通讯设施配备齐全。
（四）烘炉人员
1、 木柴烘炉： 三个生产工段各工段工长1人、竖炉班长1人、布料工3人、水泵电除尘工2人、运行组长1人，计每工段8人，三个工段合计24人配备到位。其余人员负责往竖炉输送木柴等其他工作。
2、煤气烘炉：三个生产工段各工段工长1人、竖炉班长1人、布料工3人、水泵电除尘工2人、风机煤气岗位2人，成品岗位3人、辊筛岗位1人、造球班长1人计每工段14人，三个工段合计42人配备到位。
（五）烘炉安全
1、所有参加烘炉工作人员切实树立“安全第一”的思想，各项安全设施齐全方可开始烘炉，严格按照安全规程操作，确保安全烘炉。
2、所有参加烘炉人员经过三级安全培训教育。涉及煤气人员经过煤气安全知识培训后方可进行煤气操作。带煤气作业时必须佩戴煤气呼吸器。
3、竖炉提升机、电葫芦经安全部门鉴定合格，具备安全运行条件。
4、皮带机事故拉绳灵活，安全有效。
5、各平台护栏、踏梯符合安全标准。
6、竖炉汽包安全附件齐全，汽包及蒸汽管道试压合格并经相关部门鉴定可运行。
7、各种电气设备接地接零符合安全要求。
8、竖炉主控室、齿辊、煤气加压站等固定式煤气报警仪安装到位，显示正常。竖炉主控、煤气加压站、车间安全员、维修班等便携式煤气报警仪配备到位。
9、煤气管道经试压符合要求。
10、煤气呼吸器两套、煤气爆破试验筒1个准备到位。
11、煤气操作严格按照煤气吹扫程序进行操作。
12、竖炉燃烧室点火严格按照点火程序进行吹扫，进行煤气爆破试验合格后方可点火。
13、严格按照800℃以下用明火点火的规定。
14、煤气区域严禁单人作业，操作时操作人员不得少于2人。
15、煤气区域内严禁烟火，维护或检修煤气设备时要打申请作业报告。切割焊接时，要办动火证。
16、在遇到突然停电、停水、停煤气、停助燃风、停冷风、停竖炉电除尘风机、布料进入炉内小车故障等紧急情况，应做紧急停炉操作。
17、其他设备设施符合安全规程要求。
18、煤气事故、着火、煤气中毒按照事故处理程序进行。并第一时间当班工长、车间安全员、车间主任、炼铁调度、安环科汇报。煤气中毒时紧急送往侯马安定医院。
19、制定安全预案。