一、行业背景
随着我国工业经济高速发展,尾矿、冶炼炉渣、粉煤灰、赤泥等固体废物的产生量也在逐年增加,给城市的环境带来严重污染。据国家发改委、中国物资再生协会官方2025年统计:全国主要再生资源回收利用总量4.17亿吨,回收总规模1.39万亿元,未达到4.8亿吨政策目标。
2026年上半年大宗工业固废综合利用率稳定在58.5%左右,尾矿、粉煤灰、钢渣固废年利用总量约22.6亿吨;按照“十五五”最新规划目标,到2030年主要再生资源年循环利用量提升至5.1亿吨,大宗固废年利用量45亿吨。(数据来源:《2026 中国大宗工业固废资源化利用产业全景调研报告》)
回转窑煤基直接还原工艺是当前固废资源化、含铁物料高效冶炼的主流技术路线,而压球成型环节的粘结体系,直接决定球团转运、烘干、高温还原全流程稳定性。下文结合建杰四大客户案例,分享不同含铁固废原料体系下的建杰粘结成型技术的解决方案,为行业固废资源化项目提供实操参考。
(图片来源网络)
二、四大回转窑直接还原压球实操技术案例
案例一:山西铁粉压球——石灰消解预处理,破解湿强度难题
1.客户工况:客户原料为80%铁粉(原料水分12%)+10%兰炭(水分12%)+10%活性生石灰。
由于石灰需提前加入铁粉混合吸水消解,体系内残留游离氧化钙,对粘合剂的抗水解能力和初始强度要求高。
2.生产配置:客户产能为时产30吨,使用650型对辊压球机,成品球送入电弧炉、矿热炉冶炼。
3.生产阶段:客户用的淀粉和膨润土是自己复配的,还没有正式开始生产,目前还在试验阶段。
4.公司产品试验情况:原料铁粉+10%兰炭,加粘合剂成型湿强度1.5米两次碎,客户表示强度较低;
原料是铁粉80%+10%兰炭+10%石灰,加入粘合剂后成球湿强度也不好。
5.硬性指标:粘合剂添加量≤3%,湿球需要满足2米高度连续跌落2-3次不碎裂;
成品球直接入回转窑,无干球强度强制要求。
6.解决方案与结果:技术团队推荐使用建杰粘合剂。铁粉80%+石灰10%先混合一天后,消解较好后,
加入建杰粘合剂,其湿强度和烘干强度相对较高,价位较低,比较推荐。
实验数据显示,在粘合剂仅添加3%的前提下,使用建杰粘合剂压制出的湿球,在2米高度下的下落次数稳定达到2-3次不碎,满足直接进回转窑的要求。
同时,其烘干强度在同类产品中表现优秀,解决了客户因石灰残留导致的强度不稳定难题。
案例二:四川——铁精粉+超细碳粉压球进回转窑
1.客户工况:原料为铁精粉+20%碳粉,粒度极细(200目以上),几乎没有颗粒骨架。
球团需经烘干后,进入回转窑升温1000℃出来,整个过程有4个小时,时内升温至900-1000℃并保温2小时。
2.生产阶段:实验室中试阶段,配备压球成型设备、烘干配套系统,成品球入回转窑高温冶炼。
3.硬性指标:湿球强度1米落下3次以上不烂,烘干后强度大于800N,进回转窑升温1000℃出来,整个过程有4个小时,900-1000℃有2个小时左右,在这个过程中球团不烂。
4.技术难点:物料过细导致压球后抗摔能力差,且缺乏骨架在高温下极易软化坍塌。
5.解决方案与结果:面对几乎没有颗粒级配的物料,传统粘合剂束手无策。
而使用建杰粘合剂仅3%的添加量,便实现了成型效果,湿球抗摔性能达标,仅单次跌落出现少量细微粉料,无大块碎裂。
经检测,烘干后球团平均抗压强度达542.55N,在建杰实验室模拟1000℃高温环境测试后,球团热强度达166.6N不散,能保证球团进回转窑冶炼过程中保持完整不溃散。这一结果证明了建杰粘合剂在超细粉体领域的高强度固结与高温稳定性优势,为客户变废为宝提供了核心技术支撑。
案例三:河北——氧化铁皮+干熄焦粉压球项目
1.客户工况:原料为氧化铁皮+10%-12%干熄焦粉,原料整体粒度0-2mm,成型加水比例为8%-10%;
2.客户产能:在实验阶段,有烘干设备;
3.成型强度要求:需要实验得到湿球强度、生球水分、烘干至水分1%,然后入回转窑,在5小时内升温至900-1000℃。
4.解决方案:建杰技术工程师推荐建杰粘合剂,添加量3%
湿球1米高度下落2次裂、5次散;
烘干后干球抗压强度2008.2N;0-1000℃下热强度327.8N。
案例四:山东赤泥固废利用——氧化铝赤泥高压压球年产10万吨量产项目
1.客户原料配比:65%赤泥+25%飞灰/碳粉+10%活性氧化钙;
2.产能与设备:客户年产10万吨规模化项目,采用高压压球机,配套烘干生产线,成品球先进回转窑预还原,再送入熔分炉炼铁;
3.硬性指标:要求湿球强度1.5米落下2次,干球强度要求烘干后抗压强度1000N或2米落下1-2次。
4.解决方案与结果:原料低品位赤泥+高品位赤泥+焦粉,建杰粘合剂实现湿球1米3次,烘干后强度达1200N;原料低品位赤泥+高品位赤泥+飞灰,建杰粘合剂实现湿球1米2次,烘干后强度达700N。
三、建杰粘合剂
纵观含铁固废回转窑直接还原压球项目,物料粒度、钙基辅料占比、高温工艺时长、量产规模均存在明显差异,单一传统膨润土、淀粉粘结体系无法覆盖全部工况需求。
针对含生石灰消解体系、中低细度含铁物料、赤泥多杂质固废场景,建杰粘合剂凭借抗水解、高干强度、性价比优势适配多数常规回转窑压球项目。
产品介绍:
建杰粘合剂是以有机物为主料,加入增粘剂、增强剂、改性剂等原料,通过一系列工艺生产而成的复合粘合剂,具有亲水性、络合性、冷固性等性能。所制备的冷压球团广泛用作高炉、直接还原炉、化铁炉、造气炉等炉料,得到广大用户的广泛认可。
产品特点:
1.使用方便:粘合剂和其他粉料混匀后,加水搅匀后冷压成型即可。
2.粘接力强:具有高粘性,球团成型率高,冷热强度高,能满足炉料要求。
3.降成本:添加量小,粘结力强,冷压成型,工艺简单,设备投资少,降低生产成本。
4.使用效果好:每吨生产球团65-100吨,成型率98%,湿球2米落下完整,冷强度达1000N。
建杰依托差异化粘结技术方案,各类冶金固废、赤泥、含铁尘泥均可通过压球成型进入回转窑煤基直接还原工艺,真正实现工业固废“减堆存、提效益、资源化”,契合国内大宗固废循环利用中长期发展规划。
建杰热搜问题解答:
FAQ 问答一:球团干强度不够、装车就碎怎么办?
一、先明确核心原因
干球跌落、装车破碎,本质三类问题:粘合剂选型/添加量不足、烘干工艺不合理、原料配比与造粒工艺缺陷,结合冶金固废(除尘灰、赤泥、钢渣、磷矿粉)常见工况针对性整改:
1.粘合剂优化(常用见效快)
提升粘合剂添加比例
常规干粉成型粘合剂常规添加量2%~4%,装车转运远距离建议提升至3%~4%。
更换耐摔型冷压球团专用粘合剂
普通淀粉类粘合剂高温前干强度一般,优先选用高强度复合型球团粘结剂,干强度可稳定做到2500N以上,0.5米多次跌落不粉化,抗颠簸、装车挤压破碎。
粘结剂均匀混合
先干粉预混2~3分钟,再加水湿混3~5分钟,避免局部粘结剂过少出现弱球、夹心球,弱球是装车破碎主要来源。
2.原料预处理调整
粉料粒度搭配粗细结合
全细灰料孔隙大、粘合力差,可掺入15%~25%粗颗粒钢渣、矿粉做骨架,大幅提升球团结构密实度;
控制原料水分
进料水分建议控制在8%~12%:
l 水分过高:烘干慢、内部残留水分,干球内部疏松一碰就碎;
l 水分过低:粘合剂无法充分水化,粘结网络没形成,干强度直接暴跌。
除杂处理
去除粉料里石灰、游离碱过高物料,碱性过高会破坏粘合剂胶体结构,造成球团粉化掉渣。
3.成型与烘干工艺整改(关键)
压球机压力调整
适当调高辊压压力,保证生球压实,生球抗压不够,烘干后必然易碎;检查辊皮磨损、间隙,间隙过大生球疏松。
禁止高温急速烘干
热风温度不宜超过180℃,急速高温会让球团内部水分急剧汽化,产生内应力炸裂,出现外硬内酥;采用低温慢速梯度烘干:先低温预烘表层,再逐步升温烘干内部,烘干至含水率≤1.5%再装车转运。
烘干后充分自然冷却
热球直接装车极易热胀冷缩开裂破碎,烘干出料后摊开风冷20~40分钟,完全冷却再装车。
4.现场装车转运操作优化
装车落差控制在1米以内,落差大必须加装缓冲溜槽、布袋缓冲导流,避免高空自由跌落撞击破碎;避免铲车直接碾压球团,分层缓慢布料,不要集中堆高挤压。
FAQ 问答二:实验室压球试验能代替现场吗?靠谱吗?
实验室压球试验不能完全代替现场试验,但它是一个非常关键且“靠谱”的中间步骤。两者各有侧重,通常需要配合使用,形成一个从实验室到生产的完整流程。
为什么实验室试验“靠谱”?
实验室试验的可靠性源于其可控性、重复性和标准化。
l 条件可控,结果精准:实验室能严格控制温度、湿度、压力等环境因素,并使用高精度设备,排除现场诸多干扰,从而获得更纯净、更精确的数据。
l 重复性高,稳定性好:在相同条件下,试验结果的重合度高,数据的稳定性和重复性都很好。
为什么不能完全代替现场?
尽管实验室试验很精确,但它终究是“模拟”,无法完全复制现场真实且复杂的工况。
l 模拟与现实的“差距”:实验室研究结果与工业性试验结果必然存在差距。
l 规模化效应的缺失:实验室是小规模模拟,而现场是规模化连续生产。物料特性、设备参数、工艺流程等从小试到量产都可能发生变化。例如,球团焙烧在实验室和生产线上的温度控制策略就不同,可能导致产品强度差异
l “理想条件”vs“现实干扰”:实验室是理想状态,而现场存在设备磨损、原料波动、人为操作差异等大量不可控因素。
那么,如何正确看待和使用它们?
实验室试验和现场试验是互补关系,而非替代关系。一个完整的开发流程通常是:
实验室筛选:在实验室进行大量、快速的筛选试验,确定最优的配方、工艺参数等。
现场中试验证:将实验室成果放到小型或中型生产线上进行验证,暴露并解决放大过程中出现的问题。
工业化生产:根据中试结果优化后,才投入大规模生产。
建杰实业,面向全国钢铁冶金、煤焦化、制磷企业提供冷压成型粘合剂定制服务。全国各省市的钢铁冶金、煤焦化、制磷企业,华北、华中、华东、西北、西南、东北等产业集中区域均为重点目标市场。
建杰实业拥有多项国家专利与专业研发实验室,联合专业科研团队深耕行业多年,可提供免费来料化验、专属配方定制、工艺优化及全国驻场调试服务,采用一料一方的定制模式,助力企业降本增效。
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