【文章內(nèi)容簡介】 9000104 m3/a。精礦干燥采用高爐煤氣，高爐煤氣發(fā)熱值為～，高爐煤氣接點壓力8000Pa，正常耗量約1500104 m3/a。 膨潤土為改善生球性能，提高生球強度，采用天然鈉基或改良型膨潤土作為粘結(jié)劑。對膨潤土要求如下：蒙脫石含量≥60%；膠質(zhì)價≥350%；膨脹容數(shù)30倍；粒度200目≥95%；水分≤12%。 %。 含鐵原料及膨潤土消耗量鐵精礦、膨潤土消耗量見表21。因無詳細原料參數(shù)及試驗報告，消耗量系估算數(shù)據(jù)。鐵精礦及膨潤土消耗量（干基） 表21物料名稱小時耗量（t/h）日耗量（t/d）年耗量（104t/a）磁鐵精礦赤鐵精礦膨潤土 成 品產(chǎn)品為自溶性氧化球團礦，粒度8～16mm。成品球團礦主要性能估算指標見表22。球團礦主要性能指標 表22抗壓強度( N /球)ISO轉(zhuǎn)鼓強度()篩分指數(shù)(5 mm)耐磨指數(shù)( mm)還原度指 數(shù)(RI)膨脹率化學成分%TFeFeO≥250093%3%5%≥70%15%≥60≤ 工藝流程150萬t/a 球團生產(chǎn)線工藝流程包括磨礦,精礦配料、精礦干燥、高壓輥磨、膨潤土與灰塵配料、混合、造球、生球布料、生球干燥及預熱、氧化焙燒、冷卻及成品貯存與成品輸出等。鏈箅機回轉(zhuǎn)窯氧化球團工藝流程見圖21。 鐵精礦配料系統(tǒng)配料室采用單列式配置。設(shè)6個精礦配料礦槽，每個配料礦槽的有效容積為370m3，儲存時間18h。鐵精礦由膠帶機從第三原料場運至精礦配料礦槽，精礦配料礦槽下設(shè)Φ2500mm變頻調(diào)速圓盤給料機及B=1000mm膠帶秤，以實現(xiàn)配料自動化。配料礦槽設(shè)置料位檢測系統(tǒng)，并對高、低料位進行報警。礦槽下段設(shè)彈簧支撐振動裝置，以保證礦槽下料順暢。 精礦干燥系統(tǒng)當精礦水分滿足造球要求而不需要干燥時，精礦可直接運至下一道工序。考慮到精礦水分達到10%左右，高于成球水分，因此設(shè)置了精礦干燥系統(tǒng)， m圓筒干燥機，利用高爐煤氣作為熱源，可將鐵精礦進行100%干燥。當精礦水分高于成球水分時，通過旁路進入干燥系統(tǒng)對其進行干燥。精礦干燥室設(shè)有獨立的監(jiān)控室。 圖21 工藝流程圖 高壓輥磨及除塵灰和膨潤土配料系統(tǒng)根據(jù)榮鋼的球團原料條件，巴西精礦中呈現(xiàn)棱性狀，粒度粗，比表面積小，需進行細磨，因此選用了一臺處理能力為330380t/h的高壓輥磨機，將鐵精礦進行細磨，以改善原料的成球性。高壓輥磨機成套引進。在物料進入高壓輥磨機前設(shè)有雜物輥篩，將原料中的異物篩出，以確保高壓輥磨機正常工作。經(jīng)高壓輥磨后的物料，通過B=1200膠帶秤給至去往混合室的集料膠帶機上，配入膨潤土和除塵灰后，送往混合室。高壓輥磨機后用膠帶秤給料，解決由于流程長而引起的配比波動問題。在高壓輥磨室設(shè)有2個膨潤土配料礦槽和1個除塵灰配料礦槽(2個配料口)。膨潤土采用密封罐車運輸，氣力輸送至膨潤土配料礦槽，槽下設(shè)變頻調(diào)速星形給料機和封閉式B=650mm膠帶秤，以實現(xiàn)配料自動化。膨潤土配加量為12kg/t球，根據(jù)生產(chǎn)要求可調(diào)節(jié)其配加量。膨潤土配料礦槽儲存時間為3天（因膨潤土吸濕性很強，不宜在礦槽內(nèi)儲存時間太長）。球團生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的除塵灰經(jīng)集中后氣力輸送至除塵灰配料礦槽(2個配料口)，其配料設(shè)備與膨潤土配料設(shè)備相同。膨潤土與除塵灰定量給到去往混合室的膠帶機上。另外設(shè)置了旁路系統(tǒng)，當高壓輥磨機故障或精礦不需要進行細磨時，可由旁路系統(tǒng)將精礦運至下一道工序。高壓輥磨室設(shè)有獨立的操作室。 混合系統(tǒng)混合工藝采用立式強力混合機。其工作原理是靠設(shè)備混合工具部位相向運動使物料也相向運動而互相穿插滲透，達到混勻的目的。采用該設(shè)備可以節(jié)省電能，減少粘結(jié)劑用量，增強生球強度，減少返球量，提高物料均勻度。配置1臺立式強力混合機，處理能力為450t/h。混合后的物料由膠帶運輸機運至造球室。立式強力混合機成套引進。另外設(shè)置了旁路系統(tǒng)，當混合機故障時，可由旁路系統(tǒng)將配合料運至下一道工序?；旌鲜以O(shè)有獨立的操作室。 造球系統(tǒng)造球是球團生產(chǎn)工藝中一個十分重要環(huán)節(jié)，生球質(zhì)量好壞直接影響球團焙燒工藝正常進行和成品球團礦質(zhì)量，本設(shè)計方案充分考慮了影響造球工藝的諸多因素，如給料量、加水方式、自動控制水平等，并對造球設(shè)備進行優(yōu)化設(shè)計。（按《技術(shù)協(xié)議》要求，預留一臺造球機位置）。經(jīng)混合后的混合料由膠帶機運至造球室混合料礦槽，礦槽均為稱重式結(jié)構(gòu)，槽下采用調(diào)速圓盤給料機和電子膠帶秤，造球機的給料量可按設(shè)定值自動控制。造球機轉(zhuǎn)速可調(diào)，傾角可調(diào)。%的水，以使混合料水分達到造球最佳值。實踐證明造球過程中加適量的水利于成球。每臺造球機對應(yīng)一臺輥式篩分機，篩出8mm及+16mm不合格生球。生球返料經(jīng)膠帶機運至生球粉碎機粉碎后，由膠帶機運回至造球系統(tǒng)重新造球。 布料系統(tǒng)造球機產(chǎn)出的生球經(jīng)輥式篩分機篩除8mm和+16mm粒級后，由B=1400mm擺動膠帶機布到B=4750mm寬膠帶機上，再由寬膠帶機布到輥式篩分布料機上(輥式篩分布料機輥間隙可調(diào))，篩出5mm粒級后均勻地布到鏈箅機箅床上。鏈箅機受料端箅板上方設(shè)有自動料位檢測裝置，通過自動調(diào)節(jié)鏈箅機運行速度來保證鏈箅機上料層厚度。生球料層厚度約200mm。輥式篩分布料機篩出的 5mm不合格小球與造球系統(tǒng)的生球返料一起用膠帶機運至生球粉碎機粉碎后，用膠帶機運回至造球系統(tǒng)重新造球。 生球干燥與預熱系統(tǒng)生球干燥與預熱在鏈箅機上完成。干燥及預熱分為鼓風干燥段、抽風干燥段、預熱I段和預熱II段。 鼓風干燥段生球在鼓風干燥段內(nèi)用200～250℃的干燥氣流進行干燥，除去生球附著水。鼓風干燥段用熱氣流來自環(huán)冷機第三冷卻段熱廢氣。環(huán)冷機第三冷卻段熱廢氣溫度在300～350℃之間，因此在管道上設(shè)有兌冷風閥，兌入部分冷風，以使鼓風干燥段風溫控制在200～250℃。，設(shè)3個3m風箱。 抽風干燥段抽風干燥段采用近400℃的熱廢氣對料層進行干燥，使生球脫水、干燥，并可以承受預熱I段650℃以上溫度。抽風干燥段用熱氣流來自預熱II段熱廢氣，預熱II段熱廢氣的溫度在500℃左右，因此在管道上設(shè)有兌冷風閥，兌入部分冷風，以使抽風干燥段風溫控制在400℃左右。，設(shè)5個3m風箱。 預熱I段在預熱I段650℃以上的熱氣流通過料層使生球繼續(xù)干燥，并開始氧化，以保證球團在預熱II段可以承受1000℃以上高溫。預熱I段熱源主要為來自環(huán)冷機第二冷卻段的熱廢氣，并補充部分來自預熱II段1050℃的熱氣流，這股熱氣流通過預熱I段與預熱II段煙罩間隔墻孔導入。來自環(huán)冷機第二冷卻段熱廢氣通過管路直接進入預熱I段煙罩。，設(shè)4個3m風箱。從預熱I段風箱抽出的熱廢氣與從抽風干燥段風箱抽出的熱廢氣一起經(jīng)主電除塵器凈化后，由主煙囪排入大氣。 預熱II段在預熱II段，球團礦進行氧化和加熱，并完成部分固結(jié)硬化，使球團礦具有一定的強度，能經(jīng)受由鏈箅機落到回轉(zhuǎn)窯時的沖擊，在回轉(zhuǎn)窯運動過程中不致破碎。其熱源來自窯尾約1050℃的熱氣流。 ，設(shè)8個3m風箱。鏈箅機箅床上最下層球團在離開鏈箅機進入回轉(zhuǎn)窯時的溫度控制在750～800℃左右，以使鏈箅機箅板不致承受過高溫度而損壞。在預熱II段煙罩頂部設(shè)放散煙囪和放散閥，在烘爐和故障操作時使用。生球在鏈箅機上干燥、預熱后球團礦獲得足夠的入窯強度，經(jīng)鏟料板、溜槽進入回轉(zhuǎn)窯。從預熱II段風箱抽出的熱廢氣，經(jīng)過高效多管除塵器除塵凈化后，由兩臺回熱風機經(jīng)熱風管道送到抽風干燥段作為干燥熱源。 主抽風系統(tǒng)將來自鏈箅機預熱I段和抽風干燥段風箱的熱廢氣匯集后，經(jīng)主電除塵器進行凈化，凈化后的廢氣含塵濃度≤50mg/Nm3，經(jīng)主抽風機、煙道由主煙囪排入大氣。主電除塵器所收集的灰塵由埋刮板輸送機輸送到貯灰倉里，再用倉式泵氣力輸送到除塵灰配料礦槽，也可經(jīng)加濕后外運。主抽風機風量為120104m3/h，負壓6kPa，主電除塵器規(guī)格為285m2雙室三電場，主煙囪高度120m。 回熱風系統(tǒng)從預熱II段風箱抽出的熱廢氣，經(jīng)高效多管除塵器凈化后，通過兩臺回熱風機經(jīng)熱風管道送到抽風干燥段作為干燥熱源。高效多管除塵器所收集的灰塵由埋刮板輸送機輸送到貯灰倉里，再用倉式泵氣力輸送到除塵灰配料礦槽，也可經(jīng)加濕后外運?；責犸L機風量為450000m3/h，負壓6kPa。從環(huán)冷機第三冷卻段排出的熱廢氣，通過鼓干風機由熱風管道送到鼓風干燥段作為干燥熱源。鼓干風機風量為420000m3/h。 返料系統(tǒng)鏈箅機風箱的散料通過散料膠帶機集中，運至錐磨機進行粉磨并返回至造球系統(tǒng)，或運至車間內(nèi)鏈箅機尾部的散料斗里采用汽車外運。鏈箅機頭部三個灰箱的散料和回轉(zhuǎn)窯窯尾散料一起通過溜槽進入斗式提升機，再返回至回轉(zhuǎn)窯。鏈箅機其余灰箱排出的灰塵通過散料膠帶機運至鏈箅機尾部的散料斗內(nèi)，與鏈箅機風箱的散料一并處理。 氧化焙燒系統(tǒng)球團礦的焙燒、固結(jié)過程在回轉(zhuǎn)窯中完成。經(jīng)過鏈箅機預熱后的球團通過鏟料板和給料溜槽給入回轉(zhuǎn)窯中，并隨回轉(zhuǎn)窯沿周邊翻滾的同時，沿軸向向窯頭移動。在窯頭裝有專門設(shè)計的雙調(diào)節(jié)伸縮式煤氣燒嘴，通過調(diào)節(jié)空氣煤氣比例來調(diào)節(jié)火焰長度，控制煤氣量。同時將環(huán)冷機第一冷卻段近1030℃熱廢氣引入窯頭罩內(nèi)，作為二次風，以保證窯內(nèi)所需焙燒溫度。球團礦在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)主要受熱輻射作用，邊翻滾邊焙燒，從而得到均勻焙燒。球團焙燒溫度1200～1300℃。焙燒時間為25～35min。焙燒好的球團礦通過回轉(zhuǎn)窯窯頭罩內(nèi)溜槽和固定篩卸到環(huán)冷機受料斗內(nèi)。在高溫狀態(tài)下，粉料和過熔球團粘結(jié)于窯壁，俗稱“結(jié)圈”，偶爾脫落混入球團礦內(nèi)，由窯頭排出。窯頭固定篩將＞200mm大塊篩出，經(jīng)溜槽落地，然后由人工處理，其余卸入環(huán)冷機。 成品球團礦冷卻系統(tǒng)從回轉(zhuǎn)窯排出的球團礦溫度約1250℃，經(jīng)過窯頭罩固定篩將200mm大塊篩出后，通過環(huán)冷機受料斗均勻布在環(huán)冷機臺車上，料層厚度為800mm。球團礦在環(huán)冷機內(nèi)被冷卻到150℃以下。環(huán)冷機有效冷卻面積為150m2，中徑Φ22m。配置4臺鼓風冷卻風機。環(huán)冷機爐罩分為四段，第一冷卻段近1030℃熱氣流通過受料斗上部的回轉(zhuǎn)窯窯頭罩和平行管道直接進入回轉(zhuǎn)窯作二次風，以提高回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣氛溫度。第二冷卻段近650℃熱氣流通過熱風管管直接引入鏈箅機預熱I段作為預熱熱源。第三冷卻段約300℃低溫風被送至鏈箅機鼓風干燥段作為干燥熱源。第四冷卻段約100℃廢氣通過環(huán)冷機上煙囪排放。環(huán)冷機鼓風機通過風門自動調(diào)節(jié)冷卻風量，在滿足成品球團礦冷卻的前提下控制回熱風溫度。環(huán)冷機卸料斗設(shè)傳感器式料位計，排料用電液動扇形閥控制，均勻排料。150℃球團礦通過卸料斗卸到成品膠帶機上運出。 成品球團礦貯存及輸出系統(tǒng)經(jīng)冷卻后的成品球團礦，由膠帶運輸機轉(zhuǎn)運至成品球團礦槽貯存，經(jīng)成品膠帶機或汽車外運。在No2轉(zhuǎn)運站設(shè)有事故狀態(tài)下球團礦落地裝置。 檢驗系統(tǒng)設(shè)有檢驗設(shè)施，對球團生產(chǎn)過程進行必要的物理檢驗(如水分、粒度、落下強度、抗壓強度等)，設(shè)置在No3轉(zhuǎn)運站內(nèi)。 主要工藝參數(shù)研究與確定 球團原料對工藝參數(shù)的影響 理論上，使用磁鐵精礦、赤鐵精礦或赤磁混合精礦做原料，采用鏈箅機回轉(zhuǎn)窯工藝均可生產(chǎn)出高質(zhì)量球團礦。國外球團車間使用磁鐵精礦、磁鐵精礦或赤磁混合鐵精礦的都有。國內(nèi)的首鋼礦業(yè)公司、鞍鋼弓長嶺礦、武鋼程潮鐵礦等球團生產(chǎn)線都采用磁鐵精礦，柳鋼、沙鋼240萬t/a球團生產(chǎn)線采用50％進口赤鐵精礦和50％國內(nèi)磁鐵精礦。相比之下，使用磁鐵精礦做原料生產(chǎn)球團礦，由于磁鐵礦在預熱過程中氧化為赤鐵礦，同時大量放熱，產(chǎn)生再結(jié)晶從而提高強度。而赤鐵礦卻不發(fā)生放熱反應(yīng)，且需要在較高的預熱溫度下及較長的預熱時間才能促進其再結(jié)晶過程的進行。因此，使用磁鐵精礦做原料生產(chǎn)球團礦所需熱耗較低，相對單位產(chǎn)量較高。 熱工制度確定合理的熱工制度是保證鏈箅機回轉(zhuǎn)窯工藝成功的關(guān)鍵。因此，根據(jù)不同的礦石性質(zhì)和對產(chǎn)、質(zhì)量的要求，選擇鏈箅機、回轉(zhuǎn)窯及環(huán)冷機工藝參數(shù)，制定適宜的干燥、預熱及焙燒制度，是保證生產(chǎn)過程順利進行，獲得最佳指標的關(guān)鍵。 工藝參數(shù)確定根據(jù)以上分析及結(jié)合邯鋼1號球團線生產(chǎn)經(jīng)驗，充分考慮了最不利的生產(chǎn)條件，選擇工藝參數(shù)指標，避免將來生產(chǎn)被動；又充分考慮原料條件改善后的增產(chǎn)余地。據(jù)此確定的鏈箅機、回轉(zhuǎn)窯工藝參數(shù)見表2表 24。 物料平衡、風流程與熱平衡參照現(xiàn)生產(chǎn)原料條件估算的物料平衡見表25。熱平衡見表26。采用的風流程見圖22。鏈箅機主要工藝參數(shù) 表23工藝段長度(m)面積(m2)時間(min)風箱壓力(Pa)上罩壓力(Pa)風箱溫度(℃)上罩溫度(℃)鼓風干燥段93000100~200~80抽風干燥段155500100~180~400預熱I段12545500100~200~650預熱II段241085500100~500~1050合 計60270回轉(zhuǎn)窯主要工藝參數(shù)表24有效容積m3利用系數(shù) t/(m3d)焙燒溫度 ℃窯內(nèi)停留時間 min9641200～130025～35物料平衡表 (干基) 表25輸 入輸 出物料名稱萬 t/a比例 %物料名稱萬 t/a比例 %磁鐵精礦酸性球團礦 膨潤土 燒 損 增 氧總 計總 計