【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(diǎn)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(qiáng)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(jià)≥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(xì)原料參數(shù)及試驗(yàn)報(bào)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(shí)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(tuán)礦，粒度8～16mm。成品球團(tuán)礦主要性能估算指標(biāo)見表22。球團(tuán)礦主要性能指標(biāo) 表22抗壓強(qiáng)度( N /球)ISO轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)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(xué)成分%TFeFeO≥250093%3%5%≥70%15%≥60≤ 工藝流程150萬t/a 球團(tuán)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(yù)熱、氧化焙燒、冷卻及成品貯存與成品輸出等。鏈箅機(jī)回轉(zhuǎn)窯氧化球團(tuán)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(gè)精礦配料礦槽，每個(gè)配料礦槽的有效容積為370m3，儲存時(shí)間18h。鐵精礦由膠帶機(jī)從第三原料場運(yùn)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(jī)及B=1000mm膠帶秤，以實(shí)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(jìn)行報(bào)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(dāng)精礦水分滿足造球要求而不需要干燥時(shí)，精礦可直接運(yùn)至下一道工序。考慮到精礦水分達(dá)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(jī)，利用高爐煤氣作為熱源，可將鐵精礦進(jìn)行100%干燥。當(dāng)精礦水分高于成球水分時(shí)，通過旁路進(jìn)入干燥系統(tǒng)對其進(jìn)行干燥。精礦干燥室設(shè)有獨(dú)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(tuán)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(jìn)行細(xì)磨，因此選用了一臺處理能力為330380t/h的高壓輥磨機(jī)，將鐵精礦進(jìn)行細(xì)磨，以改善原料的成球性。高壓輥磨機(jī)成套引進(jìn)。在物料進(jìn)入高壓輥磨機(jī)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(jī)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(jī)上，配入膨潤土和除塵灰后，送往混合室。高壓輥磨機(jī)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(gè)膨潤土配料礦槽和1個(gè)除塵灰配料礦槽(2個(gè)配料口)。膨潤土采用密封罐車運(yùn)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(jī)和封閉式B=650mm膠帶秤，以實(shí)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(shí)間為3天（因膨潤土吸濕性很強(qiáng)，不宜在礦槽內(nèi)儲存時(shí)間太長）。球團(tuán)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(gè)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(jī)上。另外設(shè)置了旁路系統(tǒng)，當(dāng)高壓輥磨機(jī)故障或精礦不需要進(jìn)行細(xì)磨時(shí)，可由旁路系統(tǒng)將精礦運(yùn)至下一道工序。高壓輥磨室設(shè)有獨(dú)立的操作室。 混合系統(tǒng)混合工藝采用立式強(qiáng)力混合機(jī)。其工作原理是靠設(shè)備混合工具部位相向運(yùn)動使物料也相向運(yùn)動而互相穿插滲透，達(dá)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(qiáng)生球強(qiáng)度，減少返球量，提高物料均勻度。配置1臺立式強(qiáng)力混合機(jī)，處理能力為450t/h。混合后的物料由膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至造球室。立式強(qiáng)力混合機(jī)成套引進(jìn)。另外設(shè)置了旁路系統(tǒng)，當(dāng)混合機(jī)故障時(shí)，可由旁路系統(tǒng)將配合料運(yùn)至下一道工序?；旌鲜以O(shè)有獨(dú)立的操作室。 造球系統(tǒng)造球是球團(tuán)生產(chǎn)工藝中一個(gè)十分重要環(huán)節(jié)，生球質(zhì)量好壞直接影響球團(tuán)焙燒工藝正常進(jìn)行和成品球團(tuán)礦質(zhì)量，本設(shè)計(jì)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(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。（按《技術(shù)協(xié)議》要求，預(yù)留一臺造球機(jī)位置）。經(jīng)混合后的混合料由膠帶機(jī)運(yùn)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(jī)和電子膠帶秤，造球機(jī)的給料量可按設(shè)定值自動控制。造球機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)，傾角可調(diào)。%的水，以使混合料水分達(dá)到造球最佳值。實(shí)踐證明造球過程中加適量的水利于成球。每臺造球機(jī)對應(yīng)一臺輥式篩分機(jī)，篩出8mm及+16mm不合格生球。生球返料經(jīng)膠帶機(jī)運(yùn)至生球粉碎機(jī)粉碎后，由膠帶機(jī)運(yùn)回至造球系統(tǒng)重新造球。 布料系統(tǒng)造球機(jī)產(chǎn)出的生球經(jīng)輥式篩分機(jī)篩除8mm和+16mm粒級后，由B=1400mm擺動膠帶機(jī)布到B=4750mm寬膠帶機(jī)上，再由寬膠帶機(jī)布到輥式篩分布料機(jī)上(輥式篩分布料機(jī)輥間隙可調(diào))，篩出5mm粒級后均勻地布到鏈箅機(jī)箅床上。鏈箅機(jī)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(jī)運(yùn)行速度來保證鏈箅機(jī)上料層厚度。生球料層厚度約200mm。輥式篩分布料機(jī)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(jī)運(yùn)至生球粉碎機(jī)粉碎后，用膠帶機(jī)運(yùn)回至造球系統(tǒng)重新造球。 生球干燥與預(yù)熱系統(tǒng)生球干燥與預(yù)熱在鏈箅機(jī)上完成。干燥及預(yù)熱分為鼓風(fēng)干燥段、抽風(fēng)干燥段、預(yù)熱I段和預(yù)熱II段。 鼓風(fēng)干燥段生球在鼓風(fēng)干燥段內(nèi)用200～250℃的干燥氣流進(jìn)行干燥，除去生球附著水。鼓風(fēng)干燥段用熱氣流來自環(huán)冷機(jī)第三冷卻段熱廢氣。環(huán)冷機(jī)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(fēng)閥，兌入部分冷風(fēng)，以使鼓風(fēng)干燥段風(fēng)溫控制在200～250℃。，設(shè)3個(gè)3m風(fēng)箱。 抽風(fēng)干燥段抽風(fēng)干燥段采用近400℃的熱廢氣對料層進(jìn)行干燥，使生球脫水、干燥，并可以承受預(yù)熱I段650℃以上溫度。抽風(fēng)干燥段用熱氣流來自預(yù)熱II段熱廢氣，預(yù)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(fēng)閥，兌入部分冷風(fēng)，以使抽風(fēng)干燥段風(fēng)溫控制在400℃左右。，設(shè)5個(gè)3m風(fēng)箱。 預(yù)熱I段在預(yù)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(tuán)在預(yù)熱II段可以承受1000℃以上高溫。預(yù)熱I段熱源主要為來自環(huán)冷機(jī)第二冷卻段的熱廢氣，并補(bǔ)充部分來自預(yù)熱II段1050℃的熱氣流，這股熱氣流通過預(yù)熱I段與預(yù)熱II段煙罩間隔墻孔導(dǎo)入。來自環(huán)冷機(jī)第二冷卻段熱廢氣通過管路直接進(jìn)入預(yù)熱I段煙罩。，設(shè)4個(gè)3m風(fēng)箱。從預(yù)熱I段風(fēng)箱抽出的熱廢氣與從抽風(fēng)干燥段風(fēng)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(yù)熱II段在預(yù)熱II段，球團(tuán)礦進(jìn)行氧化和加熱，并完成部分固結(jié)硬化，使球團(tuán)礦具有一定的強(qiáng)度，能經(jīng)受由鏈箅機(jī)落到回轉(zhuǎn)窯時(shí)的沖擊，在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)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(gè)3m風(fēng)箱。鏈箅機(jī)箅床上最下層球團(tuán)在離開鏈箅機(jī)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯時(shí)的溫度控制在750～800℃左右，以使鏈箅機(jī)箅板不致承受過高溫度而損壞。在預(yù)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(shí)使用。生球在鏈箅機(jī)上干燥、預(yù)熱后球團(tuán)礦獲得足夠的入窯強(qiáng)度，經(jīng)鏟料板、溜槽進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。從預(yù)熱II段風(fēng)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?zé)犸L(fēng)機(jī)經(jīng)熱風(fēng)管道送到抽風(fēng)干燥段作為干燥熱源。 主抽風(fēng)系統(tǒng)將來自鏈箅機(jī)預(yù)熱I段和抽風(fēng)干燥段風(fēng)箱的熱廢氣匯集后，經(jīng)主電除塵器進(jìn)行凈化，凈化后的廢氣含塵濃度≤50mg/Nm3，經(jīng)主抽風(fēng)機(jī)、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(jī)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(yùn)。主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)量為120104m3/h，負(fù)壓6kPa，主電除塵器規(guī)格為285m2雙室三電場，主煙囪高度120m。 回?zé)犸L(fēng)系統(tǒng)從預(yù)熱II段風(fēng)箱抽出的熱廢氣，經(jīng)高效多管除塵器凈化后，通過兩臺回?zé)犸L(fēng)機(jī)經(jīng)熱風(fēng)管道送到抽風(fēng)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(jī)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(yùn)。回?zé)犸L(fēng)機(jī)風(fēng)量為450000m3/h，負(fù)壓6kPa。從環(huán)冷機(jī)第三冷卻段排出的熱廢氣，通過鼓干風(fēng)機(jī)由熱風(fēng)管道送到鼓風(fēng)干燥段作為干燥熱源。鼓干風(fēng)機(jī)風(fēng)量為420000m3/h。 返料系統(tǒng)鏈箅機(jī)風(fēng)箱的散料通過散料膠帶機(jī)集中，運(yùn)至錐磨機(jī)進(jìn)行粉磨并返回至造球系統(tǒng)，或運(yùn)至車間內(nèi)鏈箅機(jī)尾部的散料斗里采用汽車外運(yùn)。鏈箅機(jī)頭部三個(gè)灰箱的散料和回轉(zhuǎn)窯窯尾散料一起通過溜槽進(jìn)入斗式提升機(jī)，再返回至回轉(zhuǎn)窯。鏈箅機(jī)其余灰箱排出的灰塵通過散料膠帶機(jī)運(yùn)至鏈箅機(jī)尾部的散料斗內(nèi)，與鏈箅機(jī)風(fēng)箱的散料一并處理。 氧化焙燒系統(tǒng)球團(tuán)礦的焙燒、固結(jié)過程在回轉(zhuǎn)窯中完成。經(jīng)過鏈箅機(jī)預(yù)熱后的球團(tuán)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(shí)，沿軸向向窯頭移動。在窯頭裝有專門設(shè)計(jì)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(shí)將環(huán)冷機(jī)第一冷卻段近1030℃熱廢氣引入窯頭罩內(nèi)，作為二次風(fēng)，以保證窯內(nèi)所需焙燒溫度。球團(tuán)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(tuán)焙燒溫度1200～1300℃。焙燒時(shí)間為25～35min。焙燒好的球團(tuán)礦通過回轉(zhuǎn)窯窯頭罩內(nèi)溜槽和固定篩卸到環(huán)冷機(jī)受料斗內(nèi)。在高溫狀態(tài)下，粉料和過熔球團(tuán)粘結(jié)于窯壁，俗稱“結(jié)圈”，偶爾脫落混入球團(tuán)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(jī)。 成品球團(tuán)礦冷卻系統(tǒng)從回轉(zhuǎn)窯排出的球團(tuán)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(jī)受料斗均勻布在環(huán)冷機(jī)臺車上，料層厚度為800mm。球團(tuán)礦在環(huán)冷機(jī)內(nèi)被冷卻到150℃以下。環(huán)冷機(jī)有效冷卻面積為150m2，中徑Φ22m。配置4臺鼓風(fēng)冷卻風(fēng)機(jī)。環(huán)冷機(jī)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(jìn)入回轉(zhuǎn)窯作二次風(fēng)，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(fēng)管管直接引入鏈箅機(jī)預(yù)熱I段作為預(yù)熱熱源。第三冷卻段約300℃低溫風(fēng)被送至鏈箅機(jī)鼓風(fēng)干燥段作為干燥熱源。第四冷卻段約100℃廢氣通過環(huán)冷機(jī)上煙囪排放。環(huán)冷機(jī)鼓風(fēng)機(jī)通過風(fēng)門自動調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量，在滿足成品球團(tuán)礦冷卻的前提下控制回?zé)犸L(fēng)溫度。環(huán)冷機(jī)卸料斗設(shè)傳感器式料位計(jì)，排料用電液動扇形閥控制，均勻排料。150℃球團(tuán)礦通過卸料斗卸到成品膠帶機(jī)上運(yùn)出。 成品球團(tuán)礦貯存及輸出系統(tǒng)經(jīng)冷卻后的成品球團(tuán)礦，由膠帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至成品球團(tuán)礦槽貯存，經(jīng)成品膠帶機(jī)或汽車外運(yùn)。在No2轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)有事故狀態(tài)下球團(tuán)礦落地裝置。 檢驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)有檢驗(yàn)設(shè)施，對球團(tuán)生產(chǎn)過程進(jìn)行必要的物理檢驗(yàn)(如水分、粒度、落下強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等)，設(shè)置在No3轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)。 主要工藝參數(shù)研究與確定 球團(tuán)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(jī)回轉(zhuǎn)窯工藝均可生產(chǎn)出高質(zhì)量球團(tuán)礦。國外球團(tuán)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(tuán)生產(chǎn)線都采用磁鐵精礦，柳鋼、沙鋼240萬t/a球團(tuán)生產(chǎn)線采用50％進(jìn)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(tuán)礦，由于磁鐵礦在預(yù)熱過程中氧化為赤鐵礦，同時(shí)大量放熱，產(chǎn)生再結(jié)晶從而提高強(qiáng)度。而赤鐵礦卻不發(fā)生放熱反應(yīng)，且需要在較高的預(yù)熱溫度下及較長的預(yù)熱時(shí)間才能促進(jìn)其再結(jié)晶過程的進(jìn)行。因此，使用磁鐵精礦做原料生產(chǎn)球團(tuán)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(jī)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(jī)、回轉(zhuǎn)窯及環(huán)冷機(jī)工藝參數(shù)，制定適宜的干燥、預(yù)熱及焙燒制度，是保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行，獲得最佳指標(biāo)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(tuán)線生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，充分考慮了最不利的生產(chǎn)條件，選擇工藝參數(shù)指標(biāo)，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(jī)、回轉(zhuǎn)窯工藝參數(shù)見表2表 24。 物料平衡、風(fēng)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(fēng)流程見圖22。鏈箅機(jī)主要工藝參數(shù) 表23工藝段長度(m)面積(m2)時(shí)間(min)風(fēng)箱壓力(Pa)上罩壓力(Pa)風(fēng)箱溫度(℃)上罩溫度(℃)鼓風(fēng)干燥段93000100~200~80抽風(fēng)干燥段155500100~180~400預(yù)熱I段12545500100~200~650預(yù)熱II段241085500100~500~1050合 計(jì)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(shí)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(tuán)礦 膨潤土 燒 損 增 氧總 計(jì)總 計(jì)