【導(dǎo)讀】直接影響高爐的冶煉效果。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的燒結(jié)工藝流程是非常重要的。識(shí)，設(shè)計(jì)一臺(tái)300m2的燒結(jié)機(jī)。其技術(shù)指標(biāo)為年產(chǎn)燒結(jié)礦萬噸，R=，TFe≥57%，成品礦粒度50-5mm，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)≥70%。與之相應(yīng)的設(shè)備配置。在計(jì)算基礎(chǔ)上又繪制了圖紙說明并編寫了設(shè)計(jì)說明書。

　　

【正文】 藝 由第三次成品篩分機(jī)分出的鋪底料經(jīng)膠帶機(jī)送至鋪底料礦槽，再由鋪底料給料裝置鋪到臺(tái)車上。鋪底料粒度為 10~20 mm，料層厚度約 30~40 mm。 鋪底料作用：防止燒結(jié)時(shí)燃燒帶高溫與爐篦直接接觸，起到保護(hù)爐篦、延長(zhǎng)使用壽命的作用，并降低生產(chǎn)成本，它還起到過濾作用，可以防止細(xì)粉末從爐篦縫隙中抽走，大大減少廢氣中灰塵的含量，從而延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的使用壽命，減輕除塵設(shè)備的負(fù)擔(dān)，減輕和改善燒結(jié)操作條件，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 （ 2）布料工藝 經(jīng)混合 制粒后的混合料由梭式布料機(jī)均勻地給入燒結(jié)機(jī)混合料槽，再通過圓輥布料機(jī)和帶有自動(dòng)清掃器的布料溜槽，均勻地布到已鋪有鋪底料的臺(tái)車上?；?合料層厚度約550 mm。 對(duì)布料的基本要求： ① 沿臺(tái)車寬度方向上同一高度的混合料粒度和水分應(yīng)均勻分布。 ② 從料面垂直向下方向混合料粒度分布逐漸變粗，燃料分布逐漸減少。 ③ 料面要求平整。 ④ 混合料在臺(tái)車上粒度適宜，具有良好透氣性。鋪底料槽和混合料槽均裝有測(cè)力傳感器，通過控制系統(tǒng)使礦槽料位保持在設(shè)定范圍內(nèi)。 （ 3）燒結(jié)工藝 ① 點(diǎn)火：點(diǎn)火的目的之一是使燒結(jié)料的表層中的燃料在高 溫加熱后開始燃燒，并借助抽風(fēng)使燒結(jié)過程自上而下進(jìn)行，點(diǎn)火的好壞將直接影響燒結(jié)過程能否正常進(jìn)行和燒結(jié)礦的產(chǎn)、質(zhì)量，為了達(dá)到以上目的，燒結(jié)的點(diǎn)火過程必須滿足下述要求： 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 a．要有足夠高的點(diǎn)火溫度。 b．要有一定的點(diǎn)火時(shí)間。 c．適宜的點(diǎn)火真空度。 d．沿臺(tái)車寬度方向上點(diǎn)火要均勻。 與燒結(jié)機(jī)配套的點(diǎn)火爐和保溫爐均使用混合爐氣，采用熱風(fēng)助燃，點(diǎn)火溫度1100~1300 ℃ ，點(diǎn)火時(shí)間以 min 左右為宜，保溫溫度 800~1000 ℃ ，時(shí)間為 min。 ② 燒結(jié)：本次設(shè)計(jì)采用厚料層燒結(jié)可以提高燒結(jié)礦冷、熱態(tài)強(qiáng)度 ，改善燒結(jié)礦的質(zhì)量，降低燒結(jié)礦中氧化亞鐵含量和提高燒結(jié)礦的還原性能，同時(shí)還能降低燒結(jié)燃料的消耗量，改善燒結(jié)礦廠的勞動(dòng)條件，在采取改善料層透氣性措施后，可以使燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量不受或少受影響。其主要有以下三方面的作用： a．加強(qiáng)自動(dòng)蓄熱作用； b．燃料條件改善； c．氧化放熱反應(yīng)加強(qiáng)。 實(shí)行厚料層燒結(jié)必須提高料層的透氣性，改善透氣性的措施有： a．加強(qiáng)原料混合均勻作業(yè)，提高穩(wěn)定配料系統(tǒng)； b．添加生石灰； c．延長(zhǎng)混合制粒時(shí)間，強(qiáng)化混合制粒作業(yè)； d．預(yù)熱混合料； e．改進(jìn)燒結(jié)機(jī)布料系統(tǒng)； f．改進(jìn)點(diǎn)火工藝及設(shè)備； g．采用松料器； h．采用鋪底料工藝。 （ 4）冷卻工藝 燒結(jié)礦在燒結(jié)機(jī)尾經(jīng)單輥破碎后，其溫度仍然高達(dá) 600~1000 ℃ ，要把這種炙熱的燒結(jié)礦送到高爐礦槽會(huì)給運(yùn)輸和廠區(qū)布置增加一系列困難，另外也會(huì)縮短爐頂設(shè)備壽命。因此目前多用冷礦工藝。 冷礦方式主要有抽風(fēng)式和鼓風(fēng)式兩種，本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)式冷卻。 冷卻設(shè)備采用環(huán)式冷卻使，其臺(tái)車?yán)寐矢?，設(shè)備重量較帶冷小，具有占地面積小的優(yōu)勢(shì)。 整粒系統(tǒng) 燒結(jié)礦的整粒可減少燒結(jié)礦粉末，改善燒結(jié)礦粒度組成，有利于強(qiáng)化高爐的冶煉，還可以分出適宜粒級(jí)的鋪底料，強(qiáng)化燒 結(jié)生產(chǎn)過程，確定整粒流程原則： （ 1）有條件時(shí)，整粒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置為雙系列，盡量減少對(duì)燒結(jié)機(jī)的影響。 （ 2）整粒流程應(yīng)盡量設(shè)置冷破，冷破碎多為開路流程。 （ 3）當(dāng)設(shè)置冷破碎時(shí)，一次篩分為固定篩。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 （ 4）為了分出適宜粒級(jí)的鋪底料，一般設(shè)置四級(jí)篩分。 （ 5）當(dāng)兩次篩分配置在一個(gè)房?jī)?nèi)時(shí)，需設(shè)置必要的檢修設(shè)施。 （ 6）當(dāng)整粒系統(tǒng)只能設(shè)置為單系列時(shí)，應(yīng)有旁通設(shè)置，以便整粒系統(tǒng)停機(jī)時(shí)燒結(jié)礦可直接送至高爐系統(tǒng)并適量增加鋪底料倉的容積，以保證鋪底料的供應(yīng)。 整粒流程應(yīng)根據(jù)燒結(jié)礦性能，工藝條件和高爐要求等因素來定，本次設(shè)計(jì)整粒流 程采用一次冷破碎，四次冷篩分的完善工藝流程，為了保證作業(yè)率，整粒采用雙系列。篩分設(shè)備為臺(tái)車移動(dòng)型，二、三、四篩選設(shè)有備用篩，以便整體更換。正常運(yùn)行時(shí)，每個(gè)系統(tǒng)擔(dān)負(fù) 50%的負(fù)荷，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障或檢修時(shí)，燒結(jié)機(jī)仍能按 75%的生產(chǎn)能力維持生產(chǎn)。 燒結(jié)礦冷卻至 50 ℃ 以下，根據(jù)兩個(gè)整粒系列的電子皮帶秤獲得的數(shù)據(jù)控制鏈板給料機(jī)速度，將燒結(jié)礦均勻地給入兩個(gè)整粒系統(tǒng)，一次成品篩上大于 50 mm 送至冷破碎設(shè)備破碎，破碎產(chǎn)物會(huì)同篩下物一并進(jìn)入二次篩分設(shè)備，篩上 50~20 mm 粒級(jí)進(jìn)入成品膠帶機(jī)，篩下小于 20 mm粒級(jí)燒結(jié) 礦給入三次成品篩，篩上 20~10 mm 粒級(jí)又溢流分成三部分，一部分由膠帶機(jī)送入鋪底料槽，余下部分給入膠帶機(jī)，小于 10 mm 粒級(jí)由膠帶機(jī)送入四篩設(shè)備，篩上大于 5 mm粒級(jí)進(jìn)入成品膠帶機(jī)，篩下 5~0 mm 粒級(jí)由膠帶機(jī)送往配料室返礦槽。 返礦受料系統(tǒng) 返礦受料系統(tǒng)主要是接受高爐槽下篩分出來的 5~0 mm 的燒結(jié)粉，由膠帶機(jī)運(yùn)到受料槽，由膠帶機(jī)送入配料倉并經(jīng)圓盤給料機(jī)給料參加定量配料。 抽風(fēng)及除塵系統(tǒng) 燒結(jié)生產(chǎn)過程中，經(jīng)主風(fēng)機(jī)排走的煙氣中含有很多粉塵，增加鋪底料后，含塵量雖大大降低 ，但仍含 ~3 g/標(biāo) m3，這些粉塵必須進(jìn)行有效地捕集和處理，防止污染環(huán)境，提高設(shè)備的使用壽命，特別是主抽風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命，同時(shí)也避免了原料的浪費(fèi)。 本次設(shè)計(jì)在燒結(jié)機(jī)設(shè)除塵管，灰斗采用雙層漏灰閥，定時(shí)自動(dòng)放灰。小格散料及降塵管粉料，冷卻風(fēng)箱的散料與整粒篩分后的 5~0 mm 粒級(jí)冷返礦一起由膠帶機(jī)送至配料室。 燒結(jié)機(jī)各風(fēng)箱的廢氣由沉降管送至主電除塵器，廢氣經(jīng)電除塵器后進(jìn)入主抽風(fēng)機(jī)，在主抽風(fēng)機(jī)出口處設(shè)有消音器。抽風(fēng)機(jī)排出的煙氣 脫硫后 經(jīng)煙囪排入大氣。 為保證電除塵器正常工作，主電除塵器上設(shè)有保溫設(shè)施，并在沉降 管上配有冷風(fēng)吸入裝置，主電除塵器第一，第二電場(chǎng)捕集的灰塵經(jīng)刮板，斗式提升機(jī)送入礦槽貯存。一般情況下，干灰卸入封閉罐車送造球車間使用，也可以通過加濕機(jī)加濕后，由汽車送至原料場(chǎng)參與混勻，第三電場(chǎng)捕季集的灰塵含堿金屬及鋅較高，應(yīng)予廢棄。此部分粉塵經(jīng)加濕后用汽車運(yùn)至廢料場(chǎng)。 排灰系統(tǒng)有干式排灰系統(tǒng)和濕式排灰系統(tǒng)兩種。濕式排灰系統(tǒng)可減少漏風(fēng)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件，但集中排出的濕式物料會(huì)影響配料的精確性，而且產(chǎn)生的污水武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 不易處理，造成二次污染。 干式排灰系統(tǒng)配料精確，減少污水處理。本次設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的雙層漏灰閥的 干式排灰系統(tǒng)。 余熱及含鐵粉塵利用 （ 1）余熱利用 本次設(shè)計(jì)余熱利用主要是指冷卻機(jī)廢氣余熱利用，鼓風(fēng)冷卻高溫段的廢氣溫度較高，達(dá) 350~450 ℃ ，余熱利用有直接利用和間接利用兩種。直接利用系列用廢氣熱直接作用點(diǎn)火裝置的助燃空氣或直接預(yù)熱混合料，方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，但利用率不高。間接利用方式：先通過介質(zhì)與廢氣進(jìn)行熱交換，再對(duì)加熱后的介質(zhì)進(jìn)行利用，具體應(yīng)用如下： ① 直接利用： 預(yù)熱混合料；進(jìn)行熱風(fēng)燒結(jié)。 ② 利用余熱發(fā)生蒸汽，產(chǎn)生蒸汽后的主要用途有： a．并入廠內(nèi)蒸汽管網(wǎng)， b．用于燒結(jié)生產(chǎn)過程， c．用于蒸汽發(fā)電。 本設(shè)計(jì)對(duì)燒結(jié)余熱利用冷卻機(jī)廢氣，用熱管鍋爐生產(chǎn)蒸汽和蒸汽發(fā)電，保證燒結(jié)系統(tǒng)預(yù)熱混合料蒸汽，增加燒結(jié)礦產(chǎn)量和節(jié)省燃料消耗。 （ 2）含鐵粉塵利用 冶金廠含鐵粉塵包括燒結(jié)塵、高爐塵、高爐泥、轉(zhuǎn)爐塵、軋鋼皮以及各種環(huán)節(jié)收集到得粉塵或塵泥，回收冶金廠含鐵粉塵，既減少資源浪費(fèi)，又有利于環(huán)境保護(hù)。目前，國內(nèi)冶金廠粉塵利用量只有 60%左右，主要的利用方式是配入混合料進(jìn)行燒結(jié)。 ① 燒結(jié)廠含鐵粉塵：一般直接配入燒結(jié)。 ② 高爐塵：在高爐車間脫鋅后送至造球車間造成小球進(jìn)行燒 結(jié)。 ③ 轉(zhuǎn)爐灰：通過燒小球進(jìn)入燒結(jié)。 ④ 軋鋼皮：粗粒級(jí)供高爐使用，細(xì)粒級(jí)直接配入燒結(jié)混合料。 ⑤ 鋼渣：直接配入燒結(jié)。 冶金廠粉塵處理方法主要有：直接配入燒結(jié)混合料，小球團(tuán)法，氧化球團(tuán)法，氯化球團(tuán)法，金屬化球團(tuán)法等。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 配料計(jì)算 表 含鐵原料及其熔劑和燃料的化學(xué)成分 成分 (%) 原料 TFe FeO SiO2 Al2O3 CaO MgO Ig S P H2O 配比 混合精礦 11 18 印度粉礦 . 10 6 巴粉 10 23 澳粉 11 37 生石灰 6 石灰石 13 4 無煙煤 6 6 燒結(jié)礦燒成率、全鐵量、堿度 (1)燒成率 （脫硫率取 90%） Qs=Qi/∑() （ ） =18(1+%%)+6(%%) +23(%%)+37(%%) +6(%%) =% (2)全鐵量 TFe=∑TFeQi/Qs100% （ ） =(18%+66 %+23%+37+6%+4%+6%)/0100% =% (3)堿度 R=∑QiCaO/∑QiSiO2 （ ） =(18%+6%+23%+6%+4%+6%)/(18%+63.92%+23%+37% +6%+4%+6%) = (4) FeO 含量： FeO=∑FeO Qi/Qs100% 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 =(18%+6%+23%+37+6%+4%+6%)/100% =% 符合設(shè)計(jì)要求。 (5)給礦量 Q 給 Q 燒 /Q 給 =∑()=% （ Q 燒 =Qs=104 t） Q 給 =Q 燒 /%=104/=104t/a 混合料量 公式： Q 混 =∑Q 給 /(1q 水 q 返 ) （ ） 由經(jīng)驗(yàn)： q 水 =8% ， q 返 =25% Q 混 =104/(18%25%) = t/a 各種原料所需的干料量、濕料量、含水量 混合精礦： 干料量 10418%=104 t/a 濕料量 104/(111%)=104 t/a 含水量 10411%=104 t/a 印度礦 ： 干料量 1046%=104 t/a 濕料量 104/(110%)=104 t/a 含水量 10410%=104 t/a 巴 粉 ： 干料量 10423%=104 t/a 濕料量 104 /(110%)=104 t/a 含水量 10410%=104 t/a 澳 粉 ： 干料量 10437%=104 t/a 濕料量 104/(111%)=104 t/a 含水量 10411%=104 t/a 生石灰 ： 干料量 1046%=10 石灰石 ： 干料量 1044%=104 t/a 濕料量 104/(13%)=104 t/a 含水量 1043%=104 t/a 無煙煤 ： 干料量 1046%=104 t/a 濕料量 104/(16%)=104 t/a 含水量 1046%=104 t/a Q 料水 =104+104+104+104+104+104 =104 t/a 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 外加水量 Q 外水 =Q 水 Q 料水 （ ） 式中： Q 外水 —— 外加水量 104 t/a Q 水 —— 混合料總含水量 104 t/a Q 料水 —— 物料本身含水量 104 t/a Q 水 =8%=104 t/a Q 外水 ==104 t/a 其中：一混 :二混 =80:20 Q 一混 =80%=104 t/a Q 二混 =20%=1 04 t/a 返礦量 按公式： Q 返 =Q 混 q 返 （ ） =25%=104 t/a 燒結(jié)礦年產(chǎn)量 燒結(jié)礦的 FeO 為 %，燒結(jié)礦脫硫率為 90% 公式： Q 燒 =∑Qi[9()+FeOi]/(9+FeO 燒 ) （ ） 其中分母： 9+FeO 燒 =9+= 分 子各項(xiàng)： 混合精礦 [9(%%)+%]=104 t/a 印度精礦 [9(%%)+%]=104 t/a 巴 粉 [9(%%)+%]