链篦机_回转窑氧化球团生产线的工艺设计及生产实践

总第 153期 2006年第 3期 河　北　冶　金 HEBE I METALLURGY Total 153 2006, Number 3 收稿日期 : 2006 - 02 - 28 链篦机 -回转窑氧化球团 生产线的工艺设计及生产实践 代 　兵 (邯郸钢铁公司 　设计院 , 河北 　邯郸 　056015) 摘要 : 分析了邯郸钢铁公司年产 200万 t氧化球团生产线链篦机 -回转窑的工艺设计与主要设备选型 , 介绍了该生产线的生产情况。 关键词 : 链篦机 ; 回转窑 ; 氧化球团 中图分类号 : TF32511　　　　　文献标识码 : B 文章编号 : 1006 - 5008 (2006) 03 - 0057 - 04 PROCESS DESIGN OF PRODUCTION L INE OF GRATE - KILN FOR OX ID IZING ROASTED PELLET AND ITS PRACTICE DA IB ing (Design Institute, Handan Iron and Steel Company, Handan, Hebei, 056015) Abstract: The p rocess design and equipment selection of grate - kiln in oxidizing roasted pellet p roduction line with annual output of 2 m illion tons are introduced, as well as its actual p roduction situation. KeyWords: grating machine; rotary kiln; oxidized pellet 1　前言 邯郸钢铁公司链篦机 -回转窑氧化球团 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 是 由中国冶金设备总公司总承包 , 鞍山冶金设计院设 计 , 设计年产氧化球团 200万 t。该工程于 2004年 11月 20日奠基 , 2005年 10月 1日建成投产 , 工 程总投资约 218亿元。氧化球团厂布置在老厂区内 原 3 ×27m2 烧结机区域 , 场地十分狭窄 , 受原有设 施限制较多 , 总图布置时既要避免对原有生产系统 的干扰 , 又要使工艺流程合理、物流顺畅、方便管 理与检修 , 同时要兼顾安全、防火、环保等 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 , 因此工艺布置时采取了许多独特措施以满足上述要 求。该氧化球团生产线设计时 , 邯钢是按最差原料 条件 (100%赤铁精粉 ) 要求设计的 , 由于赤铁矿 焙烧不发生放热反应 , 且需要在较高的预热温度及 较长的预热时间下才能促进其再结晶过程的进行 , 因此 , 选择合适的链篦机、回转窑及环冷机工艺参 数和适宜的干燥、预热及焙烧 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 , 是保证设计成 功、生产顺利进行 , 获得良好生产指标的关键。本 文将从这些方面对该氧化球团生产线的主要工艺特 点进行分析。 2　工艺设计特点 211　平面布置 邯郸钢铁公司年产 200万 t氧化球团工程建在 原 3 ×27m2 带式烧结机场地上 , 在该场地上 400m2 烧结机的原料及成品输送通廊南北、东西穿插 , 形 成三块区域 , 其中最大的一块还被 400m2 烧结机的 成品矿槽占用一部分 , 场地十分狭窄 , 最大的一块 最长边约 170m、宽只有 39m。总平面布置充分利 用地形情况将造球室、链篦机、回转窑和环冷机主 要生产工艺布置在最长边的条带上 , 造球机的一部 分跨在已有通廊上方 , 并且为满足与煤气加压站的 防火要求 , 在靠煤气加压站造球室的端部只设了检 修跨 , 同时为了减少主线长度 , 环冷机也设在了回 转窑的下部 , 既充分利用了空间又满足了生产要 求。 配料室设计在 F18转运站东南侧 , 干燥室布置 在浓缩池以南紧邻污泥输送泵站 , 高压辊压室布置 在厂区的中心位置 , 混合室、膨润土贮存间布置在 原二烧车间澡堂位置。为减少占地面积 , 全厂只设 一个集中除尘系统 ,利用造球室内 16150m平面以 75 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 总第 153期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　HEBE I YEJ IN 下的空间布置变压器室、低压配电室、变频器室、 PLC设备室和全厂的主控室以及办公室等。同时将 有些通廊高跨布置、有些通廊地下布置 , 其目的是 留有充分的检修通道。 212　生产工艺流程 该设计采用的工艺流程包括精矿配料、精矿干 燥、辊压、膨润土与灰尘配料、混合、造球、生球 布料、生球干燥、预热、氧化焙烧、冷却及成品输 出等部分。该球团生产线的工艺流程见图 1。 图 1　链篦机 -回转窑氧化球团生产线工艺 流程图 破产流程图 免费下载数据库流程图下载数据库流程图下载研究框架流程图下载流程图下载word 213　生产原料 球团所用含铁原料为巴西精粉、本地酸性精 粉 , 其中 - 200目约占 50% ～70%。采用气体燃 料 , 其中球团焙烧和链篦机辅助烧嘴采用混合煤 气 , 混合煤气发热值为 1010MJ /m3 , 最大用量为 31 800m3 / h; 精矿干燥采用高炉煤气 , 其发热值为 31135 MJ /m3 , 最大用量 16 000m3 / h。其中 , 膨润 土为粘结剂。 214　铁精矿配料 铁精矿用胶带机从 FZ18转运站运至精矿配料 槽。由于 FZ18转运站距机械化原料场距离较远 , 约 213km , 同时 FZ18转运站不仅承担向球团厂供 原料 , 还担负着向 400m2 烧结机、5 ×28m2 烧结机 供混匀料和燃料的任务 , 因此铁精矿配料室设计原 料储存时间较长 , 便于原料的生产组织。 精矿配料槽采用单列配置 , 设 6个精矿配料 槽 , 每个配料槽的有效容积为 370m3 , 储存时间 18h。精矿配料槽下设Φ2 500mm变频调速圆盘给 料机及 B 为 1 000mm皮带秤 , 以实现配料自动化。 矿槽设料位显示 , 高低料位报警。矿槽下段设弹簧 振动漏斗 , 以保证矿槽下料顺畅。 215　精矿干燥 精矿水分一般在 10%左右 , 高于成球水分 , 采用一台为Φ316m ×31m圆筒干燥机 , 利用高炉 煤气作为热源 , 将铁精矿 100%干燥。另外设计了 旁路系统 , 当精矿水分满足造球要求、不需要干燥 时 , 可由旁路系统将精矿运至下一道工序。 216　辊压、除尘灰和膨润土配料 采用了一台处理能力为 350 t/h的进口高压辊 压机 , 将铁精矿细磨 , 以改善原料的成球性。在辊 压室设有 2个膨润土配料槽和 1个除尘灰配料槽 (2个出料口 )。膨润土采用汽车运输 , 袋装入厂 , 在膨润土贮存间储存并拆袋 (膨润土在膨润土贮 存间的储存时间为 8 - 10天 ) , 通过气力输送至膨 润土配料槽 , 槽下设变频调速星形给料机和封闭式 B 为 650mm皮带秤 , 以实现配料自动化 , 根据生 产要求调节其配加量 , 膨润土在矿槽储存 3天。 该球团生产过程中产生的除尘灰经集中后气力 输送至除尘灰配料槽 ( 2个出料口 ) , 其配料设备 与膨润土配料设备相同。膨润土与除尘灰定量给到 去混合室的胶带机上。 经高压辊压后的物料 , 通过 B 为 1 200mm皮 带秤给到去混合室的集料皮带上 , 继而接受膨润土 和除尘灰的配料后送往混合室。另外设计了旁路系 统 , 当高压辊压机故障或精矿不需要进行细磨时 , 可由旁路系统将精矿运至下一道工序。 此外在膨润土配料槽及除尘灰配料槽旁 , 预留 1个镁粉备用槽空间位置。 217　强力混合 混合工艺采用进口立式强力混合机 (型号 DW 29) , 处理物料能力为 400 t/h。强化精矿和膨 润土的混匀度 , 降低膨润土消耗 (其工作原理是 靠设备混合工具部位相向运动 , 使物料也相向运动 而互相穿插渗透 , 达到混匀目的 ) , 混合后的物料 用胶带运输机运至造球室。 218　造球与筛分 造球室设置 9台 Ф610m圆盘造球机 (土建结 构上预留增加一个造球机位置 ) , 圆盘边高 600 mm、倾角调整范围 43°～53°、转速 515～810 r/ m in, 7台生产 , 2台备用。经混合后的混合料用胶 85 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 河北冶金　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2006年第 3期 带机运至造球室混合料矿槽 , 矿槽均设有称重料位 计 , 槽下设备采用调速圆盘给料机和电子皮带秤 , 造球机的给料量可按设定值自动控制。造球机转速 可调 , 倾角可调。在造球过程中添加约 110%的雾 化水 , 以使混合料水分达到造球最佳值。每台造球 机对应一台辊式筛分机 , 筛出 < 9mm及 > 16mm不 合格生球。生球返料经过生球粉碎机粉碎后 , 用胶 带机运至造球系统重新造球。 219　布料 造球机产出的生球经辊式筛分机筛除 < 9mm 和 > 16mm粒级后 , 由 B 为 1 400mm摆动胶带机布 到 B 为 4 750mm宽胶带机上 , 再由宽胶带机布到 辊式筛分布料机上 (辊式筛分机间隙可调 ) , 筛出 < 5mm粒级后均匀布到链篦机床上。链篦机受料 端篦板上方设有自动测料位装置 , 通过自动调节链 篦机运行速度来保证链篦机规定料厚 , 生球料层厚 度约 180mm。 辊式筛分布料机筛出的 < 5mm不合格小球与 造球系统的生球返料一起用胶带机运至精矿干燥 室 , 经过生球粉碎机粉碎后 , 用胶带机运至造球系 统重新造球。 2110 生球干燥与预热 生球干燥与预热在链篦机上完成 , 链篦机规格 为 415m ×5710m, 料层厚度 180～220mm , 链箅机 正常运行速度为 21826m /m in, 调速范围 1114 ～ 3112m /m in (链篦机传动装置设于排料端 , 采用双 侧全悬挂两点啮合柔性传动装置 , 电机为变频调 速 )。干燥预热分为抽风干燥 I段、抽风干燥 II段、 预热 I段和预热 II段。 (1) 抽风干燥 I段。生球在抽风干燥 I段内用 150～200℃的干燥气流进行干燥 , 除去生球附着 水。抽风干燥 I段用热气流来自环冷机第三冷却段 热废气。环冷机三冷段热废气温度在 300～350℃ 之间 , 因此在管道上设有兑冷风阀 , 兑入部分冷 风 , 以使抽风干燥 I段风温控制在 150～200℃。抽 风干燥 I段长 610m, 设 2个 3m风箱 , 抽风干燥 I 段干燥时间为 2112m in。 (2) 抽风干燥 II段。抽风干燥 II段采用近 400℃的热废气对料层进行干燥 , 使生球脱水、干 燥 , 并可以承受预热 I段 650℃以上温度。抽风干 燥 II段用热气流来自预热 II段热废气 , 预热 II段 热废气的温度在 650℃左右 , 因此在管道上设有兑 冷风阀 , 兑入部分冷风 , 以使抽风干燥 II段风温 控制在 400℃左右。抽风干燥 II段长 1510m , 设 5 个 3m风箱。抽风干燥 II段干燥时间为 5131m in。 (3) 预热 I段。在预热 I段 650℃以上的热气 流通过料层使生球继续干燥 , 并开始氧化 , 以保证 球团在预热 II段可以承受 1 000℃以上高温。预热 I段主要热源为来自环冷机二冷段的热废气 , 并补 充部分来自预热 II段 1 050℃的热气流 , 这股热气 流通过预热 I段与预热 II段烟罩间隔墙孔导入。来 自环冷机二冷段的热废气通过管路直接进入预热 I 段烟罩。链篦机预热 I段设有辅助烧嘴 , 烧嘴以混 合煤气为燃料 , 保证预热温度。预热 I段长 1210m, 设 4 个 3m 风箱。预热 I段预热时间为 4125m in。 从预热 I段风箱抽出的热废气与从抽风干燥 I 段和抽风干燥 II段风箱抽出的热废气一起 , 经主 电除尘器除尘净化后由主抽风机再经烟囱排入大 气。 (4) 预热 II段。在预热 II段 , 球团进行氧化、 分解 (如果有结晶水 ) 和加热 , 并完成部分固结 硬化 , 使球团有一定强度 , 能经受由链篦机落到回 转窑时的冲击 , 在回转窑运动过程中不致破碎。其 热源来自窑尾约 1 050℃热气流。链篦机预热 II段 设有辅助烧嘴 , 烧嘴以混合煤气为燃料 , 从而保证 预热温度。预热 II段长 2410m, 设 8个 3m风箱 , 预热 II段预热时间为 8149m in。 链篦机篦床上最下层球团 , 在离开链篦机进入 回转窑的温度控制在 750～800℃, 以使链篦机篦 板不致承受过高温度而损坏。在预热 II段烟罩顶 部设放散烟囱和放散阀 , 作为烘炉和故障操作用。 从预热 II段风箱抽出的热废气 , 经过高效多 管除尘器除尘净化后 , 通过 2台回热风机用热风管 道送到抽风干燥 II段作为热源。生球在链篦机上 干燥、预热共 20117m in, 预热后球团矿获得足够 入窑强度 , 经铲料板、溜槽进入回转窑 (表 1)。 表 1　链篦机主要工艺参数 工艺段 长度/m 面积 /m2 时间 /m in 风箱压 力 /Pa 上罩压 力 / Pa 风箱温 度 /℃ 上罩温 度 /℃ 抽风干燥 I段 6 2710 2112 - 5500 - 100 80 200 抽风干燥 II段 15 6715 5131 - 5500 + 100 180 400 预热 I段 12 54 4125 - 5500 - 100 200 650 预热 II段 24 108 8149 - 5500 - 100 500 1050 　　 (5) 主抽风系统。来自链篦机预热 I段和抽 风干燥段风箱的热废气汇集后 , 经主电除尘器将废 气含尘浓度降至 100mg/m3 以下 , 经主抽风机、烟 道通过烟囱排入大气。主电除尘器捕集的灰尘由刮 板输送机输送到贮灰仓里 , 再用仓式泵气力输送到 除尘灰配料槽。主抽风机正常风量约为 112 ×106 95 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net thinkpad 高亮 总第 153期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　HEBE I YEJ IN m 3 / h, 负压 6kPa, 主电除尘器规格为 300m2 , 双 室三电场 , 烟囱高度 120m。 (6) 回热风系统。从预热 II段风箱抽出的热 废气 , 经过高效多管除尘器除尘净化后 , 通过 2 台回热风机用热风管道送到抽风干燥 II段作为热 源。风机正常风量约为 442 980m3 / h, 负压 6kPa。 高效多管除尘器捕集的灰尘由刮板输送机输送到贮 灰仓里 , 再用仓式泵气力输送到除尘灰配料槽。 (7) 返料系统。链篦机风箱的散料通过散料 胶带机运至链篦机尾部的散料斗里 , 由于这部分散 料量很少 , 设计采用汽车运至料场供烧结用。链篦 机头部 3个灰箱的散料和回转窑窑尾散料一起通过 溜槽进入斗式提升机 , 再返回回转窑。链篦机其余 灰箱排出的灰尘通过散料胶带机运至链篦机尾部的 散料斗里 , 与链篦机风箱的散料一并处理。 2111 氧化焙烧 球团矿的焙烧、固结过程在回转窑中完成 , 回 转窑规格Φ611m ×40m, 处理能力 270 t/h, 倾斜度 4125% , 正常转速 110 r/m in, 调速范围 0145 ～ 1135 r/m in (回转窑采用 4台液压马达驱动 , 通过 对液压系统的控制 , 可实现回转窑从零至最大转速 范围内的无级调速 )。经过链篦机预热后的球团通 过铲料板和给料溜槽送入回转窑中 , 并随回转窑沿 周边翻滚的同时 , 沿轴向朝窑头移动。在窑头装有 专门设计的双调节伸缩式混合煤气烧嘴 , 通过调节 空气煤气比例来调节火焰长度 , 控制煤气量。同时 将环冷机一冷段近 1 030℃的热废气引入窑头罩 , 作为二次风 , 以保证窑内所需焙烧温度。球团在窑 内主要受热辐射作用 , 边翻滚边焙烧 , 从而得到均 匀焙烧。球团焙烧温度 1 250～1 350℃, 焙烧时间 为 25 - 35m in。 焙烧好的球团通过回转窑窑头罩内溜槽和固定 筛卸到环冷机受料斗内。窑头固定筛将 > 200mm 大块筛出 , 经溜槽落地 , 然后人工处理 , 其余卸入 环冷机。 2112 成品球团矿冷却 从回转窑排出的球团矿温度约 1 250℃, 经过 窑头罩固定筛 , 将 > 200mm大块筛出后 , 通过环 冷机受料斗均匀分布在环冷机台车上 , 料层厚度 760mm。球团矿在环冷机内被冷却到 150℃以下。 环冷机有效冷却面积为 150m2 , 直径 22m, 台 车宽 215m, 设 4台鼓风冷却风机。1号风机风量 为 198km3 / h, 负压为 6kPa; 2号、3号风机风量为 156km3 / h, 负 压 为 515kPa; 4 号 风 机 风 量 为 156km3 / h, 负压为 415kPa。 环冷机炉罩分 4段 , 一冷段将 1 030℃热气流 通过受料斗上部窑头罩和平行管道直接入窑作二次 风 , 提高窑内气氛温度 ; 二冷段将 650℃热气流通 过热风管 , 直接引入链篦机预热 I段作为热源 ; 三 冷段约 350℃的低温风送至链篦机抽风干燥 I段作 为热源 ; 四冷段约 100℃废气通过环冷机的烟囱排 放。环冷机鼓风机通过风门自动调节冷却风量 , 在 满足成品球冷却的前提下控制回热风温度。 环冷机卸料斗设料位传感器 , 排料用电液动扇 形阀控制 , 均匀排料。 < 150℃球团矿通过卸料斗 卸到胶带机上运出。 2113 成品球团矿贮存与输出 成品球团矿冷却后 , 由胶带运输机经 4号转运 站转运至原有 5 000 t杂矿缓冲仓贮存并运往高炉。 在 4号转运站设有球团矿装车装置 , 经汽车外运至 辅助料场。 3　球团的技术经济指标 球团厂自 2005年 10月投产以来 , 原料和球团 各项指标见表 2～4。 表 2　含铁原料的理化性能 % 原料名称 TFe SiO2 CaO S - 200目 水分 国内酸性精粉 65 514 0145 < 011 55～65 7～9 巴西造球粉 66108 142 0101 < 011 70～80 6～8 表 3　含膨润土的理化性能 胶质价 / (mL /g) 膨胀容 / (mL /g) 蒙脱石 /% 吸水率 /% - 200目 粒级 /% 水分 /% 44 38 33 429 90～96 13 表 4　球团技术经济指标 时间 产量 / t 作业率/% TFe /% FeO /% 抗压强度 / (N /个 ) 筛分指 数 /% 转鼓指 数 /% 焦炉煤气消 耗 / (m3 / t) 高炉煤气消 耗 / (m3 / t) 电耗 / ( kW·h / t) 合格率 /% 2005 - 10 72 757 54166 6313 0184 1 277 88139 53116 2005 - 11 109 097 64167 63128 0192 1 514 91194 38196 25174 30137 64167 2005 - 12 122 906 90178 63145 0167 2 062 3158 96102 45198 17111 31199 80161 2006 - 01 122 923 81101 63147 1111 2 162 3158 94198 46148 23136 34157 85103 4　结语 氧化球团生产线的建成投产 , 结束了邯钢不能 生产球团矿的历史 , 满足了邯钢高炉对酸性炉料的 需求。同时使高炉入炉炉料结构更加合理 , 提高了 高炉的利用系数 , 降低了生铁成本 , 对高炉生产起 到积极作用。 06 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. 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