一、前言
鏈篦機(jī),回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)法氧化球團(tuán)工藝是國外較為成熟,國內(nèi)較為先進(jìn)的球團(tuán)生產(chǎn)工藝,此工藝在我國的起步較晚。鏈篦機(jī),回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)球團(tuán)技術(shù)研究開發(fā)以前,我國球團(tuán)礦生產(chǎn)主要采用的是豎爐生產(chǎn)工藝,豎爐球團(tuán)由于受工藝限制,受熱不均勻、產(chǎn)品質(zhì)量差不能滿足大型高爐生產(chǎn)的要求,而且其單爐生產(chǎn)規(guī)模也難以擴(kuò)大,難以滿足大型鋼鐵企業(yè)規(guī)模要求,因此開發(fā)大型球團(tuán)生產(chǎn)工藝成為我國鋼鐵生產(chǎn)的迫切要求,
邯鄲新興重型機(jī)械有限公司率先開發(fā)了適合我國國情的以高爐煤氣或煤粉為燃料的鏈篦機(jī).回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)球團(tuán)工藝技術(shù),并進(jìn)行其工藝研究和設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造及推廣應(yīng)用,為建設(shè)大中型球團(tuán)生產(chǎn)線創(chuàng)造了一條新路。球團(tuán)礦是高爐煉鐵不可缺少的優(yōu)質(zhì)原料,隨著國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的不斷發(fā)展,對高爐冶煉技術(shù)不斷的提高,球團(tuán)礦作為良好的高爐原料具有品位高、強(qiáng)度好、易還原、粒度均勻等優(yōu)點(diǎn),結(jié)合我國礦產(chǎn)資源情況,確定了此工藝更適用于國內(nèi)鋼鐵行業(yè)冶煉所用球團(tuán)礦的新思路。
二、球團(tuán)生產(chǎn)工藝流程圖
三、生產(chǎn)工序及操作方法
1、配料工序:
操作工按照作業(yè)區(qū)要求倒料、給料,聯(lián)合儲庫中物料儲量不超過限量要求,料倉料位保持在2/3-4/5,不空倉,發(fā)現(xiàn)石塊等雜物及時清理,保證配料用料穩(wěn)定;并且防止料倉懸料或斷料發(fā)生,保證下料的暢通,確保配料的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。根據(jù)造球的參數(shù)要求,及時調(diào)整膨潤土的配比比例。
2.烘干工序:
烘干機(jī)采用臥窯形式,利用窯內(nèi)揚(yáng)板將物料揚(yáng)起進(jìn)行均勻烘干,確保烘干后精粉的水分控制在5.5±0.5%,烘干后物料的溫度控制在夏季≥50℃、冬季≥35℃。隨時檢查烘干后精粉的水分和溫度,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整;及時與配料聯(lián)系,了解原料的上料數(shù)量及精粉的水分情況,并根據(jù)原料的情況及時調(diào)整高爐煤氣閥門的開啟度,調(diào)整烘干溫度。
烘爐和停煤氣嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)程進(jìn)行操作。
3、潤磨工序:
潤磨機(jī)主要用于鐵礦的潤式粉磨,使用該機(jī)可有效降低膨潤土添加量,提高生球強(qiáng)度。
本機(jī)為單倉周邊排料潤式磨機(jī),物料通過進(jìn)料部由給料端蓋中心處入簡體內(nèi)部,電動機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器、減速器、大小齒輪裝置帶動裝有介質(zhì)(鋼球)的簡體旋轉(zhuǎn),物料受到球的撞擊以及球與筒體襯板之間的粉磨,充分暴露出新鮮表面,得到充分混合,最后經(jīng)排料孔排出磨機(jī),完成潤磨過程。
使用過程中確保潤磨機(jī)滿足生產(chǎn)用量,保證潤磨后供料的連續(xù)性和穩(wěn)定性。精粉潤磨后,-200目的細(xì)度提高3--5qo,水分控制在5.5±0.5%,并將細(xì)度和水分情況及時向造球崗位反饋。及時與上道工序聯(lián)系,了解上料數(shù)量和原料烘干效果,發(fā)現(xiàn)物料水分升高,潤磨機(jī)無法通過,及時與烘干機(jī)崗位聯(lián)系.調(diào)整熱風(fēng)爐溫度,保證潤磨機(jī)處于正常狀態(tài)。
4、造球工序:
原盤造球是球團(tuán)生產(chǎn)線的核心工序,必須嚴(yán)格操作,為生產(chǎn)強(qiáng)度較高粒度適中的球團(tuán),嚴(yán)格保證加水均勻,球團(tuán)水分控制8.0±0.5%,造球機(jī)球盤傾斜角度范圍47—52度,造球盤底料厚度30—40mm,確保生球的0,5m自由下落強(qiáng)度>5次:生球粒度∮8~∮16mm。
生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)、鏈蓖機(jī)要求,調(diào)整成球的工藝參數(shù),及時清理球盤中的大球和大塊,及時向配料和潤磨工序反饋濕球情況,調(diào)整膨潤土的配比,均勻、穩(wěn)定的向滾篩供料,確保鏈蓖機(jī)的操作穩(wěn)定。
5、鏈蓖機(jī)工序:
鏈篦機(jī)的作用是對生球進(jìn)行干燥和預(yù)熱,使生球具有一定的強(qiáng)度和達(dá)到一定的氧化程度,能夠完成回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)中的焙燒。
鏈篦機(jī)傳動采用全懸掛柔性傳動,在生產(chǎn)過程中可調(diào)節(jié)篦床的行走速度滿足生產(chǎn)工藝的要求。運(yùn)行部分包括頭輪、尾輪、上托輪裝置、下托輪裝置、頭部壓緊輪、尾部壓緊輪、鏈篦床裝配、鏟料板裝配、尾擋輪、立擋輪等組成。運(yùn)行部分是鏈篦機(jī)的核心,生產(chǎn)過程中要經(jīng)常檢查篦板、托輪、鏈節(jié)、側(cè)板等部件的磨損情況,保證鏈篦機(jī)布料平整、均勻,料層厚度控制在160±10mm。為使生球得到充分干燥和預(yù)熱,并滿足生產(chǎn)要求保證布料厚度和料面達(dá)到工藝要求的前提下,根據(jù)生球料量調(diào)整鏈篦機(jī)機(jī)速,一般控制在1.6—1.9m/min;各段室溫度應(yīng)合理控制,干燥室I段溫度為:200±50℃,干燥室Ⅱ段溫度為750±50℃,預(yù)熱室段溫度≥850℃,以使篦床不致承受過高溫度而損壞。
6.回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)工序:
經(jīng)鏈篦機(jī)預(yù)熱的球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)中進(jìn)行焙燒和固結(jié),球團(tuán)在窯內(nèi)主要受熱輻射作用,邊翻滾邊焙燒,從而得到均勻的強(qiáng)度。焙燒溫度(高溫段)控制在1050±50℃,窯尾廢氣溫度控制在950℃以上。
燃料介質(zhì)為:焦?fàn)t煤氣或高爐煤氣和煤粉混合或煤粉,在保證焙燒溫度的前提下,崗位人員可對高爐煤氣和煤粉比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整;在利用噴煤方式燃燒煤粉焙燒的情況下,可調(diào)節(jié)噴煤量保證焙燒溫度。
正常生產(chǎn)時,回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)轉(zhuǎn)速控制在1.2—1.8轉(zhuǎn)/分;焙燒時間控制在30~40分鐘,焙燒后出球溫度≥1000℃。
對新砌的窯,烘窯時按技術(shù)人員提供的烘爐曲線升溫,不得擅自更改升溫計(jì)劃。烘爐過程必須經(jīng)過以下幾個階段:
(1)重力水的蒸發(fā)要控制在150℃左右,時間應(yīng)連續(xù)48小時以上。
(2)結(jié)晶水的脫除控制溫度在350℃左右,時間應(yīng)連續(xù)60小時以上,并且開始投料,否則,高溫會對設(shè)備產(chǎn)生幅面影響。
(3)碳酸鹽分解溫度控制在550℃左右,時間應(yīng)連續(xù)24小時。
(4)結(jié)晶相的轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)控制在850℃左右,時間應(yīng)連續(xù)在24小時以上。
(5)各升溫速度一般不應(yīng)≯20℃/h。
7、環(huán)冷機(jī)工序:
環(huán)冷機(jī)是球團(tuán)生產(chǎn)流程的最后一道工序,對焙燒后的球團(tuán)起冷卻作用,冷卻后球團(tuán)溫度應(yīng)小于150℃。根據(jù)生產(chǎn)需要結(jié)合設(shè)備生產(chǎn)能力,環(huán)冷機(jī)布料厚度控制在600±50mm,運(yùn)轉(zhuǎn)速度0,45~0.65m/min,風(fēng)壓5000Pa;要求布料平整,無拉溝、波浪現(xiàn)象,確保冷卻風(fēng)的利用率和冷卻效果。此道工序冷熱交替對設(shè)備損失較大,要及時觀察環(huán)冷機(jī)臺車、欄板的磨損和變形情況。
四、重要部位溫度參數(shù)控制
1.鏈篦機(jī)風(fēng)箱和煙罩溫度控制范圍:
1#風(fēng)箱溫度范圍:400—450℃,1#煙罩溫度范圍:870~950℃,3#風(fēng)箱溫度范圍:320~380℃,3#煙罩溫度范圍:700—800℃,7#風(fēng)箱溫度范圍:150~250℃,6#煙罩溫度范圍:200—250℃,Il#風(fēng)箱溫度范圍:120±50℃,10#煙罩溫度范圍:200±30℃。
2.回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)頭、尾溫度及壓力控制范圍:
窯尾溫度:850—960℃;窯尾壓力:-10—-40Pa;窯頭溫度:850~1050℃;窯頭壓力:平均≤50Pa。
3.環(huán)冷機(jī)風(fēng)罩各段溫度控制范圍:
一冷段650~850℃:二冷段≤600℃;三冷段≤300℃。
4.其他部位溫度控制范圍:
烘干機(jī)入口進(jìn)風(fēng)溫度:—800℃;出口廢氣溫度:~60℃;循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)口溫度:小于300℃;電除塵入口溫度120~150℃。
五、球團(tuán)生產(chǎn)的質(zhì)量指標(biāo)
原料的化學(xué)成分直接影響著球團(tuán)的成品質(zhì)量,因此必須對原料的化學(xué)成分進(jìn)行嚴(yán)格的控制,同時在各工段嚴(yán)格操作穩(wěn)定生產(chǎn)的情況下,成品要達(dá)到規(guī)定指標(biāo)。原料的化學(xué)成分見表1和表2。原料粒度要求:精粉-200目(小于0.074mm)大于65%;膨潤土-200目(小于0.074mm)大于98%.產(chǎn)品指標(biāo)見表3。
六、結(jié)束語
鏈篦機(jī).回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)球團(tuán)生產(chǎn)工藝在我國逐漸發(fā)展起來,并向大規(guī)模方向邁進(jìn),隨著高爐煉鐵技術(shù)和球團(tuán)礦生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,球團(tuán)礦的生產(chǎn)必將在我國進(jìn)一步得到發(fā)展并在生產(chǎn)技術(shù)上趕上世界先進(jìn)水平,同時也將給我國高爐煉鐵的技術(shù)更上臺階創(chuàng)造了良好的條件,開創(chuàng)了新的局面。
良好的球團(tuán)質(zhì)量在原料選配的基礎(chǔ)上,必須保證合理的操作工藝和參數(shù)的控制;此文針對球團(tuán)生產(chǎn)的整個工藝流程,對各道工序的具體操作和重要部位參數(shù)控制做了詳細(xì)描述,保 證設(shè)備的正常使用,確定合理的焙燒工藝,提高球團(tuán)礦的質(zhì)量,滿足高爐煉鐵的需要。
該工藝的設(shè)備主要是鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)、環(huán)冷機(jī)三大設(shè)備;三大設(shè)備設(shè)計(jì)合理是生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)保證。我公司總結(jié)長期生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對三大主機(jī)做了優(yōu)化設(shè)計(jì)。鏈篦機(jī)系統(tǒng)在原有設(shè)備基礎(chǔ)上,將機(jī)長由36米改為39米,按工藝要求調(diào)整了預(yù)熱段和干燥段煙罩和風(fēng)箱的分配,并將干燥段分為兩段;為使熱氣流通暢,將設(shè)備煙罩拱項(xiàng)抬高;鏈篦機(jī)頭部加鏟料板,利用回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)尾高溫廢氣對球團(tuán)礦預(yù)熱,提高球團(tuán)礦的氧化效果,在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,對鏈篦機(jī)篦板、鏈節(jié)、側(cè)板、密封結(jié)構(gòu)和溜槽等都進(jìn)行了整改,改善了設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)狀況,減少了漏風(fēng),保證了生產(chǎn)順利;剞D(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)增大了簡體直徑,使物料和氣流的通過更為合理,并將三支承改為兩支承,也使維修運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和故障率大為降低;對回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)頭尾密封罩及密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,使回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)在負(fù)壓操作狀態(tài)下減少漏風(fēng),改善操作環(huán)境;同時根據(jù)工藝需要對回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)的斜度、填充率、轉(zhuǎn)速和窯尾縮口等進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。新建環(huán)冷機(jī)代替了原來的冷卻筒做為冷卻設(shè)備:從回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)排出的熾熱球團(tuán)礦通過環(huán)冷機(jī)受料斗上的固定篩均勻落到環(huán)冷機(jī)臺車上,環(huán)冷機(jī)設(shè)三臺鼓風(fēng)機(jī)分段冷卻,環(huán)冷機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié),環(huán)冷機(jī)罩分為三個區(qū),一冷,二冷區(qū)回收熱風(fēng)至回轉(zhuǎn)窯滾筒烘干機(jī)和鏈篦機(jī),三冷區(qū)廢氣溫度較低,通過煙囪排放。