1 前 言随着高炉炼铁技术的发展 ,寻求更为合理的高炉炉料结构已成为炼铁生产的重大研究课题。国内外研究和生产实践证明 ,采用 80 %左右的高碱度烧结矿配以 2 0 %左右的酸性球团矿是比较理想的炉料结构。按这一比例 ,莱钢的酸性球团缺口很大。为此 ,我公司于 2 0 0 2年 5月开始筹建一条 2 5万t/a的链篦机 -回转窑氧化球团生产线 ,2 0 0 2年月 1 2月建成投产 ,并一次点火成功。2 工艺设计及配置矿建公司在作氧化球团生产线设计时 ,广泛吸取了承钢、首钢、新兴铸管等生产厂家的经验。同时 ,也结合本厂的实际情况 ,本着简捷、节约的原则来进行设计。2 1 设计规模、投资规模及产品氧化球团厂的设计规模为年产 2 5万t酸性球团矿 ,力争达到 30万t;成品球粒径为 8～1 6mm ;平均抗压强度大于 1 5 0 0N/个 ;TFe≥63%、FeO≤ 1 %。产品销售由集团公司包销。2 2 生产工艺流程链篦机 -回转窑氧化球团生产线工艺流程示于图 1。图 1 链篦机 -回转窑氧化球团生产流程图 2 3 原料贮存与运输系统本系统设有原料库和原料场。原料采用汽车运输 ,大部分卸入原料库 ,多余的原料卸入原料场。原料库中设有 4个原料仓 ,其中三个原料仓贮存铁精矿 ,用 1台 5t抓斗将精矿抓入。另一个原料仓贮存膨润土。由于膨润土粉磨站设在原料库旁 ,因此可以利用 4R32 1 6磨机本身自带的粉磨风机将膨润土送入原料仓中。这样既减少了中间环节 ,又避免了环境污染。2 4 配料系统铁精矿与膨润土的配料 ,是采用 3台PZ1 60 0圆盘给料机和 1台PZ1 0 0 0圆盘给料机进行人工配料的 ,其中PZ1 0 0 0是利用原有旧设备改造而成。膨润土按钙基土 3% ,钠基土 2 5 %的比例人工进行配料。配料后的原料经皮带输送到圆筒混合机中。2 5 混料、烘干系统混料设备采用的是圆筒混合机 ,它是由公司原有的一条 1 6/ 1 9× 39m小型回转窑改造而成 ,改为混合机后的规格为 1 6× 1 3m ,处理能力为 30t/h。烘干系统在设计时未予考虑。因为在当时 ,国内尤其是莱钢地区的铁精粉供应情况良好 ,属于买方市场 ,所以在采购时可以挑选水分较低的原料。2 6 造球、筛分、布料及返矿处理系统造球设备选用的是 1台 60 0 0圆筒造球机 ,其生产能力为 65～ 75t/h。由于没有烘干工序 ,加之原料的水分一般又在 8%～ 9 5 % ,因此在造球时只能加少量水来控制造球 ,生球的最终水分为 1 0 %左右。生球筛分的作用是去除不合格的生球或粉料。由于辊筛除了筛分作用外 ,还能增加生球表面光洁度和密实球团 ,因此多数厂家大都采用它来筛分生球。莱钢矿建 2 5万t/a氧化球团生产线也采用了辊筛来筛分生球。辊筛规格有两种 ,一种是 1 5 0 0× 1 80 0的粗辊筛 ,用于去除大于 2 0mm的小球或块状物 ;另一种是 1 80 0×340 0的细辊筛 ,筛隙为 8mm ,主要用来去除小于 8mm的小球。考虑到往链篦机上布料时生球的强度 ,因此采用了较多数量的筛辊。返料量的大小与造球质量有很大关系。一般来说 ,湿返料约占造球产量的 5 %～ 8%。由于这部分湿返料中已配加了 3%的膨润土 ,因此我们将这部分返料进行粉碎后 ,返回至造球机上方的料仓。2 7 生球的干燥和预热生球的干燥和预热在一台 2× 2 0m链篦机上进行。链篦机是氧化球团生产线上的一台关键的大型设备 ,它的运行及风系统的调整良好与否 ,直接关系到生产线的正常生产。因此 ,在链篦机工艺段的划分上 ,我们相当谨慎 ,不但查阅了大量的资料 ,而且还认真听取了国内有关专家的意见。最后确定将链篦机分为四段 ,即 :鼓风段、干燥Ⅰ段、干燥Ⅱ段、预热段。链篦机各段的有关参数列于表 1。表 1 链篦机各段的有关参数项目风箱个数/个每个风箱长度/m各段长度/m干燥预热时间/min罩内气体温度/℃球团平均温度/℃各风箱角度 /°鼓风段 12 3 2 3 2 810 0～ 15 0 15 0 45干燥Ⅰ段 2 2 5 5 0 6 2 5 3 0 0 2 0 0～ 2 5 0 45干燥Ⅱ段 3 2 5 5 0 6 2 5 45 0 3 0 0～ 3 5 0 45预热段 42 5 10 12 5 90 0～ 10 0 0 80 0～ 85 0 45 链篦机上的生球用回转窑所产生的热废气进行干燥和预热。回转窑窑尾废气温度一般在1 0 0 0～ 1 1 0 0℃。在高温风机引导下 ,热废气先进入预热段 ,穿过料层与生球进行热交换 ,使其氧化和固化。从预热段出来的热废气 ,再经风箱管路和多管除尘器用热风机导入干燥Ⅰ段。干燥Ⅱ段的热源来自环冷机的中温段。完成干燥后 ,由主抽风机将干燥Ⅰ段和干燥Ⅱ段的废气排至烟囱。鼓风段自成一个系统 ,它的热源是环冷机低温段的热废气。2 8 焙烧系统球团的氧化固结 ,有 80 %是在回转窑内完成的。回转窑规格为 3 2× 2 6m ,其热源为高、焦炉混合煤气 ,其混合比为高炉煤气∶焦炉煤气 =1∶2 ,混合煤气发热值为 7884kJ/m3。这也是我国首次采用混合煤气作能源焙烧氧化球团。烧嘴为三通道结构 ,采取了直流风和切向风相结合的方式。烧嘴还带有手动调节阀门 ,可以自由缩短和拉伸火焰。窑内温度为1 2 5 0℃ ,球团在窑内的焙烧时间为 32min。2 9 冷 却焙烧后 ,球团矿采用环式冷却机进行冷却。经过与制造厂家一起进行多次论证和材质改进 ,我们成功地将前倾式烧结矿冷却机用于氧化球团矿的冷却。球团矿在环冷机高温段要继续完成 5 %～ 1 0 %的氧化量 ,并放出大量热。其废气作为二次风给入回转窑 ,以补充窑内氧化及固结所需的热量。其中温段的废气进入链篦机的干燥Ⅱ段 ,低温段的废气进入链篦机的鼓风段。2 1 0 成品筛分及堆放从环冷机出来的球团矿温度大部分控制在1 5 0℃ ,经皮带运至电振筛分机 ,筛出粉料和不合格小球 ;筛出的成品堆放于成品场 ,由汽车运至炼铁厂。3 工艺设计特点3 1 总图布置紧凑、合理 ,占地面积少链篦机 -回转窑氧化球团生产线的布置呈“L”型 ,以造球室为端点。冷态设备按东西方向布置 ,热态设备按南北方向布置 ;中间大的场地用来贮存原料和布置产品物流 ,走向比较合理。3 2 新工艺、新技术的应用在此次氧化球团生产线设计中 ,我们应用了较多的新工艺和新技术 ,主要有 :1 )采用高铝质磷酸盐结合耐磨复合砖这种材料在我国冶金窑上的应用还是首次。这种砖含有 5 0mm厚的轻质保温层 ,能有效地降低回转窑表面辐射温度 (近 2 0 0℃ ) ,砖的使用寿命可延长一倍。2 )采用三通道结构烧嘴三通道结构的烧嘴 ,采用了直流风和切向风相结合的方式 ,并带有人工调节阀门。这种烧嘴可以使火焰自由伸缩 ,燃烧高、焦炉混合煤气 ,可使窑内焙烧温度达 1 2 5 0℃ ,从而充分利用了钢铁企业的富余能源生产球团。3 3 旧设备的改造和利用在此次氧化球团生产线的设计与建设中 ,我们充分利用了公司原有的旧设备。如用于膨润土给料的PZ1 0 0 0圆盘给料机、混料烘干系统的 1 6× 1 3m圆筒混合机、球团矿冷却用的环冷机等等 ,均是通过将旧设备进行改造或修理 ,恢复了设备功能。据统计 ,整条生产线共利用了 1 2台套旧设备 ,节约投资近 80万元。4 结 语莱钢矿建公司 2 5万t/a氧化球团生产线 ,是由矿建公司自已设计建设、安装调试的一条现代化的生产线。通过一年来的生产实践 ,其热工制度已经得到稳定 ,并达到了设计生产能力。目前 ,该生产线还存在这样那样的问题 ,但随着生产实践的不断进行 ,这些问题正在逐步得到解决莱钢矿建公司氧化球团链篦机-回转窑的设计特点@宋建文$莱钢矿建 公司!271100山东莱芜莱钢矿建公司;;链篦机-回转窑;;工艺设计;;特点介绍了莱钢矿建公司25万t/a链篦机-回转窑氧化球团生产线的工艺设计及特点成功地将前倾式烧结矿冷却机用于氧化球团矿的冷却。球团矿在环冷机高温段要继续完成 5 %～ 1 0 %的氧化量 ,并放出大量热。其废气作为二次风给入回转窑 ,以补充窑内氧化及固结所需的热量。其中温段的废气进入链篦机的干燥Ⅱ段 ,低温段的废气进入链篦机的鼓风段。2 1 0 成品筛分及堆放从环冷机出来的球团矿温度大部分控制在1 5 0℃ ,经皮带运至电振筛分机 ,筛出粉料和不合格小球 ;筛出的成品堆放于成品场 ,由汽车运至炼铁厂。3 工艺设计特点3 1 总图布置紧凑、合理 ,占地面积少链篦机 -回转窑氧化球团生产线的布置呈“L”型 ,以造球室为端点。冷态设备按东西方向布置 ,热态设备按南北方向布置 ;中间大的场地用来贮存原料和布置产品物流 ,走向比较合理。3 2 新工艺、新技术的应用在此次氧化球团生产线设计中 ,我们应用了较多的新工艺和新技术 ,主要有 :1 )采用高铝质磷酸盐结合耐磨复合砖这种材料在我国冶金窑上的应用还是首次。这种砖含有 5 0mm厚的轻质保温层 ,能有效地降低回转窑表面辐射温度 (近 2 0 0℃ ) ,砖的使用寿命可延长一倍。2 )采用三通道结构烧嘴三通道结构的烧嘴 ,采用了直流风和切向风相结合的方式 ,并带有人工调节阀门。这种烧嘴可以使火焰自由伸缩 ,燃烧高、焦炉混合煤气 ,可使窑内焙烧温度达 1 2 5 0℃ ,从而充分利用了钢铁企业的富余能源生产球团。3 3 旧设备的改造和利用在此次氧化球团生产线的设计与建设中 ,我们充分利用了公司原有的旧设备。如用于膨润
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