球團理論與工藝-6球團工藝過程.ppt

6 球團工藝過程,球團工藝過程包括： 原料準備 配料 混 合造球焙燒 球團礦,6 球團工藝過程,球團原料的 粒度和粒度組成 適宜的水分 均勻的化學成分 是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)球團礦的三個重要因素，也是原料準備的要求。,6 球團工藝過程,6.1 原料準備,球團礦生產(chǎn)的原料主要是精礦粉和若干添加劑，如果用固體燃料焙燒則還有煤粉或焦粉。 這些原料均需要經(jīng)過準備處理， 它包括：,（1）原料細磨,（2）水分調(diào)整,（3）礦石中和,6 球團工藝過程,1）精礦粉（或富礦粉）磨到-200目80%，上限98%，上限80%，上限1mm； 3）固體燃料磨至 -0.5mm。,（1）原料細磨,球團工藝對原料的要求,6 球團工藝過程,（1）原料細磨,球團原料磨礦原則,1）當含鐵原料為赤鐵礦、褐鐵礦或混合礦時，或外購鐵礦石為主時，易采用干磨。,2）熔劑與燃料的磨礦采用專用干式磨礦設備。,3）閉路磨礦流程用于水力旋流器（濕磨） 或風力分級機（干磨） 進行磨后產(chǎn)物的分級。,6 球團工藝過程,（1）原料細磨,磨礦方式選擇,濕式閉路磨礦電耗最低； 干式開路磨礦電耗最高； 濕式開路磨礦費用最低； 干式閉路磨礦投資最大。,6 球團工藝過程,1）磁鐵礦和赤鐵礦適宜水分范圍：1215%； 褐鐵礦適宜水分范圍：17%； 2）選礦后的鐵精礦需經(jīng)脫水處理，脫水設備為圓筒式或圓盤式真空過濾機； 3）精礦脫水后，需再用圓筒干燥機干燥。,（2）水分調(diào)整,6 球團工藝過程,現(xiàn)代化的球團廠多采用中和料場的堆取料機實現(xiàn)含鐵原料的中和。 保證原料化學成分的穩(wěn)定。0.3%,（3）礦石中和,6 球團工藝過程,6.2 配料、混合和造球,精礦和熔劑：圓盤給料機（給料、控制下料量） +電子皮帶秤 膨潤土：螺旋給料機+電子皮帶秤,（1）配料,6 球團工藝過程,6.2 配料、混合和造球,一段輪式混合+二段強力混合,（2）混合,6 球團工藝過程,6.2 配料、混合和造球,圓盤造球機或圓筒造球機,（3）造球,生球焙燒前要進行篩分，篩出的粉末返回造球盤上重新造球。 帶式焙燒機用固體燃料焙燒時，生球加到焙燒機以前，其表面滾附一層固體燃料。,6 球團工藝過程,焙燒過程可分為：干燥、預熱、焙燒、均熱和冷卻。 上述過程在 豎爐上是從上到下垂直分布的； 帶式焙燒機上依次沿臺車前進的方向水平分布； 鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯上分別在三個不同的設備中進行。,*球團高溫固結(jié)常規(guī)三大方法： 豎爐球團法、帶式焙燒機法以及鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯法。,6 球團工藝過程,豎爐是最早采用的球團礦焙燒設備。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、投資少、熱效率高、操作維修方便。 缺點：單爐能力?。?0萬t/年） 、產(chǎn)品質(zhì)量差（受熱不均）、原料適應性差。,6.3 豎爐法焙燒球團礦,6.3.1 概述,豎爐規(guī)格用爐口斷面積表示。如8m2、16m2等。 豎爐有效高度約20m，球團在爐內(nèi)運行時間約4h。,6 球團工藝過程,（1）按剖面結(jié)構(gòu)豎爐分為：,6.3.2 豎爐類型,圓形豎爐和矩形豎爐； 矩形布料、橫向布料和直線布料。,整個高度具有相同截面 爐子到燃燒室有空氣通道,1）瑞典豎爐,可使氣體沿爐子斷面較均勻分布 但冷風引入的灰塵使燃燒室操作困難,6 球團工藝過程,（1）按剖面結(jié)構(gòu)豎爐分為：,6.3.2 豎爐類型,火道口以下增大，然后收縮 無通風管道,2）美國豎爐,6 球團工藝過程,（1）按剖面結(jié)構(gòu)豎爐分為：,6.3.2 豎爐類型,火道口以下增大，然后不變 有通風管道,3）日本豎爐,6 球團工藝過程,6.3.2 豎爐類型,1）焙燒風在爐子兩側(cè)吹入，冷卻風由爐子下部吹入； 2）冷卻風經(jīng)預熱后部分作為助燃風流入燃燒室與煤氣混合燃燒，部分流入焙燒帶與來自燃燒室的焙燒風混合； 由于受焙燒帶溫度的限制，冷卻風量不可能過大。,6 球團工藝過程,6.3.2 豎爐類型,3）由于沒有干燥帶，濕球團直接入爐焙燒，焙燒過程中球團水分的蒸發(fā)占用了大部分本應用來焙燒的熱量，造成斷面氣流不均勻，中間料層燒不透，易形成死料柱。 為避免焙燒風吹不透和斷面氣流不均，只能維持低產(chǎn)量運行,6 球團工藝過程,電耗高，達50kWh/t。主要由于料柱高，氣流阻力大，風機壓力高。 采用高熱值燃油或天然氣為燃料，且僅限于焙燒磁鐵礦。 排料口中心下料較快，兩側(cè)相對緩慢，使球團在爐內(nèi)停留時間不同，球團焙燒不均。 橫向布料，布料時間長且不均勻。,國外豎爐缺點：,6.3.2 豎爐類型,6 球團工藝過程,（1）按剖面結(jié)構(gòu)豎爐分為：,6.3.2 豎爐類型,導風墻+干燥床,4）中國豎爐,消除斷面中心的生料柱 降低冷卻風通過料柱的阻力 增加了冷卻風量 強化生球干燥,20世紀70年代濟鋼發(fā)明了導風墻+干燥床，即在豎爐的中間設置導風墻，爐頂設置干燥床。,6 球團工藝過程,6.3.2 豎爐類型,首先，使完成冷卻的冷卻風在爐內(nèi)短路直接流入導風墻，克服了對球團焙燒的影響，為豎爐強化冷卻創(chuàng)造了條件 其次，使爐內(nèi)氣流分布合理，保證了足夠穩(wěn)定的均熱帶，有效避免了中心死料柱，使成品球團的質(zhì)量得以保證,*導風墻+干燥床的優(yōu)點：,6 球團工藝過程,6.3.2 豎爐類型,再次，焙燒完畢的焙燒風與來自導風墻的冷卻風混合作為熱源預干燥烘干床上的生球團，不但使豎爐內(nèi)球團料層的透氣性得以改善，而且提高了豎爐的熱效率 最后，導風墻的設置使整個爐子可控，實現(xiàn)了豎爐高效生產(chǎn)所需的氣流分布模式,*導風墻+干燥床的優(yōu)點：,導風墻+干燥床的設置，既強化了球團干燥和冷卻，又使爐子具有較高的可控性，豎爐實現(xiàn)了干燥、焙燒與冷卻一體化，提高了豎爐的利用系數(shù)。,6 球團工藝過程,6.3.2 豎爐類型,1）從爐窯熱工角度來看，導風墻+烘干床的設置使爐內(nèi)氣體流動較復雜； 2）豎爐在實際生產(chǎn)過程中冷卻風不一定全部流入到導風墻內(nèi)，還有可能上行穿過均熱帶流入焙燒帶； 3）而焙燒風不一定全部流入焙燒預熱帶，還有可能下行穿過均熱帶后流入導風墻。,*導風墻+干燥床的缺點：,6 球團工藝過程,爐內(nèi)設有導風墻和干燥床。 采用低真空度風機。 低熱值的高爐煤氣及較低焙燒溫度操作。,我國豎爐特點：,6 球團工藝過程,（2）按冷卻風方式分為： 高爐身豎爐、中等爐身豎爐和矮爐身豎爐。,6.3.2 豎爐類型,1）高爐身豎爐 無外部冷卻器； 排礦溫度可在100以下； 結(jié)構(gòu)復雜，投資和動力消耗高,6 球團工藝過程,（2）按冷卻風方式分為：,6.3.2 豎爐類型,2）中等爐身豎爐 球團礦先經(jīng)爐內(nèi)冷卻，再進入小型外部冷卻器； 料柱縮短，阻力減小，風量較均勻,6 球團工藝過程,（2）按冷卻風方式分為：,6.3.2 豎爐類型,3）矮爐身豎爐 設外部冷卻器和預熱交換器； 廢熱充分利用。,6 球團工藝過程,6.3.3 豎爐工藝,豎爐是一種按逆流原則工作的熱交換設備。,*豎爐工作過程：,生球在爐頂通過輥篩篩去小于5mm的粉末后，用布料器均勻地布在爐口。,6 球團工藝過程,生球在下降過程中不斷受到上升熱氣流的干燥和預熱，到達火道附近時，受到由兩側(cè)燃燒室產(chǎn)生并從火道噴入的高溫廢氣的焙燒，在火道以下經(jīng)過一段時間的均熱后，受到由下部鼓入的冷風的冷卻。,*豎爐工作過程：,6.3.3 豎爐工藝,6 球團工藝過程,被冷卻下來的球團礦中會有一部分粘連的大塊，通過下部輥式破碎機破碎后排出爐外。,*豎爐工作過程：,6.3.3 豎爐工藝,豎爐正常操作最重要的條件：爐料應具有良好的透氣性。,生球必須松散而均勻地被布到料柱表面,6 球團工藝過程,（1）布料,6.3.3 豎爐工藝,將生球順利送入豎爐干燥帶； 盡量使不同粒徑大小的生球均勻分布而使爐料具有良好的透氣性，以有利于爐內(nèi)溫度和氣流分布。,1）布料的目的,2）布料的類型,矩形布料； 橫向布料； 直線布料。,6 球團工藝過程,布料器既沿豎爐寬度方向又沿長度方向行走布料 料線貼近爐壁自動布料，料面呈深V形，中心低，靠近爐壁高。 縱向中心線周圍的溫度達不到球團礦所需的焙燒溫度。,矩形布料,2）布料的類型,6 球團工藝過程,橫向布料,2）布料的類型,國外豎爐多采用，也叫做“之”字形布料。,使用由大車和小車組成的可作縱橫向往復移動的梭式布料機，沿寬度方向?qū)⑸虿汲梢恍行袡M向小溝谷。,6 球團工藝過程,橫向布料,2）布料的類型,a.布料機上裝有料面探測器，控制行走和布料速度，保持料面平坦和控制料面高度 b.爐內(nèi)溫度和氣流分布得到改善,6 球團工藝過程,布料車行走線路與布料線路平行。 簡化布料設備、提高作業(yè)率、縮短布料時間 皮帶易燒損,直線布料,由于爐口干燥床措施的實現(xiàn)，中國豎爐采用只作往復直線移動的帶小車的布料機。,2）布料的類型,6 球團工藝過程,（2）干燥和預熱,從料柱表面到120-150mm深度，生球干燥，停留時間4-6min,120-150mm到約500mm深度，生球預熱，停留時間15-20min,500mm以下，生球進入焙燒階段。,1）國外豎爐 無專門干燥設備，依靠上升熱廢氣干燥和預熱。,6 球團工藝過程,（2）干燥和預熱,中國豎爐采用干燥床作為生球干燥設備，依靠預熱帶熱廢氣和導風墻熱風進行干燥。,2）中國豎爐,生球干燥料層厚度約150-200mm,混合熱風溫度550-750,干燥時間5-6min,生球經(jīng)干燥后，按自然堆積角向爐體中心滾動，小球和粉末聚集在爐壁附近，大球滾向中心導風墻處。,6 球團工藝過程,（2）干燥和預熱,干燥床的優(yōu)點：,1）實現(xiàn)邊壁粉料，中心球料，抑制邊緣氣流的過分發(fā)達；,2）擴大干燥面積，實現(xiàn)薄層干燥；,3）爐口溫度降低（ 200），減輕布料皮帶燒損；,4）干燥與預熱分開，穩(wěn)定豎爐操作。,2）中國豎爐,6 球團工藝過程,（2）干燥和預熱,對于熱敏感性高的球團，必須擴大干燥面積，如：采取三層爐篦結(jié)構(gòu)的干燥床。,2）中國豎爐,6 球團工藝過程,（3）焙燒,1）焙燒段熱量來源： 冷卻段回收的高溫球團礦的顯熱； 磁鐵礦氧化放熱；占總熱量的40%； 燃料在燃燒室燃燒放熱； 固體燃料放熱；固體燃料量一般約1%。,6 球團工藝過程,（3）焙燒,2）焙燒溫度 國外球團豎爐最佳焙燒溫度約13001350，中國豎爐燃燒室溫度約1150 ，原因是： 國內(nèi)磁鐵礦精礦鐵品位較低，SiO2較高，過高溫度易粘接； 中國豎爐采用低熱值高爐煤氣為燃料； 由于Fe3O4氧化放熱，球團礦的實際溫度高于燃燒室廢氣溫度，可達12001300； 中國豎爐具有導風墻和干燥床的特有結(jié)構(gòu)。,整個豎爐斷面上溫度均勻分布是獲得優(yōu)質(zhì)球團礦的先決條件。,6 球團工藝過程,（3）焙燒,豎爐內(nèi)氣流分布狀況直接影響爐內(nèi)斷面上的溫度分布 料柱對氣流的阻力作用，限制燃燒氣流從爐墻向料柱中心的穿透； 局部抑制了熱量的傳遞，影響溫度分布； 燃燒室氣流流速應保證豎爐斷面溫度分布的均勻性，流速越大，穿透能力越強，斷面溫度越均勻。3.7-4.0m/s 流速過?。捍┩改芰θ?，中心焙燒溫度過低； 流速過大：電耗增加，爐料噴出或料層表面流態(tài)化。,3）豎爐焙燒中氣流狀況,6 球團工藝過程,（3）焙燒,氣流分布狀況是限制豎爐大型化發(fā)展的重要原因之一 豎爐寬度過大，豎爐中心氣流較弱，中心易形成“死料柱”。 下部冷卻風全部穿過焙燒帶時，影響焙燒帶的高度和溫度的穩(wěn)定性，干擾甚至破壞焙燒過程。 由于邊緣效應，冷風沿爐壁上升，與燃燒室熱氣流相撞，減弱熱氣流的穿透能力，使爐內(nèi)截面溫度不均勻分布，導致球團質(zhì)量的不均勻。,3）豎爐焙燒中氣流狀況,氣流要保證不低于氧含量2-4%的氧化氣氛,6 球團工藝過程,（3）焙燒,導風墻在焙燒中的作用 大部分冷風從導風墻導出，減少經(jīng)過火道口的冷卻風量，燃燒室壓力顯著降低； 燃燒室吹出的熱氣體流量增加，有利于對料柱的穿透，使焙燒帶高度及溫度穩(wěn)定。,導風墻一般是用高鋁磚砌成有多個通風孔的空心墻，壽命較短，只能使用68個月。 托梁為水冷卻鋼梁，68根的厚壁無縫鋼管組成（兩排）。,3）豎爐焙燒中氣流狀況,燃燒室壓力僅約10000Pa，比國外低1/3-2/3,6 球團工藝過程,球團在豎爐焙燒過程中必須具有足夠的強度 因為豎爐料柱高，生球在爐內(nèi)受到擠壓和摩擦，如強度不夠而破裂，將惡化爐內(nèi)透氣性和正常的氣流分布，使爐況不順，產(chǎn)量和質(zhì)量都受影響。,4）豎爐對原料的要求,（3）焙燒,6 球團工藝過程,豎爐溫度須控制在一較窄的范圍內(nèi) 由于結(jié)構(gòu)上的局限性，豎爐的溫度控制比較困難，當?shù)V物軟化溫度低或要求較高的焙燒溫度時，因溫度波動球團易結(jié)塊和懸料，破壞爐內(nèi)氣流的正常分布。,（3）焙燒,因此，豎爐對原料的要求比較苛刻，目前只適用于焙燒磁鐵礦生球，用豎爐來焙燒要求較高焙燒溫度的赤鐵礦生球和含SiO2脈石較多的磁鐵礦熔劑性球團還有困難。,6 球團工藝過程,（4）冷卻,豎爐冷卻風的鼓入位置 豎爐下部由一組擺動的齒輥隔開，齒輥起松動料柱、支承和破碎作用。冷卻風從齒輥標高處鼓入豎爐，使球團礦冷卻。,導風墻對豎爐冷卻的作用 有導風墻的豎爐，冷卻風由導風墻導出，使得風量在冷卻帶整個截面分布較均勻。并且在風機壓力降低的情況下，鼓入風量反而增加，提高了冷卻效率。 風機電耗比無導風墻豎爐低3040%。,冷卻占豎爐容積的50%以上。,6 球團工藝過程,豎爐冷卻的缺陷 一噸成品球團礦從1000冷卻到150，需要消耗冷卻風1000m3。但在實際操作中，一般只能達到600800m3/t（因此排礦溫度較高）。 排出豎爐的球團礦如果溫度過高， 可以再次采用爐外冷卻機進行進一 步的冷卻。,6 球團工藝過程,思考題：中國豎爐具有什么典型的特點？其作用是什么？,6.3.3 豎爐工藝,答：中國豎爐具有如下特點：爐內(nèi)設有導風墻和干燥床；采用低真空度風機；低熱值的高爐煤氣及較低焙燒溫度操作。 中國豎爐采用干燥床干燥生球，提高了干球質(zhì)量，防止了濕球入爐產(chǎn)生變形和彼此粘接的現(xiàn)象，改善了料層的透氣性，強化生球干燥。 1）實現(xiàn)邊壁粉料，中心球料，抑制邊緣氣流的過分發(fā)達； 2）擴大干燥面積，實現(xiàn)薄層干燥； 3）爐口溫度降低，減輕布料皮帶燒損； 4）干燥與預熱分開，穩(wěn)定豎爐操作。 導風墻消除了斷面中心處的生料柱； 減少了冷卻風通過料柱的阻力； 增加了爐內(nèi)冷風風量。,6 球團工藝過程,*本鋼16m2球團豎爐(50萬t/a),6.3.4 生產(chǎn)實例,6 球團工藝過程,（1）原料及燃料,6.3.4 生產(chǎn)實例,密封式罐車運輸 氣動機輸送,6 球團工藝過程,（2）配料及混合,6.3.4 生產(chǎn)實例,精礦槽2個+膨潤土礦槽2個,容積：200m3+240m3,6 球團工藝過程,（2）配料及混合,6.3.4 生產(chǎn)實例,鐵精礦：2000mm圓盤給料機+電子皮帶秤 膨潤土：480mm圓盤給料機+螺旋輸送機,6 球團工藝過程,（2）配料及混合,6.3.4 生產(chǎn)實例,強力混合機+輪式混合機,6 球團工藝過程,（3）造球,6.3.4 生產(chǎn)實例,4個混合礦槽：容積40m3,100mm單輥松料器,1700mm圓盤給料機,5500mm圓盤造球機,輥式篩分機,6 球團工藝過程,（3）造球,6.3.4 生產(chǎn)實例,6 球團工藝過程,（3）造球,6.3.4 生產(chǎn)實例,6 球團工藝過程,（4）焙燒,6.3.4 生產(chǎn)實例,直線布料,干燥床干燥（650）,燃燒室（1100-1150）,爐內(nèi)冷卻,570mm齒輥排料,球團礦（500）,爐內(nèi)焙燒（1200-1250）,6 球團工藝過程,（5）冷卻與篩分,6.3.4 生產(chǎn)實例,豎式冷卻器冷卻 電磁振動給料機下料 熱振動篩篩分,球團礦冷卻至約100 -6mm球團作為返礦至燒結(jié)車間，+6mm成品球團貯存于5個成品礦槽，火車運往高爐,6 球團工藝過程,6.3.4 生產(chǎn)實例,（5）冷卻與篩分,1）豎冷器工作過程,一冷：球團礦500300，熱廢氣約350，用于預熱助燃風 二冷：300100，熱廢氣約125 ，直接排放,6 球團工藝過程,（5）冷卻與篩分,6.3.4 生產(chǎn)實例,2）豎冷器工作原理,借助于高度差，利用重力對冷卻料層做功。 使物料沿著規(guī)定的工作區(qū)域從上向下流動，形成動料層，氣流與球團礦之間進行良好的熱交換。,6 球團工藝過程,生球料層?。?00-400mm）。 工藝氣流及料層透氣性所產(chǎn)生的波動影響較小，且能消除。 原料適應性強。 可采用不同的燃料和燒嘴，選擇余地大。 熱氣流循環(huán)利用，能耗較低。 單機產(chǎn)量大，可實現(xiàn)大型化。,6.4 帶式焙燒機法焙燒球團礦,6.4.1 概述,帶式焙燒機的工藝特點是：干燥、預熱、焙燒、均熱和冷卻等過程均在同一設備上進行，球?qū)邮冀K處于相對靜止狀態(tài)。,6 球團工藝過程,6.4.1 概述,帶式焙燒機臺車上的生球依次經(jīng)過干燥、預熱、焙燒、均熱和冷卻，形成成品球團礦。 各段的長度根據(jù)原料條件有所不同，大致比例為： 干燥段占總長度的1833%，溫度不高于800， 預熱、焙燒和均熱段共占3035%， 預熱段溫度不超過1100，焙燒段約為1250。 冷卻段為3343%。,（1）帶式焙燒機與帶式燒結(jié)機的異同,1）結(jié)構(gòu)相同,6 球團工藝過程,6.4.1 概述,供料采用多輥布料器，為了防止臺車被高溫氣流燒蝕，設有鋪邊料和鋪底料供應系統(tǒng)。,（1）帶式焙燒機與帶式燒結(jié)機的異同,2）布料方式與供熱方式不同,6 球團工藝過程,6.4.1 概述,帶式焙燒機可以用固體燃料、氣體或液體燃料作為熱源。 固體燃料：將固體燃料粉末滾附在生球表面，經(jīng)點火燃燒，供給焙燒所需要的熱量。 氣體或液體燃料：燃料在臺車上部的機罩內(nèi)燃燒。產(chǎn)生的高溫廢氣被抽風機抽過料層進行焙燒。 混合燃料：也可以在采用氣體或液體燃料的同時，在生球表面滾附少量固體燃料。,（1）帶式焙燒機與帶式燒結(jié)機的異同,2）布料方式與供熱方式不同,6 球團工藝過程,*帶式焙燒機燃料的變化,1）初期的帶式機焙燒球團法，多以生球團表面粘附的細粒焦粉或煤粉作燃料，經(jīng)點火后進行抽風或鼓風焙燒 2）隨著高爐煉鐵對球團礦質(zhì)量要求的提高，固體燃料逐漸為液體或氣體燃料所代替 3）現(xiàn)代帶式機焙燒球團法多使用天然氣或重油作燃料,4）進入20世紀80年代后，由于液、氣燃料價格不斷上漲，球團礦生產(chǎn)成本上升，開始在生球團中配入少量細磨無煙煤或焦粉。,6 球團工藝過程,焙燒過程氣體介質(zhì)的流向發(fā)展： 1）最初的全抽或全鼓型 2）逐漸發(fā)展為鼓、抽兩段干燥、抽風預熱/焙燒、鼓風冷卻相結(jié)合的型式 充分利用冷卻段和焙燒段熱廢氣的物理熱，使球團焙燒過程的燃料消耗大大降低,臺車上使用小粒成品球團礦鋪邊鋪底，不但保護了臺車，延長了臺車壽命，而且保證了臺車上生球的充分焙燒，使球團質(zhì)量趨于均勻,6.4.1 概述,（2）帶式焙燒機的氣流系統(tǒng),6 球團工藝過程,6.4.1 概述,冷卻段采用鼓風冷卻，冷風通過球?qū)雍螅?00900的熱球冷卻到150；同時冷空氣被加熱產(chǎn)生750800的高溫熱風和約200的低溫熱風。,（2）帶式焙燒機的氣流系統(tǒng),帶式焙燒機焙燒球團的氣流系統(tǒng)非常復雜。 采用不同燃料的帶式焙燒機，其氣流系統(tǒng)各不相同；采用同一種燃料的帶式焙燒機，也有各種不同的氣流系統(tǒng)。,6 球團工藝過程,6.4.1 概述,抽風系統(tǒng)需要許多耐高溫（500600）風機，同時臺車篦條受高溫廢氣的沖擊作用，需要用耐熱合金鋼制作，增加了焙燒機的成本。,（2）帶式焙燒機的氣流系統(tǒng),1）冷卻段高溫熱風一部分作為預熱和焙燒段燃料燃燒的一次空氣和二次空氣；一部分直接供均熱段使用。 2）冷卻段低溫熱風供鼓風干燥段使用。 3）焙燒和均熱段的熱廢氣引至干燥段后半部抽風干燥使用。,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,帶式焙燒機包括主機和布料器、燃燒室、爐罩、風箱、風機等附屬裝置。典型的D-L型帶式機主要設備： 帶式機主機由頭、尾星輪，上、下軌道和在軌道上運行并組成連續(xù)鏈帶的若干臺車組成。 臺車是對球團礦進行焙燒的車體。上面安裝有箅條，以使氣體介質(zhì)穿過球?qū)印?篦條和兩側(cè)擋板用耐熱鋼制成。 輥式布料器由數(shù)十支同向運轉(zhuǎn)的輥子組成，運送生球團并將其逐次均勻地鋪到臺車上，可篩除生球團中不合格的小粒部分。,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,風箱是向臺車上的球?qū)庸饣虺樽邚U氣的箱體，位于帶式主機上軌道的下方，分別與風機相連。 風箱上的滑道與臺車體下的滑板接觸可起密封作用。一般以風箱的總有效面積代表帶式機的大小。 燃燒室是供液、氣燃料燃燒用的耐火砌體。位于帶式主機預熱、焙燒帶的上方，產(chǎn)生高溫氣體介質(zhì)作球團焙燒的熱源。 爐罩供收集由臺車下鼓入的廢氣或向臺車供給氣體介質(zhì)之用。位于臺車上方，分別與燃燒室、風機相連，按工藝要求分成幾段，不同溫度的工作區(qū)段襯有不同的耐火材料。 風機大部分是高溫風機，用以抽走廢氣或向臺車供風。,帶式焙燒機-優(yōu)點,1）球團焙燒的整個工藝過程干燥、預熱、焙燒、冷卻都在 一個設備上完成，具有工藝過程簡單、布置緊湊，為實現(xiàn)焙 燒氣體的循環(huán)利用以及降低熱耗和電耗創(chuàng)造了條件。 2）能適應擴大生產(chǎn)規(guī)模的要求和實現(xiàn)大型化的要求。 其最大已達到750m2，單機產(chǎn)量達500萬t以上。 3）對原料的適應性強。 因為焙燒過程中，球團處于靜料層狀態(tài)，不會因升溫過程中 球團強度的變化和球與球之間的相對運動而產(chǎn)生粉末。因而 基本適應于所有的礦種。 4）由于熱系統(tǒng)的合理設置和管路短，帶式焙燒機的熱耗可以達 到較低水平,帶式焙燒機-缺點,1）耐高溫特殊合金鋼的用量大、檔次高。在目前國產(chǎn)化的條件 下有較大的難度，特別在質(zhì)量方面很難保證。 2）在生產(chǎn)過程中，對原料的穩(wěn)定性要求高。 由于焙燒（干燥、預熱、焙燒、冷卻）的全過程均在同一個 設備上進行，靠調(diào)整機速來改變球團在各階段的停留時間是 不可能的。除非改變上部爐罩的分段和風箱的配置，這將是 十分麻煩的。 因而帶式焙燒機的建設一般適合于大型礦業(yè)公司和原料供應 長期相當穩(wěn)定的鋼鐵廠。 3）成品球團的質(zhì)量不均勻。 上下料層在各段爐罩的最高溫度下停留時間相差很大，因而 影響成品球團礦的最終強度。另外，爐罩內(nèi)溫度在臺車上存 在邊緣效應，也會影響球團礦質(zhì)量。,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（1）固體燃料鼓風帶式焙燒機法,當火焰前峰到達料層表面時，再鋪上一層生球，繼續(xù)鼓風。操作過程重復進行，直到料層厚度達到800mm。 機尾冷卻。,特點：臺車與篦條始終不同赤熱物料或高溫氣流直接接觸。球團質(zhì)量差,鋪底料+煤粉，抽風方式點燃煤粉。 外滾煤粉的第一層生球鋪到點燃的煤粉上面，料層厚約200mm。風流改為鼓風方式。,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（2）Mckee型帶式焙燒機法,不同：較長的點火爐罩；焙燒機臺車鋪有邊料和底料以防止過熱。,特點：只限于處理磁鐵礦，所需焙燒溫度較低。,原始式,工藝過程與抽風燒結(jié)工藝基本相似。,固體燃料 抽風冷卻,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（2）Mckee型帶式焙燒機法,1）采用輥式布料器與輥篩，使料層具有較好透氣性。 2）抽風冷卻改為鼓風冷卻。 3）燃料改為燃油或氣體，不再使用固體燃料煤。 4）增大焙燒機有效面積。,改進式,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,1）圓盤造球機制備生球。 2）采用輥式篩分布料機，對生球起篩分和布料作用，并降低生球落差，節(jié)省膨潤土用量。 3）采用鋪邊料和鋪底料的方法。 4）生球采用鼓、抽風干燥工藝。,5個特點：,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,5）采用鼓風冷卻，臺車和底料首先得到冷卻，冷風經(jīng)臺車和底料預熱后再穿過高溫球團料層，避免球團礦冷卻速度過快，使球團礦質(zhì)量得到改善。,最突出的特點是能適應各種不同類型礦石生產(chǎn)球團礦。 根據(jù)不同的礦石種類采用不同的氣流循環(huán)方式和換熱方式， 分為以下四種類型：,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,鼓風循環(huán)和抽風循環(huán)混合使用，提高熱能的利用，使冷卻段熱風直接循環(huán)換熱。 適宜處理赤、磁鐵礦混合精礦。,第一種類型,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,改動后爐罩內(nèi)換熱氣流全部采用直接循環(huán)，取消了爐罩換熱風機，將較冷端氣流直接排入煙囪。 處理磁鐵礦精礦球團。,第二種類型,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,適于生產(chǎn)赤鐵礦球團礦。 增大了焙燒機面積。 爐罩換熱氣流全部直接循環(huán)。 將抽風預熱和抽風均熱區(qū)的熱風引入干燥區(qū)循環(huán)。,第三種類型,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,適于處理含有有害元素的鐵礦石球團。 可從高溫抽風區(qū)排除廢氣，以消除某些礦物產(chǎn)生的易揮發(fā)性污染物對環(huán)境的污染，如砷、氟、硫等，亦可處理含有結(jié)晶水的礦物。,第四種類型,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,以煤代油帶式焙燒機,將煤破碎到一定粒度范圍，通過特制煤粉分配器在鼓風冷卻段兩側(cè)用低壓空氣將煤粉噴入爐內(nèi)，并借助于從下而上鼓入的冷卻風，將煤粉分配到各段中燃燒。,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,煤粉在帶式焙燒機內(nèi)有三種燃燒形式： 固定層燃燒，它發(fā)生在煤的重力大于風力的情況下，煤粒停留在球團料層頂部，在隨臺車移動至焙燒機的卸料端的過程中燃燒。 流態(tài)化燃燒，或稱沸騰燃燒，它發(fā)生在煤的重力與風力相當?shù)那闆r下，煤在懸浮狀態(tài)中燃燒。 飄飛燃燒，它發(fā)生在風力大大超過煤粉重力的時間范圍內(nèi)。,以煤代油帶式焙燒機,6 球團工藝過程,6.4.2 帶式焙燒機工藝,（3）LurjieDelef型帶式焙燒機法,該工藝要求： 煤粉必須有合理的粒度組成; 煤的灰分熔點要高于球團焙燒溫度; 對煙煤、無煙煤、褐煙等無特殊要求均可使用該流程可大大降低球團礦成本。,以煤代油帶式焙燒機,6.4.3鞍鋼帶式焙燒機球團工藝實例 原國內(nèi)最大帶式機焙燒球團，面積321.6m2，寬3.5m，從澳大利亞羅布河球團廠引進 1）工藝流程，見圖6-26 2）各工藝過程 原料接受和貯存 *鐵精礦（大孤山磁選精礦、浮選精礦，燒結(jié)總廠自產(chǎn)精 礦，弓長嶺磁選精礦）中和倉庫（192.824m） *菱鎂礦火車運至總廠受礦槽皮帶機運到球團車間 *膨潤土吉林劉房子鈉基、遼寧黑山鈉基火車運到配 料車間氣動運輸?shù)脚淞喜?6 球團工藝過程, 原料準備 *鐵精礦干燥 進廠水分10.511%，干燥后約8.5% 圓筒干燥機3.624m，混合煤氣燃燒產(chǎn)生熱廢 氣，干燥機進口溫度700，出口120 *菱鎂礦進廠粒度80mm，水分5% 2臺2.410m中卸式烘干磨，5m的選粉機分級 干磨后細度為-200目，水分1% 配料自動稱重配料 *自動配料系統(tǒng)由美國貝利公司的N-90集散型控制系 統(tǒng)控制 混合二段工藝，輪式+1.85.0m強力混合, 造球 * 7臺6m造球盤，臺時產(chǎn)量65t 焙燒 *布料：生球經(jīng)集料皮帶、擺動皮帶、寬皮帶、輥式布料機， 保證臺車寬度方向料層一致，經(jīng)輥式布料后，-5mm粒級返回混合礦槽，合格球布于焙燒機上；底料和邊料通過電動給料布到臺車側(cè)板和篦條上 *焙燒：321.6m2，利用系數(shù)0.817t/m2h，總焙燒時間38min,主要工藝參數(shù),特點： a.鼓風干燥風源為二段冷卻廢氣（150 左右），含塵少，有害氣體或S少，降低環(huán)境污染 b.采用一冷熱風（800左右）吸入到燃燒器內(nèi)作助燃風，既可提高T燃，又可提高含O2，節(jié)能 c.采用混合煤氣燃燒供熱，熱值低，理論焙燒溫度低，達不到1300 ，又不能過多鼓入二次風（含O2低） d.增設事故風機，因故停機時，開啟事故風機，向焙燒段鼓入冷風，防止臺車塌腰和篦條燒壞 成品篩分及運輸 從成品中篩分一部分作為鋪底料、邊料，-5mm送燒結(jié)，515mm送高爐煉鐵,6 球團工藝過程,6.5 鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯法焙燒球團礦,6.5.1 概述,鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團法是一種聯(lián)合機組生產(chǎn)球團礦的方法。 主要特點：生球的干燥預熱（鏈篦機）、預熱球的焙燒固結(jié)（回轉(zhuǎn)窯）、焙燒球的冷卻（冷卻機）分別在三個不同的設備中進行。 鏈篦機利用冷卻機余熱及回轉(zhuǎn)窯排除的熱氣流對生球進行鼓風干燥及抽風干燥、預熱氧化；回轉(zhuǎn)窯焙燒溫度高，加熱溫度均勻，不受礦石種類的限制，可以得到質(zhì)量穩(wěn)定的球團。,6 球團工藝過程,6.5.2鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯工藝,生球經(jīng)多輥布料器布在鏈篦機上，球?qū)雍穸却蠹s為180220mm，隨同篦條向前移動。 在干燥室，生球被從預熱室抽過來的250450的廢氣干燥， 然后進入預熱室，被從回轉(zhuǎn)窯出來的10001100氧化性廢氣加熱，發(fā)生部分氧化和再結(jié)晶，具有一定的強度，再進入回轉(zhuǎn)窯焙燒。,工藝過程：,1）鏈篦機,6 球團工藝過程,6.5.2鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯工藝,隨著窯體的旋轉(zhuǎn)，球團在窯內(nèi)滾動，并向排料端移動。 燒嘴在排料端，可使用氣體或液體燃料，也可以用固體燃料。 燃燒廢氣與球團成逆向運動由進料端排入預熱室。窯內(nèi)溫度可達到13001350。,工藝過程：,2）回轉(zhuǎn)窯,6 球團工藝過程,6.5.2鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯工藝,從回轉(zhuǎn)窯排出的熱球團礦卸入冷卻機冷卻后，溫度降到150以下。 被加熱的空氣送入窯內(nèi)作為燃料燃燒的二次空氣，或送入鏈篦機干燥段，用來干燥生球，可以回收7080%的熱量。,工藝過程：,3）冷卻機,6 球團工藝過程,6.5.2鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯工藝,布料是鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團生產(chǎn)控制最重要的環(huán)節(jié)之一， 布料厚度達