300平米燒結機燒結廠設計.doc

摘 要燒結礦在高爐煉鐵生產中是很重要的一種含鐵原料，它的質量好壞和產量的高低直接影響高爐的冶煉效果。因此，設計一個合理的燒結工藝流程是非常重要的。在整個設計過程中吸收了很多國內外先進廠家的經驗和技術，根據所學的專業(yè)知識，設計一臺300 m2的燒結機。其技術指標為年產燒結礦307.48萬噸，R=1.8，TFe57%，成品礦粒度50-5 mm，轉鼓指數70%。本設計說明書中對所設計的燒結廠工藝進行了簡要的介紹，并進行了物料平衡及工藝流程的計算，設備選擇計算，確定了含鐵原料、熔劑、燃料等需要量，并選擇了與之相應的設備配置。全文分為：緒論；原料、熔劑和燃料；生產規(guī)模，工作制度及產品方案；燒結工藝流程及物料平衡；燒結物料平衡與熱平衡計算；環(huán)境保護與綜合利用六個部分。本設計中，充分考慮了設備自動化控制及環(huán)境保護等方案的需要，選擇了當前先進的工業(yè)設備。在計算基礎上又繪制了圖紙說明并編寫了設計說明書。關鍵詞： 燒結廠設計； 工藝流程； 自動化控制； 環(huán)境保護 AbstractIn blast furnace ironmaking, the sinter is an important iron material. The productivity and quality of the sinter have directly effect on blast furnace ironmaking. So it is very important to design a sensible singtering craft.In the design prossess, Some advanced experience and technology of domestic and foreign manufactures has adopted. According to the study of expertise, the requirement is to design a 300 m2 of sintering craft. The technical indicators is following: the year quantity of sinter is 307.48 ten thousand ton, R=1.8, TFe57%, drum index is no less than 70%, finished mine size is from 50 mm to 5 mm.It is introduced the process of the sintering plant in the design specification. And calculation in material balance, process and equipment selection, determine the ferrous materials, flux, fuel and other requirements, and selection of the corresponding fitness equipment configuration are displayed. The thesis is composed of six sections: introduction; material of iron ores, fluxes, flues; capacity, working rules and production program of the sinter plant; process and material balance calculation; sintering material balance and thermal equilibrium calculation; environment protection and comprehensive utilization.The equipment autocontrol and environmental protection are fully considered in the design. The current advanced craft equipment was used. On the base of calculation, the drawings were drawn and the design specification was complied.Keywords: Sintering plant design; Technical processing; Automated control;Environmental protection; 目 錄前 言11 緒論21.1 燒結廠設計目的21.2 燒結廠設計依據及概況21.3 燒結廠設計要求21.4 廠區(qū)概況及廠址特點31.4.1 廠區(qū)概況31.4.2 廠址特點31.5 設計特點32 原料、熔劑和燃料42.1 概述42.2 含鐵原料42.3 熔劑42.4 燃料52.5 配比確定63 生產規(guī)模，工作制度及產品方案73.1 主要技術經濟指標確定73.1.1 作業(yè)率確定73.1.2 利用系數確定73.1.3 其他經濟技術參數73.2 生產能力確定83.2.1 日生產能力83.2.2 小時生產能力83.3 工作制度83.4 產品方案83.5 燒結廠廠房布置及設備布置93.5.1 燒結廠設備配置原則93.5.2 工藝建筑配置原則93.5.3 原料車間配置103.5.4 燒結室配置103.5.5 抽風除塵系統(tǒng)的配置113.5.6 燒結礦處理設備配置114 燒結工藝流程及物料平衡134.1 工藝流程確定原則及特點134.1.1 工藝流程134.1.2 工藝流程的原則134.1.3 工藝流程概述134.2 配料計算194.2.1 燒結礦燒成率、全鐵量、堿度194.2.2 混合料量204.2.3 各種原料所需的干料量、濕料量、含水量204.2.4 外加水量214.2.5 返礦量214.2.6 燒結礦年產量214.3 燒結礦成分計算214.3.1 各項成分計算214.3.2燒結物料收支平衡表244.4 物料平衡計算244.4.1 各種物料每小時配料量244.4.2 熔劑破碎篩分工藝流程及物料平衡244.4.3 配料工段物料平衡264.4.4 混合工藝物料平衡264.4.5 燒結工藝物料平衡264.4.6 冷卻工藝物料平衡274.4.7 整粒工藝物料平衡275 燒結物料平衡與熱平衡計算285.1 燒結物料平衡285.1.1 鋪底料量285.1.2 點火所需燃料、空氣量及廢氣組成285.1.3 燒結過程總物料收入345.1.4 燒結過程總物料支出345.1.5 燒結過程機械損失345.2 燒結熱平衡計算355.2.1 燒結熱量收入355.2.2 燒結熱量支出365.2.3 燒結熱量損失376 主要設備選型計算396.1 工藝設備選型依據396.2 熔劑破碎與篩分設備選型計算396.2.1 破碎設備396.2.2 熔劑篩分設備406.3 燃料破碎設備選型計算406.3.1 粗碎設備選擇406.3.2 細碎設備選擇416.4 配料設備選型計算416.4.1 給料設備416.4.2 配料附屬設備426.5 混合設備選型計算436.5.1 一次混合設備規(guī)格確定436.5.2 二次混合設備規(guī)格確定446.6 燒結機及附屬設備選型計算456.7 燒結礦熱破碎設備選擇486.8冷卻設備選型計算486.9 整粒設備選型計算516.10 抽風除塵設備選型計算537環(huán)境保護與綜合利用557.1 環(huán)境保護的內容557.1.1 環(huán)境除塵557.1.2 煙氣脫硫557.1.3污水處理567.2綜合利用57參考文獻58致 謝59附錄A： 設計圖紙明細表60前 言燒結廠設計依據在手，根據礦石特性和試驗研究成果，設計合理工藝流程，選擇合適工藝設備，進行合理工藝配置，確保生產正常進行。鐵礦粉燒結是冶金工業(yè)的一個重要組成部分，它能為高爐提供優(yōu)質爐料，從而提高高爐冶煉效果。隨著國外冶金技術的迅速發(fā)展，我國大多數燒結廠引進消化和吸收了國外的先進技術，積累了豐富經驗，為我國冶金工業(yè)的發(fā)展作出了巨大的貢獻。本次畢業(yè)設計，旨在要把所學專業(yè)知識綜合起來，進來實踐演練從而起到鞏固，充實和提高的作用，初步掌握編制設計說明書和繪制圖的基本方法及CAD設計技能，學會使用有關參考書、文獻、手冊、圖表等設計資料，以及運用計算工具，識圖、繪圖和運用圖紙表達工程技術問題的能力，為今后走上工作崗位打下堅實的基礎。四年中，我們在武鋼四燒進行了認識實習，在馬鞍山鋼鐵集團進行了生產實習，之后又在鄂州、大冶鐵礦、程潮鐵礦等廠進行了畢業(yè)實習。通過上述實習，收集了大量的生產實踐資料，為設畢業(yè)做了充分準備，在設計中將我們所學的知識融會貫通，提高我們運用綜合知識解決實際問題的能力。本次設計內容是依據設計任務書而確立的，內容主要包括理論計算、繪制CAD圖紙、編寫設計說明書和英文翻譯四大部分。本設計得到老師大力幫助和精心指導，在設計過程中老師們?yōu)槲覀兲峁┝舜罅康馁Y料，并在百忙之中抽出時間耐心的指導我們進行計算、繪圖和編寫說明書，使我們收益匪淺。此外，由于自己水平有限，加之對現場的了解不夠深入，且經驗不足，錯誤遺漏之處在所難免，懇請老師和同學們批評、指正。 1 緒論1.1 燒結廠設計目的隨著我國工業(yè)突飛猛進的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)生產能力及裝備水平面臨挑戰(zhàn)。國內外生產實踐證明，高爐能否達到先進的技術經濟指標，與原料的準備有很大的關系。所以，如何改善原料的質量，達到精料的要求，確保高爐增產、降耗、增效的順利實施，提高高爐原料質量是燒結廠的首要任務。設計一個新的燒結廠，其基本內容是：根據原料、熔劑、燃料的條件進行燒結試驗，設計合理的工藝流程，選擇合理的工藝設備，進行合理的設備配置，根據廠地條件，力求廠房布局合理，確保生產的正常進行，配備必要的勞動定員，以滿足正常生產的需要。要做到技術上可靠，經濟上合理，技術經濟指標先進，就必須具備超前的設計思路。因此，燒結廠設計的目的就是要為高爐冶煉提供大量的優(yōu)質高爐爐料，以滿足高爐所需。鑒于我國的資源現狀：貧礦多、富礦少，大部分要經過選礦處理，而所選精礦粒度小，燒結礦透氣性差，而且我國礦產資源分散，燒結廠不可能使用單一原料，這勢必造成原料種類多，成分復雜，這對于設計者來說，在新廠設計時，就成為尤其要考慮的一個重要問題。1.2 燒結廠設計依據及概況本次設計根據指導老師安排的任務書，設計一臺300 m2燒結機的大型燒結廠的工藝流程。服務年限為45年，建成投產以后，根據實際情況，還可以通過局部流程改造和設備更新，可以擴產或延長其使用年限。本次設計選用國內外較為先進、適應性強的設備，自動化程度較高。采用了先進的自動監(jiān)控技術。配備了電子計算機來進行配料、布料、燒結等環(huán)節(jié)，并配置了閉路電視監(jiān)控，盡量減輕工人的勞動強度，改善了工人的勞動條件，使本燒結廠無論從技術還是經濟效益，產品質量和勞動環(huán)境較以前燒結廠有較大的技術優(yōu)勢。鑒于現行鋼廠的實際情況及經驗，含鐵原料、熔劑、燃料的接受、貯存在原料車間完成。本次設計的主要工藝流程有：熔劑、燃料的準備；配料工藝、混合制粒工藝、布料工藝、燒結與冷卻工藝、整粒工藝、除塵、余熱利用、成品礦貯存、散料處理等工藝環(huán)節(jié)。1.3 燒結廠設計要求（1）設計原則和設計方案的確定應根據冶金建設行業(yè)的標準及符合國家現行標準和行業(yè)標準。（2）對礦產資源應做到合理利用。（3）新建燒結廠均采用冷礦工藝和燒結礦整粒雙系統(tǒng)工藝。（4）考慮建廠地區(qū)的施工力量和條件，以保證燒結廠的建設順利進行。（5）設備配置力求緊湊合理。（6）選用的設備、結構原件和建筑構件應力求做到通用化和標準化。1.4 廠區(qū)概況及廠址特點1.4.1 廠區(qū)概況本廠位于市郊，交通便利，并建有專門鐵路線、水運線，原料的運入，成品礦的輸出都很方便。廠區(qū)最高溫度39 ，最低溫度-5 ，年平均溫度18 ，主要導風為東南風，廠區(qū)面積充足。1.4.2 廠址特點燒結廠設在鋼鐵公司高爐附近，燃料破碎系統(tǒng)、熔劑破碎篩分系統(tǒng)設在燒結廠內，另配有除塵設備、余熱回收系統(tǒng)、廢氣回收系統(tǒng)。本廠廠址選擇遠離居民區(qū)，位于主導風向的下方，不會污染生活區(qū)。廠址好、水況好，設在工業(yè)區(qū)。燒結廠有配套的原料混合車間，用水為鋼鐵公司內循環(huán)水，電位鋼鐵公司電力系統(tǒng)，水電供應充足。1.5 設計特點本次設計是按照現代化標準設計的，具有明顯的特點：大型化、連續(xù)化、自動化。采用國內外成熟的新工藝、新技術，控制操作集散系統(tǒng)和計算機信息管理水平達到國外近代水平。燒結廠的自動化水平：（1）具備必要的工藝過程參數的自動檢測、顯示；（2）具備充分滿足生產要求的自動系統(tǒng)；（3）配有與生產操作要求相適應的工況管理手段。2 原料、熔劑和燃料2.1 概述由于本燒結廠具有以下特點：（1）原料種類多，數量大，倉庫無法容納；（2）原料分散，成分復雜，貯備一定數量后才能集中使用；（3）原料基地遠，運輸條件不能保證及時供料；因此，設置了一個混勻料場。設置混勻料場可以簡化燒結廠的貯礦設施和給料系統(tǒng)，也取消了單品種料場，使場地和設備的利用得到了改善。實踐證明，只有加強原料管理，才能控制粒度以及減少化學成分的波動，穩(wěn)定燒結操作，提高燒結礦質量，以滿足高爐冶煉對精料的要求。所以，國內外都很重視燒結前原料的貯存、預處理和混勻，并且一致認為設置綜合料場是一個節(jié)省勞動力，便于自動化控制和實現高產優(yōu)質的有效措施。本廠的含鐵原料、熔劑、燃料由皮帶從混勻料場直接送往燒結廠。燃料、熔劑經處理達合格粒度后，進入配料室。2.2 含鐵原料本設計燒結廠使用的含鐵原料共三種：混合精礦，印度粉礦，澳粉。這三種含鐵原料由皮帶從原料廠送入燒結廠，在配料室參加配料。含鐵原料的化學成分及物理性能見表2.1、2.2。富礦粉的粒度應為80 mm，以便于改善燒結礦質量。特殊粉礦根據試驗確定。SiO2波動應小于等于0.2%，鐵品位波動應滿足小于等于0.5%；含鐵原料中的有害雜質應根據要求加以限制。2.3 熔劑熔劑主要是指石灰石、白云石、生石灰等。熔劑是高爐冶煉過程中的造渣物質，加入熔劑是為了使燒結礦熔劑化有利于冶煉，同時也能起到強化燒結過程和改善燒結礦質量的作用。對于熔劑的入廠條件有以下要求：（1）生石灰粒度為3 mm，CaO含量80%。（2）石灰石粒度為800 mm，CaO含量52%，SiO2含量3%，水分含量4%.（3）白云石粒度為800 mm，水分含量3%，MgO含量19%，SiO2含量4%.（4）本設計使用的熔劑有石灰石、生石灰，其物理性質見表2.2。石灰石、生石灰均用火車運至綜合料場堆存。石灰石用膠帶機運至粗熔劑礦槽貯存，石灰石入廠粒度為800 mm，生石灰由密閉罐送至配料槽一側，經管道用壓縮空氣壓入礦槽內。熔劑的化學成分參見表2.1；熔劑的物理性質參見表2.2。表2.1 原料、熔劑、燃料主要化學成分成分(%)原料TFeFeOSiO2Al2O3CaOMgO IgSPH2O配比混合精礦64.4526.012.801.120.501.802.920.2870.0231118印度粉礦63.5725.01.3.921.2871.271.962.640.3650.031106巴粉59.963.827.022.500.301.104.500.1520.0721023澳粉65.010.513.861.83-0.980.0300.481137生石灰0.940.483.150.8188.721.842.00-0.021-6石灰石1.30.291.370.4041.9810.0439.65-0.020134無煙煤2.161.577.72.692.100.6982.850.700.06166表2.2 原料、熔劑、燃料的物理性質原料種類混合精礦印度粉礦澳粉巴粉石灰石生石灰無煙煤堆比重t/m22.52.02.62.21.40.70.7動安息角323434323230302.4 燃料燒結過程中使用的燃料分為點火燃料和內配燃料兩種。本次設計使用的點火燃料為氣體燃料，包括焦爐煤氣和高爐煤氣；內配燃料為固體燃料，本燒結廠所用固體燃料為無煙煤，粒度為250 mm。對無煙煤要求如下：水分小于12%，灰分小于20%，揮發(fā)分小于18%，硫小于1%，固定碳大于78%。無煙煤的物理性能見表2.2；無煙煤的化學分析見表2.3。表2.3 無煙煤化學分析成分固定碳揮發(fā)分灰分水分發(fā)熱值 KJ/m3含量（%）78.203.1718.190.44288002.5 配比確定經參考實際配料經驗，以及本次設計取消熱振篩工藝的要求，根據任務書技術參數：TFe=57%、R=1.8及燒結礦質量要求：TFe57%、R=1.80.08%，經多次計算得出如下配比（表2.3）：表2.3 原料配比原料混合精礦印度粉礦巴粉澳粉生石灰石灰石無煙煤配比%生產規(guī)模，工作制度及產品方案3.1 主要技術經濟指標確定3.1.1 作業(yè)率確定根據同類型生產廠家的實踐經驗，并參閱燒結設計手冊1以及燒結球團廠設計2，所設計為大型燒結廠，燒結機作業(yè)率為90%。為保證作業(yè)率達到90%，采取了以下措施：設有熔劑緩沖礦槽；采用了鋪底料工藝；設置雙系列整粒系統(tǒng)，并配有備用設備；設置電除塵，提高主軸風機的使用壽命；設置成品礦倉，減少外部因素對作業(yè)率的影響；采用自動化水平較高的控制工藝設備；主要工作崗位和主要設備都設有較高標準的檢修設施，保證設備及時檢修和更換；取消熱振篩，采用熱返礦系統(tǒng)，利用熱返礦預熱混合料；采用美國先進集散系統(tǒng)并設置信息管理計算機系統(tǒng)。3.1.2 利用系數確定燒結機利用系數，原則上應該根據燒結試驗確定，也可根據原料性質，參照類型經驗和生產數據確定。當以鐵粉礦為主要原料時，燒結機利用系數一般為1.30 t/m2h；當以鐵精礦為主要原料時，燒結機利用系數一般為1.20 t/m2h；上述兩種設計根據同類原料，再根據本燒結廠生產實踐參數，將燒結機的利用系數定為：q=1.3 t/m2h。3.1.3 其他經濟技術參數燒結機有效面積：300 m2燒結機作業(yè)率：90%燒結礦鐵品位：TFe57%燒結堿度：R0=1.80.08%燒結機利用系數：1.3 t/m2h成品礦氧化亞鐵含量：9.0%1.0%燒結礦轉鼓指數：70%3.2 生產能力確定根據任務書的要求，本燒結機的有效面積300 m2，由以下公式確定燒結機年生產量:公式：Qy=qAk24365 (3.1)式中：Qy生產能力A有效面積q利用系數1.3 t/m2hk作業(yè)率(90%-94%)取90% 則Qy= 1.330090%24365=307.48萬t/年 (3.2) 3.2.1 日生產能力Qd=Qy/(36590%) (3.3)=307.48104/（36590%）=0.936104 t/d3.2.2 小時生產能力Qh=Qd /24 (3.4)=0.9361044/24=390 t/h3.3 工作制度燒結廠為連續(xù)工作制，每年365天，每日3班，每班工作8 h，按作業(yè)率90%計，燒結廠主機每年工作330天，燃料和熔劑破碎篩分車間為每日3班，每班6 h，設備作業(yè)率為75%，各車間工作制度見表3.1表3.1 車間工作制度車間名稱年工作日日工作班班工作時間/ h熔破車間33036燃破車間33036配料車間33038燒結車間330383.4 產品方案燒結廠品位經過冷卻、整粒后的燒結礦。根據燒結原料條件及高爐對燒結礦的要求，確定燒結礦為：堿度為1.8，成品燒結礦粒度為505 mm，燒結礦轉鼓指數70%。燒結礦化學成分見表3.2，質量指標見表3.3.表3.2 燒結礦的化學成分（%）項目TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3SP%58.928.094.4688.0321.3391.7700.0130.060表3.3 燒結礦質量指標項目轉鼓指數還原粉化率含粉率指標（%）704053.5 燒結廠廠房布置及設備布置3.5.1 燒結廠設備配置原則（1）應符合工藝流程的各項要求，兼顧其靈活性，對同一作業(yè)的多聽同型號、同規(guī)格的設備，應在同一標高的廠房內。（2）為保證安全生產與便利操作所必需的檢修場地，操作平臺、通道、樓梯的前提下，力求設備配置緊湊，以節(jié)省基建投資。（3）設備安裝要考慮到裝卸、檢修方便，吊裝設備必須得到充分利用。多層樓房要求同一吊車，借助吊裝孔位多層服務。（4）廠房高度要求滿足設備調轉與檢修的需要，同時結合車間采光，考慮地面污水和事故放水的排放。（5）廠內各管道，架空高度不小于2 m，小管徑管道就地鋪設，盡可能與地面或操作平臺面重合、緊貼。（7）在進行工藝設備設計的同時，要兼顧總體運輸、土建、動力、采暖和通風除塵等專業(yè)的配合工作，在設備配置時應預先考慮對動力專業(yè)的配電預位置，照明要求較高的車間應向建筑設計提出自然采光，加強照明的要求。（8）要求設計自動化程度高，實行中央控制室，應用電子計算機和自動監(jiān)測儀表，對某些建立特的組合采用完全對稱的配置形式。3.5.2 工藝建筑配置原則（1）首先考慮工藝流程的合理性。（2）力求緊湊、因地制宜、最大限度地減少占地面積、縮短運輸通廊。（3）適當留有余地，確保燒結室有擴建的可能。（4）當分期建設時 ，應考慮公用設施和運輸系統(tǒng)配合的合理性，后期投資建設不宜太多。（5）應考慮煉鐵、焦化、燒結工業(yè)系統(tǒng)的密切配合。（6）燒結室應盡可能與主導風向垂直布置，避免污染操作環(huán)境。（7）鐵路與建筑物的距離應符合規(guī)范要求，鐵路一般不應從煙囪和其他建筑物的基地上通過，避免鐵路橫貫廠區(qū)，影響交通。（8）應注意管線走向，擴建工程尤其要注意原有管線的布置，管線和通廊不應橫貫廠區(qū)。（9）各廠間的配置，還應考慮到大型設備和材料的施工、安裝與維修時的運輸方便和吊裝設備位置、方式，還應考慮各主要車間的公路配置。（10）生產車間、輔助車間及辦公室等設施，也應統(tǒng)一考慮。3.5.3 原料車間配置3.5.3.1 原料倉庫的的配置（1）原料皮帶運輸機貫穿原料倉庫中心線，原料的排出設施設在倉庫一側的固定礦槽，下邊為皮帶運輸機，配料在倉庫中進行。（2）接受貯存合用的原料倉： 決定倉庫底深度的主要依據是地下水的標高；倉庫底應高于地下水位。 配料倉上部平臺間為一個整體，平臺與倉庫礦槽之間的間隙應加蓋板，以杜絕抓斗工作區(qū)對配料的污染，倉庫上部平臺設有安全欄桿。 同一倉庫內，抓斗起重機不超過3臺，以免相互干擾。 在倉庫兩端留有抓斗維修余地。 倉庫內設隔墻，分類貯存，不低于6 m。（3）在配礦倉上設有篦板，防止抓斗對料倉的沖擊，同時把大塊分離出來。熔劑燃料倉庫為大型貯礦槽。3.5.3.2 熔劑、燃料破碎設備的配置（1）熔劑破碎設備的配置：一般破碎和篩分設備分在兩個廠房內并在破碎設備和篩分設備之間均有礦倉，其間用帶式輸送機送料，篩分設備用電動給料機直接給到篩子上。破碎機給料皮帶上設有除鐵器。破碎室的料倉貯存時間3060 min，倉壁傾角不小于60在滿足給料的前提下，帶速在1 m/s以下為宜（2）燃料破碎設備的配置本此設計者，給破碎機設有除鐵器，給料寬度與輥子寬度相一致，帶速大于0.8 m/s，可使長度方向上磨損一致。3.5.4 燒結室配置（1）燒結室內置一臺300 m2燒結機。（2）保證工藝合理性，便于保證料溫。（3）記器室、潤滑站及助燃風機的配置。中小型燒結記器室設在機頭的操作平臺上，面向機頭的一側，于機頭平臺孔之間的距離不小于2.5 m。燒結機潤滑站設在機頭操作平臺上，潤滑設備十分精密，混入灰塵容易損壞，當油泵壓力不能滿足尾部要求時潤滑站也可按具體情況而定。點火器助燃風機工作時，振動大，噪音強，不宜設在二次混合平臺上或記器室的房頂上，一般設置在0.00 m面上或小格平臺上為好。（4）燒結室布置燒結室為多層配置的廠房，設備較多，各層平臺的安裝孔和其他維修條件在布置時應該考慮以下因素： 臺車的安裝孔，一般設置在室內一側，并在同側0.00 m平面設臺車修理間。 燒結機傳動裝置的平臺應留安裝孔，孔內如有過梁作為可拆遷的以便于以后維修。 燒結室上面給料皮帶有吊裝皮帶機頭輪及其轉動裝置的安裝孔和其他設施。 燒結機尾部各層平臺應考慮設備吊裝的可能。 二混設在燒結室機頭上，廠房較高，可設客貨電梯。（5）勞動保護及安全設施：燒結機平臺外圍設欄桿，機頭機尾設有密封罩及排煙氣罩。各層平臺間設有樓梯和扶手，平臺上設有安裝孔，且設有護欄和金屬蓋板。3.5.5 抽風除塵系統(tǒng)的配置3.5.5.1 機頭除塵設備（1）電除塵器配置在燒結機頭的前方。（2）供電裝置設在電除塵頂部。3.5.5.2 抽風機的布置（1）燒結機抽風機布置在電除塵器的前方。（2）操作室應考慮除塵頂部。（3）抽風機室設有墻、房蓋機天窗。3.5.6 燒結礦處理設備配置3.5.6.1 燒結餅破碎篩分本設計中，破碎設備配置在燒結機機尾卸礦返回平臺上，篩分設備直接安置于破碎設備之后，配置緊湊，燒結礦落差較小，但機尾勞動條件差，廠房振動較大，基建負荷也大。3.5.6.2 燒結礦冷卻設備配置 本設計采用鼓風環(huán)冷冷卻方式。冷卻設備要有提升的輔助設備和要密封性能好的密封裝置。3.5.6.3 燒結礦整粒設備的配置（1）整粒系統(tǒng)布置為單系統(tǒng)；（2）采用一段破碎，四段篩分，一段破碎與一段篩分在一個篩分室內，預篩分后大于50 mm經破碎后再進入二段篩分；（3）篩分室相距一段距離；（4）對每段篩分均配有備用，以防發(fā)生故障；（5）在每個篩分室內均設有檢修、除塵和環(huán)保設備。4 燒結工藝流程及物料平衡4.1 工藝流程確定原則及特點4.1.1 工藝流程 現行的工藝流程，當無混勻料場時，一般包括：原料，燃料的接受，貯存及熔劑，燃料的準備，配料，混合，點火燒結，熱礦破碎，冷卻，冷礦篩分機及冷礦破碎，鋪底料，成品礦的貯存及輸出，返礦貯存，配料等環(huán)節(jié)。當有混勻料場時，原料，燃料的接受，貯存放在料場，有時部分熔劑，燃料的準備也放在料場。 燒結工藝流程不再使用熱礦工藝，應使用冷礦工藝，在冷礦工藝中，宜推廣具有整粒，鋪底料系統(tǒng)的工藝流程。4.1.2 工藝流程的原則確定燒結工藝流程的原則有：（1）生產規(guī)模的大小；（2）入廠原料、熔劑、燃料的品種及與其物理、化學性質和入廠原料是精礦還是粉礦；（3）入廠的原料、熔劑、燃料的運輸方式和接受方式；（4）符合現行的裝備政策要求；（5）嚴格執(zhí)行環(huán)保法有關對建廠地址環(huán)境保護的要求；（6）考慮建設單位對產品的物化性質及產品運輸方式的要求；（7）考慮冶金部門對產品的物化性質及產品運輸方式的要求；（8）要保證生產穩(wěn)定和提高產量和質量。貫徹綜合利用，節(jié)能方針并保證安全生產得以實現。4.1.3 工藝流程概述4.1.3.1 原料的接受與貯存（1）含鐵原料由鐵路運到原料場貯存，部分粉料在混合料場混勻后，由膠帶運輸機運至燒結廠配料槽；（2）石灰石由氣罐車從石灰車間運至燒結廠生石灰緩沖礦倉，進廠粒度石灰石為800 mm，生石灰30 mm；（3）無煙煤由鐵路運至原料場貯存，使用時用膠帶運輸機運至燒結廠燃料破碎室的緩沖礦倉，進廠粒度為250 mm；4.1.3.2 熔劑的破碎和篩分800 mm粒級的石灰石應破碎至其中30 mm的含量大于90%才能達到需要。又有石灰石采用一段閉路破碎篩分流程，即石灰石在熔劑緩沖礦倉內由圓盤給料機上，與篩上物一起送至熔劑破碎室，破碎后由皮帶送至熔劑篩分室，通過振動篩進行檢查篩分，篩下合格產品送至配料熔劑礦槽，篩上物返回破碎室再破碎。4.1.3.3 燃料的破碎250 mm粒級的焦粉應破碎至其中30 mm的含量大于90%才能達到生產需要。又有燃料粗細碎采用開路破碎流程，焦粉在燃料緩沖礦倉由圓盤給料機通過膠帶運輸機送到燃料粗破室，再經四輥破碎機破碎后，30 mm焦粉由膠帶運輸機送至配料燃料礦倉。對于對輥破碎室，四輥破碎室的配置應考慮的事項：（1）當設置多臺破碎機時，且只有一條帶式輸送機進料時，破碎機前應設分配礦倉，其貯存時間以1h左右為宜，倉壁傾角不小于60，必要時倉壁上應該設置振動器；（2）破碎機給料用的帶式輸送機應與其中心室垂直分布；（3）為使輥面在長度方向的磨損盡可能均勻一致，給料帶式輸送機寬度應大于輥子長度，使給料寬度與輥子長度相近，其帶速不大于0.8 m/s，并采用平型上托輥；（4）給料帶式輸送機上應盡可能布置于標高0.00 m平面，其所在地下水位較高時，需將破碎機下的排料帶式輸送機布置在地面以下，而將破碎機布置在較高的平臺上。4.1.3.4 配料系統(tǒng)為了保證混合料各組分精確配料和穩(wěn)定燒結礦成分，含鐵原料和各種熔劑燃料及返礦集中在配料室，采用重量法配料，各種原料配比由計算機自動控制。 細粒級的原生精礦，均由綜合混勻料廠經膠帶運輸機直接送至配料礦槽。石灰石經破碎篩分后達要求的由膠帶機送至配料礦槽，生石灰由密封罐車送至配料槽一側，經管道用壓縮空氣壓入槽內。焦粉經破碎篩分后達要求的由膠帶機送至配料礦槽。粒度為50 mm的冷返礦由整粒系統(tǒng)經膠帶機送至配料返礦槽。配料順序原則：主要含鐵原料和粘性小的物料應首先進行配料，燃料不宜放在最后配料，干燥粉狀物料應集中配置在一起，便于集中除塵和礦藏，避免運輸設備相互干擾。各種原料的配料槽下均設有定量給料裝置，生石灰采用螺旋給料裝置，其余采用圓盤給料機的定量給料裝置，加自動電子秤量裝置。配料的帶式輸送機的速度：一般配料為0.81.25 m/s，自動配料時為1.251.60 m/s。與分散配料相比，集中配料有以下特點：（1）配料準確。在系統(tǒng)啟動和停機時或改變配比時，不會發(fā)生配比紊亂，各種原料集中配料室配料時，配料倉位置差異對配料的影響，可以借助計算機通過延遲處理在礦倉的排料量設定值，能按礦的位置的先后順序給出，從而使配料系統(tǒng)按順序啟動，停機或改變配比時不會發(fā)生紊亂。（2）便于操作管理，便于實現配料自動化。（3）配合料的輸送設備少，有利于提高作業(yè)率。（4）分散配料時，礦倉位置的差異對配料帶來的影響不易消除，當配料系統(tǒng)與燒結系統(tǒng)的生產不平衡時，常引起配料比紊亂。貯存粉礦、精礦、石灰石以及燃料等一些溫度較高的物料時，采用傾角為70的圓錐形金屬結構礦倉。4.1.3.5 混合系統(tǒng)混合料經膠帶機以順行方式直接給入一次圓筒混合機進行混合。排料經一混機垂直布置，膠帶機仍以順行的方式給入圓筒混合機進行混合制粒。兩段混合總時間一般應保證在5 min以上，一次混合為2 min左右，二次混合為3 min左右。第一段混合目的是混勻，使混合料中的水分、粒度及混合料中的各組分均勻分布。二段混合除繼續(xù)混勻外，主要目的是制粒，并使混合料最終達到要求的水分與潤濕效果。混合料加水量由計算機根據原料原始水分自動控制一、二次混合機的加水量，同時根據以燒結機槽內測出的水分值，制動添加水量進行修正。為了提高混合料溫度，強化燒結過程，在二次混合機內通入蒸汽，因其設備巨大，不宜高處布置。一、二次混合機都設在地面上，采用齒輪傳動。4.1.3.6 燒結及冷卻系統(tǒng)（1）鋪底料工藝由第三次成品篩分機分出的鋪底料經膠帶機送至鋪底料礦槽，再由鋪底料給料裝置鋪到臺車上。鋪底料粒度為1020 mm，料層厚度約3040 mm。鋪底料作用：防止燒結時燃燒帶高溫與爐篦直接接觸，起到保護爐篦、延長使用壽命的作用，并降低生產成本，它還起到過濾作用，可以防止細粉末從爐篦縫隙中抽走，大大減少廢氣中灰塵的含量，從而延長風機轉子的使用壽命，減輕除塵設備的負擔，減輕和改善燒結操作條件，便于實現自動控制。（2）布料工藝經混合制粒后的混合料由梭式布料機均勻地給入燒結機混合料槽，再通過圓輥布料機和帶有自動清掃器的布料溜槽，均勻地布到已鋪有鋪底料的臺車上?；旌狭蠈雍穸燃s550 mm。對布料的基本要求： 沿臺車寬度方向上同一高度的混合料粒度和水分應均勻分布。 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。 料面要求平整。 混合料在臺車上粒度適宜，具有良好透氣性。鋪底料槽和混合料槽均裝有測力傳感器，通過控制系統(tǒng)使礦槽料位保持在設定范圍內。（3）燒結工藝點火：點火的目的之一是使燒結料的表層中的燃料在高溫加熱后開始燃燒，并借助抽風使燒結過程自上而下進行，點火的好壞將直接影響燒結過程能否正常進行和燒結礦的產、質量，為了達到以上目的，燒結的點火過程必須滿足下述要求：a要有足夠高的點火溫度。b要有一定的點火時間。c適宜的點火真空度。d沿臺車寬度方向上點火要均勻。與燒結機配套的點火爐和保溫爐均使用混合爐氣，采用熱風助燃，點火溫度11001300 ，點火時間以1.25 min左右為宜，保溫溫度8001000 ，時間為1.8 min。燒結：本次設計采用厚料層燒結可以提高燒結礦冷、熱態(tài)強度，改善燒結礦的質量，降低燒結礦中氧化亞鐵含量和提高燒結礦的還原性能，同時還能降低燒結燃料的消耗量，改善燒結礦廠的勞動條件，在采取改善料層透氣性措施后，可以使燒結機產量不受或少受影響。其主要有以下三方面的作用：a加強自動蓄熱作用；b燃料條件改善；c氧化放熱反應加強。實行厚料層燒結必須提高料層的透氣性，改善透氣性的措施有：a加強原料混合均勻作業(yè)，提高穩(wěn)定配料系統(tǒng)；b添加生石灰；c延長混合制粒時間，強化混合制粒作業(yè)；d預熱混合料；e改進燒結機布料系統(tǒng)；f改進點火工藝及設備；g采用松料器；h采用鋪底料工藝。（4）冷卻工藝燒結礦在燒結機尾經單輥破碎后，其溫度仍然高達6001000 ，要把這種炙熱的燒結礦送到高爐礦槽會給運輸和廠區(qū)布置增加一系列困難，另外也會縮短爐頂設備壽命。因此目前多用冷礦工藝。冷礦方式主要有抽風式和鼓風式兩種，本設計采用鼓風式冷卻。冷卻設備采用環(huán)式冷卻使，其臺車利用率高，設備重量較帶冷小，具有占地面積小的優(yōu)勢。4.1.3.7 整粒系統(tǒng)燒結礦的整?？蓽p少燒結礦粉末，改善燒結礦粒度組成，有利于強化高爐的冶煉，還可以分出適宜粒級的鋪底料，強化燒結生產過程，確定整粒流程原則：（1）有條件時，整粒系統(tǒng)應設置為雙系列，盡量減少對燒結機的影響。（2）整粒流程應盡量設置冷破，冷破碎多為開路流程。（3）當設置冷破碎時，一次篩分為固定篩。（4）為了分出適宜粒級的鋪底料，一般設置四級篩分。（5）當兩次篩分配置在一個房內時，需設置必要的檢修設施。（6）當整粒系統(tǒng)只能設置為單系列時，應有旁通設置，以便整粒系統(tǒng)停機時燒結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。整粒流程應根據燒結礦性能，工藝條件和高爐要求等因素來定，本次設計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。篩分設備為臺車移動型，二、三、四篩選設有備用篩，以便整體更換。正常運行時，每個系統(tǒng)擔負50%的負荷，當一個系統(tǒng)發(fā)生故障或檢修時，燒結機仍能按75%的生產能力維持生產。燒結礦冷卻至50 以下，根據兩個整粒系列的電子皮帶秤獲得的數據控制鏈板給料機速度，將燒結礦均勻地給入兩個整粒系統(tǒng)，一次成品篩上大于50 mm送至冷破碎設備破碎，破碎產物會同篩下物一并進入二次篩分設備，篩上5020 mm粒級進入成品膠帶機，篩下小于20 mm粒級燒結礦給入三次成品篩，篩上2010 mm粒級又溢流分成三部分，一部分由膠帶機送入鋪底料槽，余下部分給入膠帶機，小于10 mm粒級由膠帶機送入四篩設備，篩上大于5 mm粒級進入成品膠帶機，篩下50 mm粒級由膠帶機送往配料室返礦槽。4.1.3.8 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50 mm的燒結粉，由膠帶機運到受料槽，由膠帶機送入配料倉并經圓盤給料機給料參加定量配料。4.1.3.9 抽風及除塵系統(tǒng)燒結生產過程中，經主風機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0.53 g/標m3，這些粉塵必須進行有效地捕集和處理，防止污染環(huán)境，提高設備的使用壽命，特別是主抽風機葉片的使用壽命，同時也避免了原料的浪費。本次設計在燒結機設除塵管，灰斗采用雙層漏灰閥，定時自動放灰。小格散料及降塵管粉料，冷卻風箱的散料與整粒篩分后的50 mm粒級冷返礦一起由膠帶機送至配料室。燒結機各風箱的廢氣由沉降管送至主電除塵器，廢氣經電除塵器后進入主抽風機，在主抽風機出口處設有消音器。抽風機排出的煙氣脫硫后經煙囪排入大氣。為保證電除塵器正常工作，主電除塵器上設有保溫設施，并在沉降管上配有冷風吸入裝置，主電除塵器第一，第二電場捕集的灰塵經刮板，斗式提升機送入礦槽貯存。一般情況下，干灰卸入封閉罐車送造球車間使用，也可以通過加濕機加濕后，由汽車送至原料場參與混勻，第三電場捕季集的灰塵含堿金屬及鋅較高，應予廢棄。此部分粉塵經加濕后用汽車運至廢料場。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，降低勞動強度，改善操作條件，但集中排出的濕式物料會影響配料的精確性，而且產生的污水不易處理，造成二次污染。干式排灰系統(tǒng)配料精確，減少污水處理。本次設計采用結構先進的雙層漏灰閥的干式排灰系統(tǒng)。4.1.3.10 余熱及含鐵粉塵利用（1）余熱利用本次設計余熱利用主要是指冷卻機廢氣余熱利用，鼓風冷卻高溫段的廢氣溫度較高，達350450 ，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火裝置的助燃空氣或直接預熱混合料，方法簡單，易于實施，但利用率不高。間接利用方式：先通過介質與廢氣進行熱交換，再對加熱后的介質進行利用，具體應用如下：直接利用：預熱混合料；進行熱風燒結。利用余熱發(fā)生蒸汽，產生蒸汽后的主要用途有： a并入廠內蒸汽管網， b用于燒結生產過程， c用于蒸汽發(fā)電。本設計對燒結余熱利用冷卻機廢氣，用熱管鍋爐生產蒸汽和蒸汽發(fā)電，保證燒結系統(tǒng)預熱混合料蒸汽，增加燒結礦產量和節(jié)省燃料消耗。（2）含鐵粉塵利用冶金廠含鐵粉塵包括燒結塵、高爐塵、高爐泥、轉爐塵、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，又有利于環(huán)境保護。目前，國內冶金廠粉塵利用量只有