回轉窯工藝、操作要求及推薦參數(shù)

1、九津礦業(yè)直接還原鐵鐵磷還原法生產回轉窯工藝、操作要求及推薦參數(shù)一、回轉窯直接還原法工藝流程1、回轉窯法工藝流程一 鈿爐帙砂石蛻破制媒運出+,一般如上圖所示（九泮礦業(yè)使用的工藝流程與上圖不完全一致）。回轉窯是 與水平稍呈傾斜放置在幾組支撐托輪上、內襯耐火材料可連續(xù)旋轉的筒形高溫反 應器。作業(yè)時，將一定粒度的原料（氧化鐵皮 ）、部分還原煤（包括返回炭）和脫 硫劑按比例連續(xù)從窯加料端（尾端）加入，隨著窯體轉動（0.51.2r/min）,物料 受摩擦力被帶起一定高度并因重力作用翻滾落下，同時向窯排料端（低端）前移一小距離。在窯排料端還設有還原煤噴送裝疆，靠高壓空氣將適宜粒度的還原煤送 入窯內，調節(jié)噴送

2、空氣量能有效地控制噴入距離和分布。窯內物料加熱和反應熱由排料端和沿窯長裝設的伸入窯內的供風管送入空氣 （一次風和二次風），燃燒窯 內還原煤釋放的揮發(fā)分、還原反應生成的 CO和碳提供。如熱量不足，可在窯頭 增設煤粉燒嘴補充。物料在前移過程中逐漸被逆向的熱氣流加熱，完成干燥、預熱、碳酸鹽分解、脫硫、鐵氧化物（或其他元素）還原和滲碳反應等。調節(jié)各風管 供風量、煤粉和還原煤數(shù)量、粒度和分布，可靈活的控制窯內溫度和分布。使入 窯鐵礦石在窯內停留810小時和9501100c下轉變成海綿鐵。從排料端排出的高溫料通過溜槽落入冷卻筒?？客餐鈬娝ɑ騼?、外同時噴水）將料冷卻到120c以下。為改善物料運動強化冷卻，

3、筒內裝有揚料板。在回 轉窯卸料端及冷卻筒兩端安裝有密封裝置，生產時維持微正壓，防止空氣吸入發(fā) 生再氧化。冷卻后的物料經(jīng)篩分分級、磁選分離得出磁性顆粒料 (直接還原鐵)、 磁性粉料、非磁性顆粒料和非磁性粉。非磁性顆粒料含較高固定碳，可作還原劑 重新利用。二、回轉窯設備組成國*它結內示意田1一像 I JEfi* 4 帶動鬟量S-6- gitHf 7 lift 電畿鬟置* 9T等立回轉窯設備主要由筒體、滾圈、支承裝置、傳動裝置、窯頭罩、密封裝置、 集塵室、燃燒裝置及熱煙室等部分構成，詳見上圖。筒體?；剞D窯的筒體由鋼板卷成，從怫接已發(fā)展為全部焊接。筒體應具有足夠的剛度和強度，以保證在安裝和運轉中軸線的

4、直線性和截面的圓度。筒體內襯耐火材料，起保護簡體和減少散熱的作用，簡體襯磚應能滿足操作條件的要 求。預熱帶一般采用粘土磚，燒成帶根據(jù)煨燒溫度、化學侵蝕等因素選擇。煨燒鐵礦的回轉窯一般采用 粘土磚或3等高鋁磚砌筑。筒體兩端設有窯口護板，防止 筒體因受灼熱物料或高溫煙氣作用而變形開裂以及導致筒體的窯襯脫落。由于窯口工作溫度有時高達10001300C,故窯口護板應由可以更換的耐熱、耐磨材 料制成，必要時還采用風冷或水冷措施。滾圈。簡體上裝有若干個滾圈(輪帶)，將筒體分成數(shù)跨。簡體、窯襯、 物料及窯皮等所有回轉部分的重量均通過滾圈傳遞到支承裝置上。滾圈由耐磨性好，接觸疲勞強度高的碳鋼、合金鋼鑄成或鍛造

5、。滾圈截面形狀有矩形和箱形兩 種，當前多數(shù)采用矩形截面滾圈。滾圈與筒體之間留有適度的間隙，既可增強筒 體剛度，又不致使筒體和滾圈產生較大的熱應力支承裝置。承受著回轉設備的全部重量。對簡體起著軸向與徑向定位作 用，使其能安全平穩(wěn)的運轉。支承裝置由托輪、托輪軸、托輪軸承、擋輪及底座 等部分構成。托輪直接與滾圈接觸。各組托輪軸線必須與簡體中心線平行， 且兩 組托輪中心與筒體斷面中心的三點連線應形成等邊三角形。托輪寬度略寬于滾圈，由耐磨鑄鋼制成，托輪斷面有單輪幅、雙輪幅及三輪幅等 3種結構，安裝方 式有心軸式和轉軸式2種。轉軸式托輪軸一般是熱配合裝配。托輪軸承結構形式 分滑動軸承、滾動軸承及滑動一滾動

6、軸承等，大多采用滑動軸承?；瑒虞S承的瓦 襯鑲在球面瓦上，形成球面接觸，能自動調心，油勺帶油潤滑，球面瓦竄水冷卻， 軸端設有止推盤，軸肩有止推環(huán)以承受軸向推力。 軸承固定在型鋼底座上，并有 調整托輪位置用的頂絲。滾動軸承雖具有結構簡單，摩擦阻力小，電耗低等優(yōu)點， 但大型軸承的一次性投資大，壽命較滑動軸承低。除前蘇聯(lián)在大直徑回轉窯的支 承裝置上采用滾動軸承外，美國、丹麥和日本等國的回轉窯均采用滑動軸承，中國僅在中小型回轉窯上有的采用滾動軸承。擋輪的作用是限制或控制筒體軸向竄 動。窯體支承裝置的組數(shù)稱為窯的檔數(shù)?？稍谝粰n或數(shù)檔支承裝置上裝有擋輪，稱為帶擋輪支承裝置，除液壓擋輪外，一般只在靠大齒圈附近

7、的滾圈兩旁裝一組 擋輪。擋輪按其功能分為“信號擋輪”，“推力擋輪”及“液壓擋輪”?！靶盘枔踺啞倍鄶?shù)用在舊式窯上，它不是防止窯體軸向竄動的止擋裝置，只起信號作用。“推力擋輪”承受窯體下滑力，限制筒體軸向竄動?！耙簤簱踺啞笔峭ㄟ^液壓裝 置推動擋輪，迫使簡體作軸向運動，保證滾圈和托輪在全寬度上均勻磨損及簡體 直線性以減少動力消耗。這種裝置可同時采用幾個小型液壓擋輪，共同承受窯體 軸向竄動力，特別適用于大直徑多擋數(shù)的回轉窯。傳動裝置。通過減速機構將動力傳遞給用彈簧板固定在簡體上的大齒圈， 使筒體作慢速回轉。由于運輸和安裝的要求，齒圈為兩半剖分式，其齒數(shù)均為偶 數(shù)。彈簧板有切向和縱向兩種。窯傳動裝置特點

8、是傳動比大，要求平滑無級調速， 起動力矩大。分為主傳動和輔助傳動兩個系統(tǒng)。主傳動系統(tǒng)多數(shù)由主電動機、主 減速機、齒輪和大齒圈組成，亦可中間再加一級半敞開齒輪或皮帶傳動， 或采用 兩套電動機和減速機構的雙傳動方式。主電動機應有調速功能。輔助傳動系統(tǒng)的作用是當主電動機或主電源發(fā)生故障時定期轉動窯體，避 免筒體產生變形與彎曲，在窯體砌磚或檢修時亦使用。由輔助電動機帶動輔助減 速機，通過離合器與主減速機的高速軸相連。 輔助電動機與主電動機分別用不同 電源供電。輔助電動機也可用柴油發(fā)動機代替。窯頭罩。連接筒體窯頭端與冷卻裝置，罩內砌有粘土磚，并設有監(jiān)視窯 內燃料和物料燃燒情況的看火孔和檢修門。窯頭罩有固

9、定式和移動式2種。大型 回轉窯多數(shù)采用固定式。密封裝置。防止從窯的回轉部件與固定裝置間隙處吸入空氣或窯內攜塵 的氣體外泄。有窯頭，窯尾密封之分，窯頭罩與簡體間的密封稱窯頭密封；集塵 室與簡體間的密封稱窯尾密封。密封裝置的基本要求首先是密封性能好，能適應 運轉時簡體圓度公差值和軸向竄動幅度；此外是結構簡單，維修方便，耐磨損且不影響窯的熱工制度。密封裝置有迷宮式(曲徑式)，接觸式(摩擦式)和氣封式等 3種。也可將上述兩種或3種綜合應用。集塵室。設于窯尾端，由紅磚砌筑，內砌筑粘土磚，外部用鋼骨架加強。 其頂部設加料管將物料直接喂入窯內， 煙氣自窯尾進入集塵室，因流速降低，一 部分粉塵在室內沉降，側墻

10、裝有煙氣排出管，室下部設有粉塵清理門或機械運灰 裝置。當窯尾采用預熱裝置時，則不設集塵室。燃燒裝置。根據(jù)燃料不同，燃燒裝置有噴煤管、燃油燒嘴及燃氣燒嘴。 燃燒裝置裝設在支架上，從窯頭以懸臂形式伸入窯內，支承架上裝有燒嘴調節(jié)機 構，可調節(jié)火焰的位置。熱煙室。設于窯頭罩下部，由紅磚砌筑，內襯粘土磚，外部用鋼骨架 加強，其中部一側設有下料口，將回轉窯煨燒好的料溜至冷卻裝置。 進入冷卻裝 置的冷空氣經(jīng)與回轉窯煨燒好的物料進行熱交換后，溫度可達50OC左右，被排煙裝置吸引至窯內作為二次空氣使用。 熱煙室側墻裝有小門，供觀察及處理結碇 的物料用。三、回轉窯及熱工系統(tǒng)操作要求、回轉窯型號及生產能力小2.5X

11、38 m回轉窯，一條；直接還原鐵年生產能力6.20萬噸，臺時產量 202 噸。、加煤操作窯頭噴煤總量在7.0 0.5噸/小時，精煤槍壓力控制在60KPq細煤槍壓 力控制1014KP3窯尾加煤控制在800土 50Kg/h,嚴禁窯尾煤量過值。北科大試驗表明：在還原時間70分鐘，還原溫度1050c條件下，還原鐵 品位、金屬化率、抗壓強度隨著還原煤/鐵礦的質量比加大而上升，當質量比為 2時，指標最佳，當質量比為4時，開始下降，故適宜質量比為24,最好控 制在 10251040 Co3、窯溫控制窯頭箱980C, 1、2、3號電偶控制在10001040C,短時溫度不得超過 1060 C； 4、5、6號電偶

12、控制在1000 20C； 7、8、9號電偶控制在9501000 C； 冷煙室溫度控制在700c以下。預熱段溫度控制在850920C；過渡段溫度控制 在550650C ；干燥段溫度控制在250350C ； 1、2號風箱溫度不得低于600c 北科大試驗表明：在還原時間70分鐘，還原煤/鐵=2的條件下，還原鐵品 位、金屬化率、抗壓強度隨著溫度(9501075C)上升而上升，當1025c時, 還原鐵品位最高、金屬化率最大，當 1050c時，抗壓強度最大，故適宜還原溫 度為 10251050C,最好控制在 1025 1040C。4、回轉窯轉速控制窯體轉動速度一般為0.51.2r/min。回轉窯電機轉速控

13、制在400440轉 /分，主風機的回熱風閥門開度 45%-50%轉速800850轉/分，回熱風機入口 負壓780 20KPa溫度310350C。干燥風機閥門開度 65%-70% 轉速800 850轉/分。北科大試驗表明：在質量比為2,還原溫度1050c條件下，還原鐵品位、 金屬化率、抗壓強度隨著還原時間增加而上升，當還原時間為70分鐘時，指標最佳。5、操作的技術關鍵(1)保證窯內還原氣氛，控制好風量；(2)控制好窯體內各部分的適宜溫度，不讓脈石熔融；(3)窯的卸料端保持微正壓，2030Pa。四、回轉窯結圈控制操作要求、結圈原因結圈主要發(fā)生在窯中部，通常是因在窯溫突然波動的高溫下生成了低熔點 硅酸鹽化合物引起。入窯料中有大量粉末或入窯后粉化嚴重是形成結圈的物質基 礎，溫度波動是導致結圈發(fā)生的直接原因。2、防止結圈的原則根據(jù)原、燃料性質，制定合理的窯內溫度制度和還原進程， 避免高FeO料、 脈石和煤灰進入高溫區(qū)產生低熔點化合物。3 、防止結圈的措