球團理論與工藝-6球團工藝過程.ppt

1、造球工藝包括：原料準(zhǔn)備、配料、造球和球團礦焙燒、6造球工藝、適宜的球團礦原料粒度和粒度組成、均勻的水化學(xué)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(zhǔn)備的要求。6制粒過程，6.1原料準(zhǔn)備，生產(chǎn)球團的原料主要是精礦粉和一些添加劑，如果用固體燃料焙燒，還有煤粉或焦粉。所有這些原料都需要準(zhǔn)備，包括：(1)原料的細磨，(2)水分調(diào)節(jié)，(3)礦石中和，(6)造球過程，(1)將精礦粉(或富礦粉)研磨至-200目80%，上限98%，上限80%，上限1毫米；3)將固體燃料研磨至-0.5毫米。(1)原料的細磨，對原料的造球工藝的要求，(6)造球工藝，(1)原料細磨和球團礦原料研磨的原理，(1)當(dāng)含鐵原料為赤鐵礦

2、、褐鐵礦或混合礦，或主要使用外購鐵礦石時，易于采用干法研磨。2)專用干磨設(shè)備用于研磨焊劑和燃料。3)閉路研磨工藝用于通過水力旋流器(濕磨)或空氣分級機(干磨)對研磨產(chǎn)品進行分類。6制粒過程，(1)原料的細磨和研磨方法的選擇，濕式閉路研磨的功耗最低；干式開磨的功耗最高；濕式開磨的成本最低；干法閉路磨的投資最大。6造球工藝，1)磁鐵礦和赤鐵礦的適宜水分范圍：1215%；褐鐵礦的適宜水分范圍為17%；2)選礦后的鐵精礦需要脫水，脫水設(shè)備為圓柱形或圓盤形真空過濾機；3)濃縮物脫水后，需要用圓筒干燥機進行干燥。(2)水分調(diào)節(jié)，(6)球團工藝，現(xiàn)代球團廠大多采用中和場堆取料機來中和含鐵原料。確保原料化學(xué)成

3、分的穩(wěn)定性。0.3%，(3)礦石中和，6粒化過程，6.2配料，混合和?；?，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?；^程，6.2配料，混合和?；患壿喪交旌虾蛢杉墢娏旌?，(2)當(dāng)帶式焙燒爐焙燒固體燃料時，在將固體燃料加入焙燒爐之前，在生球表面上滾一層固體燃料。6制粒過程中，焙燒過程可分為：干燥、預(yù)熱、焙燒、浸泡和冷卻。上述過程在豎爐上自上而下垂直分布。帶式焙燒機依次沿臺車前進方向水平分布；鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯在三種不同的設(shè)備中進行。*球團高溫固結(jié)有三種常規(guī)方法：豎爐球團法、帶式焙燒爐法和鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯法。6球團工藝中，豎爐是最早的球團焙燒

4、設(shè)備。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，投資少，熱效率高，操作維護方便。缺點：單爐產(chǎn)能小(50萬噸/年)，產(chǎn)品質(zhì)量差(加熱不均勻)，原料適應(yīng)性差。6.3豎爐焙燒球團，6.3.1概述，豎爐規(guī)格用爐口的橫截面積表示。如8m2、16m2等。豎爐有效高度約20m，球團在爐內(nèi)運行時間約4h。(1)按分段結(jié)構(gòu)，豎爐分為：6.3.2豎爐型，圓豎爐和矩形豎爐；長方形布、橫向布和直布。有一條從爐膛到燃燒室的空氣通道，在整個高度上具有相同的橫截面；1)瑞典豎爐、可使氣體沿爐膛橫截面均勻分布，但冷空氣引入的粉塵使燃燒室難以操作；6造粒工藝；(1)豎爐按截面結(jié)構(gòu)分為：6.3.2豎爐型，在火道口以下增加，無通風(fēng)管后收縮；2)美國豎爐，6

5、)球團工藝。6.3.2豎爐型，即在火道口以下增加，然后不改變通風(fēng)管道；3)日本豎爐，6球團工藝，6.3.2豎爐型，1)焙燒風(fēng)從爐兩側(cè)吹入，冷卻風(fēng)從爐下部吹入；2)預(yù)熱后，一部分冷卻空氣作為助燃空氣流入燃燒室與煤氣混合，一部分流入焙燒帶與來自燃燒室的焙燒空氣混合；由于烘烤帶溫度的限制，冷卻風(fēng)量不能太大。6球團工藝，6.3.2豎爐型，3)由于沒有干燥區(qū)，濕球團直接在爐中焙燒，焙燒過程中球團水分的蒸發(fā)占據(jù)了焙燒所用的大部分熱量，導(dǎo)致截面氣流不均勻，中間床燃燒不完全，容易形成死料柱。為了避免不可穿透的焙燒風(fēng)和橫截面上不均勻的氣流，只能保持低輸出運行。6制粒過程能耗高，達50千瓦時/噸，主要是由于料柱高

6、、氣流阻力大、風(fēng)機壓力高。使用高熱值燃料油或天然氣作為燃料，僅焙燒磁鐵礦。出料口中心進料快，兩邊相對慢，導(dǎo)致球團在爐內(nèi)停留時間不同，球團焙燒不均勻。橫向分布，分布時間長且不均勻。國外豎爐的缺點：6.3.2豎爐型，6造球工藝，(1)豎爐按截面結(jié)構(gòu)分為6.3.2豎爐型，導(dǎo)風(fēng)墻干燥床，(4)中國豎爐，取消了截面中心的原料柱，降低了冷卻風(fēng)通過料柱的阻力，增加了冷卻風(fēng)量，加強了生球干燥。20世紀70年代，濟鋼發(fā)明了導(dǎo)風(fēng)墻干燥床，即6球團工藝，6.3.2豎爐型，首先，冷卻后的冷卻風(fēng)在爐內(nèi)短路，直接流入導(dǎo)風(fēng)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，爐內(nèi)氣流分布合理，保證了充分穩(wěn)定的均熱區(qū)，

7、有效避免了中心死柱，保證了成品球團礦的質(zhì)量。*導(dǎo)風(fēng)墻干燥床的優(yōu)點：6制粒工藝，6.3.2豎爐類型：再次將焙燒風(fēng)和導(dǎo)風(fēng)墻冷卻風(fēng)混合作為熱源，對干燥床上的生球團進行預(yù)干燥，不僅提高了豎爐內(nèi)球團床的透氣性，還提高了豎爐的熱效率。最后，導(dǎo)風(fēng)墻的設(shè)置使整個爐膛可控，實現(xiàn)了豎爐高效生產(chǎn)所需的氣流分配方式。6、造球過程，6.3.2豎爐型，1)從爐內(nèi)熱的角度來看，導(dǎo)風(fēng)墻干燥床的設(shè)置使?fàn)t內(nèi)氣體流動更加復(fù)雜；2)在豎爐的實際生產(chǎn)過程中，冷卻空氣可能不全部流入導(dǎo)風(fēng)墻，也可能通過均熱區(qū)向上流入焙燒區(qū)；3)烘烤空氣不一定流入烘烤預(yù)熱區(qū)，但也可以在通過均熱區(qū)下降后流入導(dǎo)風(fēng)墻。*導(dǎo)風(fēng)墻干燥床的缺點：在造球過程中，爐內(nèi)有導(dǎo)風(fēng)

8、墻和干燥床。采用低真空鼓風(fēng)機。低熱值高爐煤氣和低焙燒溫度操作。中國豎爐的特點：(6)球團工藝；(2)根據(jù)冷卻空氣可分為高爐豎爐、中豎爐和短豎爐。6.3.2豎爐型，1)高爐的豎爐內(nèi)沒有外部冷卻器；出礦溫度可低于100；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資和能耗高，6?；に?，(2)分為：6.3.2軸f6、球團工藝，6.3.3豎爐工藝，豎爐是一種根據(jù)逆流原理工作的換熱設(shè)備。*豎爐的工作過程：小于5毫米的粉末被爐頂?shù)臐L筒篩除去后，由布料器均勻分布在爐口。在造粒過程中，生球團在下降過程中被上升的熱氣流連續(xù)干燥和預(yù)熱。當(dāng)它們到達火道附近時，它們被兩側(cè)燃燒室產(chǎn)生的高溫廢氣烘烤，并從火道注入。在火道下浸泡一段時間后，它們被從下部

9、吹來的冷空氣冷卻。*豎爐的工作過程：6.3.3豎爐過程，6造球過程，冷卻后的球團礦中的一些粘連的大塊將被下部輥式破碎機破碎并從爐中排出。*豎爐的工作過程：6.3.3豎爐技術(shù)，豎爐正常運行的最重要條件：爐料應(yīng)具有良好的透氣性。綠色顆粒必須松散且均勻地分布在材料柱的表面。6造球過程，(1)物料分配，6.3.3豎爐過程，生球順利送到豎爐干燥帶；盡量使不同粒度的生球均勻分布，使?fàn)t料具有良好的透氣性，有利于爐內(nèi)溫度和氣流分布。1)布料的用途，2)布料的類型，長方形布料；橫向布料；直布。在球團過程中，布料器沿豎爐的寬度方向和長度方向運行，布料線靠近爐壁，實現(xiàn)自動布料。材料表面呈深V形，中心低，靠近爐壁高。

10、縱向中心線周圍的溫度達不到球團所需的焙燒溫度。矩形布料，2)布料類型，6)造粒過程，橫向布料，2)布料類型，這是廣泛用于國外豎爐，也稱為之字形布料。采用由小車和小車組成的穿梭布機，可垂直和水平來回移動，將生球布成一排排沿寬度方向的橫向小山谷。6、成球過程，橫向分布，2)分布型，a .分布器裝有料位檢測器，控制行走和分布速度，保持料位平坦，控制料位高度，b .改善爐內(nèi)溫度和氣流分布，6、成球過程中，分布器的行走線與分布線平行。簡化了布料設(shè)備，提高了作業(yè)率，縮短了布料時間，而且皮帶易于燃燒和直線布料。由于在爐口實現(xiàn)了干床措施，我國豎爐采用了一種只做往復(fù)直線運動的帶臺車的布料器。2)布料方式，6?；?/p>

11、過程，(2)干燥預(yù)熱，從料柱表面至120-150毫米深度，干燥生球，停留4-6分鐘，停留120-150毫米至500毫米深度，預(yù)熱生球，停留15-20分鐘至500毫米以下，生球進入焙燒階段。1)國外豎爐沒有專門的干燥設(shè)備，依靠上升的熱廢氣進行干燥和預(yù)熱。造球過程，(2)干燥和預(yù)熱，中國豎爐采用干燥床作為生球干燥設(shè)備，依靠預(yù)熱熱廢氣和來自導(dǎo)風(fēng)墻的熱空氣進行干燥。2)在中國豎爐中，生球的干料層厚度約為150-200毫米，混合熱風(fēng)溫度為550-750，干燥時間為5-6分鐘。生球烘干后，按照自然堆積角度向爐體中心滾動，小球和粉末聚集在爐壁附近，大球向中心導(dǎo)風(fēng)壁滾動。6制粒過程，(2)干燥和預(yù)熱，干燥床的

12、優(yōu)點：(1)實現(xiàn)側(cè)壁粉料和中心粒料，抑制邊緣氣流的過度發(fā)展；2)擴大干燥面積，實現(xiàn)薄層干燥；3)爐口溫度降低200，減少分配帶的燒損；4)將干燥和預(yù)熱分開，以穩(wěn)定豎爐的運行。2)中國豎爐，6)球團工藝，(2)干燥和預(yù)熱。例如，對于具有高熱敏性的顆粒，干燥區(qū)域必須擴大國外球團豎爐的最佳焙燒溫度約為13001350，而我國豎爐的燃燒室溫度約為1150。原因是：我國磁鐵精礦鐵品位低，二氧化硅含量高，溫度過高易粘結(jié)；中國豎爐使用低熱值高爐煤氣作為燃料；由于Fe3O4的放熱氧化，球團的實際溫度高于燃燒室廢氣的溫度，可達12001300。我國豎爐具有獨特的導(dǎo)風(fēng)墻和干燥床結(jié)構(gòu)。整個豎爐截面溫度分布均勻是獲得

13、高質(zhì)量球團的前提。(3)焙燒，豎爐內(nèi)的氣流分布直接影響爐內(nèi)溫度分布對氣流的阻力，并限制燃燒氣流從爐壁向氣流中心的滲透；傳熱的局部抑制影響溫度分布；燃燒室氣流速度應(yīng)保證豎爐段溫度分布的均勻性。速度越大，穿透能力越強，截面溫度越均勻。3.7-4.0m/s的流量過?。簼B透能力弱，中心焙燒溫度過低；流速過大：功耗增加，裝料噴出或床面流化。3)豎爐焙燒過程中的氣流，6)球團過程，3)焙燒和氣流分布是制約大型豎爐發(fā)展的重要原因之一。豎爐寬度過大，豎爐中心氣流弱，中心易形成“死料柱”。當(dāng)下部的冷卻空氣全部通過焙燒帶時，會影響焙燒帶高度和溫度的穩(wěn)定性，干擾甚至破壞焙燒過程。由于邊緣效應(yīng)，冷空氣沿爐壁上升，與燃

14、燒室中的熱氣流碰撞，削弱了熱氣流的穿透能力，使?fàn)t內(nèi)截面溫度分布不均勻，導(dǎo)致球團質(zhì)量不均勻。3)豎爐焙燒時的氣流條件，應(yīng)保證不低于氧含量為2-4%的氧化氣氛，6)造球過程，(3)焙燒時，導(dǎo)風(fēng)墻在焙燒中的作用，大部分冷空氣從導(dǎo)風(fēng)墻引出，減少了通過火口的冷卻風(fēng)量，燃燒室壓力明顯降低；燃燒室吹出的熱氣流量增加，有利于料柱的穿透，使焙燒帶的高度和溫度穩(wěn)定。導(dǎo)風(fēng)墻一般為高鋁磚制成的多通風(fēng)孔空心墻，使用壽命較短，只能使用68個月。托梁為水冷鋼梁，由68根厚壁無縫鋼管(兩排)組成。3)豎爐焙燒的氣流條件下，燃燒室壓力只有10000帕左右，比國外低1/3-2/3，6。球團在豎爐焙燒過程中必須有足夠的強度。由于豎

15、爐爐料柱高，生球團在爐內(nèi)被擠壓和摩擦。如果強度不夠，它們會斷裂，這將惡化爐內(nèi)的透氣性和正常氣流分布，使?fàn)t況不平穩(wěn)，并影響產(chǎn)量和質(zhì)量。4)豎爐對原料的要求，(3)焙燒，(6)造球過程，豎爐的溫度必須控制在較窄的范圍內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，豎爐的溫度很難控制。當(dāng)?shù)V物軟化溫度較低或焙燒溫度較高時，由于溫度波動，球團容易結(jié)塊和物料懸浮，破壞爐內(nèi)氣流的正常分布。(3)焙燒，因此豎爐對原料有嚴格的要求，目前只適合焙燒生磁鐵礦球團，但豎爐焙燒焙燒焙燒溫度較高的生赤鐵礦球團和含較多二氧化硅脈石的助熔劑磁鐵礦球團仍有一定難度。(4)冷卻，豎爐冷卻風(fēng)的吹入位置由一組擺動的齒輥隔開，起到松料柱、支撐和破碎的作用。冷卻空氣6球團工藝，思考問題：中國豎爐的典型特征是什么？它的功能是什么？6.3.3豎爐技術(shù)，回答：中國的豎爐有以下特點：爐內(nèi)有導(dǎo)風(fēng)墻和干燥床；采用低真空風(fēng)機；低熱值高爐煤氣和低焙燒溫度操作。中國豎爐采用干燥床干燥生球，提高了干球質(zhì)量，防止?jié)袂蛉霠t時變形和