烧结初步设计工艺.doc

1 烧结工艺烧结工艺 2 1 烧结生产规模 根据国内现有烧结厂小球烧结生产经验 大型烧结机利用系数 为 1 60t m2 h 本烧结机作业率为 90 4 即 330d a 则烧结机面 积为 S 1 0 228x104 1 6 24 330 180m2 选取烧结机面积为 2 台 90 m2 年产量 Q 2 90 24 330 1 6 228 1 万 t 2 台 90 m2烧结机总平面布置图见附图 05122 设烧 1 2 2 工作制度及产品方案 2 2 1 工作制度 烧结车间为连续工作制度 每天三班 每班 8 小时 烧结车间主机年 工作日为 330 天 计 7920 小时 作业率为 90 4 2 2 2 生产能力 设计能力为 2 台 90m2烧结机 利用系数 1 6t m2 h 年产冷烧结 矿 228 1 万 t 设备能力 物料消耗按利用系数 1 9t m2 h 设计 2 2 3 产品方案 产品为温度 120 的冷烧结矿 粒度 5 150mm 5mm 含量 5 碱度 1 8 倍 烧结矿主要化学成分见表 2 1 烧结矿主要化学成分 表 2 1 2 2 3 原 燃料 2 3 1 含铁原料 含铁原料以进口矿粉为主 地方精矿粉为辅 各种铁料通过汽车直接 运至原料场 混匀后运至烧结配料室 2 3 2 熔剂 熔剂使用白云石和生石灰 白云石 生石灰由汽车用料罐将合格粒度 的生石灰 3 0mm 运到配料室下 气力输送至配料矿槽内 2 3 3 燃料 固体燃料采用高炉返回的碎焦或无烟煤 25mm 固体燃料用汽车运 到燃料受矿槽 经燃料破碎室进行破碎 3 0mm 合格的产品由胶带机运 至配料室燃料矿槽 点火用气体燃料为高炉煤气 发热值 3 34MJ m3 车间接点压力 6 0kPa 点火能耗 167MJ t 2 4 工艺流程及物料平衡 2 4 1 工艺流程 工艺流程是从原料入车间到成品烧结矿输出 包括燃料受矿槽 燃料 破碎 配料 混合 制粒 烧结 冷却 整粒筛分及成品运输等工艺过程 工艺流程见图 2 1 2 4 2 物料平衡 根据生产碱度为 1 8 倍的烧结矿计算出的物料平衡见表 2 2 1 台量 成分 TFE FeOCaOSiO2MgOSPCaO SiO2 57 08 009 185 12 000 0180 0511 8 3 物料平衡 表 2 2 烧结前烧结后 项 目t h 项 目t h 铁精矿296 0755 43烧结矿32059 91 燃 料15 922 98返 矿11220 97 生石灰25 594 79灰 尘15 122 83 白云石31 995 99烧 损87 0116 29 返 矿112 1120 99 灰 尘15 062 82 水37 397 00 合计534 13100 00534 13100 00 2 4 3 车间组成 本车间由下列生产单元组成 燃料受矿槽 燃料破碎室 配料室 混 合室 制粒室 烧结室 带冷筛分室 成品运输系统 转运站 通廊 2 4 3 1 燃料破碎室 本车间设三个系列燃料破碎 燃料破碎采用串联式开路破碎 主要设备 750 700 对辊破碎机 900 700 四辊破碎机各 3 台 2 4 3 2 配料室 4 配料室采用单列布置 共设 12 个配料矿槽 其中 混匀矿槽 4 个 燃料 2 个 生石灰 2 个 白云石 2 个 烧结返矿 2 个 各种物料运至配料室采用的设备及方式如下 混匀矿由原料厂经皮带机运至配料室混匀矿槽内 生石灰 白云石由汽车用料罐将合格粒度的生石灰 3 0mm 运到配料室 下 气力输送至配料矿槽内 返矿采用皮带机运输至配料室返矿槽内 燃料经细破碎后经皮带机运至配料室燃料矿槽内 采用自动重量配料 配料设备有下列几种方式 混匀矿 采用 2500 调速圆盘给料机及 B 1000 定量给料机 返矿 采用 B 1000 自动配料机 燃料 采用 B 800 自动配料机 生石灰 采用 B 800 自动配料机 生石灰配消器 2 4 3 3 混合室 设置 1 台 3 2 13 0m 圆筒混合机 转速 7 0r min 安装角度 2 5 混合时间 2 267 集合料经加水润湿混匀后 由胶带机运至制粒 室 主要设备有 1 台 3 2 13 0m 圆筒混合机 2 4 3 4 制粒室 从混合室来的混合料在制粒室通过卸料器分到两个矿槽中 每个矿槽 下通过 3200 圆盘给料机给到 B 800 的自动重量给料机上 组成闭路循 环控制 将混合料给到 2 台 3 6 13 0m 圆筒制粒机中 制粒机转速 7r min 安装角度 1 3 混合时间 5 3min 圆筒制粒机排料由胶带机运 往主厂房 主要设备有 2 台 3 6 16 0m 圆筒制粒机 3200 圆盘给料机 B 800 自动重量给料机 5 2 4 3 5 烧结室 从圆筒制粒机出来的混合料经 B 1000 L 7000 梭式布料器给入混 合料矿槽 经过圆辊给料机及辊式布料器将混合料均匀地布在烧结机上 混合料矿槽设料位检测 烧结机有效面积 90m2 台车宽 2 75m 边板高 700mm 料层厚度 650 680mm 烧结混合料经均质烧结点火器二次连续低温点火后进行抽风 烧结 烧结饼经 1 8 3 0m 单辊破碎机破碎至 150 0mm 给入 120m2 带 式冷却机进行鼓风冷却 鼓风带冷机有效面积 120m2 台车宽 3 0 栏板 高 1 45m 料层厚 1 40m 带冷机配 4 台离心通风机 每台风量为 160800m3 h 全风压力为 3297Pa 正常生产时可以开 3 台备用 1 台 烧结室降尘管排灰采用 B 65 0 皮带机运输 直接配到 H 1 集合料 胶带上 运往混合室进行混合 2 4 3 6 带冷机及筛分室 设有 2 台 120m2 带冷机和 2 台 3 0 9 0m 高效椭圆振动筛 冷却后的烧结饼由带冷机直接送入 3 0 9 0m 振动筛进行筛分作业 筛出 0 5mm 冷返矿 返回配料室的冷返矿槽循环配料 筛上 5mm 成品 直接给到成品胶带机上 送往成品矿仓 2 4 3 7 成品矿仓 内设成品矿仓 7 个 其中 1 个为落地矿仓 仓下口设电液动腭式闸门 6 个为高炉直送料仓 仓下设电振给料机给料 成品烧结矿经皮带机运至 原有高炉上料皮带机 2 5 工艺流程特点 1 采用实用先进的均质烧结技术即采用二次连续低温点火器和全屏 阻流器 使用低热值的高炉煤气或混合煤气 2 取消热振筛 改善机尾环境 减少除尘点 降低厂房高度 节省 6 投资 3 燃料制备系统采用 2 台 900 700mm 四辊破碎机组成的开路破碎 系统 保证燃料粒度 3 0mm 85 以降低烧结燃耗 4 采用自动重量配料 各种原料均自行组成闭环定量调节 再通过 总给定系统与逻辑控制系统 组成自动重量配料系统 其特点是设备运行 平稳 可靠 配料误差为 1 5 使烧结矿合格率 一级品率均有较大幅 度提高 同时可减少烧结生产固体燃耗 降低高炉焦比 5 采用小球烧结工艺 随着酒泉钢铁公司小球团烧结工艺的出现 碱性小球团烧结亦蓬勃发展起来 实践证明 小球烧结工艺有利于烧结机 厚料层生产及操作 不仅提高烧结矿产量 质量 而且可以降低烧结矿 FeO 含量 烧结机利用系数提高 10 20 6 采用厚料层烧结 由于烧结机密封的改善及主抽风机负压的提高 及采用圆筒制粒机 均质烧结二次连续低温点火等工艺 都为厚料层烧结 创造了有利条件 本次设计烧结机台车栏板高 700mm 料层厚度可达 680mm 以上 厚料层烧结将降低燃耗及烧结矿中 FeO 含量 7 烧结矿冷却采用鼓风带式冷却机 其结构简单 操作维修量小 8 简单 实用 可靠的烧结矿整粒流程 冷矿工艺 采用高效椭圆振动筛筛分工艺 整粒系统筛分效率高 布置简单 紧凑 便于维护检修 节省投资 9 机尾采用高效电除尘器 除尘效率 99 10 机头采用高效多管除尘器 除尘效率 98 2 6 主要设备选择 2 6 1 混合机 混合机规格 3 2 13m 转速 7 0rpm N 355kW 安装角度 2 5 7 混合料量为 576t h 最大处理量为 684t h 1 混合时间 t L 效 D效 n tg 式中 t 混合时间 分 L 效 混合机有效长度 m L效 12 5m D 效 混合机有效直径 m D效 D 0 1 n 混合机转速 rpm n 7 0rpm tg tg sin sin sin 混合机安装角度 2 5 物料安息角 一般 35 代入 式中 t 12 5 3 14 3 1 7 sin2 5 sin35 2 414 min 2 填充率 Qmax t 0 471 r L效 D效 2 式中 填充率 Qmax 混合机最大处理量 t h r 混合料堆比重 t m3 r 1 7 0 1t m3 576 2 414 0 471 1 7 12 5 3 12 14 46 2 6 2 圆筒制粒机 制粒机规格 3 6 16m 转速要求变频调速 安装角度 1 3 混合 料量为 576t h 最大处理量为 684t h 1 转速确定 n 0 3 0 45 42 3 D效 1 2 6 69 10 03 rpm 取 n 7 0 rpm 2 制粒时间 t L 效 D效 n tg 式中 t 制粒时间 分 8 L 效 制粒机有效长度 m L效 15 5m D 效 制粒机有效直径 m D效 D 0 1 n 制粒机转速 rpm n 7 0rpm tg tg sin sin sin 制粒机安装角度 1 3 物料安息角 一般 35 代入 式中 t 15 5 3 14 3 5 7 0 sin1 3 sin35 5 094 min 3 填充率 Qmax t 0 471 r L效 D效 2 式中 填充率 Qmax 制粒机最大处理量 t h r 混合料堆比重 t m3 r 1 7 0 1t m3 288 5 094 0 471 1 7 15 5 3 52 9 65 综上所述 制粒机参数如下 规格 3 6 16 0m 转速 7 0 rpm 安装角度 1 3 制粒机制粒时间 5 094min 填充率 9 65 混合 制粒时间 2 414 5 094 7 508min 以上设备参数选择均符合试验和实际生产经验 2 6 3 烧结机 烧结机有效面积 90m2 台车宽度 2 75m 台车栏板 700mm 单位面积风 量 工况 88 89 m3 m2 min 风箱负压 15500 Pa 烧结机运行速度 0 8 2 4 m min 2 6 4 带式冷却机 预选有效面积 120 m2带冷机 台车宽 3 0m 栏板高 1 45m 处理量 263t h 1 配套冷却风机的选择 取 q 2200 Nm3 t s 9 Q 标 q Qmax 2200 263 578600 N m3 h Qsc Q标 A效 60 578600 120 60 80 36 N m3 m2 min P 1275 h Qsc 60 1 67 1275 1 4 80 36 60 1 67 2908 Pa 管道阻力损失约 500 Pa P 2908 500 3408Pa Q 工况 293 273 Q标 521819 m3 h 4 台风机时 Q 单 Q 工况 4 130455 m3 h 选取 G4 73 12No 20D Q 143510 m3 h P 3333 Pa 带冷机散料用皮带机运输进入冷矿振动筛 2 6 5 冷矿振动筛 本工程烧结矿分级只用高效椭圆振动筛处理 5mm 的冷返矿 筛子处 理量 263t h 筛子面积 A Q 8 5 1 55 1 32 0 4 1 0 0 85 1 4 1 7 18 69m2 根据以上情况选 3 0m 7 5m 高效椭圆振动筛一台 2 7 烧结工艺特点 2 7 1 采用小球烧结工艺 小球烧结与普通烧结比较具有许多优点 主要是碱度范围大 可以全 部使用铁精矿 固体燃耗降低 10 20 产量提高 5 15 产品质量好 FeO 约可降低 2 还原性能好 1 圆筒造球机 烧结设计中采用 3 6 16m 圆筒造球机 3mm 达到 85 而且小球 达到了一定的强度标准 能抵抗转运过程中的挤压 碰撞 布到台车上在 重力与抽风负压作用下不破碎 同时应用了包括自动控制加水量及雾化加 水在内的圆筒造球机生产小球的专有技术 2 特殊的布料系统 小球法混合料粒度比较均匀 滚动性能好 布料时容易偏析 大粒度 10 容易偏析在台车两侧与底部 因为煤粉粒度为 3 0mm 按体积计算 外 滚煤粉只占混合料量的 5 左右 不可能都滚在小球团的表面而是大部分 分散在混合料中 普通布料小粒级料 含煤粉 会偏析在台车上部与中部 横向方面 煤粉偏析对小球团烧结不利 加上两侧边缘效应 热量保 持时间短 底部煤粉偏少 自动蓄热也弥补不了底层热量的不足 因此两 侧与底层烧结相对较差 实践证明小球烧结布料应相对均匀 而垂直方向 需采取适当的偏析布料措施 适当增高上层燃料含量 采用多辊布料器布 料解决了以上问题 3 台车设计 减少边缘效应的影响 小球烧结边缘效应甚于普通烧结 因透气性好 孔隙度大 烧结横向 收缩拉缝造成的 此次设计了新型栏板 带圆弧形的锯齿状 上部向两边 外侧形成张角 设盲箅条 增大边侧阻力 有效地减少了边缘效应的影响 台车端部除两侧需加工外 中部内凹 1 2mm 增大了烧结机抽风面积约 4 2 7 2 燃料制备 系统采用 3 台 900 700mm 四辊破碎机 保证燃料粒度 3 0mm 85 以降低烧结燃耗 2 7 3 采用自动重量配料 各种原料均自行组成闭环定量调节 再通过总给定系统与逻辑控制系 统 组成自动重量配料系统 其特点是设备运行平稳 可靠 配料误差为 1 5 使烧