鞍钢200万t氧化球团链篦机-回转窑系统的设计

1、#烧结球团第30卷第4期烧结球团Sintering and Pelletizing鞍钢200万t氧化球团链篦机回转窑系统的设计土介生I张勇2丛峰武3 土伟I（1.大连理工大学Fl动化系2.核山科技大学电子信息T程学院3.鞍钢集团弓长岭矿业公司）摘 耍 本文介绍了孩钢200万吨氣化球团厂链篦机-阿转窑生产线的T艺设计及特 点.详细论述了球团生产过程中的脈料准备、煤粉制备、干慄、配料、混合、造球、培烧、冷却、 成品等各个环节。鞍钢弓矿公司球团厂生产出铁品位65.5%、二氣化硅含昴5%右的球团 矿，其产品质虽达到了世界一流球团矿的技术标准。关键词鞍山钢铁集团氧化球团链篦机何转窑#烧结球团第30卷第4

2、期10烧结球团第30卷第4期送球团仓图1球团生产工艺流程图I -干持矿仓（多个”2-湿楕矿仓（多个”3-膨润土仓（多个）:4 - 盘给料机：5 -皮带秤：6 -混合机:7-混合料仓：8-圆盘造球机；9-辘筛机：10 -生球粉碎机:11 -摆动皮带J2-宽皮带J3-僱式布料机：14 -链篦机：15-回转當：16 -环冷机收稿日期：2005-05-23联系人：张勇（114002）辽丫省鞍也擞羽电子信息与工程学院鞍钢是铁矿石需求大户，在取得了炼铁系 统高炉现代化、大型化改造的历史性突破后，鞍 钢把年产1600万I钢定为发展目标，铁矿石的 供应成为了重耍一环。球团矿被称为高炉的 “梢料”,具有品位高、

3、碱度低、强度好、透气性强 等特点。为此鞍钢在进行多番论证后，决定在 弓矿地区先后建立两条年产200万t球团矿生 产线，生产线建成后弓矿年产球团矿将达400 500万t。两条生产线均由鞍山冶金研究设计总 院负贵设计施工，分别于2003年10月15 H和 2004年11月28丨1实现热负荷联动试车一次成 功，目前均C进入止式生产阶段，生产水平达到 设计标准。2工艺设计及配置2.1球团矿生产工艺流程球团矿生产线均采用链篦机一回转窑工 艺，含铁原料（粘矿粉）采用弓矿公司选矿厂生 产的铁精矿,其主耍物化特性见表1,将生产出铁 品位65.5%、二氧化硅含量5%左右的球团矿。农1铁桥矿理化指标（）名称TFe

4、FeO SiO2 M gO CaO- 200 H凍始水分精矿粉68.828.0 4.490.260.3490 10.5弓矿公司球团厂工艺流程示于图1，包括椿 矿的预处理（粘:矿脱水、粘:矿再磨、精矿润磨 等）：精矿的接受及熔剂、燃料的准备（破碎、筛 分）：膨润土或冶金添加剂的配制：配料、混合、 造球；生球筛分；铺底、铺边与生球布料；生球的 干燥、预热、焙烧和冷却；成品球团矿的筛分、储 存和输出：返矿的储存、再加工及参与配料等工 艺环节。2.2赭矿的接受与干燥椿矿进厂水分为10%左右，不能满足造球 对椿矿水分的耍求，因此设计中采用了精矿干 燥工艺，以保证铁桔矿水分满足造球工序要求。 需干燥的湿精

5、矿由配料室贮料仓经胶带机送至 干燥机室，干燥后返冋配料室干精矿仓参加配 料。干燥矿比例可根据粘:矿水分及操作实践确 定，设计按50%考虑，以保证混合料水分控制在 8.0%左右。干燥机规格为03.6 x 24 m,干燥 热风机以煤粉为燃料，进口烟气温度700弋，出 口废气温度120乞，从干燥机排出的废气经除 尘净化后排放。2.3膨润土接受与贮存袋装膨润土用火乍或汽乍运进厂（厂内贮 场可贮存10天的膨润土用星），通过人工拆袋 将膨润土卸至2个3（）川 矿仓。每个仓下均配 有一个3 n?仓式泵，用风力将膨润土输送到配 料室膨润土矿槽内。配料室膨润土矿椚贮存时 间为3天（因膨润土吸湿性很强，不宜在矿槽

6、内 贮存时间太长。2.4烟煤的接收、贮存与煤粉制备烟煤通过火车运输入厂，人工卸至贮煤场。 煤场贮存时间为1.5个月。烟煤入厂粒度为 80 mm,入窑前首先用反击锤式破碎机将其粗破 碎至25 mm以下，然后经过MPF1814辐盘式磨 煤机将其磨至-200冃8（）%,再由喷煤系统将 煤粉喷入窑内。2.5配料系统配料垦砲紳椚槽采用单列配置，设8个椿 矿仓（其中6个配料仓、2个为粘矿干燥供料 仓）、2个膨润土仓和1个除尘灰仓。湿粘矿从 精犷仓由胶带机运至配料室上部，经P2移动可 逆胶带机分送至Pl P5精矿仓，其中Pl P2 湿精矿仓的湿精矿经G1胶带机运至精矿干燥 室进行干燥，P3P5湿精矿仓为配料

7、仓。干燥 后椅矿送冋配料室，由P4移动可逆胶带机分送 至P6 - P8配料仓。共计有6个粘矿配料仓，仓 下设02 500 mm变频调速関盘给料机及B二 1 000 mm皮带秤，以实现精矿的自动重量配料。膨润土采用气力输送方式由贮场分送至2 个膨润土仓。仓下设0400 mm调速螺旋给料 机及B = 650 nm皮带秤，以实现精矿的IH动重 昴配料，膨润土配加量为15 kg/t根拥生产芟求 可调），膨润土仓顶设压力式仓顶布袋除尘器。生产过程中产生的除尘灰经集中后气力输 送至配料室除尘灰矿仓，除尘灰的配料设备与 膨润土相同。上述各种物料经由集料胶带机 H1送至混合室。配料室内所有矿仓均设有料位显示，

8、高低 料位报警。矿仓设有振动装置，以保证矿仓下 料顺畅。设计预留了 2个生石灰仓、1个镁矿粉 仓的扩建场地。2.6混合、造球、布料系统混合工丿亍采用立式强力混合机D W29/5。 它的混合原理是物料在混合机中随水平旋转的 内筒一起旋转，同时，在内筒的不同部位有两个 耙齿，与内筒旋转方向相反作高速旋转，使物料 在筒内产生飞溅，互相穿插，互相渗透，达到混 匀目的。造球的质最好坏将H接影响球团焙烧匚艺 的止常进行和成品球质最，设计中充分考虑了 影响造球的各种W素，如给料最和加水方式等, 并对造球设备进行优化设计。造球室设置9台 06.0 m圆盘造球机，8用1备，并留有第10台 造球机位置。经混合后的

9、混合料用胶带机运至 造球室混合料仓，混合料仓均有上下料位显示, 仓下设备采用调速圆盘给料机+皮带秤给料, 造球机的给料量可按设定值门动控制。每个造 球机进料溜槽配有疏料器，将斥实的混合料疏 2005年第4期土介生等 鞍钢200 ）i t氧化球团链篦机回转窑系统的设计11松后再布料。造球机转速可调，倾角可调。在 造球过程中添加1.0%的水，以使混合料水分控 制在造球最佳值每台造球机对应一台辘式筛分机，筛出-9 mm及+ 16 mm彳、合格生球。生球返料经返料 胶带机给至生球粉碎机,粉碎后返回混合料仓 重新造球。介格粒度的生球由B = 1 400 inm摆 动胶带机布到辘式筛分布料机上，筛出-5

10、mm 粒级后均匀布到链篦机上。链篦机受料端链板 上方设有H动测料位装置，通过动调节链篦 机运行速度來保证链篦机规定料厚。链篦机生 球料层厚度最厚可达220 mmo辘式筛分布料 机筛出的不合格小球运到造球系统返料胶带机 上，与造球系统辘式筛分机筛除的不合格粒级 生球一起经生球粉碎机粉碎后返回混介料仓重 新造球。2.7链篦机冋转窑环冷机系统从造球系统來的生球在链篦机上进行干燥 和预热；在回转窑中焙烧、固结；在环冷机中进 行冷却：冷却后的球团进入成品系统。生球干 燥与预热系统、氧化焙烧系统、成品球团矿冷却 系统风流程示丁图2o2005年第4期土介生等 鞍钢200 ）i t氧化球团链篦机回转窑系统的设

11、计#2005年第4期土介生等 鞍钢200 ）i t氧化球团链篦机回转窑系统的设计#徉放轻菟机图2链篦机回转窑.环冷机工艺风流程图2005年第4期土介生等 鞍钢200 ）i t氧化球团链篦机回转窑系统的设计#2.7.1生球干燥与预热系统生球干燥与预热在链篦机上完成。链篦机 宽4.5 m,有效长46 m。它由炉罩、走行、传动 装置、风箱、灰箱等设备组成，设有鼓风干燥段、 抽风干燥段、预热1段、预热2段。生球在鼓风 干燥段由來H环冷机三段的回收热气（60 200 P）进行干燥，以去除生球的附着水，并防止下 段抽风干燥时发生冷凝，避免篦床下部生球过 湿；抽风干燥段的热源來H预热2段出來的热 废气（近4

12、00迟），系从料层上方往下抽风，使生 球脱水干燥，以适应预热1段700P以上温度： 预热1段的热源为來H环冷机二冷段的热废气 （700弋），使生球继续干燥并开始氧化，以保证 球团在预热2段可以经受1 000弋以上的高温, 顺利进行氧化，分解和加热，并完成部分固结硬 化，使球团有一泄的强度，能经受由链篦机落到 回转窑时的冲击，在回转窑运动过程中不致破 碎。2.7.2氧化焙烧系统球团护祐緘、固结过程在回转窑中完成。 回转窑窑皮内径06.1 m,耐火材料厚度280 mm,窑长40 m,转速可调。经过链篦机预热后 的球团通过铲料板和给料溜槽给入回转窑中， 随着回转窑的转动，球团沿圆筒周边翻滚，边朝 窑

13、头方向移动。在窑头装有专门设计的双调节 伸缩式喷煤管，通过调节喷煤管的伸缩量和一 次风鼠，來控制煤粉燃烧的火焰形状和火焰长 度。同时将环冷机一冷段1 100弋热废气引入 窑头罩，作为二次风，以保证窑内所需焙烧温 度。回转窑内球团焙烧温度为1 250 - 1 300 P，球团在回转窑中停留时间约为30 mine回 转窑窑头和窑尾罩采用新型密封装置，并设有 结构冷却风机。焙烧好的球团通过回转窑窑头 罩内溜槽和固定筛卸到环冷机受料斗内。2.7.3成品球团矿冷却系统成品球团矿的冷却在环冷机中完成。环冷 机由回转部分、风箱、传动、机架和上罩组成。 冋转窑排出的热球团矿（温度约1 250 P 1 300

14、粒度为8.0 - 16 mm, FeO含量低于 8 % ）经窑头罩固定筛筛出人块后，通过环冷机2005年第4期土介生等 鞍钢200 ）i t氧化球团链篦机回转窑系统的设计#12烧结球团第30卷第4期受料斗均匀布在环冷机台午上，料层厚度为800 m m o球团矿在环冷机上被冷却，同时球团矿11 剩余的FeO得到进一步氧化.最终使球团矿中 FeO含量降低至1 %以下，温度降到150 P以 下。环冷机中径022 m,台车宽25 m,有效冷 却面积为150正常冷却时间48 mine设4 台鼓风冷却风机和2台结构冷却风机。环冷机烟罩分四个区域，一冷段1 100弋热 废气通过受料斗上部窑头罩和平行管道苴接

15、给 入回转窑用丁提岛窑内温度：二冷段760弋热 废气通过热风管道和沉降室返回链篦机预热1 段烟罩，用丁球团的干燥和预热：三冷段360 9 热废气由风机引至链篦机鼓风干燥段兑入冷 风，对链篦机篦床上的生球进行鼓风干燥；四冷 段90 105弋废气通过环冷机上的烟筒直接排 放。环冷机鼓风机通过风门白动调节冷却风 量，控制回热风温度。环冷机卸料斗采用电液 动扇形阀控制，实现均匀排料。150迟球团矿 通过卸料斗卸至胶带机上运出。2.8成品球团矿贮存与输出系统冷却后的成品球团矿,由胶带机运输至成 品装车矿榊。成品装车矿槽设8个矿仓，总贮 存能力为9 000 to矿仓下设电动阀门，可保证4 节车皮同时卸料，

16、使成品球团矿及时运出。球 团厂设置一个贮存能力为6万t的成品球团矿 堆场。当球团矿外运受到影响或球团厂检修需 预先备料时，成品球团矿可IT接运到堆场堆存， 并采用胶带机进行回装。3工艺设计特点本设计充分吸收了鞍钢、首钢以及承徳球 团厂和国外球团厂的先进经验；也吸取了某些 球团厂的失败教训，在工艺、设备等方而都有所 创新，其装备水平达到国内同类型厂先进水平。1）结合国内外生产经验，对链篦机、回转 窑、环冷机的细部作了相应改进：链篦机采用新 型铲料板，结构简单、易维护、使用寿命长；传动 电机采用变频调速方式，方便乂节能；回转窑采 用双侧柔性传动，平稳可靠：帑头、窑尾采用轻 世密封结构，密封性能好，

17、乂能适应窑的帘动； 回转窑排料端设计采用了大倾角固泄筛；环冷 机受料斗下部釆用新型异形砖，保证布料平胳 及不往卸料区溢料等。2）采用有效防结圈措施。如：提疝生球质 最，瑕大限度减少碎球和粉末进入回转窑；合理 设定升温曲线，避免球团炸裂；球团充分预热， 提高入窑前初强強和抗磨性；窑体耐火材料的 选择综合考虑了煤灰分、球团脉石成分，以避免 在高温卜相互接触生成低熔点化合物，熔融后 粘附料粉造成结圈。3）另夕卜，还采用了一些先进的辅助设备， 如：计算机控制H动重最配料，给料设备采用变 频调速；选用先进混介设备，提髙椿矿和膨润土 的混匀度，降低膨润土的用量，以提高生球强度 和球团矿品位；重视生球质量，

18、采用摆动皮带+ 宽皮带+辘式布料机联合布料方式，精确控制 布料质最，使摆动皮带布到宽皮带上的物料横 向均匀，经辘式布料机铺布到链篦机上的料层 均勻平整。4结论鞍钢弓长岭矿业公司两期200万t氧化球 团厂工程全部投产后，将形成400 500万t/a 球团矿生产能力，预计年产值将增加到20亿 元，年利润实现2至3亿元，将使弓矿公司成为 鞍钢最重耍的椅料基地和全国规模最大的球团 矿生产基地。力方数据Wang Jiesheng et al.#烧结球团第30卷第4期力方数据Wang Jiesheng et al.13烧结球团第30卷第4期THE DESIGN OF 2 Mt/a CAPACITY GRA

19、TE - KILNOXIDIZED PELLET PROCESS FOR ANGANG PELLETIZING PLANT力方数据Wang Jiesheng et al.13Sintering and Pelletizing改性膨润土改善铁矿球团性能的工业试验刘桂阳I朱徳庆2潘 建2张克诚I出发超I胡友明I刘素丽I1.涟源钢铁集团有礙公司烧结厂2.中南大学钢铁系烧结球团研究所）摘 耍 球团生产中配加有机改性膨润土，明显改淬了生球的强度和提高了牛球爆裂温 度.丁业试验结果表明，与常规膨润土加入昴:为2.8%郴比，改性膨润土 2号配比为1.6%时. 其生球落F强度由未改性的4.5次/0.5 m提高

20、到5.3次/0.5 m，爆裂温度均大T 650汇，成 品球抗斥强度市3211 N/个提高到4625 N/个成品球的铁品位约提高了 1.03个肓分点，成 品球粒度组成市8-16 mm占57%提高到占80%以上关键词 改性膨润土 球团矿 生球强度爆裂温度1冃I S我国的球团矿质最与国外相比有很大差 距，尤其是膨润土配加量过高的问题亟待解 决。据资料统计，国外球团厂膨润土的配比仅 在1%以内，而国内膨润土配比平均为3.5%左 右，而且随着近年矿石资源的LI益紧张，造球 用椿粉质最恶化，膨润土的用量还有增长趋 势。膨润土消耗高，不仅増加了球团生产成 本，而且还降低了球团矿的品位，使成品矿中 SiO.含

21、最增加，导致炼铁渣最增加，焦比上 升，造成钢铁厂巨大的经济损失。因此，对球 团生产用膨润土进行改性研究，通过强化其提 高生球强度和改善生球爆裂温度的作用，达到 降低膨润土用帚:的目的，具有十分重耍的现实 意义。中南大学钢铁系与涟源钢铁集团公司合收稿I期:2005 - 06 - 08 联系人：朱德庆（410083）湖南长沙中南人学钢铁系作，对中南大学研制的改性膨润土进行了工业 试验。试验结果表明，该改性膨润丄，在较低 用最的情况下能保证生球的强度，提高生球的 爆裂温度，对改善生球性能有明显效果。2原料性能及试验方法2.1原料性能2.1.1含铁原料的物化性能试验用的含铁原料为印度粘:粉、福安粘:

22、粉、大顶山精粉、巴西精粉，其化学成分及物 理性质如表1、表2所示。由表1可以看出印度、福安、大顶山、巴 西矿都属丁含铁品位较岛的铁矿，能够满足竖 炉球1才1对原料的某本要求；从五种楕矿的粒度 來看，- 200目都大于75%，对成球是有利 的。但是由表2可知，反映成球性能好坏的成 球性指数K,印度、福安、大顶山、巴西矿的 都小T- 0.2,巴西矿的成球性指数只有0.05, 故这些楷矿的成球性均很差，必须进行预处理 以改善其成球性。Abstract In this paper, the design of the 2 M t/a oxide pellets gratekiln process of

23、 GongChangLingM ining Co. , AnShan Iron & Steel Group Corporation and its characteristics were presented. All of technical steps in palletizing process* such as raw material provision coal preparation* dryness, matching stuff* mixing* making ball sintering* cooling and finished product were illustrated in detail. The palletizing plant will yield the finished product whose contend of TFe is 65.5% and SiO2 is around 5% . Its product quality will obtain t