链篦机回转窑

中国氧化球团主导的工艺

链篦机回转窑是中国氧化球团主导的工艺。

概要

链篦机-回转窑法球团生产分为四个工艺段：配料、造球、焙烧和冷却。其中链篦机-回转窑系统属于焙烧和冷却工艺段，该系统热工制度的控制和调节是整个球团生产过程最重要的环节之一。

简介

中国链篦机-回转窑球团发展很快，从2000年首钢球团厂截窑改造成功，至今仅五年时间就建成了二十多条生产线。目前，还有十条以上生产线正在建设中。在链篦机-回转窑球团日趋发展的今天，对其工艺技术问题进行深入研究十分必要。结合设计与生产实践，对以下几个问题进行探讨。

原料

目前，中国链篦机-回转窑球团厂使用的含铁原料基本上有以下几种：

（1）钢铁公司所属矿山生产的铁精矿

如鞍钢所属矿山（弓长岭、大孤山）、本钢所属矿山（南芬、歪头山）、首钢所属矿山（水厂、大石河）、太钢所属矿山（峨口）、武钢所属矿山（程潮）等，上述矿山所产铁精矿质量较好，磁铁矿品位一般在67%～68%，且粒度细，是生产球团矿的良好原料。其中一些矿山采取了提铁降硅新工艺，使精矿品位大幅度提高，SiO2降至5%以下，而精矿粒度变得更细，更适合球团矿生产。

（2）地方中小企业及小矿山生产的铁精矿

这部分铁精矿大多为磁铁精矿，含硫、磷及有害杂质低，含铁品位通常在62%～64%左右，粒度偏粗，一般-200目占60%～70%，用作生产球团矿的原料时，需细磨处理。目前，国内球团厂常用的办法是采用润磨机或高压辊磨机处理，以提高铁精矿细度，增加其表面活性。

（3）进口赤铁精矿

从理论上讲，使用赤铁精矿、磁铁精矿或赤磁混合铁精矿作原料，采用链篦机-回转窑工艺均可生产出高质量的球团矿。国外球团厂使用赤铁精矿、磁铁精矿或赤磁混合铁精矿的都有。但相比之下，使用磁铁精矿作原料时所需热耗较低，单位产量高；而使用赤铁精矿，相应的热耗高，单位产量低。这是由于两种铁矿物组成不同所导致的差异。磁铁矿的化学成分是Fe3O4，赤铁矿是Fe2O3。磁铁矿在预热过程中氧化为赤铁矿，同时大量放热，产生再结晶从而提高强度。而赤铁矿却不发生放热反应，需要在较高预热温度下，经过较长预热时间才能促进其再结晶过程进行。由于赤铁矿的这种特性，预热时间要长，特别是预热温度要高，焙烧温度也较高。因此，相同规格的设备，使用不同原料时，其产量、热耗、设备寿命均不同。相对而言，使用赤铁矿时工艺难度增加，对设备质量要求更高。因此，使用赤铁精矿的球团厂都寻求配加部分磁铁精矿的生产模式。

从以上情况看，关于球团原料问题，应做以下几方面的工作：

第一，细磨精矿粉。使精矿粒度从目前的-200目占60%～70%提高到85%以上，铁品位提高到68%以上，同时降低SiO2含量到5%以下，以满足球团生产要求。

第二，加强赤铁精矿用于球团生产的研究。根据国情，寻求以赤铁精矿为主，配加磁铁精矿生产优质球团矿的技术条件。

第三，调整目前的原料深加工和炉料结构。降低国内磁铁精矿用于烧结的比例，增加进口赤铁矿粉用于烧结。充分利用国内资源优势，将大量优质铁精矿，尤其是磁铁精矿用于球团矿生产。

链篦机回转窑 - 热工制度其特点是：

鼓风干燥段的低温热风来自环冷机第三冷却段；抽风干燥段热源是来自链篦机预热Ⅱ段的回收热废气；预热Ⅰ段热源是来自环冷机二冷段的热废气；预热 Ⅱ段热源是来自回转窑窑尾的热废气；环冷机第一冷却段高温热风直接入窑作二次风。实践证明，这种风流系统是合理、可靠的，对原料适应性强，热利用率高。国内很多球团厂正是因为选用了合理的风流程，才能保证投产成功。风是工艺过程的传热介质，风量分配是各段热量需求的体现，热量平衡是靠风量平衡来完成的。因此，确定风流程以后，风机的选取是建立风量平衡的关键。在确定风机能力时，要充分考虑风流系统中的漏风率、阻力和风温变化，将其计入平衡系统中。这是风平衡中较难控制的变数，如果考虑不足，没有调节余地，势必影响产量；而风量过剩，则造成浪费。因此，寻求最佳的风机参数，也是一项需要探讨的技术问题。

确定合理的热工制度是保证链篦机-回转窑工艺成功的关键。因此，应根据不同矿石性质和对产、质量的要求，选择链篦机、回转窑、环冷机的工艺参数，制定合理的工艺风流程及干燥、预热、焙烧制度，以保证生产过程顺利进行，获得最佳指标。链篦机-回转窑工艺的热工制度应从以下两个方面体现：

(1) 风量平衡

(2) 热量平衡通过热平衡分析能找出各工艺段热能分配比例和热利用效率，进而可以帮助找出增加产量和降低消耗的途径。目前，国内链篦机-回转窑球团生产已经走出摸索生产的初级阶段，技术上有了跨越。因此，提高产量和降低消耗应该是今后工作的重点，而掌握热平衡，从热量收支中找出增产节能的措施是十分关键的。链篦机回转窑 - 燃料链篦机-回转窑工艺可以使用的燃料有天然气、高热值煤气、重油及煤。从我国的实际情况出发，建在矿山的工厂多以煤为燃料，建在冶金厂的多以煤气为燃料，而天然气和重油受国情所限目前还没有使用。

以煤气作燃料的球团厂，操作灵活、方便、干净，投资少，但气源受到限制。使用煤气时，最好是焦炉煤气或热值在1254MJ/m3（3000kcal/m3）以上的高炉、焦炉混合煤气，若热值太低，不能保证焙烧时有足够的供热强度和氧化气氛，会影响球团矿质量。以煤作燃料的厂，由于煤资源在我国比较丰富，因此成本低，价格波动也小。但链篦机-回转窑以煤为燃料时，必须有以下三个要素作保证：

（1）选择适合的煤种；

（2）控制煤粉粒度及给煤量；

（3）采用合适的烧嘴，控制火焰状况。

链篦机-回转窑球团厂的用煤标准一般为：发热值≥2299MJ/kg；灰分18%；灰分在氧化气氛下初变形温度＞1400℃。从目前一些球团厂的生产情况来看，可选用的煤种较多。链篦机回转窑 - 设备大型化在球团厂建设中，规模效益十分明显，这是业内人士共同的认知。规模上去了，单位投资降低，单位能源消耗降低，单位成本降低，产品质量得到改善。扩大球团厂规模，对提高企业经济效益十分有利，因此，就提出了设备大型化问题。目前，中国自行设计、制作和安装的链篦机-回转窑球团厂，最大规模为240万t/a。从我国实际情况出发，立足国内，把链篦机-回转窑球团厂规模扩大到400万t/a已经不存在技术障碍。从国内目前的机械加工及制造能力分析，400万 t/a球团厂的设备制造供货，除强力混合机及回转窑主传动液压马达需从国外引进外，其余主要工艺设备如圆盘造球机、链篦机、回转窑、鼓风环冷机均可国内制造供货。几大设备中，关键设备是回转窑，球团厂规模越大，窑径越大，其滚圈、齿圈、托辊的铸造及加工难度也越大。目前，国内几家实力较强的大型制造厂已具备 61m（为240万t/a球团厂配套）～ 68m窑的制造能力。而链篦机的制造关键在于耐热钢铸件材料的选择、铸造工艺和热处理，以及头轮轴的深孔加工等；环冷机的制造关键在于台车铸造、回转体的加工和预装。这些问题国内制造厂均可以有效解决。圆盘造球机的规格已达到 7m，能够适应大型球团厂要求。可以说，设备大型化已具备条件。链篦机回转窑 - 加强操作中国链篦机-回转窑球团生产，经过多年的实践已取得很大进步，一些投产较早的球团厂正带头走出起步阶段。在这一阶段，追求指标先进应该是首要任务。因此各厂应在以下几个方面加强操作与管理。

（1）降低膨润土配比一些厂在投产初期，为稳定产量，加大膨润土配比，以改善生球质量和在热状态下的行为。这种通过加大膨润土配比来保证产量的办法很不经济，带来的影响是成品球团矿品位下降，十分可惜。因此，降低膨润土配比是球团厂必须要做的工作。首先要保证膨润土质量，同时加强各工序的操作与管理，如：严格配料、强化造球、调整好热工制度等，通过这些手段来保证生球质量以及在链篦机上的良好状态。建议将膨润土配比降到2%以下。

（2）低燃耗球团厂的燃耗指标代表一个厂的生产水平。国外有资料记载，焙烧磁铁矿的耗热量一般为460～628MJ/t，赤铁矿为 837～1047MJ/t。近年来，世界上球团技术显著改进，新厂热耗大幅度降低，而我国球团厂的燃耗指标远没有达到这一水平。因此，各厂在保证球团矿产量及质量的前提下，都在进一步寻求降低燃料消耗的途径。

（3）高利用系数利用系数就是产量。链篦机的利用系数是衡量球团厂技术经济指标先进与否的重要参数。统计国外年产量100万t以上的球团厂，链篦机利用系数一般为：赤铁矿20～30t/（m2·d），磁铁矿40～60t/（m2·d）。而目前国内球团厂的这项指标与世界先进水平相比，有很大差距。造成这种差距的原因，除原料方面的差异之外，还有技术上和认识上的差距。当务之急是应尽快缩小这种差距，提高链篦机利用系数，挖掘设备潜能，使其运行达到最佳状态。中国链篦机-回转窑球团工艺技术正日趋成熟，得到了生产企业的认可，但仍有许多技术问题需进一步探讨，以待改进。相信，通过广大科研人员和生产工作者的不懈努力，在不久的将来，这项技术将有更大的提高和发展，并以最快的速度向世界先进水平迈进。

鼓风干燥段的低温热风来自环冷机第三冷却段；抽风干燥段热源是来自链篦机预热Ⅱ段的回收热废气；预热Ⅰ段热源是来自环冷机二冷段的热废气；环冷机第一冷却段高温热风直接入窑作二次风。

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