鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)工藝探討

田彬彬

（邯鄲市鼎正重型機(jī)械有限公司，河北 邯鄲 056700）

隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，鐵礦被大量開采，富礦越來越少，因此人們開始進(jìn)行貧礦的冶煉。通過直接入爐的方式進(jìn)行貧礦冶煉，經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較低，因此如何提高貧礦的冶煉價(jià)值成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)問題，球團(tuán)造塊工藝就是在這樣的背景下發(fā)展起來的，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法就是其中一種，通過鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法能夠生產(chǎn)酸性氧化球團(tuán)，這是一種非常優(yōu)質(zhì)的高爐原料，通過其生產(chǎn)的酸性氧化球團(tuán)具有含鐵品位高、冶金性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且這一工藝還具有能耗低、污染低、二次能源利用充分和經(jīng)濟(jì)性能好等優(yōu)點(diǎn)，正是由于具有這些優(yōu)點(diǎn)，使其在貧礦冶煉中具有重要的應(yīng)用。

1 鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法生產(chǎn)工藝所需要的設(shè)備

鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法是一種聯(lián)合機(jī)組生產(chǎn)球團(tuán)的方法，這一生產(chǎn)工藝中需要以下幾種設(shè)備，分別是配料機(jī)、潤磨機(jī)、烘干機(jī)、造球盤、生球篩分及布料機(jī)、鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)等輔助設(shè)備。

2 鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法生產(chǎn)工藝流程

鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法的生產(chǎn)工藝流程如圖 1 所示：

圖1 鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法生產(chǎn)工藝流程圖

3 添加劑的使用

如圖1中的工藝流程所示，應(yīng)用鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法生產(chǎn)球團(tuán)時(shí)，首先要在原料中加入添加劑，膨潤土就是主要常用的添加劑，通常會(huì)在造球精礦中加入0.6%～1.0%的膨潤土，通過這樣的方式能夠有效的改善精礦的成球性，同時(shí)還能夠顯著的提高生球的強(qiáng)度，尤其是能夠顯著的提升生球干燥時(shí)的炸裂溫度以及成品球團(tuán)礦的強(qiáng)度。

4 原料的烘干和使用

在鐵精粉中加入一定比例的膨潤土，并且混合好之后，將混合好的物料放入到烘干機(jī)中進(jìn)行烘干。在將物料烘干完成之后，可以將物料加入到強(qiáng)制給料的潤磨機(jī)，物料在研磨機(jī)中會(huì)被細(xì)磨，將其磨細(xì)到200目左右，需要粒度0.074mm的礦粉占到8成之上，比表面積在1500cm2/g 以上。通過將物料磨細(xì)可以有效的增加物料的比表面積，從而為下一步造球提供更加充分的接觸面積，提高造球的質(zhì)量。

5 造球與篩分

當(dāng)物料從潤磨機(jī)中潤磨完成之后會(huì)經(jīng)過皮帶機(jī)被傳送到圓盤造球機(jī)之中，開始進(jìn)行造球。在造球過程中需要滿足產(chǎn)量以及球徑的要求，因此需要將圓盤周邊的限速控制在1.0m/s～2.0m/s，同時(shí)圓盤的傾角需要控制在45°～50°；另外圓盤邊高應(yīng)為之間的0.1～0.12倍；此外，圓盤造球機(jī)的填充率應(yīng)該只在10%～20%左右。通過圓盤造球機(jī)生產(chǎn)完生球之后，需要將合格產(chǎn)品篩選出來，圓球的篩分是通過圓輥式篩分機(jī)來進(jìn)行篩分，然后篩選完合格的生球之后，就將其傳送進(jìn)鏈篦機(jī)中，對其進(jìn)行干燥和預(yù)熱，預(yù)備后續(xù)應(yīng)用。對于篩選出的不合格的生球，都需要通過皮帶機(jī)運(yùn)送到破碎輥中進(jìn)行破碎，在破碎完成之后，再將物料運(yùn)送回圓盤造球機(jī)之中，重新進(jìn)行造球。

生球篩分的目的是保證進(jìn)入鏈篦機(jī)的生球粒度均勻、穩(wěn)定，通過生球篩分能夠?qū)⒎勰┗蛘呤橇６炔缓细竦纳蚝Y除，并且篩選出粒度均勻、穩(wěn)定的生球，并且將其輸送到鏈篦機(jī)之中進(jìn)行干燥和預(yù)熱。為了保證篩分的效率，應(yīng)定期的清理篩輥粘料，保證篩輥的清潔、干凈。另外，需要注意篩輥的更換，當(dāng)篩輥出現(xiàn)彎曲、變形，或者是由于磨損造成了同一間隙的不同部位間隙誤差超過了5mm時(shí)，就需要對篩輥進(jìn)行更換，這樣才能夠保證生球篩選的效率。

6 生球的干燥和預(yù)熱

生球的干燥和預(yù)熱是在鏈篦機(jī)中進(jìn)行的，鏈篦機(jī)主要分為抽風(fēng)干燥Ⅰ段、抽風(fēng)干燥Ⅱ段、預(yù)熱Ⅰ段、預(yù)熱Ⅱ段四部分。篩選合格的生球會(huì)從鏈篦機(jī)的尾部進(jìn)入到鏈篦機(jī)之中，其首先會(huì)進(jìn)入到抽風(fēng)干燥Ⅰ段之中，此段的主要作用是脫去生球表面附著的水分，這一段的溫度需要控制在250℃，這主要是為了防止溫度過高造成生球表面水分揮發(fā)太快，導(dǎo)致生球內(nèi)外濕度不同，外部干燥而內(nèi)部濕潤，進(jìn)而造成生球破裂的問題。抽風(fēng)干燥Ⅰ段中的熱氣流則是環(huán)冷機(jī)第三冷卻段的熱廢氣。在經(jīng)過抽風(fēng)干燥Ⅰ段將表面的水分脫去之后，生球會(huì)被輸送到抽風(fēng)干燥Ⅱ段，此段的溫度通常控制在450℃左右，這一段的主要作用是將生球脫水并且干燥，此段的熱氣流是來自鏈篦機(jī)本身預(yù)熱Ⅱ段廢氣。

之后生球會(huì)被輸送到預(yù)熱Ⅰ段，此段的溫度通常會(huì)被控制在700℃，生球在此段中會(huì)被進(jìn)一步的干燥，并且被初步氧化，固結(jié)。預(yù)熱Ⅰ段的熱氣流來自鏈篦機(jī)自身預(yù)熱Ⅱ段。在之后生球會(huì)被輸送到預(yù)熱Ⅱ段，這一段是鏈篦機(jī)溫度最高的一段，溫度通常控制在1050℃ ～1100℃。在預(yù)熱Ⅱ段中，生球在高溫下會(huì)完成內(nèi)部結(jié)晶水的分解，生球還會(huì)被加熱、部分固結(jié)硬化和氧化，在處理完成之后生球的強(qiáng)度會(huì)得到顯著的提升，能夠在回轉(zhuǎn)窯中承受不斷的沖擊，并且不發(fā)生破裂。生球的抗破裂強(qiáng)度是非常重要的，這是其能夠進(jìn)入到回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行焙燒的先決條件，這主要是由于如果進(jìn)入到回轉(zhuǎn)窯中的生球預(yù)熱強(qiáng)度不夠，那么就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入到回轉(zhuǎn)窯中的粉料數(shù)量增加，進(jìn)而造成生產(chǎn)結(jié)圈等問題，影響生產(chǎn)的進(jìn)行。在進(jìn)行鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱，并且具有一定的強(qiáng)度之后，生球會(huì)經(jīng)過鏈篦機(jī)的鏟料板和與回轉(zhuǎn)窯窯尾銜接處的溜槽進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。

7 球團(tuán)的焙燒

當(dāng)進(jìn)過鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱，具有了一定強(qiáng)度的生球進(jìn)行到回轉(zhuǎn)窯之后，就會(huì)隨著回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行翻滾運(yùn)動(dòng)，并且同時(shí)從窯尾向窯頭移動(dòng)。在回轉(zhuǎn)窯的窯頭，設(shè)置有專門的燒嘴能夠給回轉(zhuǎn)窯提供所需的熱量。此外，環(huán)冷機(jī)第一段的冷卻廢氣還會(huì)被引入到窯頭罩，通過這樣的方式保證窯內(nèi)焙燒的溫度。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部，料球會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：

在鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法生產(chǎn)工藝之中，回轉(zhuǎn)窯通常以以下參數(shù)運(yùn)行：傾角通常是3%～5%，填充率為7%～8%，轉(zhuǎn)速通常保持在0.3～1.5r/min，球團(tuán)通常要在1250℃～1300℃下焙燒25～40min。

8 球團(tuán)的冷卻

在達(dá)到焙燒的時(shí)間之后，焙燒好的球團(tuán)會(huì)經(jīng)過窯頭罩中的固定篩，固定篩會(huì)允許塊度小于200mm的球團(tuán)通過，然后這些球團(tuán)會(huì)進(jìn)入到鼓風(fēng)式環(huán)冷機(jī)之中，進(jìn)行冷卻。在進(jìn)入冷卻機(jī)之后，其首先會(huì)進(jìn)入到第一冷卻段，此時(shí)物料溫度在1250℃左右，料斗中的平料坨會(huì)使球團(tuán)均勻的而分布在環(huán)冷機(jī)臺(tái)車上，然后風(fēng)機(jī)會(huì)從臺(tái)車下面的風(fēng)箱中將自然風(fēng)自下而上的吹到環(huán)冷機(jī)的內(nèi)部，進(jìn)行物料的冷卻工作。

環(huán)冷機(jī)有4段，其中第一段的熱氣會(huì)流入窯內(nèi)，當(dāng)做二次風(fēng)使用；二段和三段會(huì)分別作為鏈篦機(jī)預(yù)熱Ⅰ段和抽風(fēng)干燥Ⅰ段作為熱源，而最后一段的廢氣則會(huì)被排出。通過這樣的設(shè)計(jì)能夠有效提高單機(jī)設(shè)備熱氣流的利用率，而且實(shí)現(xiàn)了多級設(shè)備熱氣流的循環(huán)應(yīng)用，通過這樣的方式能夠有效的提升能源的利用效率，降低能源消耗。球團(tuán)通常會(huì)在環(huán)冷機(jī)中冷卻45min左右，然后在溫度降低到150℃以下時(shí)，通過排料口排除，并且經(jīng)皮帶機(jī)輸送到儲(chǔ)存處，備用。

9 結(jié)語

鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)法能夠生產(chǎn)出具有含鐵品位高、冶金性能的球團(tuán)，同時(shí)還具有能耗低、污染低、二次能源利用充分和經(jīng)濟(jì)性，因此得到了廣泛的應(yīng)用，但是其在整體工藝以及單機(jī)效率方面還需要進(jìn)一步改進(jìn)，從而進(jìn)一步提高其產(chǎn)品品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性。