竖炉球团焙烧.docVIP

PAGE PAGE 1 竖炉球团焙烧 竖炉为立式炉，生球自竖炉上部炉口装入，在自身重力作用下，通过各加热带及冷却带，达到排料端。在炉身中部两侧设有燃烧室，产生高温气体喷入炉膛内，对球团进行干燥、预热和焙烧。在炉内初步冷却球团矿后的一部分热风上升通过导风墙和干燥床，以干燥生球。。竖炉球团厂工艺流程见图1。 ? 物料平衡与热工计算?? 根据原料和燃料的条件，求出燃料消耗量及其它有关参数；计算通过导风墙内外的冷风量。为了校核和计算各带界面上的物料和气体温度，还需分别对干燥带、预热焙烧带、均热带、冷却带进行区域热平衡计算，最后绘制竖炉内气体平衡图(包括空气、煤气、燃烧产物之间的体积、温度等的变化与平衡)，其示意图见图2。 ? 竖炉生产能力及规格选定?? 竖炉焙烧磁铁精矿球团的利用系数为4～5t／(m2?h)。8m2竖炉(面积指炉口长×宽)的单炉年产量为25～30万t。当生产规模不足50万t时，一般优先选用8m。竖炉。 燃料选用?? 竖炉用燃料有液体和气体两种。欧美一些国家竖炉多建在矿山，使用天然气或重油。中国竖炉多建在冶金工厂内，常使用高炉煤气。 竖炉炉体设计?? 包括炉型、燃烧装置、炉体砌筑、炉体钢结构等设计。 炉型??? 竖炉是长方形炉型，有高炉身内冷型和中等炉身外冷型两种。由于前者排矿温度较高，从80年代开始，中国设计的竖炉均选择后者。在确定炉型时需要考虑：(1)在使用高炉煤气作燃料时，让部分冷却风通过焙烧带，以补充燃烧废气中含氧量的不足。这部分冷却风的数量可以根据原料和燃料条件进行计算。(2)喷火口以下的导风墙高度及其通道截面积是炉型设计的关键，一般可参照生产实例进行选取。当无实践经验时，应通过冷态模型试验确定。(3)正确设计风口形状及两侧风口的分布，合理配置冷风管路系统，以解决冷风进口处沿炉子截面上冷却风量分布不均的问题。在设计炉子各带尺寸时，一般根据试验条件及有关的经验公式来确定，并核算物料在各带的停留时间。选择其他燃料时，炉型需另行考虑。 燃烧装置?? 在竖炉炉膛两侧备有一个燃烧室，其形状有卧式圆柱形(高炉煤气用)和立式圆柱形(重油和天然气用)两种。国外竖炉多用立式燃烧室，其底部有一个烧嘴供热，自动控制方便。中国竖炉烧嘴安装在卧式燃烧室的侧面，每侧数量为2～5个。 炉体砌筑?? 竖炉砌体的工作温度为1200～1300℃，工作压力为15～23kPa。炉膛部分砌体除了承受高温高压以外，还要承受炉料的摩擦及气流的冲刷。因此在砌体材料选取，墙体结构设计等方面均要考虑这些工作条件。此外，保证炉体的气密性是砌体设计的基本原则。中国竖炉一代砌体设计寿命为5a。 炉体钢结构?? 由于竖炉是正压操作，为保证气密性须采用钢外壳，其中关键是如何处理炉壳热膨胀所产生的应力。根据工艺要求，炉体的框架水梁与支柱应设计成刚性连接，不允许产生相对位移。支柱与土建平台间采用铰接结构。竖炉中最关键的部位是干燥床与导风墙的承重水梁。中国竖炉导风墙水梁的寿命达到3a。 中国竖炉炉型见图3。 ? 布料设备选择?? 由于炉口截面呈矩形，国外竖炉常采用垂直相交的两条梭式胶带机进行“Z”字形布料。中国竖炉炉口有干燥床，改为由一条梭式胶带机进行直线布料，简化了布料设备。中国8m2竖炉的布料均采用悬臂式结构。随着炉子长度的加大，悬臂拉杆高度增加，使生球落差增大。因此大型竖炉的布料机不宜采用悬臂式结构，宜改为辊道支撑装置。梭式布料机在布料过程中应保证在前进与后退时料层厚度一致。 排矿设备设计与选择?? 排矿设备由齿辊卸料机及排料机组成。齿辊卸料机的作用主要是控制料面、活动料柱及破碎大块。国外竖炉的齿辊卸料机组通常分上下两层，交叉布置。中国竖炉则由一排齿辊组成。齿辊通水冷却。相邻齿辊的间隙为80～100mm。齿辊工作时转矩大、转速低，宜采用液压传动。齿辊两端宜采用迷宫式密封。由于齿辊间存在着间隙，需要在漏斗下部安设控制排料的装置。欧美一些国家竖炉采用“空气炮”排料装置，即用压缩空气吹动斜溜槽上的球团矿进行排料。中国竖炉通常采用电振给料机排料。 炉外冷却设备选择?? 对炉内热工过程的分析表明，过多的冷却风进入炉内将干扰正常的焙烧制度。因此在炉内把球团矿冷却到100℃以下是不可取的。常用的炉外冷却设备是带式冷却机。它分抽风与鼓风两种，其结构与烧结带式冷却机相似。 工艺风机选择?? 竖炉工艺风机包括助燃风机和冷却风机两种，均应采用离心式高压鼓风机。风机的风量、风压根据竖炉热工计算确定。在选型时应适当留有余地，一般应有备用风机。设计中还需采取防治风机噪音的措施。 工艺除尘装置选择?? 为了改善竖炉炉顶平台操作环境，延长布料设备的寿命，需从竖炉炉顶抽出废气并进行净化，一般采用静电除尘器。 成品球上料系统设计?? 在开炉及调节炉况时，需添加成品球团矿。一般采用专设带式输送机或卷扬