【豎爐詳細介紹】

1、精品文檔1歡迎下載精品文檔豎爐球團焙燒一、球團礦定義是細磨鐵精粉和少量添加劑（生石灰、消石灰、膨潤土等）的混合料通過造球機滾動成 9-16mm的圓球, 再經(jīng)篩分、干燥、焙燒、固結(jié)、冷卻而成的具有一定強度和冶金性能的球形含鐵原料。二、作用他不僅是高爐煉鐵、直接還原和熔融還原的原料，而且還可供煉鋼作為冷卻劑使用。三、球團礦的優(yōu)點球團礦粒度均勻、強度高、粉末少、氣孔率高（達 30 %左右）、滾動性好、比同成分的燒結(jié)礦軟化溫 度范圍窄，有利于改善高爐成渣帶透氣性，有利于高爐布料和煤氣分布均勻合理。球團礦堆比重大，在同樣冶煉強度條件下，可相對延長在爐內(nèi)的停留時間，加之粒度較小，含F(xiàn)eO低,鐵氧化物主要以

2、易還原的 Fe2O3形態(tài)存在，因而具有很好的還原性能。由于球團礦含鐵品位高（我廠一般在59左右）、熱穩(wěn)定性能好、化學成分穩(wěn)定，有利于改善高爐內(nèi)煤氣熱能和化學能的利用，促進高爐穩(wěn)定順行和降低焦比。球團礦易于貯存，在一定時期內(nèi)不易風化破碎。豎爐為立式爐，生球自豎爐上部爐口裝入，在自身重力作用下，通過各加熱帶及冷卻帶，達到排料端 在爐身中部兩側(cè)設(shè)有燃燒室，產(chǎn)生高溫氣體噴入爐膛內(nèi)，對球團進行干燥、預熱和焙燒。在爐內(nèi)初步冷卻球團礦后的一部分熱風上升通過導風墻和干燥床，以干燥生球。豎爐爐體干扶帚 特用廚IS訪aw*El堅爐工藝蘊隍園四、球團工藝1、配料為了獲得化學成分穩(wěn)定、機械強度高、冶金性能符合高爐冶煉

3、要求的球團礦，并使混合料具有良好的 成球性能和生球焙燒性能，必須對各種鐵精粉和粘結(jié)劑 進行精確的配料。一般球團廠由于使用的原料種類較少，配料工藝較燒結(jié)簡單（原料主要有鐵精粉、膨潤土、除塵灰 ）。球團混合礦需要經(jīng)過干燥和潤磨：所謂干燥作業(yè)，是采用某種方法將熱量傳遞給含水物料。并將此熱量作為潛熱而使水分蒸發(fā)、分離的 操作。干燥過程中最重要的是使熱量最有效地傳遞給物料。干燥過程可以分為三個階段：I物料預熱階段；H 恒速干燥階段；III降速干燥階段。所謂潤磨就是將含一定水分的原料，按接近造球所需水分（即潤濕狀態(tài)下）在特殊的周邊排料式的球磨機 （即潤磨機 ）中，同時進行磨礦和混碾。對球團混合料實施潤磨有

4、 4 個目的：（ 1）提高混合料的細度，使混合顆粒度及粒度組成趨于合理；（2）通過磨礦，增加礦物的晶格缺陷，以增大礦物的表面活性；（3）使物料在潤磨過程中，通過被搓揉、擠壓，增大其塑性；（4）使粘結(jié)劑與礦粒緊密接觸，以增大粘結(jié)劑與礦粒之間附著力，借助這種附著力，使粗顆粒能被 包裹進球團內(nèi)部。2、造球細磨物料經(jīng)過混合作業(yè)后，在造球設(shè)備的機械力作用下，受到滾動、轉(zhuǎn)動、擠壓等機械運動形成了生球。造球過程一般可分為三個階段：即 母球形成、母球長大和生球緊密 。母球形成階段具有決定意義的是 加滴水，母球是毛細水含量較高的緊密的顆粒集合體。母球長大的條件是：在母球表面其水分含量要求接 近適宜的毛細水含量。

5、因此在此階段為了使母球繼續(xù)長大，必須人工往母球表面加霧水。僅靠毛細力結(jié)合 起來的生球強度不高。因此，當生球長大到所需粒度時，則停止加水潤濕，使生球在機械的滾動、搓動作 用下進一步密實，將生球內(nèi)部的毛細水全部擠出，為周圍礦粉吸收，同時使生球排列更緊密。造球是球團生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵， 生球的質(zhì)量對成品球團礦的質(zhì)量有很大影響， 必須對生球質(zhì)量嚴格要求。 生球質(zhì)量應符合下列標準：粒度1016mm > 90%;壓強度1.5kg/個；落下強度由500mm高度自由落于鋼板上4次/個，不大 于8次/個；生球水分 8.08.5 %。3、焙燒球團焙燒是按一定的工藝制度進行的，隨著原料條件、生球狀況、設(shè)備特征等的

6、不同而不同，但就整個生產(chǎn)過程而言，大致可分為五個階段：即 干燥段、預熱段、焙燒段、均熱段和冷卻段 。生球焙燒之前必須進行干燥處理，以免生球在高溫焙燒時加熱過急，水份蒸發(fā)過快而破裂、粉化，惡 化料層的透氣性。生球的干燥必須保證在不發(fā)生破裂的條件下進行。豎爐干燥采用屋脊形干燥床溫度控制 在 550 ± 50 °Co生球干燥后從干燥床的下部滾落而進入爐內(nèi)預熱帶，在預熱帶干球被加熱到5001000 C，隨著干球下降，逐漸被加熱到焙燒溫度。生球通過預熱被加溫到1000 C左右時，進入焙燒帶。焙燒帶球團礦強度急劇提高，主要發(fā)生鐵的氧化 物結(jié)晶和再結(jié)晶；固相燒結(jié)反應；低熔點化合物生成；球

7、體的收縮和致密。球團從豎爐焙燒帶再往下運動就進入均熱帶，其作用是使球團固結(jié)充分，從而使球團礦強度進一步提 高，質(zhì)量更加均勻。由于球團中鐵的氧化物再結(jié)晶和固相燒結(jié)反應完成要在高溫下持續(xù)一段時間，所以均 熱帶對球團礦質(zhì)量至關(guān)重要。冷卻帶是豎爐整個過程的最后一個階段，球團到了冷卻帶由于受到鼓入爐的冷空氣對流熱交換，溫度逐漸下降。一般溫度在 500C700Co4、公輔系統(tǒng)豎爐公輔系統(tǒng)主要有：除塵系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、煤壓站、風機房。豎爐除塵主要采用布袋除塵和電除塵兩種。布袋除塵器主要是采用濾料（織物或毛氈）對含塵氣體進行過濾，使粉塵阻留在濾料上，以達到除塵的目的。電除塵器：是利用電力（庫侖力）使粉塵與煙氣

8、分離的一類除塵設(shè)備。有干式和濕式兩大類電除塵器。配 料幵raw節(jié)護»思屛1坦燒T聞陽）徑護昧囲廠工藝淹程承總君5、經(jīng)濟指標豎爐生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括利用系數(shù)、作業(yè)率、球團品位等。1、利用系數(shù)豎爐每平方米焙燒面積每小時生產(chǎn)的球團礦產(chǎn)量稱為利用系數(shù)，單位為t/ （m2- h）o利用系數(shù)=球團礦臺時產(chǎn)量 t/h 焙燒面積m22、 臺時產(chǎn)量 臺時產(chǎn)量是豎爐每小時生產(chǎn)的球團礦產(chǎn)量，通常以總產(chǎn)量與運轉(zhuǎn)總時間的比值表示。臺時產(chǎn)量=球團礦當月生產(chǎn)總量t-當月實時作業(yè)時間 t/（h臺）3、作業(yè)率作業(yè)率是設(shè)備工作狀況的一種表示方法，指以運轉(zhuǎn)時間占設(shè)備日歷時間的百分數(shù)表示。作業(yè)率=（實際作業(yè)時間設(shè)備日歷

9、時間）X100%4、球團礦品位球團礦品位（不扣氧化鈣、氧化鎂）（）=各次檢驗的球團礦含鐵總量（% /檢驗次數(shù)X 100%5、球團礦堿度（R2）球團礦堿度（倍）=球團礦中氧化鈣含量（噸）/球團礦中二氧化硅含量（噸）6、球團礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)（%）=各次試樣測檢后粒度大于規(guī)定標準（+6.3mm的重量（千克）/試樣重量之和（千克）X 100%7、球團礦含粉指數(shù)球團礦篩分指數(shù)（）=各次試樣篩分后粒度小于規(guī)定標準（-5mm的重量（千克）/試樣重量之和（千克）X 100%8球團礦粒級指數(shù)（8-16mn）球團礦篩分指數(shù)（）=各次試樣重量減去大于16mm和小于8mm不合格品重量（千克）/試樣重量（千克）

10、X 100%9、豎爐工序能耗豎爐工序能耗是指在豎爐生產(chǎn)過程中生產(chǎn)1t球團礦所消耗的各種能源的總和。僅以某廠為例，其設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟指標為：1屋爐利用系數(shù)-Cm2 - d?-1100125年工作日/d515年工件小時/h7560作業(yè)率86. 3鐵曠石種類礒鐵精礦100球團礦種類酸性球團礦原料單耗匚干重鐵精礦- t -111膨潤土/也-f110 12單位產(chǎn)品消耗球團固結(jié)熱/MJ - t-i670電力/IcW * h t_l40球團礦物理特性粒度紐成 15mrn/ %907E玲抗壓強度"W個球、2000ISO膨賬描數(shù)/茹<15球團礦化學成分TFe/?<54. 20. 5SiOj/%

11、7. 9A“1-000/%0- 56 4CaO/SiOa6 06物料平衡與熱工計算根據(jù)原料和燃料的條件，求岀燃料消耗量及其它有關(guān)參數(shù)；計算通過導風墻內(nèi)外的冷風量。為了校核和計算各帶界面上的物料和氣體溫度，還需分別對干燥帶、預熱焙燒帶、均熱帶、 冷卻帶進行區(qū)域熱平衡計算，最后繪制豎爐內(nèi)氣體平衡圖（包括空氣、煤氣、燃燒產(chǎn)物之間的體積、溫度等的變化與平衡），其示意圖見圖2。豎爐生產(chǎn)能力及規(guī)格選定豎爐焙燒磁鐵精礦球團的利用系數(shù)為45t /（m2?!）。8卅豎爐（面積指爐口長寬）的單爐年產(chǎn)量為2530萬t。當生產(chǎn)規(guī)模不足 50萬t時，一般優(yōu)先選用8m2豎爐。燃料選用豎爐用燃料有液體和氣體兩種。豎爐多建在

12、冶金工廠內(nèi)，常使用高爐煤氣。豎爐爐體設(shè)計 包括爐型、燃燒裝置、爐體砌筑、爐體鋼結(jié)構(gòu)等設(shè)計。爐型 豎爐是長方形爐型，有高爐身內(nèi)冷型和中等爐身外冷型兩種。由于前者排礦溫度較高，從80年代開始，中國設(shè)計的豎爐均選擇后者。在確定爐型時需要考慮：（1）在使用高爐煤氣作燃料時，讓部分冷卻風通過焙燒帶，以補充燃燒廢氣中含氧量的不足。這部分冷卻風的數(shù)量可以根據(jù)原料和燃料條件進行計 算。（2）噴火口以下的導風墻高度及其通道截面積是爐型設(shè)計的關(guān)鍵，一般可參照生產(chǎn)實例進行選取。當無實踐經(jīng)驗時，應通過冷態(tài)模型試驗確定。（3）正確設(shè)計風口形狀及兩側(cè)風口的分布，合理配置冷風管路系統(tǒng)，以解決冷風進口處沿爐子截面上冷卻風量分

13、布不均的問題。在設(shè)計爐子各帶尺寸時，一般根據(jù)試驗條件及 有關(guān)的經(jīng)驗公式來確定，并核算物料在各帶的停留時間。選擇其他燃料時，爐型需另行考慮。燃燒裝置 在豎爐爐膛兩側(cè)備有一個燃燒室，其形狀有臥式圓柱形（高爐煤氣用）和立式圓柱形（重油和天然氣用）兩種。國外豎爐多用立式燃燒室，其底部有一個燒嘴供熱，自動控制方便。中國豎爐燒嘴安裝在 臥式燃燒室的側(cè)面，每側(cè)數(shù)量為25個。爐體砌筑 豎爐砌體的工作溫度為 12001300C，工作壓力為1523kPa。爐膛部分砌體除了承受高 溫高壓以外，還要承受爐料的摩擦及氣流的沖刷。因此在砌體材料選取，墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面均要考慮這 些工作條件。此外，保證爐體的氣密性是砌體設(shè)

14、計的基本原則。中國豎爐一代砌體設(shè)計壽命為 5a。爐體鋼結(jié)構(gòu)由于豎爐是正壓操作，為保證氣密性須采用鋼外殼，其中關(guān)鍵是如何處理爐殼熱膨脹所產(chǎn)生的應力。根據(jù)工藝要求，爐體的框架水梁與支柱應設(shè)計成剛性連接，不允許產(chǎn)生相對位移。支柱與土 建平臺間采用鉸接結(jié)構(gòu)。豎爐中最關(guān)鍵的部位是干燥床與導風墻的承重水梁。中國豎爐導風墻水梁的壽命達到3a。冷皿口5J 3+國亞爐爐翌布料設(shè)備選擇 由于爐口截面呈矩形，國外豎爐常采用垂直相交的兩條梭式膠帶機進行Z”字形布料。中國豎爐爐口有干燥床， 改為由一條梭式膠帶機進行直線布料，簡化了布料設(shè)備。中國8m2豎爐的布料均采用懸臂式結(jié)構(gòu)。隨著爐子長度的加大，懸臂拉桿高度增加，使生

15、球落差增大。因此大型豎爐的布料機不宜 采用懸臂式結(jié)構(gòu)，宜改為輥道支撐裝置。梭式布料機在布料過程中應保證在前進與后退時料層厚度一致。排礦設(shè)備設(shè)計與選擇排礦設(shè)備由齒輥卸料機及排料機組成。齒輥卸料機的作用主要是控制料面、活動料柱及破碎大塊。國外豎爐的齒輥卸料機組通常分上下兩層，交叉布置。中國豎爐則由一排齒輥組成。齒輥 通水冷卻。相鄰齒輥的間隙為80100mm齒輥工作時轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低，宜采用液壓傳動。齒輥兩端宜采用迷宮式密封。由于齒輥間存在著間隙，需要在漏斗下部安設(shè)控制排料的裝置。歐美一些國家豎爐采用空 5歡迎下載精品文檔氣炮 ”排料裝置，即用壓縮空氣吹動斜溜槽上的球團礦進行排料。中國豎爐通常采用電振

16、給料機排料。爐外冷卻設(shè)備選擇 對爐內(nèi)熱工過程的分析表明，過多的冷卻風進入爐內(nèi)將干擾正常的焙燒制度。因 此在爐內(nèi)把球團礦冷卻到100C以下是不可取的。常用的爐外冷卻設(shè)備是帶式冷卻機。它分抽風與鼓風兩種，其結(jié)構(gòu)與燒結(jié)帶式冷卻機相似。工藝風機選擇 豎爐工藝風機包括助燃風機和冷卻風機兩種，均應采用離心式高壓鼓風機。風機的風 量、風壓根據(jù)豎爐熱工計算確定。在選型時應適當留有余地，一般應有備用風機。設(shè)計中還需采取防治風 機噪音的措施。工藝除塵裝置選擇 為了改善豎爐爐頂平臺操作環(huán)境，延長布料設(shè)備的壽命，需從豎爐爐頂抽出廢氣 并進行凈化，一般采用靜電除塵器。成品球上料系統(tǒng)設(shè)計 在開爐及調(diào)節(jié)爐況時，需添加成品球團礦。一般采用專設(shè)帶式輸送機或卷揚機 把成品球運到焙燒車間上部的礦槽內(nèi)備用。汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)計豎爐導風墻及干燥床鋼梁的工作溫度分別為1000C和600 C左右，需通水冷卻。這兩部分熱損失約占豎爐全部熱損失的15%，可采用汽化冷卻法回收余熱。一座8m2豎爐可回收蒸汽24th。自控與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 由于爐