球团生产工艺与设备
钢铁工业中,优秀的球团生产工艺与设备不仅是提高高炉冶炼效率、优化炉料结构的关键环节,还直接关系到钢铁产品的质量和生产成本的降低,厂家工程师从球团生产工艺流程、主要设备及其技术特点等方面进行分享。
一、球团生产工艺概述
铁矿球团是将细磨精矿粉和粘结剂等原料,按一定比例配料和混匀后,经过造球、干燥、焙烧、冷却等工艺过程,制成满足冶炼要求的块状物料。这一过程旨在提高铁矿石的品位,减少杂质,同时改善其物理和化学性能,以满足高炉炼铁的需求。
1.原料准备
原料主要包括细磨精矿粉(如磁铁精矿、赤铁精矿、褐铁精矿等)和球团粘合剂,原料的选择和配比直接影响球团的质量和生产效率,通常磁铁精矿因其良好的成球性和磁性,被广泛用于球团生产。
2.造球
造球是球团生产的第一步,也是关键环节之一。造球过程主要通过圆盘造球机、圆锥造球机等设备完成。这些设备利用离心力或机械力将细磨精矿粉和粘结剂混合均匀,形成具有一定强度和粒度的生球。造球过程中,需要严格控制水分含量、粘结剂用量和混合时间,以确保生球的质量。
二、主要生产设备及其特点
1. 竖炉
竖炉是球团焙烧的传统设备之一,具有结构简单、维护方便、热效率高等优点。然而,其单机生产能力相对较小,且仅限于处理磁铁矿或赤、磁铁矿混合精矿。竖炉的工作原理基于逆流原则,通过炉顶布料设备将生球布入干燥床,利用预热带上升的热废气和从导风墙出来的热废气与生球进行热交换,实现生球的干燥、预热和焙烧。
2.带式焙烧机
带式焙烧机与带式烧结机相似,具有操作简单、控制方便、处理事故及时等优点。它可以处理各种铁精矿或粉矿,但存在篦床上下层质量不均、台车易烧损、需铺底料和边料等缺点。带式焙烧机的工作过程中,混合料在闭合的轨道上连续运转,经过点火、抽风、焙烧、冷却等步骤,最终形成球团矿。
3.链篦机-回转窑
链篦机-回转窑组合工艺是目前球团生产中最先进的工艺之一,具有设备简单、质量均匀、可处理各种铁精矿或粉矿等优点。该工艺由链篦机、回转窑和环冷机三部分组成,分别负责干燥、预热、焙烧和冷却等工序。链篦机通过链篦机尾部的废气对生球进行干燥和预热,回转窑则负责高温焙烧固结,环冷机则用于冷却球团并回收余热。
4.环保设施
在整个球团生产过程中,还需要配备相应的环保设施,如除尘器、脱硫装置等,以满足环保排放标准,保护环境。
三、球团生产工艺流程
球团生产的工艺流程主要包括造球、干燥、预热、焙烧和冷却五个环节。
1.造球
如前所述,造球是将细磨精矿粉和粘结剂混合均匀后形成生球的过程。造球过程中需要严格控制原料配比、水分含量和混合时间等参数,以确保生球的质量和强度。
2.干燥
干燥的目的是去除生球中的自由水和部分结晶水,使其能够安全承受预热阶段的温度应力。干燥过程通常在链篦机或带式焙烧机的干燥段进行,通过热废气与生球进行热交换实现。
3.预热
预热是球团焙烧前的关键步骤,旨在提高生球的温度并去除部分挥发分。预热过程在链篦机或带式焙烧机的预热段进行,通过热废气与生球进行热交换实现。预热温度一般控制在900℃左右。
4.焙烧
焙烧是球团生产的核心环节,通过高温固结作用使生球形成具有一定强度和粒度的球团矿。焙烧过程在回转窑中进行,通过燃烧喷嘴提供热量使球团在高温下固结。焙烧温度一般控制在1300-1350℃之间。
5.冷却
冷却过程旨在降低球团矿的温度并使其进一步氧化。冷却过程在环冷机中进行,通过鼓风冷却使球团矿逐渐降温并回收余热。冷却后的球团矿即可作为高炉炼铁的原料使用。
生产厂家总结:球团生产工艺与设备的作用是将细磨的矿粉通过加水或粘合剂制成具有一定粒度和强度要求的球形颗粒,用于钢铁、冶金、化工等行业作为原料使用,其主要目的是提高原料的物理化学性能,如堆密度、还原性、透气性等,从而优化冶炼过程,提高产品质量和生产效率。