回轉(zhuǎn)窯工藝、操作要求及推薦參數(shù)

1、九津礦業(yè)直接還原鐵鐵磷還原法生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯工藝、操作要求及推薦參數(shù)一、回轉(zhuǎn)窯直接還原法工藝流程1、回轉(zhuǎn)窯法工藝流程一 鈿爐帙砂石蛻破制媒運(yùn)出+,一般如上圖所示（九泮礦業(yè)使用的工藝流程與上圖不完全一致）?；剞D(zhuǎn)窯是 與水平稍呈傾斜放置在幾組支撐托輪上、內(nèi)襯耐火材料可連續(xù)旋轉(zhuǎn)的筒形高溫反 應(yīng)器。作業(yè)時(shí)，將一定粒度的原料（氧化鐵皮 ）、部分還原煤（包括返回炭）和脫 硫劑按比例連續(xù)從窯加料端（尾端）加入，隨著窯體轉(zhuǎn)動(dòng)（0.51.2r/min）,物料 受摩擦力被帶起一定高度并因重力作用翻滾落下，同時(shí)向窯排料端（低端）前移一小距離。在窯排料端還設(shè)有還原煤噴送裝疆，靠高壓空氣將適宜粒度的還原煤送 入窯內(nèi)，調(diào)節(jié)噴送

2、空氣量能有效地控制噴入距離和分布。窯內(nèi)物料加熱和反應(yīng)熱由排料端和沿窯長(zhǎng)裝設(shè)的伸入窯內(nèi)的供風(fēng)管送入空氣 （一次風(fēng)和二次風(fēng)），燃燒窯 內(nèi)還原煤釋放的揮發(fā)分、還原反應(yīng)生成的 CO和碳提供。如熱量不足，可在窯頭 增設(shè)煤粉燒嘴補(bǔ)充。物料在前移過(guò)程中逐漸被逆向的熱氣流加熱，完成干燥、預(yù)熱、碳酸鹽分解、脫硫、鐵氧化物（或其他元素）還原和滲碳反應(yīng)等。調(diào)節(jié)各風(fēng)管 供風(fēng)量、煤粉和還原煤數(shù)量、粒度和分布，可靈活的控制窯內(nèi)溫度和分布。使入 窯鐵礦石在窯內(nèi)停留810小時(shí)和9501100c下轉(zhuǎn)變成海綿鐵。從排料端排出的高溫料通過(guò)溜槽落入冷卻筒?？客餐鈬娝ɑ騼?nèi)、外同時(shí)噴水）將料冷卻到120c以下。為改善物料運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化冷卻，

3、筒內(nèi)裝有揚(yáng)料板。在回 轉(zhuǎn)窯卸料端及冷卻筒兩端安裝有密封裝置，生產(chǎn)時(shí)維持微正壓，防止空氣吸入發(fā) 生再氧化。冷卻后的物料經(jīng)篩分分級(jí)、磁選分離得出磁性顆粒料 (直接還原鐵)、 磁性粉料、非磁性顆粒料和非磁性粉。非磁性顆粒料含較高固定碳，可作還原劑 重新利用。二、回轉(zhuǎn)窯設(shè)備組成國(guó)*它結(jié)內(nèi)示意田1一像 I JEfi* 4 帶動(dòng)鬟量S-6- gitHf 7 lift 電畿鬟置* 9T等立回轉(zhuǎn)窯設(shè)備主要由筒體、滾圈、支承裝置、傳動(dòng)裝置、窯頭罩、密封裝置、 集塵室、燃燒裝置及熱煙室等部分構(gòu)成，詳見(jiàn)上圖。筒體。回轉(zhuǎn)窯的筒體由鋼板卷成，從怫接已發(fā)展為全部焊接。筒體應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以保證在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)中軸線的

4、直線性和截面的圓度。筒體內(nèi)襯耐火材料，起保護(hù)簡(jiǎn)體和減少散熱的作用，簡(jiǎn)體襯磚應(yīng)能滿(mǎn)足操作條件的要 求。預(yù)熱帶一般采用粘土磚，燒成帶根據(jù)煨燒溫度、化學(xué)侵蝕等因素選擇。煨燒鐵礦的回轉(zhuǎn)窯一般采用 粘土磚或3等高鋁磚砌筑。筒體兩端設(shè)有窯口護(hù)板，防止 筒體因受灼熱物料或高溫?zé)煔庾饔枚冃伍_(kāi)裂以及導(dǎo)致筒體的窯襯脫落。由于窯口工作溫度有時(shí)高達(dá)10001300C,故窯口護(hù)板應(yīng)由可以更換的耐熱、耐磨材 料制成，必要時(shí)還采用風(fēng)冷或水冷措施。滾圈。簡(jiǎn)體上裝有若干個(gè)滾圈(輪帶)，將筒體分成數(shù)跨。簡(jiǎn)體、窯襯、 物料及窯皮等所有回轉(zhuǎn)部分的重量均通過(guò)滾圈傳遞到支承裝置上。滾圈由耐磨性好，接觸疲勞強(qiáng)度高的碳鋼、合金鋼鑄成或鍛造

5、。滾圈截面形狀有矩形和箱形兩 種，當(dāng)前多數(shù)采用矩形截面滾圈。滾圈與筒體之間留有適度的間隙，既可增強(qiáng)筒 體剛度，又不致使筒體和滾圈產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力支承裝置。承受著回轉(zhuǎn)設(shè)備的全部重量。對(duì)簡(jiǎn)體起著軸向與徑向定位作 用，使其能安全平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。支承裝置由托輪、托輪軸、托輪軸承、擋輪及底座 等部分構(gòu)成。托輪直接與滾圈接觸。各組托輪軸線必須與簡(jiǎn)體中心線平行， 且兩 組托輪中心與筒體斷面中心的三點(diǎn)連線應(yīng)形成等邊三角形。托輪寬度略寬于滾圈，由耐磨鑄鋼制成，托輪斷面有單輪幅、雙輪幅及三輪幅等 3種結(jié)構(gòu)，安裝方 式有心軸式和轉(zhuǎn)軸式2種。轉(zhuǎn)軸式托輪軸一般是熱配合裝配。托輪軸承結(jié)構(gòu)形式 分滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承及滑動(dòng)一滾動(dòng)

6、軸承等，大多采用滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承的瓦 襯鑲在球面瓦上，形成球面接觸，能自動(dòng)調(diào)心，油勺帶油潤(rùn)滑，球面瓦竄水冷卻， 軸端設(shè)有止推盤(pán)，軸肩有止推環(huán)以承受軸向推力。 軸承固定在型鋼底座上，并有 調(diào)整托輪位置用的頂絲。滾動(dòng)軸承雖具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小，電耗低等優(yōu)點(diǎn)， 但大型軸承的一次性投資大，壽命較滑動(dòng)軸承低。除前蘇聯(lián)在大直徑回轉(zhuǎn)窯的支 承裝置上采用滾動(dòng)軸承外，美國(guó)、丹麥和日本等國(guó)的回轉(zhuǎn)窯均采用滑動(dòng)軸承，中國(guó)僅在中小型回轉(zhuǎn)窯上有的采用滾動(dòng)軸承。擋輪的作用是限制或控制筒體軸向竄 動(dòng)。窯體支承裝置的組數(shù)稱(chēng)為窯的檔數(shù)?？稍谝粰n或數(shù)檔支承裝置上裝有擋輪，稱(chēng)為帶擋輪支承裝置，除液壓擋輪外，一般只在靠大齒圈附近

7、的滾圈兩旁裝一組 擋輪。擋輪按其功能分為“信號(hào)擋輪”，“推力擋輪”及“液壓擋輪”?！靶盘?hào)擋輪”多數(shù)用在舊式窯上，它不是防止窯體軸向竄動(dòng)的止擋裝置，只起信號(hào)作用?！巴屏踺啞背惺芨G體下滑力，限制筒體軸向竄動(dòng)?！耙簤簱踺啞笔峭ㄟ^(guò)液壓裝 置推動(dòng)擋輪，迫使簡(jiǎn)體作軸向運(yùn)動(dòng)，保證滾圈和托輪在全寬度上均勻磨損及簡(jiǎn)體 直線性以減少動(dòng)力消耗。這種裝置可同時(shí)采用幾個(gè)小型液壓擋輪，共同承受窯體 軸向竄動(dòng)力，特別適用于大直徑多擋數(shù)的回轉(zhuǎn)窯。傳動(dòng)裝置。通過(guò)減速機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞給用彈簧板固定在簡(jiǎn)體上的大齒圈， 使筒體作慢速回轉(zhuǎn)。由于運(yùn)輸和安裝的要求，齒圈為兩半剖分式，其齒數(shù)均為偶 數(shù)。彈簧板有切向和縱向兩種。窯傳動(dòng)裝置特點(diǎn)

8、是傳動(dòng)比大，要求平滑無(wú)級(jí)調(diào)速， 起動(dòng)力矩大。分為主傳動(dòng)和輔助傳動(dòng)兩個(gè)系統(tǒng)。主傳動(dòng)系統(tǒng)多數(shù)由主電動(dòng)機(jī)、主 減速機(jī)、齒輪和大齒圈組成，亦可中間再加一級(jí)半敞開(kāi)齒輪或皮帶傳動(dòng)， 或采用 兩套電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)的雙傳動(dòng)方式。主電動(dòng)機(jī)應(yīng)有調(diào)速功能。輔助傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是當(dāng)主電動(dòng)機(jī)或主電源發(fā)生故障時(shí)定期轉(zhuǎn)動(dòng)窯體，避 免筒體產(chǎn)生變形與彎曲，在窯體砌磚或檢修時(shí)亦使用。由輔助電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輔助減 速機(jī)，通過(guò)離合器與主減速機(jī)的高速軸相連。 輔助電動(dòng)機(jī)與主電動(dòng)機(jī)分別用不同 電源供電。輔助電動(dòng)機(jī)也可用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)代替。窯頭罩。連接筒體窯頭端與冷卻裝置，罩內(nèi)砌有粘土磚，并設(shè)有監(jiān)視窯 內(nèi)燃料和物料燃燒情況的看火孔和檢修門(mén)。窯頭罩有固

9、定式和移動(dòng)式2種。大型 回轉(zhuǎn)窯多數(shù)采用固定式。密封裝置。防止從窯的回轉(zhuǎn)部件與固定裝置間隙處吸入空氣或窯內(nèi)攜塵 的氣體外泄。有窯頭，窯尾密封之分，窯頭罩與簡(jiǎn)體間的密封稱(chēng)窯頭密封；集塵 室與簡(jiǎn)體間的密封稱(chēng)窯尾密封。密封裝置的基本要求首先是密封性能好，能適應(yīng) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)簡(jiǎn)體圓度公差值和軸向竄動(dòng)幅度；此外是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，耐磨損且不影響窯的熱工制度。密封裝置有迷宮式(曲徑式)，接觸式(摩擦式)和氣封式等 3種。也可將上述兩種或3種綜合應(yīng)用。集塵室。設(shè)于窯尾端，由紅磚砌筑，內(nèi)砌筑粘土磚，外部用鋼骨架加強(qiáng)。 其頂部設(shè)加料管將物料直接喂入窯內(nèi)， 煙氣自窯尾進(jìn)入集塵室，因流速降低，一 部分粉塵在室內(nèi)沉降，側(cè)墻

10、裝有煙氣排出管，室下部設(shè)有粉塵清理門(mén)或機(jī)械運(yùn)灰 裝置。當(dāng)窯尾采用預(yù)熱裝置時(shí)，則不設(shè)集塵室。燃燒裝置。根據(jù)燃料不同，燃燒裝置有噴煤管、燃油燒嘴及燃?xì)鉄臁?燃燒裝置裝設(shè)在支架上，從窯頭以懸臂形式伸入窯內(nèi)，支承架上裝有燒嘴調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)，可調(diào)節(jié)火焰的位置。熱煙室。設(shè)于窯頭罩下部，由紅磚砌筑，內(nèi)襯粘土磚，外部用鋼骨架 加強(qiáng)，其中部一側(cè)設(shè)有下料口，將回轉(zhuǎn)窯煨燒好的料溜至冷卻裝置。 進(jìn)入冷卻裝 置的冷空氣經(jīng)與回轉(zhuǎn)窯煨燒好的物料進(jìn)行熱交換后，溫度可達(dá)50OC左右，被排煙裝置吸引至窯內(nèi)作為二次空氣使用。 熱煙室側(cè)墻裝有小門(mén)，供觀察及處理結(jié)碇 的物料用。三、回轉(zhuǎn)窯及熱工系統(tǒng)操作要求、回轉(zhuǎn)窯型號(hào)及生產(chǎn)能力小2.5X

11、38 m回轉(zhuǎn)窯，一條；直接還原鐵年生產(chǎn)能力6.20萬(wàn)噸，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 202 噸。、加煤操作窯頭噴煤總量在7.0 0.5噸/小時(shí)，精煤槍壓力控制在60KPq細(xì)煤槍壓 力控制1014KP3窯尾加煤控制在800土 50Kg/h,嚴(yán)禁窯尾煤量過(guò)值。北科大試驗(yàn)表明：在還原時(shí)間70分鐘，還原溫度1050c條件下，還原鐵 品位、金屬化率、抗壓強(qiáng)度隨著還原煤/鐵礦的質(zhì)量比加大而上升，當(dāng)質(zhì)量比為 2時(shí)，指標(biāo)最佳，當(dāng)質(zhì)量比為4時(shí)，開(kāi)始下降，故適宜質(zhì)量比為24,最好控 制在 10251040 Co3、窯溫控制窯頭箱980C, 1、2、3號(hào)電偶控制在10001040C,短時(shí)溫度不得超過(guò) 1060 C； 4、5、6號(hào)電偶

12、控制在1000 20C； 7、8、9號(hào)電偶控制在9501000 C； 冷煙室溫度控制在700c以下。預(yù)熱段溫度控制在850920C；過(guò)渡段溫度控制 在550650C ；干燥段溫度控制在250350C ； 1、2號(hào)風(fēng)箱溫度不得低于600c 北科大試驗(yàn)表明：在還原時(shí)間70分鐘，還原煤/鐵=2的條件下，還原鐵品 位、金屬化率、抗壓強(qiáng)度隨著溫度(9501075C)上升而上升，當(dāng)1025c時(shí), 還原鐵品位最高、金屬化率最大，當(dāng) 1050c時(shí)，抗壓強(qiáng)度最大，故適宜還原溫 度為 10251050C,最好控制在 1025 1040C。4、回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速控制窯體轉(zhuǎn)動(dòng)速度一般為0.51.2r/min?；剞D(zhuǎn)窯電機(jī)轉(zhuǎn)速控

13、制在400440轉(zhuǎn) /分，主風(fēng)機(jī)的回?zé)犸L(fēng)閥門(mén)開(kāi)度 45%-50%轉(zhuǎn)速800850轉(zhuǎn)/分，回?zé)犸L(fēng)機(jī)入口 負(fù)壓780 20KPa溫度310350C。干燥風(fēng)機(jī)閥門(mén)開(kāi)度 65%-70% 轉(zhuǎn)速800 850轉(zhuǎn)/分。北科大試驗(yàn)表明：在質(zhì)量比為2,還原溫度1050c條件下，還原鐵品位、 金屬化率、抗壓強(qiáng)度隨著還原時(shí)間增加而上升，當(dāng)還原時(shí)間為70分鐘時(shí)，指標(biāo)最佳。5、操作的技術(shù)關(guān)鍵(1)保證窯內(nèi)還原氣氛，控制好風(fēng)量；(2)控制好窯體內(nèi)各部分的適宜溫度，不讓脈石熔融；(3)窯的卸料端保持微正壓，2030Pa。四、回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈控制操作要求、結(jié)圈原因結(jié)圈主要發(fā)生在窯中部，通常是因在窯溫突然波動(dòng)的高溫下生成了低熔點(diǎn) 硅酸鹽化合物引起。入窯料中有大量粉末或入窯后粉化嚴(yán)重是形成結(jié)圈的物質(zhì)基 礎(chǔ)，溫度波動(dòng)是導(dǎo)致結(jié)圈發(fā)生的直接原因。2、防止結(jié)圈的原則根據(jù)原、燃料性質(zhì)，制定合理的窯內(nèi)溫度制度和還原進(jìn)程， 避免高FeO料、 脈石和煤灰進(jìn)入高溫區(qū)產(chǎn)生低熔點(diǎn)化合物。3 、防止結(jié)圈的措