豎爐工藝流程簡介

豎爐工藝流程簡介第1頁/共38頁

第一節(jié)球團(tuán)礦的有關(guān)知識

第二節(jié)唐山建龍豎爐工藝流程簡介

第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因目錄第2頁/共38頁一、球團(tuán)礦的概念二、高爐對球團(tuán)礦總的要求三、球團(tuán)礦的原料第一節(jié)球團(tuán)礦的有關(guān)知識

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球團(tuán)法是將細(xì)磨精礦制成能滿足冶煉要求的塊狀物料的一個(gè)加工過程。其過程為：將準(zhǔn)備好的原料（細(xì)磨精礦或其他含鐵料，添加劑或黏結(jié)劑等），按一定的比例配料混勻，在造球機(jī)上經(jīng)滾動造成一定粒度的生球，然后采用干燥和焙燒或其他方法使其發(fā)生一系列物理化學(xué)變化而硬化固結(jié)。這一過程就叫球團(tuán)過程，這種方法成為球團(tuán)法。它所得到的產(chǎn)品就被稱作球團(tuán)礦。一、球團(tuán)礦的概念第4頁/共38頁

1、鐵品位高、化學(xué)成分穩(wěn)定。鐵的品位高低直接影響到高爐的操作技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。實(shí)踐證明：高爐入爐料含鐵品位每提高1﹪、焦比可降低2﹪、出鐵量可增加3﹪。因此，在保證球團(tuán)礦冶煉性能的同時(shí)，應(yīng)盡可能地做到不降低或少降低含鐵品位?；瘜W(xué)成份的穩(wěn)定程度也是影響高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的重要因素。實(shí)踐證明：當(dāng)鐵品位波動范圍從1.0％降到0.5％，高爐焦比可降低1.3％、產(chǎn)量可增加1.5％左右。這也就是國外鋼鐵企業(yè)對原料的混勻中和給予高度重視的原因之一。二、高爐對球團(tuán)礦總的要求第5頁/共38頁

2、還原性能好大家都知道，高爐的冶煉過程實(shí)質(zhì)上是個(gè)還原過程，因此只有爐料還原性能好，才能做到低消耗、高產(chǎn)量。對于入爐的含鐵原料來說大致有以下規(guī)律：（1）就鐵的氧化物而言其還原性順序?yàn)镕e2O3＞Fe3O4＞FeO；（2）就含鐵爐料種類而言天然礦石的還原性順序是褐鐵礦＞赤鐵礦＞磁鐵礦；（3）人造塊礦的還原性順序是球團(tuán)礦＞燒結(jié)礦；（4）爐料氣孔率高，還原性好。二、高爐對球團(tuán)礦總的要求第6頁/共38頁3、合適的粒度和粒度的組成高爐內(nèi)還原的實(shí)質(zhì)是以焦炭燃燒后產(chǎn)生的還原氣體去還原，這就是希望氣體在爐內(nèi)上升的阻力小。而爐料的粒度及組成則直接影響這種阻力的大小，粒度越均勻其阻力越小，最理想的粒度值為10～15mm。

4、足夠的冷、熱強(qiáng)度（1）冷強(qiáng)度：是指球團(tuán)礦在轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸過程中受碰撞、耐壓和耐磨的能力。一般用轉(zhuǎn)鼓和抗壓試驗(yàn)，指標(biāo)越高越好；（2）熱強(qiáng)度：是指球團(tuán)礦在高爐內(nèi)高溫還原氣氛下的還原粉化和還原膨脹性能。一般有國家檢測標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)越低越好。二、高爐對球團(tuán)礦總的要求第7頁/共38頁

5、軟化溫度及融化溫度高、軟融區(qū)間窄軟化溫度高可以降低高爐內(nèi)的軟熔帶（成渣帶），減薄成渣帶。減少爐內(nèi)氣流阻力，改善氣流分布，有利于發(fā)展間接還原，降低焦比。融化溫度高有利于渣鐵分離。實(shí)踐證明：提高球團(tuán)礦中的MgO含量能夠提高其軟化溫度和縮小軟融區(qū)間。二、高爐對球團(tuán)礦總的要求第8頁/共38頁

球團(tuán)所用的鐵礦石主要是磁鐵礦和赤鐵礦，而褐鐵礦和菱鐵礦由于儲量等方面的原因很少使用，這四種鐵礦石的主要性能見下表三、球團(tuán)礦的原料礦石名稱

化學(xué)式

理論含鐵量%

比重t/m3親水性

實(shí)際含鐵量%有害雜質(zhì)

冶煉性能

強(qiáng)度

還原性

可燒性

磁鐵礦Fe3O4或FeO?Fe2O3

72.4

5.2

差

45~70

S、P高

堅(jiān)硬致密

難

良好

赤鐵礦

Fe2O3

70

4.9~5.3

較好55-60少易破碎軟易

差

褐鐵礦

Fe2O3H2O48~66

2.5~5

好

37~50

P高

疏松軟易

差

菱鐵礦

FeCO3

48.2

3.8

差

30~40少

易破碎

最易（焙燒后）

差

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第一節(jié)球團(tuán)礦的有關(guān)知識

第二節(jié)唐山建龍豎爐工藝流程簡介

第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第10頁/共38頁一、豎爐簡介及工藝流程二、配料工序三、烘干工序四、造球工序五、生篩工序六、焙燒工序七、鏈板運(yùn)輸和成品篩分八、帶冷機(jī)冷卻九、成品礦倉第二節(jié)唐山建龍豎爐工藝流程簡介第11頁/共38頁

唐山建龍燒結(jié)廠現(xiàn)有10m2豎爐兩座。1#豎爐于2001年7月投入生產(chǎn)運(yùn)行，2#豎爐于2003年1月投入生產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能100萬噸。共分2個(gè)造球組、2個(gè)主體組、1個(gè)運(yùn)行組。整體球團(tuán)生產(chǎn)工藝流程如圖1—1所示。一、豎爐簡介及工藝流程第12頁/共38頁煤氣、空氣煤氣、空氣除塵灰膨潤土配料烘干造球加水生球篩分豎爐焙燒成品篩分帶冷機(jī)冷卻成品礦倉燒結(jié)返礦堆場去高爐、成品球堆場空氣冷卻鏈板運(yùn)輸機(jī)鐵精礦小于8㎜大于20㎜大于5㎜8-20㎜小于5㎜高鎂粉圖1—1豎爐工藝流程一、豎爐簡介及工藝流程第13頁/共38頁

我廠豎爐生產(chǎn)所用原輔材料主要為：豎爐鐵精粉、膨潤土（俗稱皂土）、燒結(jié)除塵灰、高鎂粉。二、配料工序：原輔料種類鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

配料

烘干成品料倉

焙燒

生篩

造球料倉電子皮帶秤第14頁/共38頁

1、目的：通過料倉和皮帶將各種原料混合在一起，獲得化學(xué)成分穩(wěn)定，冶金性能符合高爐冶煉要求的球團(tuán)礦。

2、方法（1）容積配料法，是根據(jù)物料堆密度一定的道理，通過給料設(shè)備控制其容積重量達(dá)到配合料所要求的比例。（2）重量配料法，是按照原料的重量進(jìn)行配料，其優(yōu)點(diǎn)在于比容積配料法精確，特別是添加數(shù)量較少的組分時(shí)，這一優(yōu)點(diǎn)就更加明顯。我廠使用的是重量配料法。二、配料工序：目的和方法鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

配料

烘干成品料倉

焙燒

生篩

造球第15頁/共38頁

烘干的目的：混勻和干燥

物料在回轉(zhuǎn)圓筒里作圓周運(yùn)動的原理是：物料靠它本身與內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦力被帶到一定的高度，然后在重力作用下離開筒壁被拋落到筒底，如此往復(fù)運(yùn)動。在拋落的過程中物料相互沖擊、混合、攪拌，成分逐漸均勻。由于圓筒烘干機(jī)都有一定的角度，所以物料在作圓周運(yùn)動時(shí)，又不斷從料端向卸料端移動。我廠要求混合料烘干后的水分一般為7%-8%之間。三、烘干工序鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

配料

烘干成品料倉

焙燒

生篩

造球料流方向廢氣方向烘干機(jī)入料口第16頁/共38頁名稱數(shù)據(jù)備注直徑/mm4500固定邊高/mm450固定傾角/（°）45～50可調(diào)轉(zhuǎn)速/r·min-18～9可調(diào)單臺產(chǎn)量/t·h-115～19可調(diào)四、造球工序：造球機(jī)鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

配料

烘干成品料倉

焙燒

生篩

造球邊高圓盤直徑球盤主軸第17頁/共38頁四、造球工序：造球原理鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

配料

烘干成品料倉

焙燒

生篩

造球

造球是細(xì)磨物料在造球設(shè)備中被水潤濕，借助機(jī)械力的作用而滾動成球的過程。

圓盤繞中心軸(或中心線)旋轉(zhuǎn)時(shí)，成球物料沿盤底滾落，細(xì)粒物料散在潮濕的母球表面，從而使母球不斷地長大到規(guī)定的尺寸。圓盤造球機(jī)工作的特點(diǎn)是：可使物料形成有規(guī)律的運(yùn)動，使較大的球粒和較小的球粒分別沿各自不同的軌道運(yùn)行，因此，能按大小分級，排出的是尺寸臺格的生球。所需要的給料量相當(dāng)于排出的生球量。第18頁/共38頁

生球質(zhì)量對成品球團(tuán)礦質(zhì)量的影響很大，因此對生球質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求。檢驗(yàn)生球質(zhì)量，有以下幾項(xiàng)指標(biāo)：

1）粒度組成：用篩分法篩出如下各級別的粒度組成：＞20mm；20～10mm；＜10mm；我廠要求：8～16mm的粒度占90%以上。

2）抗壓強(qiáng)度：用天平法測出生球破裂時(shí)所加的壓力，取五個(gè)球的平均值作為生球的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)。要求生球抗壓強(qiáng)度指標(biāo)不小于1.5～2.0kg/個(gè)球。

3）落下強(qiáng)度：將單個(gè)生球從0.5m高處落到鋼板上，反復(fù)跌落，直到生球破壞為止的落下次數(shù)，作為生球的落下強(qiáng)度指標(biāo)。測定時(shí)取10個(gè)球的平均值。我廠要求落下強(qiáng)度在4～6次之間。

4）生球的破裂溫度：將生球放入預(yù)先升溫的管式爐中，從100℃開始加熱，每升高25℃以后恒溫5min，到生球開裂時(shí)的溫度作為破裂溫度。要求不低于350℃。四、造球：生球質(zhì)量要求鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

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焙燒

生篩

造球第19頁/共38頁五、生篩工序鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

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焙燒

生篩

造球

它的作用是篩除粒度不合格的生球。在此工序，粒度小于8mm和大于20mm的生球經(jīng)過圓輥篩篩除，經(jīng)過皮帶返回到造球機(jī)繼續(xù)造球；粒度在8mm-20mm之間的合格生球經(jīng)過皮帶運(yùn)輸?shù)綘t內(nèi)焙燒。篩輥第20頁/共38頁

為了使球團(tuán)礦具有良好的冶煉性能，必須進(jìn)行焙燒。在焙燒過程中，根據(jù)生球生球焙燒是球團(tuán)生產(chǎn)過程中最復(fù)雜的工藝技術(shù)工序，其最終決定球團(tuán)礦的質(zhì)量，同時(shí)在整個(gè)球團(tuán)生產(chǎn)過程中又是能源消耗最大的工序。燒結(jié)廠球團(tuán)焙燒是以高爐煤氣為燃料的，按一定的工藝制度進(jìn)行。就整個(gè)生產(chǎn)過程而言，分為五個(gè)階段：干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱和冷卻。球團(tuán)在焙燒過程中隨溫度的升降變化要經(jīng)歷一系列的物理化學(xué)變化。源源不斷的生球從爐頂利用布料車入爐，自上而下運(yùn)動，經(jīng)過一系列的變化后焙燒成質(zhì)量合格的球團(tuán)礦，由電振給料機(jī)排到鏈板上。六、焙燒工序鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

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焙燒

生篩

造球第21頁/共38頁烘干床導(dǎo)風(fēng)墻煤氣助燃風(fēng)大水梁冷風(fēng)口齒輥混氣室燃燒室鏈板電振給料機(jī)布料車生球六、焙燒工序干燥帶預(yù)熱帶焙燒帶均熱帶冷卻帶干燥脫水預(yù)熱氧化高溫固結(jié)固結(jié)充分穩(wěn)定成礦第22頁/共38頁

焙燒后的球團(tuán)礦由鏈板機(jī)運(yùn)輸?shù)綗嵴窈Y，經(jīng)過3mm×5mm人字形篩孔的熱振篩進(jìn)行篩分，不合格粒度的球團(tuán)礦篩下后由車輛運(yùn)到燒結(jié)料場給燒結(jié)作業(yè)區(qū)使用，合格的球團(tuán)礦經(jīng)過溜槽到帶冷機(jī)上進(jìn)行冷卻。七、鏈板和成品篩分鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

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生篩

造球鏈板球團(tuán)礦第23頁/共38頁八、帶冷機(jī)冷卻鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

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焙燒

生篩

造球

帶冷機(jī)的作用就是冷卻球團(tuán)礦，使其能達(dá)到皮帶能承受的溫度。鏈板熱篩帶冷機(jī)放返礦口第24頁/共38頁鏈板和成品篩分帶冷機(jī)冷卻

配料

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焙燒

生篩

造球高架皮帶成品倉放球口九、成品料倉第25頁/共38頁

第一節(jié)球團(tuán)礦的有關(guān)知識

第二節(jié)唐山建龍豎爐工藝流程簡介

第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第26頁/共38頁

一、結(jié)塊的原因

1、濕球下行

豎爐爐況不順，排料過深或?yàn)榱粟s產(chǎn)量，致使大量未干燥的生球(濕球)到了預(yù)熱帶或焙燒帶，受到料柱的擠壓變形，粘結(jié)在一起；或者產(chǎn)生嚴(yán)重爆裂而形成大量粉末發(fā)生粘結(jié)；使磁鐵礦未能氧化，到焙燒帶發(fā)生再結(jié)晶或軟熔形成大塊。第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第27頁/共38頁

2、焙燒溫度過高

焙燒溫度超過球團(tuán)礦的軟熔溫度發(fā)生粘結(jié)而結(jié)塊。

3、焙燒帶出現(xiàn)還原性氣氛

豎爐生產(chǎn)時(shí)，煤氣未完全燃燒而進(jìn)入焙燒帶或停爐時(shí)因閥門不嚴(yán)，煤氣竄進(jìn)爐內(nèi)燃燒等原因。使焙燒帶出現(xiàn)還原性氣氛，球團(tuán)產(chǎn)生硅酸鐵等低熔點(diǎn)化合物而造成爐內(nèi)結(jié)塊。第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第28頁/共38頁

4、豎爐停、開過程中操作失誤

爐內(nèi)結(jié)塊，經(jīng)常發(fā)生在豎爐停、開爐過程中，停爐時(shí)沒有及時(shí)切斷煤氣和冷卻風(fēng)，沒有及時(shí)松動料柱。開爐時(shí)下料過慢或操作不當(dāng)，使?fàn)t料在高溫區(qū)停留時(shí)間過長而引起結(jié)塊。

5、原料原因

例如配入大量消石灰，可產(chǎn)生低熔點(diǎn)化合物，降低球團(tuán)軟熔溫度?；蛘吲淙氪罅扛吡蚓V及混入含碳物質(zhì)的原料，使豎爐攝入過多的熱量而產(chǎn)生結(jié)塊。第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第29頁/共38頁

二、塌料

豎爐由于排料不當(dāng)或爐況不順而引起的生球突然塌到烘床爐篦下稱為塌料。

征兆：排料時(shí)間過長，而豎爐烘床不下料，必然引起塌料。

處理：

①減風(fēng)減煤氣或豎爐暫時(shí)放風(fēng)；

②迅速用熟球補(bǔ)充，直加到烘床爐頂；

③然后加風(fēng)加煤氣轉(zhuǎn)入正常操作。第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第30頁/共38頁

三、管道

由于爐況不順，而引起局部氣流過分發(fā)展稱為管道。

征兆：下料不順、懸料或有大塊形成。

處理：慢風(fēng)或暫時(shí)放風(fēng)，必要時(shí)可采取“坐料”操作(即突然放風(fēng)大排料)，待管道破壞后，用熟球補(bǔ)充虧料部分，然后就可恢復(fù)正常風(fēng)量，繼續(xù)生產(chǎn)。第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第31頁/共38頁

豎爐正常爐況的特征哪些？

在豎爐生產(chǎn)中，正常爐況是通過：

1）豎爐儀表數(shù)據(jù)反映；

2）成品球團(tuán)檢驗(yàn)結(jié)果；

3）操作經(jīng)驗(yàn)、觀察等三個(gè)方面判斷的。第三節(jié)豎爐工藝事故種類及原因第32頁/共38頁

正常爐況的特征如下：

1、燃燒室壓力穩(wěn)定

在燃燒室廢氣量一定的情況下，燃燒室壓力主要與豎爐產(chǎn)量和爐內(nèi)料柱透氣性有關(guān)。

在豎爐產(chǎn)量一定和料柱透氣性良好時(shí)，燃燒室壓力有一個(gè)適宜值，超過適宜值，被認(rèn)為是燃燒室壓力偏高。在產(chǎn)量過大和料柱透氣性惡化時(shí)，燃燒室壓力會急劇升高。

一般在8000～