鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯原料

目前，中國鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠使用的含鐵原料基本上有以下幾種：

（1）鋼鐵公司所屬礦山生產(chǎn)的鐵精礦

如鞍鋼所屬礦山（弓長嶺、大孤山）、本鋼所屬礦山（南芬、歪頭山）、首鋼所屬礦山（水廠、大石河）、太鋼所屬礦山（峨口）、武鋼所屬礦山（程潮）等，上述 礦山所產(chǎn)鐵精礦質(zhì)量較好，磁鐵礦品位一般在67%～68%，且粒度細(xì)，是生產(chǎn)球團(tuán)礦的良好原料。其中一些礦山采取了提鐵降硅新工藝，使精礦品位大幅度提 高，SiO2降至5%以下，而精礦粒度變得更細(xì)，更適合球團(tuán)礦生產(chǎn)。

（2）地方中小企業(yè)及小礦山生產(chǎn)的鐵精礦

這部分鐵精礦大多為磁鐵精礦，含硫、磷及有害雜質(zhì)低，含鐵品位通常在62%～64%左右，粒度偏粗，一般-200目占60%～70%，用作生產(chǎn)球團(tuán)礦的原 料時，需細(xì)磨處理。目前，國內(nèi)球團(tuán)廠常用的辦法是采用潤磨機(jī)或高壓輥磨機(jī)處理，以提高鐵精礦細(xì)度，增加其表面活性。

（3）進(jìn)口赤鐵精礦

從理論上講，使用赤鐵精礦、磁鐵精礦或赤磁混合鐵精礦作原料，采用鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝均可生產(chǎn)出高質(zhì)量的球團(tuán)礦。國外球團(tuán)廠使用赤鐵精礦、磁鐵精礦或赤磁 混合鐵精礦的都有。但相比之下，使用磁鐵精礦作原料時所需熱耗較低，單位產(chǎn)量高；而使用赤鐵精礦，相應(yīng)的熱耗高，單位產(chǎn)量低。這是由于兩種鐵礦物組成不同 所導(dǎo)致的差異。磁鐵礦的化學(xué)成分是Fe3O4，赤鐵礦是Fe2O3。 磁鐵礦在預(yù)熱過程中氧化為赤鐵礦，同時大量放熱，產(chǎn)生再結(jié)晶從而提高強(qiáng)度。而赤鐵礦卻不發(fā)生放熱反應(yīng)，需要在較高預(yù)熱溫度下，經(jīng)過較長預(yù)熱時間才能促進(jìn)其 再結(jié)晶過程進(jìn)行。由于赤鐵礦的這種特性，預(yù)熱時間要長，特別是預(yù)熱溫度要高，焙燒溫度也較高。因此，相同規(guī)格的設(shè)備，使用不同原料時，其產(chǎn)量、熱耗、設(shè)備 壽命均不同。相對而言，使用赤鐵礦時工藝難度增加，對設(shè)備質(zhì)量要求更高。因此，使用赤鐵精礦的球團(tuán)廠都尋求配加部分磁鐵精礦的生產(chǎn)模式。

從以上情況看，關(guān)于球團(tuán)原料問題，應(yīng)做以下幾方面的工作：

第一，細(xì)磨精礦粉。使精礦粒度從目前的-200目占60%～70%提高到85%以上，鐵品位提高到68%以上，同時降低SiO2含量到5%以下，以滿足球團(tuán)生產(chǎn)要求。

第二，加強(qiáng)赤鐵精礦用于球團(tuán)生產(chǎn)的研究。根據(jù)國情，尋求以赤鐵精礦為主，配加磁鐵精礦生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦的技術(shù)條件。

第三，調(diào)整目前的原料深加工和爐料結(jié)構(gòu)。降低國內(nèi)磁鐵精礦用于燒結(jié)的比例，增加進(jìn)口赤鐵礦粉用于燒結(jié)。充分利用國內(nèi)資源優(yōu)勢，將大量優(yōu)質(zhì)鐵精礦，尤其是磁鐵精礦用于球團(tuán)礦生產(chǎn)。

鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯 - 熱工制度其特點是：

鼓風(fēng)干燥段的低溫?zé)犸L(fēng)來自環(huán)冷機(jī)第三冷卻段；抽風(fēng)干燥段熱源是來自鏈篦機(jī)預(yù)熱Ⅱ段的回收熱廢氣；預(yù)熱Ⅰ段熱源是來自環(huán)冷機(jī)二冷段的熱廢氣；預(yù)熱 Ⅱ段熱源是來自回轉(zhuǎn)窯窯尾的熱廢氣；環(huán)冷機(jī)第一冷卻段高溫?zé)犸L(fēng)直接入窯作二次風(fēng)。實踐證明，這種風(fēng)流系統(tǒng)是合理、可靠的，對原料適應(yīng)性強(qiáng)，熱利用率高。國 內(nèi)很多球團(tuán)廠正是因為選用了合理的風(fēng)流程，才能保證投產(chǎn)成功。風(fēng)是工藝過程的傳熱介質(zhì)，風(fēng)量分配是各段熱量需求的體現(xiàn)，熱量平衡是靠風(fēng)量平衡來完成的。因 此，確定風(fēng)流程以后，風(fēng)機(jī)的選取是建立風(fēng)量平衡的關(guān)鍵。在確定風(fēng)機(jī)能力時，要充分考慮風(fēng)流系統(tǒng)中的漏風(fēng)率、阻力和風(fēng)溫變化，將其計入平衡系統(tǒng)中。這是風(fēng)平 衡中較難控制的變數(shù)，如果考慮不足，沒有調(diào)節(jié)余地，勢必影響產(chǎn)量；而風(fēng)量過剩，則造成浪費(fèi)。因此，尋求最佳的風(fēng)機(jī)參數(shù)，也是一項需要探討的技術(shù)問題。

確定合理的熱工制度是保證鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝成功的關(guān)鍵。因此，應(yīng)根據(jù)不同礦石性質(zhì)和對產(chǎn)、質(zhì)量的要求，選擇鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)的工藝參數(shù)，制定合理 的工藝風(fēng)流程及干燥、預(yù)熱、焙燒制度，以保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行，獲得最佳指標(biāo)。鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝的熱工制度應(yīng)從以下兩個方面體現(xiàn)：

(1) 風(fēng)量平衡

(2) 熱量平衡通過熱平衡分析能找出各工藝段熱能分配比例和熱利用效率，進(jìn)而可以幫助找出增加產(chǎn)量和降低消耗的途徑。目前，國內(nèi)鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)已經(jīng)走出 摸索生產(chǎn)的初級階段，技術(shù)上有了跨越。因此，提高產(chǎn)量和降低消耗應(yīng)該是今后工作的重點，而掌握熱平衡，從熱量收支中找出增產(chǎn)節(jié)能的措施是十分關(guān)鍵的。鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯 - 燃料鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝可以使用的燃料有天然氣、高熱值煤氣、重油及煤。從我國的實際情況出發(fā)，建在礦山的工廠多以煤為燃料，建在冶金廠的多以煤氣為燃料，而天然氣和重油受國情所限目前還沒有使用。

以煤氣作燃料的球團(tuán)廠，操作靈活、方便、干凈，投資少，但氣源受到限制。使用煤氣時，最好是焦?fàn)t煤氣或熱值在1254MJ/m3（3000kcal/m3）以上的高爐、焦?fàn)t混合煤氣，若熱值太低，不能保證焙燒時有足夠的供熱強(qiáng)度和氧化氣氛，會影響球團(tuán)礦質(zhì)量。以煤作燃料的廠，由于煤資源在我國比較豐富，因此成本低，價格波動也小。但鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯以煤為燃料時，必須有以下三個要素作保證：

（1）選擇適合的煤種；

（2）控制煤粉粒度及給煤量；

（3）采用合適的燒嘴，控制火焰狀況。

鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠的用煤標(biāo)準(zhǔn)一般為：發(fā)熱值≥2299MJ/kg；灰分18%；灰分在氧化氣氛下初變形溫度>1400℃。從目前一些球團(tuán)廠的生產(chǎn)情況來看，可選用的煤種較多。鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯 - 設(shè)備大型化在球團(tuán)廠建設(shè)中，規(guī)模效益十分明顯，這是業(yè)內(nèi)人士共同的認(rèn)知。規(guī)模上去了，單位投資降低，單位能源消耗降低，單位成本降低，產(chǎn)品質(zhì)量得到改善。擴(kuò)大球團(tuán)廠 規(guī)模，對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益十分有利，因此，就提出了設(shè)備大型化問題。目前，中國自行設(shè)計、制作和安裝的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠，最大規(guī)模為240萬t/a。 從我國實際情況出發(fā)，立足國內(nèi)，把鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)廠規(guī)模擴(kuò)大到400萬t/a已經(jīng)不存在技術(shù)障礙。從國內(nèi)目前的機(jī)械加工及制造能力分析，400萬 t/a球團(tuán)廠的設(shè)備制造供貨，除強(qiáng)力混合機(jī)及回轉(zhuǎn)窯主傳動液壓馬達(dá)需從國外引進(jìn)外，其余主要工藝設(shè)備如圓盤造球機(jī)、鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、鼓風(fēng)環(huán)冷機(jī)均可國內(nèi)制 造供貨。幾大設(shè)備中，關(guān)鍵設(shè)備是回轉(zhuǎn)窯，球團(tuán)廠規(guī)模越大，窯徑越大，其滾圈、齒圈、托輥的鑄造及加工難度也越大。目前，國內(nèi)幾家實力較強(qiáng)的大型制造廠已具 備 61m（為240萬t/a球團(tuán)廠配套）～ 68m窯的制造能力。而鏈篦機(jī)的制造關(guān)鍵在于耐熱鋼鑄件材料的選擇、鑄造工藝和熱處理，以及頭輪軸的深孔加工等；環(huán)冷機(jī)的制造關(guān)鍵在于臺車鑄造、回轉(zhuǎn)體的 加工和預(yù)裝。這些問題國內(nèi)制造廠均可以有效解決。圓盤造球機(jī)的規(guī)格已達(dá)到 7m，能夠適應(yīng)大型球團(tuán)廠要求?？梢哉f，設(shè)備大型化已具備條件。鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯 - 加強(qiáng)操作中國鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)，經(jīng)過多年的實踐已取得很大進(jìn)步，一些投產(chǎn)較早的球團(tuán)廠正帶頭走出起步階段。在這一階段，追求指標(biāo)先進(jìn)應(yīng)該是首要任務(wù)。因此各廠應(yīng)在以下幾個方面加強(qiáng)操作與管理。

1）降低膨潤土配比一些廠在投產(chǎn)初期，為穩(wěn)定產(chǎn)量，加大膨潤土配比，以改善生球質(zhì)量和在熱狀態(tài)下的行為。這種通過加大膨潤土配比來保證產(chǎn)量的辦法很不經(jīng) 濟(jì)，帶來的影響是成品球團(tuán)礦品位下降，十分可惜。因此，降低膨潤土配比是球團(tuán)廠必須要做的工作。首先要保證膨潤土質(zhì)量，同時加強(qiáng)各工序的操作與管理，如： 嚴(yán)格配料、強(qiáng)化造球、調(diào)整好熱工制度等，通過這些手段來保證生球質(zhì)量以及在鏈篦機(jī)上的良好狀態(tài)。建議將膨潤土配比降到2%以下。

2）低燃耗球團(tuán)廠的燃耗指標(biāo)代表一個廠的生產(chǎn)水平。國外有資料記載，焙燒磁鐵礦的耗熱量一般為460～628MJ/t，赤鐵礦為 837～1047MJ/t。近年來，世界上球團(tuán)技術(shù)顯著改進(jìn)，新廠熱耗大幅度降低，而我國球團(tuán)廠的燃耗指標(biāo)遠(yuǎn)沒有達(dá)到這一水平。因此，各廠在保證球團(tuán)礦產(chǎn) 量及質(zhì)量的前提下，都在進(jìn)一步尋求降低燃料消耗的途徑。

3）高利用系數(shù)利用系數(shù)就是產(chǎn)量。鏈篦機(jī)的利用系數(shù)是衡量球團(tuán)廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)與否的重要參數(shù)。統(tǒng)計國外年產(chǎn)量100萬t以上的球團(tuán)廠，鏈篦機(jī)利用系數(shù)一般為：赤鐵礦20～30t/（m2·d），磁鐵礦40～60t/（m2·d）。而目前國內(nèi)球團(tuán)廠的這項指標(biāo)與世界先進(jìn)水平相比，有很大差距。造成這種差距的原因，除原料方面的差異之外，還有技術(shù)上和認(rèn)識上的差距。當(dāng)務(wù)之急是應(yīng)盡快縮小這種差距，提高鏈篦機(jī)利用系數(shù)，挖掘設(shè)備潛能，使其運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)。中國鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)工藝技術(shù)正日趨成熟，得到了生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)可，但仍有許多技術(shù)問題需進(jìn)一步探討，以待改進(jìn)。相信，通過廣大科研人員和生產(chǎn)工作者的不懈努力，在不久的將來，這項技術(shù)將有更大的提高和發(fā)展，并以最快的速度向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。

鼓風(fēng)干燥段的低溫?zé)犸L(fēng)來自環(huán)冷機(jī)第三冷卻段；抽風(fēng)干燥段熱源是來自鏈篦機(jī)預(yù)熱Ⅱ段的回收熱廢氣；預(yù)熱Ⅰ段熱源是來自環(huán)冷機(jī)二冷段的熱廢氣；環(huán)冷機(jī)第一冷卻段高溫?zé)犸L(fēng)直接入窯作二次風(fēng) 。

中國鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)發(fā)展很快，從2000年首鋼球團(tuán)廠截窯改造成功，至今僅五年時間就建成了二十多條生產(chǎn) 線。目前，還有十條以上生產(chǎn)線正在建設(shè)中。在鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)日趨發(fā)展的今天，對其工藝技術(shù)問題進(jìn)行深入研究十分必要。結(jié)合設(shè)計與生產(chǎn)實踐，對以下 幾個問題進(jìn)行探討。

鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯法球團(tuán)生產(chǎn)分為四個工藝段：配料、造球、焙燒和冷卻。其中鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)屬于焙燒和冷卻工藝段，該系統(tǒng)熱工制度的控制和調(diào)節(jié)是整個球團(tuán)生產(chǎn)過程最重要的環(huán)節(jié)之一。

鏈篦機(jī)屬非標(biāo)大型冶金繞結(jié)設(shè)備，是在高溫狀態(tài)下工作的特殊設(shè)備。鏈篦機(jī)作為干燥、預(yù)熱設(shè)備在國內(nèi)水泥、冶金行業(yè)應(yīng)用已有多年歷史了 。

鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯利用系數(shù)是指單位時間內(nèi)回轉(zhuǎn)窯每1m²窯容生產(chǎn)球團(tuán)礦的數(shù)盆。它是鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯培燒球團(tuán)法的生產(chǎn)率指標(biāo)，也標(biāo)志鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯這一聯(lián)合設(shè)備生產(chǎn)的強(qiáng)化程度 。

可用公式表示為:

ηv=G/VTφ

式中ηv為鏈篦機(jī)一回轉(zhuǎn)窯利用系數(shù)，t/(cm³·h）；G為球團(tuán)礦產(chǎn)量，t;φ為設(shè)備作業(yè)率,%；T為日歷時間，h；V為回轉(zhuǎn)窯容積，m³。該指標(biāo)也常表示為每立方米窯容每天的產(chǎn)量 。