××××××有限责任公司
球 团 工 艺
2.1 工厂规模及工作制度
新建球团厂年生产规模为200万吨，设计能力按240万吨/年考虑。
仿真软驱
主机工作335天，即8040小时，作业率92%，采用三班连续工作制。
球团厂主机规格为：
链篦机：Φ4.5×46m，有效面积：207 m2；
回转窑：Φ6.1×40m ，有效容积：963m3
环冷机：Φ22m，有效面积：150 m2
2.2 原料、产品及物料平衡
2.2.1 含铁原料
含铁原料采用弓矿公司选矿厂一选车间生产的铁精矿，其性质见表2-1 2.2.2 燃料
燃料为高热值烟煤。链篦机一回转窑球团对煤质有一定要求。根据国内外生产实践，确定煤种主要技术指标如表2-2
为改善生球性能，提高生球强度，球团原料中加入一定比例的膨润土，其主要理化指标见表2-3~2-4。 铁精矿主要性质% 表2-1
TFe | FeO | SiO2 | CaO | MgO | H2O | -0.074mm |
68.2 | 防爆钟 28.0 | 4.49 | 0.34 | 0.26 | -10 | >90 |
| | | | | | |
烟煤主要技术指标 表2-2
发热值 | 挥发份 | 灰份 | 灰熔点 | 含硫量 | 粒度 |
≥29MJ/kg | >17% | <14% | >1400℃ | ≤0.5% | ≤80mm |
| | | | | |
膨润土化学成份 表2-3
种类 | FeO | SiO2 | CaO | Al2O3 | MgO | S | P | Na2O | K2O | 烧损 |
膨润土 | - | 66.7 | 1.98 | 12.2 | 2.04 | 0.17 | 0.01 | 2.15 | 2.15 | - |
| | | | | | | | | | |
膨润土主要理化指标 表2-4
2h 吸水率 | 胶质价 ml/15g | 膨胀容 ml/g | 水分 % | 粒度 |
≥500 | ≥600 | ≥55 | <12 | ≥90 |
| | | | |
2.2.4 原、燃料及膨润土消耗量
球团厂铁精矿、烟煤、膨润土消耗量表2-5。
铁精矿、烟煤、膨润土消耗量(干量) 表2-5
物料名称 | 年耗量(万t/a) | 日耗量(t/d) |
240万t/a | 200万t/a | 240万t/a | 200万t/a |
铁精矿 | 241.2 | 201 | 7309 | 6091 |
烟煤 | 4.32 | 3.6 | 131 | 109 |
膨润土 | 3.6 | 3.0 | 109 | 91 |
| | | | |
2.2.5 成品
产品为酸性氧化球团矿,粒度9—16mm。其主要性能指标见表2-6。
球团矿综合指标 表2-6
抗压强度 (N) | 转鼓强度 (>6.3mm) | 耐磨指数 (-0.5mm) | 化学成分% |
TFe | FeO |
≥2500 | ≥93% | ≤5% | ≥66 | 葡萄藤下的玫瑰≤1.0 |
| | | | |
2.2.6 物料平衡
物料平衡见表2-7 ,2-8。
240万t/a规模物料平衡表(干重) 表2-7
输 入 | 恐龙模型仿真输 出 |
物料名称 | 万t/a | 比例% | 物料名称 | 万t/a | 比例% |
铁精矿 | 241.2 | 94.0 | 酸性球团矿 | 240 | 93.6 |
膨润土 | 3.6 | 1.4 | 烧损机损及脱硫 | 16.52 | 6.4 |
烟煤 | 4.32 | 1.7 | | | |
增氧 | 7.4 | 2.9 | | | |
总计 | 256.52 | 100 | 总计 | 256.52 | 100 |
| | | | | |
200万t/a规模物料平衡表(干重) 表2-8
输 入 | 输 出 |
物料名称 | 万t/a | 比例% | 物料名称 | 万t/a | 比例% |
铁精矿 | 201 | 94.0 | 酸性球团矿 | 200 | 93.5 |
膨润土 | 3.0 | 1.4 | 烧损机损及脱硫 | 13.8 | 6.5 |
烟煤 | 3.6 | 1.7 | | | |
增氧 | 6.2 | 2.9 | | | |
总计 | 213.8 | 100 | 总计 | 213.8 | 100 |
| | | | | |
2.3 工艺流程
链篦机—回转窑氧化球团工艺流程见流程图2-1。
设备联接系统图见附图。
2.3.1 精矿接受与干燥
球团厂内不新建精矿仓库，利用选矿厂—选车间精矿仓库做局部改造。设计6个精矿槽，利用原有4台15t抓斗桥式起重机向精矿槽装料。抓斗3台工作，1台备用，可以满足生产。精矿槽下设Φ2500mm圆盘给料机，铁精矿经过圆盘给料机及胶带机运输系统运往配料室。精矿进厂水分为10%左右，不能满足造球对精矿水分的要求，设计采用圆筒干燥机将精矿中部分水分脱除。因此部分精矿从配料室运出进干燥机室经过干燥后返回配料室，与不干燥的精矿一起参加配料。干燥矿比例可根据精矿水分及操作实践确定，设计按50%考虑，通过干燥后混合料水分控制在8.0%左右，故选用一台规格为Φ3.6×24m的干燥机，可满足生产要求。当精矿水分能够满足造球要求不需要干燥时，干燥系统可随时在系统中切断而对生产系统无影响。精矿干燥热风炉以粉煤为燃料，进口烟气温度700℃，出口废气温度120℃，从干燥机排出的废气经除尘净化后排放。 2.3.2 膨润土接受与贮存
膨润土采用袋装入厂，厂内按10天贮存，占地约220m2，人工拆袋卸至矿仓。设2个40m3卸矿仓，仓下分别配一个3 m3仓式泵，风力输送到配料室膨润土矿槽内。同时考虑膨润土改用汽车罐车输送的可能。配料室膨润土矿槽贮存时间为3天。(膨润土吸湿性很强，不宜贮存时间太长)。
2.3.3 烟煤的接收、贮存与煤粉制备
烟煤采用火车运输入厂，人工卸至贮煤场。煤场贮存时间为1.5月。烟煤入厂粒度为80—0mm，入窑前首先将其粗破碎至25mm以下，然后经过煤粉制备系统将其磨至-200目>80%，再由喷煤系统将煤粉喷入窑内。
煤粉制备和输送属爆炸危险环境，设计严格按有关规范进行以保安全。
2.3.4 配料系统
配料室采用单系列配置，设9个精矿仓(其中6个配料仓、3个湿精矿仓为精矿干燥用)、2个
膨润土仓和1个除尘灰仓。铁精矿从精矿仓库由胶带机运至配料室上部，经P2移动可逆胶带机分送至P11-P61精矿仓，共计6个精矿配料仓，仓下设Φ2500mm变频调速圆盘给料机及B=1000mm皮带秤，以实现配料自动化。膨润土采用气力输送方式分送至2个膨润土仓。仓下设Φ400mm高速速螺旋给料机与B=650mm皮带秤，膨润土配加量为15kg/t球，根据生产要求可调节膨润土配加量。仓顶设压力式仓顶布袋除尘器。生产过程中产生的除尘灰经集中后气力输送至配料室除尘灰矿仓，除尘灰的配料设备与膨润土相同。上述物料定量给到H1胶带机运至混合室。
配料室内所有矿仓均有上下料位显示，高低料位报警。矿仓设有振动装置。
设计预留了2个生石灰、1个镁粉备用仓的空间位置。
配料室各种物料矿仓贮存时间见表2-9。
各种物料矿仓贮存时间 表2-9
| 堆比重 t/m3 | 矿槽 | 物料量 t/h | 贮存时间 h |
有效容积 m3/个 | 贮量 t/个 | 矿槽 个数 | 总贮量 t |
铁精矿 | 2.2 | 玻璃磨边 207 | 455 | 6 | 2724 | 340 | 8 |
膨润土 | 0.8 | 203 | 162 | 2 | 324 | 4.5 | 3(天) |
除尘灰 | 1.7 | 203 | 345 | 1 | 345 | 9.0 | 38 |
| | | | | | | |
2.3.5 混合系统
混合工艺采用一台德国爱立许生产的立式混合机。其原理是靠设备部件相向运动使物料也相向运动而互相穿插渗透，达到混匀目的。据介绍可以省电20%；减少粘结剂用量：增强生球强度，减少返球量：提高物料的均匀度，减少设备维护成本。瑞典LKAB球团厂新厂使用，效果不错。该设备不能国产化，需整机引进和购买备件。
设计采用一台D29型立式混合机，处理物料能力为500t/h。混合后的物料用胶带运输机运至造球室。
2.3.6 造球系统
造球是球团工艺中一个十分重要的环节，生球质量好坏直接影响球团焙烧工艺正常进行和成品球质量，设计中充分考虑了影响造球的诸多因素，如给料量、加水方式、自动控制水平等，并对造球设备进一步优化。
造球室设置9台Φ6m圆盘造球机，八用一备，并留有建第十台造球机位置。经混合后的混合料用胶带机运至造球室混合料仓，混合料仓均有上下料位显示，仓下设备采用调速圆盘
给料机+皮带秤，造球机的给料量可按设定值自动控制。每个造球机进料溜槽配有疏料器，将压实的混合料疏料后再布料。造球机转速可调，倾角可调。
在造球过程中添加0.5-1.0%的水，以使混合料水分为造球最佳值。实践证明造球过程中加适量的水利于成球。
每台造球机对应一台辊式筛分机，筛出-9mm及+16mm不合格生球，经生球粉碎机粉碎后返回重新造球。
2.3.7 布料系统
造球机产出的生球经辊式筛分机筛除-9mm及+16mm粒级后，由B=1400mm摆动胶带机布到B=4500mm宽胶带机上，再由宽胶带机布到辊式筛分布料机上，筛出-5mm粒级后均匀布到链篦机篦床上。链篦机受料端篦板上方设有自动测料位装置，通过自动调节链篦机运行速度来保证链篦机规定料厚。
不合格小球运到造球系统的返料胶带机上，再经生球粉碎机粉碎后返回造球。
2.3.8 生球干燥与预热系统
水翼生球干燥与预热在链篦机上完成。生球料层厚度约220mm，干燥预热分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段。
(1)鼓风干燥
生球在鼓风干燥段内用180-250℃回收热废气进行干燥，去除生球附着水以避免篦床下部生球过湿。加收热废气温度在300-350℃之间，通过风机和管路系统由环冷机三冷段送往鼓风干燥段。在管道上设冷风阀，兑入冷风，以使鼓风温度控制在180-250℃，热风流由风机入口导板控制，以保护链篦机风箱恒压。鼓风干燥段设3个风箱，每个风箱长3m，总长9m。鼓风干燥时间约3min。
生球的湿料层起着烟尘过滤作用，从料层出来带有水分的热废气，通过链篦机上部烟囱向大气，排出废气含尘<80mg/m3。
(2)抽风干燥
在抽风干燥段，来自预热II段下部回热风机近400℃回收热废气从料层上方往下抽风，使生球脱水、干燥，并可以承受预热I段700℃以上温度。
设有一台主抽风机从风箱将废气抽走，通过主电除尘器排入大气，抽风干燥段长13m，5个风箱，抽风干燥时间约5min。
(3)预热I段
在预热I段700℃以上热气流通过料层使生球继续干燥，并开始氧化，以保证球团在预热II段可以承受1000℃以上高温。
预热I段主要热源为来自环冷机二冷段热废气，并补充部分来自预热II段1050℃热气流，这股热气流通过预热I段与预热II段烟罩间隔墙孔导入。来自环冷机二冷段热废气通过管路直接进入预热I段烟罩。
预热I段热废气通过风箱两侧汇集总管与抽风干燥段热废气一起，通过主电除尘器、主抽风机和烟囱排放。
(4)预热II段
在预热II段，球团进行氧化、分解和加热，并完成部分固结硬化，使球团有一定强度，能经
由链篦机落到回转窑时的冲击，在回转窑运动过程中不致破碎。其热源来自窑尾约1100℃热气流。
链篦机篦床上最下层球团在离开链篦机进入回转窑时的温度控制在750℃左右，以使链篦机篦板不致承受过高温度而损坏。
链篦机厂房周围空间紧凑，为留出安全通道和检修空间，将预热II段两台多管除尘器放在链篦机厂房 9.5m平台下, 9.5m平台部分做活盖板，便于检修。
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