邢鋼利用球團(tuán)豎爐烘干巴西塊礦的實(shí)踐

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1、2010年全國(guó)煉鐵低碳技術(shù)研討會(huì)論文集邢鋼利用球團(tuán)豎爐烘干巴西塊礦的實(shí)踐孫漢勇李炳岳張志強(qiáng)房志彬(邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司，河北邢臺(tái)054027)0、引言邢鋼煉鐵廠現(xiàn)有8m2豎爐兩座，兩爐共用配料系統(tǒng)、混合干燥系統(tǒng)、潤(rùn)磨系統(tǒng)和上料系統(tǒng)，有各自獨(dú)立的造球系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)。進(jìn)入2010年由于原料市場(chǎng)的變化，為了進(jìn)一步降低成本，公司采購(gòu)了部分低價(jià)格的巴西塊礦代替球團(tuán)配入高爐，但由于持續(xù)的降雪和低溫，這部分塊礦含水含粉較大，尤其是結(jié)冰后用傳統(tǒng)方法無(wú)法篩除粉末，限制了高爐使用。為了強(qiáng)化塊礦篩分，減少塊礦入爐含粉，提高塊礦配加比例，保持爐況順行，煉鐵廠通過(guò)改造1#豎爐相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了

2、用球團(tuán)豎爐烘干塊礦。1、烘干塊礦的工藝流程根據(jù)我廠具體情況，利用球團(tuán)豎爐烘干塊礦的過(guò)程設(shè)計(jì)為：巴西塊礦進(jìn)廠后先使用10mm間隙條篩進(jìn)行預(yù)篩分，然后用汽車(chē)倒運(yùn)至1#豎爐循環(huán)球場(chǎng)地，用鏟車(chē)上1#豎爐循環(huán)球倉(cāng)，通過(guò)原1#豎爐皮帶上豎爐，在豎爐內(nèi)用高爐煤氣燃燒后的熱廢氣烘干，從電振排料至輕型帶冷機(jī)鼓風(fēng)冷卻，再通過(guò)皮帶上高爐高倉(cāng)，最后在槽下進(jìn)行篩分后入爐（見(jiàn)塊礦烘干工藝流程圖）。塊礦烘干工藝流程圖2、所進(jìn)行的改造2.1循環(huán)球倉(cāng)的改造在豎爐開(kāi)爐或出現(xiàn)故障再恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，要先將部分燒成的球團(tuán)布到烘干床，待烘床溫度升高到可以烘干生球時(shí)，再上生球正常生產(chǎn)，這部分提前布到烘干床的球團(tuán)稱為循環(huán)球。

3、由于現(xiàn)循環(huán)球倉(cāng)是針對(duì)球團(tuán)設(shè)計(jì)的，對(duì)比循環(huán)球，塊礦平均粒度較大，含水分約5%、含粉高于球團(tuán)7個(gè)百分點(diǎn)、自然堆角高于球團(tuán)約10°（具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1）。為保證下料，我們?cè)谘h(huán)球倉(cāng)下料口東側(cè)加裝400*500mm流槽一個(gè)，在倉(cāng)壁加裝振動(dòng)器一個(gè)。2010年全國(guó)煉鐵低碳技術(shù)研討會(huì)論文集表1塊礦和球團(tuán)物理性能對(duì)比名稱含粉水分粒度自然堆角塊礦15%5%10-20mm35°球團(tuán)＜8%～0%10-16mm25°2.2齒輥的改造豎爐內(nèi)的齒輥起支撐料柱、活動(dòng)料柱和破碎大塊的作用，我廠的8m2豎爐配套齒輥為Φ570*2000齒輥卸料機(jī)，設(shè)計(jì)為7根輥，齒輥之間的間隙為80mm，為不使齒輥對(duì)塊礦造成破壞又

4、能使塊礦均勻下降，我們利用檢修機(jī)會(huì)將1#豎爐排空，對(duì)爐內(nèi)結(jié)塊和脫落的齒片進(jìn)行清理，將2#、6#輥拆除，并治理了冷卻壁漏水。2.3電振給料機(jī)改造邢鋼兩座球團(tuán)豎爐各配套兩臺(tái)GZ6型電磁振動(dòng)給料機(jī)排料，給料斗尺寸為700*1400mm，電振給料斗角度在-10°至10°可調(diào)，由于塊礦自然堆角和粒度均大于球團(tuán)（見(jiàn)表1），為保證順利烘干好的塊礦順利排料，利用檢修時(shí)機(jī)將電振給料斗角度從生產(chǎn)球團(tuán)時(shí)的約0°調(diào)整至最大的10°。3、工藝調(diào)整3.1烘床溫度和廢氣溫度用豎爐焙燒球團(tuán)時(shí)，在烘干床需要將生球中的吸附水和結(jié)晶水分全部變成水蒸氣，吸附水一般加熱到105℃就迅速干燥和蒸發(fā)，結(jié)晶水在200℃左

5、右開(kāi)始分解，400℃至500℃分解速度激增；所以烘床溫度要達(dá)到400～500℃以上，烘干后廢氣溫度一般會(huì)保持在100℃以上。用球團(tuán)豎爐烘干塊礦時(shí)，主要是要把塊礦中的吸附水變成水蒸氣，而不希望結(jié)晶水分解，這是因?yàn)榻Y(jié)晶水分解會(huì)使礦石破碎產(chǎn)生粉末。所以用豎爐烘干塊礦時(shí)烘床溫度要在105℃至200℃之間；廢氣溫度要達(dá)到露點(diǎn)（約60℃）以上，使廢氣中的水蒸氣不會(huì)凝結(jié)，而被順利抽走（見(jiàn)表2）。表2生產(chǎn)球團(tuán)和烘干塊礦工藝參數(shù)對(duì)比廢氣溫度烘床溫度燃燒室溫度煤氣消耗空煤比產(chǎn)量/烘干量單位℃℃℃m3/ht生產(chǎn)球團(tuán)1605401110110001.1060烘干塊礦8511090085001.60

6、853.2燃燒室溫度和煤氣消耗磁鐵礦焙燒球團(tuán)的固結(jié)反應(yīng)主要為磁鐵礦氧化成Fe2O3及磁鐵礦氧化所得的Fe2O3晶粒的再結(jié)晶，當(dāng)磁鐵礦球團(tuán)在氧化氣氛中焙燒至200℃以上時(shí)，氧化開(kāi)始，至900℃～1100℃以上時(shí)絕大部分的Fe3O4氧化成Fe2O3，這個(gè)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，結(jié)合我廠使用的磁鐵精礦高二氧化硅、固溶物熔點(diǎn)低的特點(diǎn)，所以生產(chǎn)球團(tuán)時(shí)將燃燒室溫度控制在1100℃左右；巴西塊礦主要成分為赤鐵礦，在氧化氣氛中赤鐵礦晶粒在900℃開(kāi)始再結(jié)晶，這個(gè)過(guò)程是吸熱反應(yīng)，需要將焙燒溫度控制在900℃以下以保證塊礦現(xiàn)有粒度不會(huì)由于再結(jié)晶而破壞。高爐煤氣燃點(diǎn)約700℃，結(jié)合我廠具體情況，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)

7、烘干塊礦時(shí)燃燒室溫度最后確定為900℃。根據(jù)燃燒室溫度要求，燃燒室內(nèi)空煤比由焙燒球團(tuán)時(shí)的1.20提高至1.60；烘干用的高爐煤氣量根據(jù)燃燒室溫度、烘床溫度需要而調(diào)整，在烘干量85t/h時(shí)，消耗高爐煤氣量為8500m3/h。3.3存在的問(wèn)題及調(diào)整為防止塊礦由于高溫發(fā)生的物理和化學(xué)反應(yīng)造成粉化，開(kāi)始烘干塊礦時(shí)燃燒室溫度設(shè)定在750℃±50℃，煤氣消耗量設(shè)定為5000m3/h，但在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)烘床溫度不足90℃，廢氣溫度不足50℃，燃燒室燃燒不活躍（幾乎看不到火），為安全起見(jiàn)逐步提高燃燒室溫度和煤氣量，在燃燒室溫度提高