SBSTM 鉻礦球團生產(chǎn)工藝分析

張淑華

(中冶東方工程技術有限公司 內(nèi)蒙古包頭014010)

1 前言

造球是球團生產(chǎn)中的一個重要生產(chǎn)工序，影響著球團的產(chǎn)量和質(zhì)量，其機理是細磨物料在造球設備中潤濕，借助機械力作用通過擠壓、轉動、滾動成球。主要包含成核階段、過渡階段、長成階段。在球團生產(chǎn)中，生球在生產(chǎn)工藝中一般要經(jīng)過3 ～6 次轉運流程，要經(jīng)過下落、球團之間及球團與設備之間的擠壓，氣流沖擊等的外力作用，因此，除了生球的水分含量外，生球的抗壓強度及落下強度也是影響生球質(zhì)量的兩個重要因素。

通常采用的造球設備有圓盤造球機和圓筒造球機。圓盤造球機的圓盤上裝有噴水裝置及刮料板等裝置，設備帶有一定的傾角，保證合格生球可以排除到下一道工序，其特點是不同粒徑的球沿著不同的軌道運行，按大小分級，使得合格球團自動排出，造球所需物料與排出的生球量相當;圓筒造球機內(nèi)裝有刮刀及噴水裝置，粘結在筒壁上的物料被刮下時通常已經(jīng)為塊狀，在圓筒中滾動時很快成球，加速了造球速度。圓筒造球的生球粒徑不均勻，也不能實現(xiàn)分級，成球通過造球筒端部的網(wǎng)篩出球，不合格粒徑的重新在筒內(nèi)造球，循環(huán)負荷比較大，通常在100% ～400%之間。實際生產(chǎn)中根據(jù)工藝特點及產(chǎn)能等來選擇使用造球機的形式。

2 SBSTM系統(tǒng)工藝特性

Outotec 的SBSTM鋼帶球團技術是20 世紀80年代末期在奧圖昆普托尼奧工廠為使用鉻鐵精礦冶煉而研發(fā)的，其工藝的關鍵體現(xiàn)在鉻鐵礦的研磨、過濾、成球、固結、冷卻等特性上，系統(tǒng)分為供配料系統(tǒng)、研磨系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、造球系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、成品處理區(qū)及公輔系統(tǒng)等。

3 SBSTM造球工藝設備及特點

球磨機將鉻鐵礦研磨為濃度70% ～72%，其中物料粒度200 目以下比例為78% ～82%的泥漿，泥漿再經(jīng)陶瓷過濾機過濾成為含水量7% ～9%的濾餅，存貯在濾餅倉。

濾餅、焦粉、除塵灰及膨潤土通過下料系統(tǒng)初步混合后進入EIRICH 強力混合機攪拌，其中鉻鐵礦濾餅約占混合物料的98%，配料中除塵灰為球團工藝除塵器收集的粉塵，作為生球團的循環(huán)利用材料;焦粉用于調(diào)整爐料內(nèi)的固定碳含量;膨潤土用作燒結過程中的粘合劑。配料及調(diào)節(jié)主要由主控室進行操控，也可以現(xiàn)場操作執(zhí)行。

強力混合機由帶液壓可調(diào)排料口的旋轉混合盤和兩個旋轉攪拌器組成，并配有稱重系統(tǒng)，用于控制原料的攪拌時間和料位;旋轉盤位于稱重傳感器上，控制混合效率，能夠使混合料混合得非常均勻，從而滿足焙燒爐所用的鉻礦球團(球團直徑很小12mm)的造球工藝要求;強力混合器內(nèi)的加水裝置用來精確調(diào)整混合物料的含水量，因此，這就需要過濾機生產(chǎn)出的濾餅含水量要小于混合物料的含水量。采用混合器攪拌的造球工藝使得物料在進入到造球機前就已經(jīng)達到含水量要求，這種方法具有節(jié)省造球時間、保證造球產(chǎn)量、更好的控制造球質(zhì)量及過程等優(yōu)點。

造球設備采用圓筒造球機，混合后物料進入到造球機造球，粘附在筒內(nèi)的橡膠上，通過圓筒轉動，物料因重力作用成塊落下，橡膠與筒壁之間采用螺栓隔段連接，這種結構有利于物料從橡膠上脫落;生球在造球機尾部下落到輥軸篩進行篩分處理，篩分后2/3 的生球返回到造球機進行重新造球，這部分返回的不合格生球團在正常運行時，循環(huán)利用負荷是混合機供應新料的2 ～3 倍，圓筒造球機造球合格的生球，經(jīng)焙燒后的球團性能好，硬度高強度大;同時采用圓筒造球機可以緩解系統(tǒng)供料壓力，如果供料系統(tǒng)中出現(xiàn)問題，造球系統(tǒng)仍然可以獨立運行，從而保證焙燒爐在一定的時間內(nèi)正常運轉。

圖1 圓筒造球機

4 SMSTM焙燒系統(tǒng)

SMSTM焙燒爐屬于帶式焙燒的一種，其輸送設備為鋼帶，由預制不銹鋼制成。鋼帶帶有側冷裝置，通過液壓驅(qū)動在滑軌上運行帶動生球在爐內(nèi)運動。

焙燒爐為多室結構，分為干燥、加熱、焙燒及冷卻四個區(qū)域。爐子通過設置在下部的風箱把冷卻空氣引入到冷卻區(qū)的球團料層，而冷卻區(qū)的煙氣會通過管道進入到加熱區(qū)和干燥區(qū)，實現(xiàn)煙氣余熱利用;爐子各區(qū)及煙道出口與氣體凈化系統(tǒng)連接，爐子中的煙塵通過爐子壓力調(diào)整，隨煙氣進入到氣體凈化器中，通過自身的結構特點和工作原理實現(xiàn)了除塵。

入爐的生球團底部敷設一定厚度的合格成品球團作為鋪底料，在運行期間，鋪底料的厚度及生球團的料層高度是固定的;而生球相對于運行的鋼帶也是靜止不動的，不會因為升溫過程中球團本身的強度變化造成球與球之間的相對運動而產(chǎn)生粉末，這種工藝的主要特點是焙燒工藝能耗低、產(chǎn)量較大、成球率高、設備運行安全可靠。

5 結論

SBSTM圓筒造球系統(tǒng)與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)中所采用的圓盤造球機相比具有很多優(yōu)勢:首先采用圓筒造球機工藝布置簡潔、流暢，占用空間小;其次經(jīng)過芬蘭Tornio 工廠多年生產(chǎn)實踐證明，采用圓筒造球機維修費用要遠小于圓盤造球機;給料量對生球質(zhì)量影響小，而圓盤給料機則對給料量非常敏感。圓筒造球機生產(chǎn)的球團硬度比圓盤給料機要高。還有比較重要的一點是:SBSTM圓筒造球工藝的不合格生球往復再循環(huán)的造球方式，可以得到更高硬度和強度的球團，值得其他生產(chǎn)球團工藝借鑒和使用。

［1］劉楊發(fā)，龔方泉.球團生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)［J］.江西冶金，1997(5).

［2］張一敏. 球團理論與工藝［M］. 北京:冶金工業(yè)出版社，1997－10－1.

［3］朱德慶，仉宏亮，潘建.鉻鐵粉礦球團燒結新工藝及固結機理研究［J］.金屬礦山，2010(5).

［4］朱德慶，李建，范曉慧，潘建，何奧平.鉻鐵礦粉造塊方法綜述［J］.燒結球團，2004(2).