CN116590520A - 一种新型球团焙烧工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型球团焙烧工艺，合格的生球进入生球布料系统；在箅床上先铺设底边料，再铺生球；铺好的生球进入鼓风干燥段；来自鼓风干燥段中的球团采用来自链式焙烧机焙烧后段及均热段风箱内～350℃回收热废气，经回热风机引入抽风干燥段上罩对料层进行干燥；来自抽风干燥段的球团进入到预热段；经过预热的球团进入焙烧段；经过焙烧后的球团料层进入均热段后，使料层不同高度的球团都保持在均衡的温度状态下，并进入冷却段。本发明节约用地，能源利用率高，设备轻便减少初始以及运行维护费用，减少回转窑以及环冷机耐火材料的使用量，提高生产线作业率，本工艺取消回转窑、环冷机及其附属设备，可以节约建设投资。
Description
技术领域
本发明涉及球团焙烧技术领域，尤其涉及一种新型球团焙烧工艺。
背景技术
目前，球团生产工艺主要有：链箅机-回转窑-环冷机球团工艺、带式焙烧机球团工艺及竖炉球团工艺，由于竖炉球团工艺规模小、污染严重等问题，我国已逐渐淘汰该工艺。
现有技术的缺陷和不足：
(1)链箅机-回转窑-环冷机球团工艺：生产主线设备多；占地大；系统热损失大；回转窑易结圈；耐火材料使用寿命短。
(2)带式焙烧机球团工艺：主机设备重，耐热金属使用量大，初始投资高；产能低于200万吨/年时，单位投资强度高。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种新型球团焙烧工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种新型球团焙烧工艺，包括以下步骤：
A.合格的生球进入生球布料系统；
B.在箅床上先铺设底边料，再铺生球；
C.铺好的生球进入鼓风干燥段；
D.来自鼓风干燥段中的球团采用来自链式焙烧机焙烧后段及均热段风箱内～350℃回收热废气，经回热风机引入抽风干燥段上罩对料层进行干燥，使生球脱水、干燥，并可以承受预热段700℃以上温度；
E.来自抽风干燥段的球团进入到预热段，球团内化学水及碳酸盐分解及氧化反应，主要热源为来自链式焙烧机冷却1段>大于1000℃热废气，并在预热段前部兑入部分来自回热风机～400℃热气流，以及预热段上罩所设置燃烧器的燃烧供热，使生球得到预热并具备一定强度，并进入焙烧段经受>1200℃的焙烧硬化；
F.经过预热的球团进入焙烧段，经受燃烧器供热所形成的～1200℃焙烧气氛并进行硬化固结；燃烧器燃烧所需助燃风由助燃风机所提供的一次环境空气和来自链式焙烧机冷却1段的二次回热风所组成；经过焙烧后的球团达到所需强度；
G.经过焙烧后的球团料层进入均热段后，球团料层在抽风处理下由冷却1段上罩的>1000℃回热风对料层进行持续的温度均化，使料层不同高度的球团都保持在均衡的温度状态下，并进入冷却段；
H.来自均热段的球团采用冷却风机将环境风引入风箱并穿透球团料层，对经过焙烧的高温球团进行冷却换热，换热后～1000℃热风通过上罩及管道分别被送往均热段、焙烧段、预热段；
I.来自冷却1段的球团对经过球团料层进行继续冷却，将球团冷却至不超过120℃后经卸料被运往筛分工序，经过换热后温度约为250℃的热风从上罩被鼓干风机鼓入鼓风干燥段用于生球干燥；
J.卸料。
进一步的，生球在鼓风干燥段内用～250℃的干燥气流进行干燥，除去生球附着水，同时可以避免下部生球过湿。
进一步的，鼓风干燥用热气流来自链式焙烧机冷却2段通过风机和管路系统送往鼓风干燥段，并在回热风管路上设冷风调节阀；经过料层干燥后的废气，由除尘器除尘后通过风机经主烟囱排入大气。
进一步的，将鼓干风机出口热风补到布袋除尘器进口管道，并用阀门控制，当鼓风干燥段上部炉罩废气温度低于露点温度时自动兑入热风，使其保证在露点温度以上。
本发明的有益效果：
同样生产规模比较，本工艺较链回环球团工艺，主系统可以节约用地约40％，配套厂房高度可以降低约6米，由于系统流程短，减少热损失，本工艺可以节约用地，能源利用率高，设备轻便减少初始以及运行维护费用，减少回转窑以及环冷机耐火材料的使用量，提高生产线作业率，本工艺取消回转窑、环冷机及其附属设备，可以节约建设投资。
本工艺与台车式焙烧机球团工艺比较，由于本工艺设备耐热件比台车式焙烧机重量轻70％左右，设备投资以及土建投资较台车式球团工艺优势明显，本工艺设备检修方便快捷，维修费用低。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1的局部放大视图一；
图3是图1的局部放大视图二；
图4是图1的局部放大视图三；
图5是箅床结构示意图。
其中：1、生球胶带机；2、宽胶带机；3、辊式布料器；4、箅床；5、散料收集斗；6、散料胶带机；7、底边料胶带机；8、底边料矿槽；9、底边料下料溜槽；10、棒条阀；11、扇形阀；12、鼓风干燥段上罩；13、抽风干燥段上罩；14、预热及焙烧段上罩；15、均热段上罩；16、冷却1段上罩；17、冷却2段上罩；18、密封风箱；19、管道一；20、鼓干风机；21、罩除尘器；22、炉罩风机；23、烟囱；24、回热风主管；25、管道二；26、兑热风阀；27、回热风机；28、管道三；29、管道四；30、主电除尘器；31、主抽风机；32、脱硫脱硝系统；33、气力输送装置；34、燃烧器；35、冷却风机；36、双层卸灰阀；37、灰箱；38、散料胶带机；39、成品胶带机；40、电液动三通分料器；41、卸料斗；42、电动给料闸门；43、尾部打水装置；44、箅床主体；45、箅床侧挡板。
具体实施方式
下面结合附图1-5对本发明的具体实施方式作进一步说明。
一种新型球团焙烧工艺，包括以下步骤：
A.合格的生球进入生球布料系统；
B.在箅床上先铺设底边料，再铺生球；
C.铺好的生球进入鼓风干燥段；
D.来自鼓风干燥段中的球团采用来自链式焙烧机焙烧后段及均热段风箱内～350℃回收热废气，经回热风机引入抽风干燥段上罩对料层进行干燥，使生球脱水、干燥，并可以承受预热段700℃以上温度；
E.来自抽风干燥段的球团进入到预热段，球团内化学水及碳酸盐分解及氧化反应，主要热源为来自链式焙烧机冷却1段>大于1000℃热废气，并在预热段前部兑入部分来自回热风机～400℃热气流，以及预热段上罩所设置燃烧器的燃烧供热，使生球得到预热并具备一定强度，并进入焙烧段经受>1200℃的焙烧硬化；
F.经过预热的球团进入焙烧段，经受燃烧器供热所形成的～1200℃焙烧气氛并进行硬化固结；燃烧器燃烧所需助燃风由助燃风机所提供的一次环境空气和来自链式焙烧机冷却1段的二次回热风所组成；经过焙烧后的球团达到所需强度；
G.经过焙烧后的球团料层进入均热段后，球团料层在抽风处理下由冷却1段上罩的>1000℃回热风对料层进行持续的温度均化，使料层不同高度的球团都保持在均衡的温度状态下，并进入冷却段；
H.来自均热段的球团采用冷却风机将环境风引入风箱并穿透球团料层，对经过焙烧的高温球团进行冷却换热，换热后～1000℃热风通过上罩及管道分别被送往均热段、焙烧段、预热段；
I.来自冷却1段的球团对经过球团料层进行继续冷却，将球团冷却至不超过120℃后经卸料被运往筛分工序，经过换热后温度约为250℃的热风从上罩被鼓干风机鼓入鼓风干燥段用于生球干燥；
J.卸料。
生球在鼓风干燥段内用～250℃的干燥气流进行干燥，除去生球附着水，同时可以避免下部生球过湿。鼓风干燥用热气流来自链式焙烧机冷却2段通过风机和管路系统送往鼓风干燥段，并在回热风管路上设冷风调节阀；经过料层干燥后的废气，由除尘器除尘后通过风机经主烟囱排入大气。将鼓干风机出口热风补到布袋除尘器进口管道，并用阀门控制，当鼓风干燥段上部炉罩废气温度低于露点温度时自动兑入热风，使其保证在露点温度以上。
在链式焙烧机上，生球完成从干燥到冷却的整个热工过程，冷却后温度低于120℃的球团矿进入卸料斗，卸料斗设计有2个出料口，一用一备，卸料设备采用电机振动给料机，控制连续均匀给料。
冷却的成品球团矿通过胶带机运往成品筛分室。为了防止事故状态下红球烧输送带，在胶带机上设有红外检温和紧急事故喷水装置，温度超标时自动喷水。
一种新型球团焙烧设备，包括链式焙烧机、生球布料系统、铺底边料系统、球团回热风罩组、热风循环系统、排料系统和灰尘散料回收系统；链式焙烧机的进料端设置有生球布料系统、铺底边料系统，链式焙烧机的顶部连接有球团回热风罩组，链式焙烧机的底部安装有灰尘散料回收系统，链式焙烧机的排料端设置有排料系统，热风循环系统分别与球团回热风罩组、工艺风箱连接。
链式焙烧机包括箅床4、密封风箱18、双层卸灰阀36和灰箱37；箅床4包括箅床主体44，箅床主体44的两侧均安装有高度为400-450mm的箅床侧挡板45，在箅床主体44及箅床侧挡板45内铺80-100mm厚度的成品球团矿，其余空间铺生球；若干个密封风箱18位于箅床密封件的下方，并与箅床密封件固定连接，密封风箱18固定安装在机架上；每个密封风箱18的下部两侧均连接有双层卸灰阀36，密封风箱18的正下方安装有灰箱37。箅床密封件与顶部的箅床主体44滑动密封连接。链式焙烧机自进料端至排料端依次设置：鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段、焙烧段、均热段、冷却1段、冷却2段。
球团回热风罩组包括依次连接的鼓风干燥段上罩12、抽风干燥段上罩13、预热及焙烧段上罩14、均热段上罩15、冷却1段上罩16、冷却2段上罩17；回热风主管24通过回热风支管与燃烧室连通，燃烧室内安装有若干个燃烧器34。鼓风干燥段上罩12、抽风干燥段上罩13、预热及焙烧段上罩14、均热段上罩15、冷却1段上罩16、冷却2段上罩17均固定安装在箅床密封件的上方。
生球布料系统包括依次向下方排布的生球胶带机1、宽胶带机2、辊式布料器3、散料收集斗5、散料胶带机6。生球由生球胶带机1运至焙烧室，生球均匀布置在宽胶带机2上，宽胶带机2上生球运至辊式布料器3，合格生球运至箅床4，小于5mm的碎球经散料收集斗5和散料胶带机6运往造球室重新参与造球。
铺底边料系统包括底边料胶带机7、底边料矿槽8，底边料下料溜槽9、棒条阀10和扇形阀11；底边料胶带机7的下方安装有底边料矿槽8，底边料矿槽8的下部连接有底边料下料溜槽9，底边料下料溜槽9上设有棒条阀10、扇形阀11。合格粒度的球团矿由底边料胶带机7运至底边料矿槽8，球团矿自底边料矿槽8经底边料下料溜槽9、棒条阀10、扇形阀11，均匀布到箅床4上。
热风循环系统包括鼓干风机20、鼓干炉罩除尘器21、炉罩风机22、烟囱23、兑热风阀26、回热风机27、主电除尘器30、主抽风机31、脱硫脱硝系统32、气力输送装置33和冷却风机35；鼓风干燥段上罩12、管道五、罩除尘器21、炉罩风机22、烟囱23依次相连，鼓干炉罩除尘器21连接有气力输送装置33，回热风主管24通过管道二25与管道五连接，管道二25上设有兑热风阀26；冷却2段上罩17、管道一19、鼓干风机20、管道六、鼓风干燥段风箱依次相连；抽风干燥段及预热焙烧段低温风箱、管道四29、主电除尘器30、主抽风机31、脱硫脱硝系统32依次相连，主电除尘器30连接有气力输送装置33；预热焙烧段高温风箱及均热段风箱、管道七、回热风机27、管道三28、抽风干燥段上罩13依次相连；冷却风机35、管道八、冷却1段及冷却2段风箱依次相连。
排料系统包括依次向下连接的卸料斗41、电动给料闸门42、成品胶带机39，成品胶带机39上安装有尾部打水装置43，卸料斗41与链式焙烧机包排料端机架连接。
灰尘散料回收系统包括散料胶带机38和电液动三通分料器40；电液动三通分料器40连接在散料胶带机38的下方，电液动三通分料器40的下方与成品胶带机39连接。
来自冷却2段的热风由管道一19及鼓干风机20送至鼓风干燥段风箱，热风自下而上穿过料层，废气由鼓风干燥段上罩12汇集经管道五送至鼓干炉罩除尘器21、炉罩风机22及烟囱23外排。由于该部分废气水份较大，为了保证鼓干炉罩除尘器21内不结露，考虑设置兑热风系统，兑热风系统由引自冷却1段回热风主管24的管道二25及兑热风阀26组成，保证进入鼓干炉罩除尘器21的废气不结露。
来自均热段和预热、焙烧段的热风由回热风机27及管道三28送至抽风干燥段上罩13，热风自上而下穿过料层，废气经管道四29、主电除尘器30、主抽风机31及脱硫脱硝系统32外排，灰尘由气力输送装置33送至配料室。
来自冷却1段热风由回热风主管24送至预热、焙烧段后再由支管分至各个区域。考虑到预热后段及焙烧段需要气氛温度比冷却1段热风高，在支管上设置燃烧器34进行补热，燃烧器34根据预热、焙烧段的工艺要求进行单独控制，保证供热风温度。来自支管的热风自上而下穿过料层，预热段及焙烧前段废气温度较低，已无再利用价值，该部分废气与抽风干燥段废气一并经管道四29、主电除尘器30、主抽风机31及脱硫脱硝系统32外排。焙烧后段废气经管道三28、回热风机27送至抽风干燥段上罩13循环利用。
来自冷却1段热风直接进入到均热段上罩15，该部分热风不需再加热，热风自上而下穿过料层，废气与焙烧后段废气一并经管道三28、回热风机27送至抽风干燥段上罩13循环利用。
冷却1段和冷却2段共用1台冷却风机35，冷风自下而上穿过料层，把球团热量分别带至预热、焙烧段和鼓风干燥段。
链式焙烧机工艺过程产生的散料经双层卸灰阀36及灰箱37，交至散料胶带机38运至成品胶带机39，为了保证灰尘散料交至两条成品胶带机39(一工一备)，散料胶带机38头部漏斗设置电液动三通分料器40，可以适时切换交料关系。
冷却后的球团矿经卸料斗41、电动给料闸门42交至成品胶带机39上，为了防止未完全冷却的球团矿烧坏成品胶带机39，系统在设置尾部打水装置43外，同时设置两条成品胶带机39(一工一备)。
投资比较表(150万吨/年)
同等规模前提下，本发明链式焙烧机较台车式焙烧机设备投资低，土建载荷小，土建投资低；本发明较链回环工艺，可以节省回转窑和环冷机及其附属的设备和土建投资，链式焙烧机厂房高度整体可以降低，节省土建投资。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型球团焙烧工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A.合格的生球进入生球布料系统；
B.在箅床上先铺设底边料，再铺生球；
C.铺好的生球进入鼓风干燥段；
D.来自鼓风干燥段中的球团采用来自链式焙烧机焙烧后段及均热段风箱内～350℃回收热废气，经回热风机引入抽风干燥段上罩对料层进行干燥，使生球脱水、干燥，并可以承受预热段700℃以上温度；
E.来自抽风干燥段的球团进入到预热段，球团内化学水及碳酸盐分解及氧化反应，主要热源为来自链式焙烧机冷却1段>大于1000℃热废气，并在预热段前部兑入部分来自回热风机～400℃热气流，以及预热段上罩所设置燃烧器的燃烧供热，使生球得到预热并具备一定强度，并进入焙烧段经受>1200℃的焙烧硬化；
F.经过预热的球团进入焙烧段，经受燃烧器供热所形成的～1200℃焙烧气氛并进行硬化固结；燃烧器燃烧所需助燃风由助燃风机所提供的一次环境空气和来自链式焙烧机冷却1段的二次回热风所组成；经过焙烧后的球团达到所需强度；
G.经过焙烧后的球团料层进入均热段后，球团料层在抽风处理下由冷却1段上罩的>1000℃回热风对料层进行持续的温度均化，使料层不同高度的球团都保持在均衡的温度状态下，并进入冷却段；
H.来自均热段的球团采用冷却风机将环境风引入风箱并穿透球团料层，对经过焙烧的高温球团进行冷却换热，换热后～1000℃热风通过上罩及管道分别被送往均热段、焙烧段、预热段；
I.来自冷却1段的球团对经过球团料层进行继续冷却，将球团冷却至不超过120℃后经卸料被运往筛分工序，经过换热后温度约为250℃的热风从上罩被鼓干风机鼓入鼓风干燥段用于生球干燥；
J.卸料。
2.根据权利要求1所述的新型球团焙烧工艺，其特征在于，生球在鼓风干燥段内用～250℃的干燥气流进行干燥，除去生球附着水，同时可以避免下部生球过湿。
3.根据权利要求1所述的新型球团焙烧工艺，其特征在于，鼓风干燥用热气流来自链式焙烧机冷却2段通过风机和管路系统送往鼓风干燥段，并在回热风管路上设冷风调节阀；经过料层干燥后的废气，由除尘器除尘后通过风机经主烟囱排入大气。
4.根据权利要求1所述的新型球团焙烧工艺，其特征在于，将鼓干风机出口热风补到布袋除尘器进口管道，并用阀门控制，当鼓风干燥段上部炉罩废气温度低于露点温度时自动兑入热风，使其保证在露点温度以上。
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