SBSTM 鉻礦球團(tuán)生產(chǎn)工藝分析

張淑華

(中冶東方工程技術(shù)有限公司 內(nèi)蒙古包頭014010)

1 前言

造球是球團(tuán)生產(chǎn)中的一個重要生產(chǎn)工序，影響著球團(tuán)的產(chǎn)量和質(zhì)量，其機(jī)理是細(xì)磨物料在造球設(shè)備中潤濕，借助機(jī)械力作用通過擠壓、轉(zhuǎn)動、滾動成球。主要包含成核階段、過渡階段、長成階段。在球團(tuán)生產(chǎn)中，生球在生產(chǎn)工藝中一般要經(jīng)過3 ～6 次轉(zhuǎn)運(yùn)流程，要經(jīng)過下落、球團(tuán)之間及球團(tuán)與設(shè)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(qiáng)度及落下強(qiáng)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(shè)備有圓盤造球機(jī)和圓筒造球機(jī)。圓盤造球機(jī)的圓盤上裝有噴水裝置及刮料板等裝置，設(shè)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(yùn)行，按大小分級，使得合格球團(tuán)自動排出，造球所需物料與排出的生球量相當(dāng);圓筒造球機(jī)內(nèi)裝有刮刀及噴水裝置，粘結(jié)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(fù)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(jī)的形式。

2 SBSTM系統(tǒng)工藝特性

Outotec 的SBSTM鋼帶球團(tuán)技術(shù)是20 世紀(jì)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(guān)鍵體現(xiàn)在鉻鐵礦的研磨、過濾、成球、固結(jié)、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(shè)備及特點

球磨機(jī)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(jī)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(jìn)入EIRICH 強(qiáng)力混合機(jī)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(tuán)工藝除塵器收集的粉塵，作為生球團(tuán)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(jié)過程中的粘合劑。配料及調(diào)節(jié)主要由主控室進(jìn)行操控，也可以現(xiàn)場操作執(zhí)行。

強(qiáng)力混合機(jī)由帶液壓可調(diào)排料口的旋轉(zhuǎn)混合盤和兩個旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(tuán)(球團(tuán)直徑很小12mm)的造球工藝要求;強(qiáng)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(jī)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(jìn)入到造球機(jī)前就已經(jīng)達(dá)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(shè)備采用圓筒造球機(jī)，混合后物料進(jìn)入到造球機(jī)造球，粘附在筒內(nèi)的橡膠上，通過圓筒轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)有利于物料從橡膠上脫落;生球在造球機(jī)尾部下落到輥軸篩進(jìn)行篩分處理，篩分后2/3 的生球返回到造球機(jī)進(jìn)行重新造球，這部分返回的不合格生球團(tuán)在正常運(yùn)行時，循環(huán)利用負(fù)荷是混合機(jī)供應(yīng)新料的2 ～3 倍，圓筒造球機(jī)造球合格的生球，經(jīng)焙燒后的球團(tuán)性能好，硬度高強(qiáng)度大;同時采用圓筒造球機(jī)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(yùn)行，從而保證焙燒爐在一定的時間內(nèi)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 圓筒造球機(jī)

4 SMSTM焙燒系統(tǒng)

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

焙燒爐為多室結(jié)構(gòu)，分為干燥、加熱、焙燒及冷卻四個區(qū)域。爐子通過設(shè)置在下部的風(fēng)箱把冷卻空氣引入到冷卻區(qū)的球團(tuán)料層，而冷卻區(qū)的煙氣會通過管道進(jìn)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(jìn)入到氣體凈化器中，通過自身的結(jié)構(gòu)特點和工作原理實現(xiàn)了除塵。

入爐的生球團(tuán)底部敷設(shè)一定厚度的合格成品球團(tuán)作為鋪底料，在運(yùn)行期間，鋪底料的厚度及生球團(tuán)的料層高度是固定的;而生球相對于運(yùn)行的鋼帶也是靜止不動的，不會因為升溫過程中球團(tuán)本身的強(qiáng)度變化造成球與球之間的相對運(yùn)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(shè)備運(yùn)行安全可靠。

5 結(jié)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(jī)相比具有很多優(yōu)勢:首先采用圓筒造球機(jī)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(jī)維修費(fèi)用要遠(yuǎn)小于圓盤造球機(jī);給料量對生球質(zhì)量影響小，而圓盤給料機(jī)則對給料量非常敏感。圓筒造球機(jī)生產(chǎn)的球團(tuán)硬度比圓盤給料機(jī)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(fù)再循環(huán)的造球方式，可以得到更高硬度和強(qiáng)度的球團(tuán)，值得其他生產(chǎn)球團(tuán)工藝借鑒和使用。

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