焙烧系统影响球团矿质量因素分析

朱德俊刘杨曾建

（鞍钢集团矿业公司弓长岭矿业公司，辽阳 111007）

摘 要 本文是对焙烧系统中对球团质量有影响的因素，从返料系统的影响、焙烧温度控制的影响、回转窑内煤粉的燃烧以及三大主机运行机速之间的关系影响球团质量的各种因素的综合分析。

关键词 干返料球团矿质量温度控制煤粉燃烧三机速度

Effect of Roasting System of Pellet Quality

Factor Analysis

Zhu Dejun Liu Yang Zeng Jian

（Ansteel Mineral Industry Company Gongchangling Mineral Industry Company，Liaoyang，111007）

Abstract This article is on the roasting system on pellet quality influence factors, from the material return system influence, roasting effect of temperature control of rotary kiln,pulverized coal combustion and the three host machine running speed influences the relationship between quality of pellets of various factors.

Key words stem back to feed, pellet quality, temperature control, pulverized coal combustion, three machine speed

1 干返料系统的影响

1.1干返料对产量的影响

干返料系统由L8-1、 L9-1 、L8-2 、L9-2组成，L8-2、 L9-2在链篦机头有8个灰箱，内有返料红球温度高，干燥预热过程均已完成，直接进入东、西斗提到回转窑进行焙烧，较原来的直接返入原料造球系统时，返料皮带受损率降低，且成品球的产量提高。

1.2干返料的粒度不够导致生球性质变差

L8-1 、L9-1干返料直接与生球返料进入造球系统。而L8-1 、L9-1返料是导致生球的致密性变差的主要原因，生球越致密则生球的爆裂温度就越低,因细粒原料构成的球，其内部毛细管孔径非常细小，水分迁移速度慢，易形成干壳，内部蒸汽扩散阻力也大，因此，必须在较低温度下进行干燥，但是由于细粒原料构成的生球，干燥后其球强度好，在球团生产中，干燥强度非常重要，往往用细粒原料造球通过添加黏结剂来提高生球的爆裂温度，黏结剂的最大作用就是提高生球的强度和生球的爆裂温度。

朱德俊，男，学士，工程师，zdjpellet@163.com

刘杨，男，学士，工程师，moujindao@yahoo.com.cn

曾建，男，学士，工程师，zjpellet@163.com焙烧系统影响球团矿质量因素分析

2 焙烧系统的温度控制

焙烧系统中温度的控制主要是热平衡和风平衡的控制，各段的热平衡就是各段热能分配的比例和利用效率，风量的分配是各段热量需求的体现，热平衡是靠风平衡来实现的，掌握热平衡是找出增加产量和降低能耗的有效途径。我厂由于链篦机生产能力较大导致其温度控制较困难。如果球团矿产量过高，温度控制波动多，则生球易产生爆裂，干抗下降，易导致回转窑内结圈，不利于稳定生产。为控制好温度，提高球团矿产量，加强对链篦机-回转窑系统、料层、加热曲线及其透气性的研究，生产操作能否按照给定参数运行，对风温和风量的控制是否正确是球团工艺的关键环节。

2.1链篦机各段的热工参数

鼓干段和抽干段的热工参数主要在于干燥，鼓干段干燥温度一般在250℃，抽风干燥段温度控制在低于生球的爆裂温度以下，鼓风干燥段干燥风速一般控制在1～1.5m/s，保证球层内无过湿层，脱水度占生球水分的10%～20%，抽风干燥段干燥风速一般控制在1.5～2m/s，保证上层球的水分脱完，脱水度占生球水分的70%～80%，预热段的干燥温度在600℃以上主要的脱去10%左右水分底层，并对生球焙烧化学变化预热准备，各段风速过高，带来的热量多，温度过燥的时间就越短，干燥的速度越快，生球水分汽化速度越快，在球的表面易形成干燥外壳，内部水分迁移速度慢，生球易裂纹、爆裂，因此温度控制必须严格按照热工制度操作。

2.2料层厚度对干燥过程的影响

生球抽风干燥时，下层生球水蒸气冷凝程度取决于球层厚度，球层越厚水蒸气冷凝越严重，从而降低了下层球的爆裂温度，另外在同样的干燥速度下，球层越厚干燥速度降低，但生球球层过低，不利于热能的利用，我厂的料层厚度一般都控制在180～200mm，即不能引起过湿也利于干燥速度和热能利用。

2.3回转窑内的温度控制

回转窑是系统的热量中心，热量的来源和交换都在回转窑内进行，窑内温度的高低是决定球团焙烧的重要条件，决定窑内温度的高低的最基本因素是煤粉燃烧时燃烧产物达到的温度，在实际条件下的燃烧温度与煤粉种类、煤粉成分、燃烧条件、传热条件及燃煤量等各方面的因素有关系，决定于煤粉燃烧过程中热量的收支平衡。影响火焰温度的主要因素：燃料的发热量，燃料和一次空气的温度，二次空气的温度，火焰向四周传递的热量，机械和化学不完全燃烧，过剩空气系数影响化学不完全燃烧，但更重要的是影响着废气量V n的大小，而我厂窑、煤已固定，这要求主控操作根据用煤控制过剩空气量，使“风煤配合”适当。

3 煤粉燃烧的影响

煤粉在窑内燃烧，形成高温涡流扩散型火焰，一般可达1600～1700℃，放出大量热量，而粒度是影响这一燃烧的重要因素，我厂的煤粉粒度一般是-200目（-0.074mm）筛下粒度大于80%，煤粉颗粒的粒度大时造成煤粉在燃烧时干燥的时间长，火头延长，窑内煤粉与空气混合不充分，窑内火头不明亮，存有大量的机械和化学不完全燃烧，而要保证窑内的焙烧温度，需要加大喷煤量，随着喷煤量的增大，重复上述燃烧的过程，形成恶性循环，最严重的时候喷煤量达到8t/h，才能满足窑内的燃烧温度。

煤粉颗粒粒度达不到回转窑燃烧要求，造成窑内气氛不好，窑内结圈严重，影响球团矿的产量和质量。年修时更换磨损的分离器叶片及磨穿的分离器内锥管，排除分离器驱动装置故障，正常运行后，其磨煤粒度效果与年修前无明显提高，因此对制煤参数进行反复调试，调整一次风量，调整下煤量，磨机出口温度，磨辊压力等工艺参数，其煤粉粒度明显提高到85%（筛下粒度），且两种状态下的磨煤使用的电耗没有差别，而窑内燃烧的良好，燃煤单耗大大降低，从今年的5月下旬到现在窑内还没有存在结圈现象，焙烧形成的窑皮保护良好，窑内的温度稳定，焙烧的球团质量也有很大提高。

第八届（2011）中国钢铁年会论文集

4 三大主机机速的影响

影响主机速度的主要因素是原料造球成球速度，链箅机—回转窑系统是目前大型球团厂应用比较普遍的球团工艺设备，我厂实际的生产能力已经超过了200万吨。在重的生产任务面前，为了更好保质保量的完成生产任务，我们做到稳定三大主机速度，整体调节，单独控制，稳定三大主机速度，整体调节是指在保证链箅机箅床上料层厚度稳定，回转窑高填充率的前提下，针对不同的生球量来调节链箅机、回转窑及环冷机的速度，则回转窑的驱动电机和造球台数的运转要求同步,使三大主机能协调运转；单独控制就是在生球量发生改变时，按照工艺流程，先后单独调节链箅机、回转窑及环冷机的机速，完成三大机速变化时的合理过度。

链箅机的作用是完成对生球的干燥、脱水及预热工作，为球团矿进入回转窑进行焙烧做准备。生球的升温速度对球团矿质量有重大的影响，升温过快会使磁铁矿氧化不完全，球团矿产生双层结构，升温过慢又会使生产率下降，链箅机的机速是决定生球升温速度的一个重要因素，因此要合理控制链箅机的机速，而链箅机的机速可根据料层厚度来控制，也是原料造球成球的速度来控制。

球团矿在窑内的运动速度，决定着球团矿在窑内的焙烧时间，因此可以在操作中，一方面根据窑内温度高低，球团矿烧成情况来控制球团矿在窑内的停留时间，另一方面还要根据链箅机的速度来控制窑速，这样控制回转窑的速度即能保证回转窑内成品球的质量，还能很好地控制球团矿的运动速度，避免回转窑内填充率过大，造成回转窑动力系统的过载损坏。

5 结语

总的来说，通过对焙烧系统的影响球团矿质量的各种因素分析，可以使三大主机控制更合理，生产更稳定，因为焙烧系统渗透到了球团生产的各个方面，而且三大主机机械部件多，负载大，采用最合理的热工制度、慢机速、慢窑速，降低设备的机械损耗；同时也可以增加球团焙烧时间，降低焙烧温度，达到提高球团质量，节约燃料消耗，降低生产成本的目的。

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