论文部分内容阅读
摘 要：本公司球团生产线采用Φ4×30米回转窑煅烧球团矿，设计产能3600吨/天。自2007年投产以来，回转窑结圈频繁，每月进行清理窑皮，产能维持在3800吨/左右，能耗较高，质量不稳定。通过几年的工艺摸索、装备改造，产能提高，4200吨/天，结圈周期达到6个月以上，质量较为稳定，有效降低了球团矿费用。
关键词：结圈控制；球团矿产能提高；装备改造
1 回转窑结圈原因分析
生产过程中工艺操作不当：上料量不稳定、忽大忽小，造成回转窑温度难以控制；生球干燥效果差，生球爆裂，粉料较多进入回转窑容易结圈；产能过高，为保全质量，回转窑燃烧器温度控制过高，氧化鐵与物料中的杂质硅进行反应形成液相，粘附物料进行结圈。工艺装备设计不合理：燃烧器火焰不易调整局部高温，造成回转窑结圈；燃烧器设计安装存在缺陷，火焰栽头直接对准物料煅烧；回转窑窑尾通风不畅。
2 工艺装备改造
2.1 回转窑燃烧器系统改造
改造前燃烧器系统设备及工艺情况：燃烧器原设计为4通道燃气烧嘴，在生产使用过程中煤气供气时有不稳定现象，与煤粉混合煅烧时，火焰难以控制；火焰发散无力，调节旋流风、直流风效果不明显；回转窑内易产生局部高温，造成窑皮结圈现象严重；火焰发散后容易对耐火材料进行冲刷，造成耐火材料使用周期缩短；球团矿质量不稳定合格率偏低等；工艺能耗较高。
燃烧器改造方案：根据产能提高至4200吨/天，所需风、煤、气量由设计院进行设计燃烧器，；燃烧器中心安装位置与窑中心线一致，打破以往常规燃烧器安装偏向料面方式；改造提高助燃风机放量、风压。
改造后的效果：改造后现场实际使用效果较好，燃烧器火焰形状明显便于控制操作；回转窑内高温区明显延长，避免火焰集中高温；回转窑结圈现象基本可控；能耗有效降低。
2.2 回转窑改善通风改造
改造前装备情况及工艺情况：回转窑窑尾缩口是回转窑工艺控制重要点，缩口直径尺寸的大小直接影响工艺生产，原设计尺寸为Φ2.7m；回转窑内通风不畅，火焰短局部容易产生高温，回转窑容易产生节圈现象；窑尾溜槽堆积物料较多，在高温情况下两侧的耐材上容易粘接粉料，影响回转窑通风。
改造方案：为提高球团矿产能，需提高回转窑通风情况，制约回转窑通风关键在于窑尾缩口，通过几年的探索及试验，将回转窑窑尾缩口定在2.8m，既能满足提高产能需求，又能确保现场装备正常使用；窑尾溜槽深入回转窑内的尺寸在窑尾不漏料的情况下尽量缩短，靠近窑尾缩口；溜槽上砌筑的耐材厚度尽量缩小，可有效提高通风效果。改造后的效果：回转窑内通风情况明显提高；火焰形状拉长，避免集中高温区；窑头二次风利用明显提高；质量明显提高。
3 工艺控制规范及参数调整
燃烧器工艺控制：每班对燃烧器火焰长度进行调整2次，有利于控制回转窑窑皮的增长，避免长时间某个部位产生高温助长窑皮而形成节圈现象；燃烧器火焰高温区温度由原来的1200度，降低到1100度。
造球生球控制：造球工艺优化，对球盘倾角、转速、给料量、加水点、给料点、膨润土配比进行实验，调节加水点和给料点，增大球盘倾角、转速、给料量参数，降低膨润土配比，优化造球工艺。加水装置改造，根据造球原则“滴水成球、雾水长大、无水压紧”，将给料区的滴水点改到物料落点下方，将水滴从1mm的孔中细化并成线性分布，确保物料一到球盘，就被湿润成球；在长球区采用高压雾化喷头，使母球加速成球；辊筛进行调整，使生球粒度控制在8mm～16mm之间，有利用生球的烘干、氧化及煅烧。
回转窑煅烧过程中的填充率与转速有关，当回转窑的填充率较大，转速较慢的时候，物料在窑内的停留时间长，有利于物料混合以及炽热气流。这些参数直接影响着回转窑内物料运动速度以及煅烧过程。为提高球团矿抗压强度指标，通过现场多年工艺摸索，有意识的降低回转窑转速，适当延长球团矿在回转窑内的煅烧时间，有利于球团矿强度提高质量稳定。
在提高产能确保质量的情况下，需根据现场实际情况摸索自身合适的工艺控制参数。见下表回转窑转速与质量的关系表。
4 结论
我球团厂通过以上的工艺控制及装备改造，球团回转窑结圈现象明显得到控制；球团矿产能超出设计能力20%；球团矿抗压强度提高10%，能耗降低5%左右；回转窑结圈现象控制在180天以上。只要在生产实践中不断的创新、研究，解决生产现场实际问题，就能有效解决生产中的瓶颈，为企业的发展提供长足动力。
参考文献
[1]王津平；烧结矿矿物组成与结构对其强度的影响[J]；包钢科技；1999年04期
[2]柏京波；罗果萍；郝志忠；邬虎林；；氟对白云鄂博铁精矿烧结基础特性影响的研究[J]；内蒙古科技大学学报；2008年01期
[3]何惠娟；煤中矿物质在弱还原气氛中加热时的行为特性研究[J]；动力工程；1991年04期
[4]修洪雨，黄镇宇，张堃，周俊虎，岑可法；CaO对煤灰主要成分熔融特性的影响[J]；电站系统工程；2005年02期
[5]梁文阁，陈广志，刘淑桂；回转炉还原攀矿钠化球团的结圈机理[J]；钢铁钒钛；1984年01期
关键词：结圈控制；球团矿产能提高；装备改造
1 回转窑结圈原因分析
生产过程中工艺操作不当：上料量不稳定、忽大忽小，造成回转窑温度难以控制；生球干燥效果差，生球爆裂，粉料较多进入回转窑容易结圈；产能过高，为保全质量，回转窑燃烧器温度控制过高，氧化鐵与物料中的杂质硅进行反应形成液相，粘附物料进行结圈。工艺装备设计不合理：燃烧器火焰不易调整局部高温，造成回转窑结圈；燃烧器设计安装存在缺陷，火焰栽头直接对准物料煅烧；回转窑窑尾通风不畅。
2 工艺装备改造
2.1 回转窑燃烧器系统改造
改造前燃烧器系统设备及工艺情况：燃烧器原设计为4通道燃气烧嘴，在生产使用过程中煤气供气时有不稳定现象，与煤粉混合煅烧时，火焰难以控制；火焰发散无力，调节旋流风、直流风效果不明显；回转窑内易产生局部高温，造成窑皮结圈现象严重；火焰发散后容易对耐火材料进行冲刷，造成耐火材料使用周期缩短；球团矿质量不稳定合格率偏低等；工艺能耗较高。
燃烧器改造方案：根据产能提高至4200吨/天，所需风、煤、气量由设计院进行设计燃烧器，；燃烧器中心安装位置与窑中心线一致，打破以往常规燃烧器安装偏向料面方式；改造提高助燃风机放量、风压。
改造后的效果：改造后现场实际使用效果较好，燃烧器火焰形状明显便于控制操作；回转窑内高温区明显延长，避免火焰集中高温；回转窑结圈现象基本可控；能耗有效降低。
2.2 回转窑改善通风改造
改造前装备情况及工艺情况：回转窑窑尾缩口是回转窑工艺控制重要点，缩口直径尺寸的大小直接影响工艺生产，原设计尺寸为Φ2.7m；回转窑内通风不畅，火焰短局部容易产生高温，回转窑容易产生节圈现象；窑尾溜槽堆积物料较多，在高温情况下两侧的耐材上容易粘接粉料，影响回转窑通风。
改造方案：为提高球团矿产能，需提高回转窑通风情况，制约回转窑通风关键在于窑尾缩口，通过几年的探索及试验，将回转窑窑尾缩口定在2.8m，既能满足提高产能需求，又能确保现场装备正常使用；窑尾溜槽深入回转窑内的尺寸在窑尾不漏料的情况下尽量缩短，靠近窑尾缩口；溜槽上砌筑的耐材厚度尽量缩小，可有效提高通风效果。改造后的效果：回转窑内通风情况明显提高；火焰形状拉长，避免集中高温区；窑头二次风利用明显提高；质量明显提高。
3 工艺控制规范及参数调整
燃烧器工艺控制：每班对燃烧器火焰长度进行调整2次，有利于控制回转窑窑皮的增长，避免长时间某个部位产生高温助长窑皮而形成节圈现象；燃烧器火焰高温区温度由原来的1200度，降低到1100度。
造球生球控制：造球工艺优化，对球盘倾角、转速、给料量、加水点、给料点、膨润土配比进行实验，调节加水点和给料点，增大球盘倾角、转速、给料量参数，降低膨润土配比，优化造球工艺。加水装置改造，根据造球原则“滴水成球、雾水长大、无水压紧”，将给料区的滴水点改到物料落点下方，将水滴从1mm的孔中细化并成线性分布，确保物料一到球盘，就被湿润成球；在长球区采用高压雾化喷头，使母球加速成球；辊筛进行调整，使生球粒度控制在8mm～16mm之间，有利用生球的烘干、氧化及煅烧。
回转窑煅烧过程中的填充率与转速有关，当回转窑的填充率较大，转速较慢的时候，物料在窑内的停留时间长，有利于物料混合以及炽热气流。这些参数直接影响着回转窑内物料运动速度以及煅烧过程。为提高球团矿抗压强度指标，通过现场多年工艺摸索，有意识的降低回转窑转速，适当延长球团矿在回转窑内的煅烧时间，有利于球团矿强度提高质量稳定。
在提高产能确保质量的情况下，需根据现场实际情况摸索自身合适的工艺控制参数。见下表回转窑转速与质量的关系表。
4 结论
我球团厂通过以上的工艺控制及装备改造，球团回转窑结圈现象明显得到控制；球团矿产能超出设计能力20%；球团矿抗压强度提高10%，能耗降低5%左右；回转窑结圈现象控制在180天以上。只要在生产实践中不断的创新、研究，解决生产现场实际问题，就能有效解决生产中的瓶颈，为企业的发展提供长足动力。
参考文献
[1]王津平；烧结矿矿物组成与结构对其强度的影响[J]；包钢科技；1999年04期
[2]柏京波；罗果萍；郝志忠；邬虎林；；氟对白云鄂博铁精矿烧结基础特性影响的研究[J]；内蒙古科技大学学报；2008年01期
[3]何惠娟；煤中矿物质在弱还原气氛中加热时的行为特性研究[J]；动力工程；1991年04期
[4]修洪雨，黄镇宇，张堃，周俊虎，岑可法；CaO对煤灰主要成分熔融特性的影响[J]；电站系统工程；2005年02期
[5]梁文阁，陈广志，刘淑桂；回转炉还原攀矿钠化球团的结圈机理[J]；钢铁钒钛；1984年01期