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1、球团理论与工艺,主讲：,第一篇 概论,第一章 球团的概念第二章 球团方法分类第三章 烧结矿和球团矿的比较第四章 球团矿目前的发展,球团是人造块状原料的一种方法,是一个将粉状物料变成物理和化学组成能够满足下一步加工要求的过程,第一章球团的概念,一.造块方法分为三类:烧结,球团和压团,二、球团和压团比较,球团和压团相比较具有以下优点:1.适应大规模生产,生产成本低.2.粒度均匀.3.孔隙度高,还原性好.冷强度高,不易于破碎.,第二章 方法分类,三.烧结矿和球团矿比较,原料条件,冶金性能,冶金效果,烧结矿:粒度相对较粗,用球团代替块矿冶炼时，能大幅度提高高炉产量，降低焦比，改善煤气利用率。,球团矿比
2、烧结矿在冶金性能有以下优点:粒度小而均匀,有利于高炉料柱的改善和气流分布。冷态强度高（抗压和抗磨）。铁份高堆密度大，有利于增加高炉料柱的有效重量，增产节焦。还原性好，有利于改善煤气化学能的利用,球团矿:粒度要求细,一般-200目不小于70%,目前全国钢铁行列正加大发展球团矿的速度，2003年全国球团矿的产量己突破3000万吨，明年将再增加58%的生产能力。,四 球团矿目前的发展,第一节 成球的理论基础第二节 生球的干燥机理第三节 球团矿焙烧的理论基础,第二章球团的原理与工艺,2.1 成球的理论基础,成球是将细磨物料加水润湿，在机械力和毛细力的作用下滚动而生成一定粒度的生球叫造球。,造球的原料都
3、是细磨物料及比表面积大，一般造球物料的比表面积15001900cm2/g，具有较大的表面能。,当干燥物个体粒子与水接触时，在电场范围内水分值和干燥颗粒的电荷结合，颗粒表面的过剩能量，放出能量，在颗粒表面形成吸附水。,一、水分在细磨物料中的作用及其形态 1细磨物料中的表面特性 1.1.什么叫成球：1.2.细磨物料表面特征：1.3.吸附水的特性：,1.4.薄膜水的作用：,1.5.毛细水的特性：,当物料继续被润湿，超过分子结合水分时，物料层中出现毛细水，毛细水的形成是靠表面引力的作用，视物料的亲水性而定。当细磨物料的润湿到毛细力阶段时，将水滴周围的颗粒拉向中心，形成小球。,当固体颗粒表面达到最大的吸
4、附水层后，在吸附水周围就形成薄膜水，吸附水和薄膜水组成分子结合力，在外力的作用下，水膜使颗粒与此粘结，这就是细磨物成球后具有强度的原因。,2.细磨物料成球过程：2.1.连续造球过程的三个阶段：,2.1.1.成核阶段：,连续造球大致分为三个阶段及成核阶段、球核长大阶段、生球紧密阶段。,当细磨物料达到最大分子结合水份时，继续加水，在颗粒表面形成水膜，在水膜张力的作用下，颗粒粘结在一起，在机械力的作用和增加水分的情况下，部分空隙的水填充形成连续的水网，当空隙变小，就形成坚实的球核，这个球核就叫母球。,2.1.2.球核长大阶段：,球核（又叫母球）在机械力的作用下，使颗粒彼此靠拢，毛细水使颗粒保持在一起
5、，在滚动过程中，球核被压实，过剩的毛细水被挤在球的表面，过湿的球核在滚动过程中，很容易粘上一层湿度较低的物料，使母球长大。所以，要使母球连续长大，必须连续往球的表面混水，球以成层方式长大。,3.生球紧密阶段：生球长大到粒度符合要求时，就进入紧密阶段，要使生球紧密，必须给予机械压力，此时，应停止加水，让生球中挤出来的多余水，被未被润湿的物料接收。在造球机所产生的滚动和搓动作用下，生球内的颗粒被进一步压实，薄膜水迁移到表面，生球中各颗粒靠毛细水、分子水结合在一起，形成较大的机械强度。,1.原料的性质对成球的影响：,亲水性,二、影响细磨物料成球的因素,原料的性质中，对成球过程有影响的是物料的亲水性和
6、颗粒的形状。,铁矿石的亲水性顺序如下：磁铁矿赤铁矿菱铁矿褐铁矿为了改善成球性，往往填加一些亲水性物质，如：膨润土、消石灰等。,亲水性是指固体颗粒被水润湿的难易程度，通常用接触角来表示。=0完全润湿，90能润湿，90不能润湿，=180完全不润湿。,物料的形状,物料的粒度越细，颗粒的接触表面积越大，生球的强度越高。各种矿物其颗粒形状不同所制出的生球强度是不同，所以针状和片状比立方体和圆体所制成的生球强度更好。,2.粘结剂对成球的影响：,原料的湿度对造球影响很大，若物料太干，劳动环境恶劣，生球长不大；若原料过湿母球易粘结在一起，容易粘在造球机上，使操作困难。此外过湿的生球强度小、塑性大、易变形。,原
7、料的湿度,造球物料填加粘结剂的目的在于改善其成球性和提高生球内的颗粒粘结力，从而提高生球的强度及热稳定性。铁矿石造球的粘结剂主要有：消石灰、膨润土和佩利多。,2.1.粘结剂对成球的主要影响：,、粘结剂均为亲水性好、比表面积大的物质，它们的加入可改善物料的亲水性和比表面积。、粘结剂具有较强的粘结力，可改善物料的连接状况，增大生球的强度。,膨润土,膨润土是一种优质的球团粘结剂，它不仅可以提高生球的落下强度，而且在造球时可调节物料的水分，最为重要的是可以提高生球的爆裂温度。被称为中国球团界的一大贡献。,膨润土主要特性：膨润土主要成分是蒙脱石，蒙脱石主要特性如下：、层状结构；、具有阳粒子交换性；、具有
8、极强的水化性。,3.1.圆盘的倾角与边高圆盘造球机的倾角一般为：4550,3.造球机工艺参数对成球的影响：,造球机的边高是造球机的直径而定，直径越大边高就越大，当直径和倾角都不变时，边高与物料的性质有关，物料越粗、粘度小，盘边高就越高，反之，则低一些。,3.2.圆盘的转速,圆盘造球机的倾角越大，为了提高生球上升的高度，必须提高转速。为了使物料处于良好的滚动状态，造球机有一个最好的转速。,3.3.圆盘造球机的刮板,刮板为了使造球盘保持一定的低料厚度或清理盘面，造球机内必须设置刮板。此外刮板还能控制球料的运动。提高造球机的生产效率和生球强度。,刮板设置原则：、刮板数量应尽量少，以减少造球机的阻力和
9、对盘面的磨损。、有利于增加圆盘的工作面，不能干扰母球长大，只有当母球的形成速度超过长大速度，则应设置刮板，使母球加速长大，小母球在刮板下面通过。、应有一块刮板通过圆盘中心，避免中心集料。、应有一块刮板靠近一边，刮去周边粘料。,3.4.球的大小：,球团矿粒度要求为916。生球尺寸越小生产效率越高，尺寸大，造球时间则长，因而造球机生产效率低。对于生球强度，尺寸小的球比尺寸大的球好。,1、爆裂温度,一、生球的干燥,2.2 生球的干燥机理,爆裂温度是生球干燥时，结构遭到破坏的温度，一般为（400450），结构破坏有两种形式：一种是表面裂纹，另一种是炸裂散开。因此，干燥过程中，应建立适宜的干燥制度，避免
10、这种现象出现。,生球的干燥是在预热焙烧之前的一道工序，其目的使经干燥的球团，能安全承受预热阶段的应力。通常情况下，填有粘结剂的生球含水分较多，温度过高，易导致生球结构破坏，另一方面，会出现生球爆裂。,2、生球干燥的机理：生球干燥过程主要有表面气化和内部扩散。,3、干燥过程的生球的行为,3.1.干燥过程的生球的强度变化,爆裂温度是生球干燥时，结构遭到破坏的温度，一般为（400450），结构破坏有两种形式：一种是表面裂纹，另一种是炸裂散开。因此，干燥过程中，应建立适宜的干燥制度，避免这种现象出现。,生球主要靠毛细力的作用粘结在一起，随干燥过程的进行，水分减少，毛细管收缩，分子粘结力加强，球的强度增
11、加。,3.2.干燥过程爆裂的原因：,3.3.提高爆裂温度的途径：,表面裂纹：随干燥过程进行，生球表里产生温差，从而引起表里的收缩不均匀，中心收缩大，表里收缩小，从而引起表面裂纹。,爆裂：生球干燥由于水分在球内气化，蒸汽通过毛细管扩散到表面，如果供热过多，球内产生的蒸汽就过多，当球内蒸汽压力超过球团表面的抗拉强度时，球就产生爆裂。,为使生球在干燥中不产生爆裂，可采用较低干燥温度和介质流速、降低干燥速度，但干燥速度太低，使干燥时间长、生产效率低，为此在球团工艺设计上，采用提高爆裂温度的措施来强化干燥过程。主要途径有：,填加膨润土等粘结剂，提高爆裂温度。,逐步提高干燥介质的温度和气流速度。,采用抽风
12、和鼓风相结合的干燥工艺。,4、影响生球干燥的因素：,介质的温度高、流速大，则球的干燥速度快，但有一定的限度，否则会引起爆裂，具体值的设定应根据物料特性来设定。,初始湿度越大，水分多生球爆裂温度降低，干燥时间也越长。,生球干燥必须以不发生爆裂为前提，影响干燥速度的因素有：、干燥介质的速度、干燥介质的温度与流速、生球的物料组成与初始湿度，、生球的尺寸与球层的高度。,4.1.干燥介质的温度及速度：,4.2.生球的初始湿度与物料组成的影响：,物料粒度越细，生球越致密，生球爆裂温度就越低。,4.3.球层高度：,球层越厚，水汽冷凝越严重，从而降低了下层生球的爆裂温度，宜采取薄层干燥。但料层太薄，又降低了生
13、产效率。一般不超过300mm。,1.1球团预热：,球团的预热温度为9001000，在预热阶段的反应主要为磁铁矿转变为赤铁矿，发生铁氧化物的结晶和再结晶过程。,一、球团焙烧过程的概述,1、概述：球团焙烧过程可分为干燥、预热、焙烧、均热、冷却5个阶段。,2.3 球团矿焙烧的理论基础,1.2磁铁矿的氧化机理：,球团矿的焙烧主要在氧化气氛中进行，分为两个过程：、氧化阶段及其产物。、结晶重新排列。,4Fe3O4+O26-Fe2O3,-Fe2O3-Fe2O3,200,400,1.3.球团硫的脱除：,球团矿焙烧时在强氧化气氛下进行，对脱硫有利。焙烧过程中一般脱硫率达90%以上。,2、铁矿球团固结的形式：,磁
14、铁矿的固结形式：、Fe2O3微晶界面积；、Fe2O3再结晶面积；、Fe3O4再结晶固结；、渣界面积。,赤铁球团矿的固结形式：主要有晶粒长大和高温再结晶。一般温度超过1300才开始结晶。,3、影响铁精矿、球团矿的焙烧的因素：,3.1.焙烧温度的影响：,、磁铁矿焙烧温度一般在12001500；、赤铁矿焙烧温度一般在1300 1350；从提高产量和质量的角度说，应尽量提高温度，但从设备和动力消耗的角度说，焙烧温度应尽量低，在实际选择中，应兼顾两方面，一般以颗粒形成牢固的粘结为限。,.球团矿的焙烧的质量要求：,无层状结构。断面均衡，充分氧化。强度好，还原性強。,冷却制度是决定球团强度的重要因素，冷却越
15、快，强度越低，一般强度控制在100/min，风冷一般比水冷强度要好，所以，一般不允许水冷。,3.2.加热速度：,加热速度过快，会使磁铁矿氧化不完全，产生双层结构（同心裂纹），降低球团强度，这是由于球团内外温差大，产生不同的膨胀造成，一般加热温度在57120/min，最终应根据实验确定。,3.3.焙烧气氛的影响：氧化气氛,焙烧气氛根据含氧量而定：含氧8%强氧化气氛；含氧4%8%正常氧化气氛；含氧1.5%4%弱氧化气氛；含氧1%1.5%中性气氛；含氧1%还原气氛。,磁铁矿在氧化气氛强的情况下焙烧能得到较好的强度。,赤铁矿焙烧气氛只要不是还原气氛，其它气氛对球的强度影响不大。,3.4.冷却制度的影响
16、：,3.5.精矿粒度的影响：,生球原料粒度越细，所获得的成品球团强度就越好。因为，粒度细球内颗粒接触点就越多，所以能提高球团矿强度。但是，粒度太细会降低爆裂温度，影响干燥速度。,3.6.精矿含硫量的影响：,由于硫与氧的亲和力比铁大，所以，常常是硫先被氧化，降低了磁铁矿表面氧的浓度，所以造成了空腔和起层，降低了球团矿的强度。,第一节 概述第二节 竖炉法焙烧球团第三节 带式焙烧机法焙烧球团第四节 链蓖机回转窑法焙烧球团,第三章球团的生产工艺,一、球团矿的焙烧方法主要有三种：、竖炉法；、带式焙烧机法；、链蓖机回转窑法。,3.1 概述,二、工艺流程：,三、三种球团生产方法的比较：,3.2 竖炉法焙烧球
17、团,一、概述：,竖炉是用来焙烧球团的最早的设备，具有结构简单，材质无特殊要求，投资少，操作维修方便，最早由美国Illie公司发明，但竖炉单炉产量少，对原料适应性差，本身的料仓式结构使球团矿下料不均匀，因而发展受到了限制。国外已基本淘汰。,中国从60年代末引进，济钢和杭钢最早建设，通过不断完善工艺和设备，形成了自己独特的技术，超过了国外的水平，其8m2单炉产量已突破50万吨，中国竖炉主要技术特点有：炉内有导风墙、干燥床，采用低真空度的风机和热值的高炉煤气，低温焙烧操作。,济钢,杭钢,济钢发明的导风墙技术作为专利出口到了美国。,杭钢发明的膨润土做球团粘结剂技术推动了竖炉球团生产的飞跃。与导风墙技术
18、并称为中国竖炉技术的两大发明。,二、竖炉的结构：,布料机,干燥床,导风墙,燃烧室,破碎辊,冷却器,废气,生球,高炉煤气,助燃空气,一次冷却风,二次冷却风,成品球,三、带式焙烧机：,四、链蓖机回转窑工艺过程：,1、概述：,链蓖机回转窑最早用于水泥生产中，1960年美国最早用于球团生产，在全世界得到迅速推广，该法的其生产能力目前已达到占整个球团产量的60%，已成为球团工艺的主要生产方法。我国大型链蓖机回转窑在首钢球团厂获得成功，目前在全国已得到迅速推广，现已建成4条100万吨以上的球团厂，在建的7条。鞍钢已建成240万吨的球团生产线。,链蓖机回转窑是一个联合机组。主要包括链蓖机、回转窑、环冷机三大
19、主体设备。其工艺特点是干燥、预热、冷却分别在三大设备上进行。,一.工艺简述 4.1 配料与干燥 用抓斗机造堆并将原料抓至原料准备室内的配料矿槽进行配料，设置6个铁精矿矿槽，2个膨润土矿槽根据攀钢资源情况，配料槽设计分别贮存干燥前及干燥后的精矿和膨润土，再由胶带机送至润磨室，干燥机能力按全干燥选定。为保证混合料水分控制在8.0%左右，选用一台规格为3.6x24 m干燥机，可满足生产要求。精矿干燥热风炉以高炉煤气为燃料，进口烟气温度700，出口废气温度120，从干燥机排出的废气经除尘净化后排放。,4.2润磨和混合 根据国内各球团厂生产实际，选用混合料润磨工艺。混合料经过润磨处理后，物料粒度变细，-
20、200目增加10%其中一部分超细微粒对造球性能有很大的提高。改善物料表面特性，比表面积增大。混合料通过润磨后大大提高物料的混合程度。本次设计选用3台润磨机，台时产量50t。矿槽内物料经2000mm变频调速圆盘给料机及胶带机给入润磨机，胶带机上均设电子秤。另1个矿槽为旁路系统，由2500mm变频调速圆盘给料机及一条B=800胶带机将物料送至润磨机出料胶带机上，在该胶带机上设一台B=800胶带混合机，以便将未润磨的物料加以混合。润磨及混合后的物料用胶带运输机运至造球室。,4.3 筛分布料采用辊式筛分机进行生球筛分。采用辊式布料机和宽胶带机进行联合布料，生球料层厚度为200mm。,4.4 造球系统：
21、造球是球团工艺中一个十分重要环节，生球质量好坏直接影响球团焙烧工艺正常进行和成品球质量，充分考虑影响造球的诸多因素，如给料量、加水方式、自动控制水平等。造球系统包括混合料矿槽、胶带运输机、圆盘给料、造球机、生球筛分、大球破碎机等。造球系统生产：混合料由胶带机运至造球室混合料仓，混合料仓均有上下料位显示，仓下设备采用调速圆盘给料机及皮带秤，造球机的给料量可按设定值自动控制。造球机转速可调，倾角可调。在造球过程中添加0.51.0%的水，以使混合料水分为造球最佳值。实践证明造球过程中加适量的水利于成球。每台造球机对应一台辊式筛分机，筛出-8 mm及+16 mm不合格生球。生球返料经胶带机给至润磨机，
22、处理后返回重新造球。,4.5 链篦机系统该系统包括摆动皮带、宽皮带、辊式筛分布料机、链篦机、抽风除尘系统和返料收集系统。（1）布料系统：造球机产出的生球经辊式筛分机筛除-8 mm和+16 mm粒级后，由B=1200mm摆动胶带机布到B=4000mm宽胶带机上，再由宽胶带机布到辊式筛分布料机上，筛出-5 mm粒级后均匀布到链篦机篦床上。链篦机受料端篦板上方设有自动测料位装置，通过自动调节链篦机运行速度来保证链篦机规定料厚。生球料层厚度约200 mm。辊式筛分布料机筛出的-5 mm不合格小球运到造球系统返料胶带机上，再经润磨后返回造球。,（2）生球干燥与预热系统 生球干燥与预热在链箅机上完成。干燥
23、预热分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段。1、鼓风干燥生球在鼓风干燥段内用180250的干燥气流进行干燥，去除生球附着水，同时可以避免下部生球过湿。鼓风干燥用热气流来自环冷机第三冷却段通过风机和管路系统送往鼓风干燥段。管道上设有冷风阀，兑入部分冷风，以使鼓风干燥风温度控制在180250。以保护链箅机风箱恒压。鼓风干燥段设2个风箱，每个风箱长3m，总长6 m。鼓风干燥时间约3.57min。生球的湿料层起着烟尘过滤作用，从料层出来带有水分的热废气，通过链箅机上部烟囱排向大气，排出废气含尘80mg/m3。,2、抽风干燥抽风干燥段采用来自预热II段近400回收热废气对料层进行干燥，使生球脱水、干燥，并可
24、以承受预热I段700以上温度。设一台主抽风机，从风箱抽出的热废气，经主电除尘器除尘后由主抽风机再经烟囱排入大气。抽风干燥段长9m，3个风箱，抽风干燥时间约5.36min。,3 预热I段在预热I段700以上热气流通过料层使生球继续干燥，并开始氧化，以保证球团在预热II段可以承受1000以上高温。预热I段主要热源为来自环冷机二冷段热废气，并补充部分来自预热II段1050热气流，这股热气流通过预热I段与预热II段烟罩间隔墙孔导入。来自环冷机二冷段热废气通过管路直接进入预热I段烟罩.预热I段热废气通过风箱两侧汇集总管与抽风干燥段热废气一起，通过主电除尘器、主抽风机和烟囱排放。,4.主抽风系统来自链箅机
25、预热I段和抽风干燥段风箱热废气，汇集后，经主电除尘器、主抽风机、烟道通过烟囱外排。主电除尘器为150m2，三电场，烟气流速为1.11m/s.除尘器下灰尘由螺旋输送机输送到设在链箅机室的贮灰仓里，再用仓式泵气力输送到配料室除尘灰矿仓里。主抽风机正常风量为6010 4m 3/h，负压5kPa，通过主电除尘器，主抽风机和烟囱排出废烟气，排放浓度100mg/m3,烟囱高度80m。,5.返料系统链箅机鼓风干燥段与抽风干燥段散料及链箅机灰箱排出的灰尘通过散料胶带机运至润磨室处理。链箅机预热段散料采用拉链机运输，与链箅机头部及回转窑窑尾散料一起通过溜槽进入斗式提升机，再返回回转窑。,（3）、焙烧系统该系统包
26、括回转窑、煤气烧嘴。3.1、焙烧温度在12501350。3.2、窑头煤气烧嘴燃烧焦炉煤气供热，喷枪的火焰形状及火焰长度可可调。3.3、回转窑转速可调。3.4、回转窑的各部压力、温度设置检测显示，空煤气量设置过程检测与控制。3.5、回转窑参数应以球团最终试验结论修正。球团矿的焙烧、固结过程在回转窑中完成。经过链箅机预热后的球团通过铲料板和给料溜槽给入回转窑中，并随回转窑沿周边翻滚同时沿轴向朝窑头移动。在窑头装有专门设计的双调节伸缩式喷枪，通过喷枪伸缩和一次风量变化控制煤气燃烧和火焰形状。同时将环冷机一冷段近1100热废气引入窑头罩，作为补充二次风。以保证窑内所需焙烧温度。球团在窑内主要受热辐射作
27、用，边翻滚边焙烧，从而得到均匀焙烧。球团焙烧温度12501300，球团矿在回转窑中停留时间约30 min。窑头和窑尾罩采用新型密封装置，并设结构冷却风机。,焙烧好的球团通过回转窑窑头罩内溜槽和固定筛卸到环冷机受料斗内。在高温状态下，粉料和过熔球团粘结于窑壁，俗称“结圈”，偶尔脱落混入球团矿由窑头排出。窑头固定筛将200mm大块筛出，其余卸入环冷机。,（4）成品球团矿冷却系统从回转窑排出的球团矿温度约1250，FeO含量约6%，经过窑头罩固定筛，将200mm大块筛出后，通过环冷机受料斗均匀布在环冷机台车上，料层厚度为800mm。球团矿在环冷机内不仅被冷却到150以下，还被进一步氧化，使FeO含量
28、降至1%以下。环冷机有效冷却面积为68.68m2，中径12.5m，台车宽2.2m，正常冷却时间48min。设3台鼓风冷却风机和2台结构冷却风机。环冷机炉罩分三段，一冷段近1100热气流通过受料斗上部窑头罩和平行管道直接入窑作二次风，提高窑内气氛温度。二冷段近750热气流通过热风管直接引入链箅机预热I段作为补充热源。三冷段约低温风被送至链箅机鼓风干燥段作为鼓干热源。环冷机鼓风机通过风门自动调节冷却风量，控制回热风温度。环冷机卸料斗设料位传感器，排料用电液动扇形阀控制，均匀排料。150球团矿通过卸料斗卸到胶带机上运出。,2、链蓖机回转窑工艺过程示意图：,链蓖机,回转窑,环冷机,鼓风机,鼓风干燥段,
29、抽风干燥一段,抽风干燥二段,预热段,3.链蓖机回转窑主要工艺参数：,、链蓖机的主要工艺参数：链篦机规格 m 4.036 链篦机利用系数 t/m2.d25.25 鼓风干燥时间min3.33 抽风干燥时间min10.00 预热时间min6.67 鼓风干燥温度180250 抽风干燥温度400 预热温度 7001000,料层厚度 180200mm 生球粒度 816mm 处理能力（正常）175t/h 处理能力（最大）193t/h 机速(正常)0.862.58m/min(1.8m/min)生球堆积密度 2.2t/m3 球团有效停留时间 19.4min(正常机速时)风箱压力(抽风)-6000Pa 头轮节圆直
30、径 1025.17mm 头轮齿数 16 链节节距 200mm 主传动装置 传动装置型式 液压驱动 冷却水量A 150m3/h 冷却水压力 0.3MPa（用水点）设备总质量（估重）630t(未含焊缝)设备外形尺寸（长宽高）410751250012368,运行部分：,运行部分是链篦机的核心，它是由驱动链轮装置、从动链轮装置、侧密封、上托辊、下托辊、链篦装置及拉紧装置等组成。驱动链轮装置安装在链篦机的头部，链轮轴上装有6个等间距的链轮。轴两端均可自由伸长，轴心部采用通水冷却。侧密封包括静密封和动密封，侧密封用两种材质做成，一种是耐热钢用于预热段、抽风干燥段，另一种为普通材质，用于抽风干燥段，鼓风干燥
31、段。链篦装置是以链条、篦板、两侧板、小轴、定距管等组成的多节辊子链，呈带状做循环运动。巨大的工作负荷，因此链条断裂、小轴弯曲、篦板掉落是影响链篦机作业率的主要问题。1）、轴、链节采用高铬、镍合金钢制造，并经特殊热处理，以提高其耐高温性能。,2）、结构尺寸允许的前提下，加大了小轴的直径，改进了链节的结构，改善了受力状态，提高了机械性能。3）、在卸料部位设置了柔性导向装置。,头部链轮与链节的啮合点,2）、结构尺寸允许的前提下，加大了小轴的直径，改进了链节的结构，改善了受力状态，提高了机械性能。3）、在卸料部位设置了柔性导向装置。,头部链轮与链节的啮合点,2）、结构尺寸允许的前提下，加大了小轴的直径
32、，改进了链节的结构，改善了受力状态，提高了机械性能。3）、在卸料部位设置了柔性导向装置。,头部链轮与链节的啮合点,2）、结构尺寸允许的前提下，加大了小轴的直径，改进了链节的结构，改善了受力状态，提高了机械性能。3）、在卸料部位设置了柔性导向装置。,头部链轮与链节的啮合点,2）、结构尺寸允许的前提下，加大了小轴的直径，改进了链节的结构，改善了受力状态，提高了机械性能。3）、在卸料部位设置了柔性导向装置。,头部链轮与链节的啮合点,2）、结构尺寸允许的前提下，加大了小轴的直径，改进了链节的结构，改善了受力状态，提高了机械性能。3）、在卸料部位设置了柔性导向装置。,头部链轮与链节的啮合点,2）、结构尺
33、寸允许的前提下，加大了小轴的直径，改进了链节的结构，改善了受力状态，提高了机械性能。3）、在卸料部位设置了柔性导向装置。,头部链轮与链节的啮合点,回转窑应用,回转窑应用,、主体结构说明：,2.1.液压传动装置：,液压驱动安装在回转窑,事例1,1 小齿轮驱动主机厂:Krupp Polysius用户:Cementi Meroni 意大利液呀马达:2 x MB 566功率:396 kW530 Hp,事例2,2 摩擦轮驱动主机厂:Krupp Polysius用户:Alsen Breitenburg 德国 液压马达:4 x MB 800功率:1000 kW1360 Hp,事例4,2 小齿轮驱动用户:Bl
34、ue Circle 英国 液压马达:2 x MB 1150功率:400 kW536 Hp Hp,事例3,2 摩擦轮驱动主机厂:Krupp Polysius用户:Gladstone Cement奥地利液压马达:4 x MB 975功率:800 kW1090 Hp,事例5,工作原理比较,电机减速器驱动,液压马达直接驱动,两驱动比较1,电机减速机驱动 液压马达驱动,比较,速度%,扭矩%,安装功率,最大,额定扭矩 100%,100%额定速度,50-65%,Operatingrange,最大,减速机驱动,速度,压力(Bar),最大,工作范围,最大启动扭矩为额定的3倍多,工作压力120-130 bar,液
35、压传动,安装功率,相当于电机-减速器驱动 惯量的1%液压驱动限制设备的最 大扭矩对设备进行保护,特性,无基础和对中问题 安装方便,特点,特点,安装容易占用空间小抗冲击启动扭矩大适应恶劣环境,极好的速度扭矩控制性维护容易，服务量少起停方便简单对电网的冲击小启停不受限制,回转窑,动力站,小齿轮,多点驱动,100%负荷平衡电机零负荷启动多组泵，减少启动对电网的冲击如一组泵出问题，设备可降速运转,El,Pump,负荷分配,特性,在多点驱动时赫格隆 驱动可100%的均衡 负荷分配,特性,赫格隆驱动可 在零速不受时 间限制的提供 最大扭矩,100%,速度,100%,Torque,扭矩,特性,无级调速 软驱
36、动，减小负 荷对窑的冲击和 对齿轮的磨损延 长寿命,速度,时间,特性,大启动扭矩 悬挂结构，随设备的变形而移动 无级调速，不需辅助驱动 软驱动，保护设备，延长寿命 如一组出问题，设备可降速运行，保证生产 空间节省，无减速箱，无基础/不需对中 100%负荷平衡 低速特性好 低噪音,液压驱动的主要优点：,第四章氧化球团生产常见故障的预防及处理,一、回转窑事故（一）结圈1、造成结圈的主要原因：（1）生球强度低，倒运过程容易产生粉未。（2）精矿品位低，sio2含量高，在有Feo存在的情况下，容易产生低熔点硅酸盐矿物。,（3）链蓖机干球焙烧强度低，入窑后在滚动磨擦中产生粉未，球团在干燥中爆裂产生粉未。（
37、4）操作不当，回转窑温度控制过高，造成局部高温。（5）高温状态下停窑。无级调速，不需辅助驱动 软驱动，保护设备，延长寿命 如一组出问题，设备可降速运行，保证生产 空间节省，无减速箱，无基础/不需对中 100%负荷平衡 低速特性好 低噪音,2、防止结圈的措施（1）严格控制原料成份，达到技术要求。（2）严格链蓖机的操作，控制焙烧球的质量，使焙烧球抗压强度控制在500N/个球，控制并减少球团爆裂。（4）严格控制窑温，不造成局部长时间高温。（5）严禁高温停窑。,3、结圈的处理（1）冷法除圈：采用风镐、釬子、大锤等工具，人工除圈。（2）烧圈：冷烧和热烧交替进行，首先减少或停止入窑料（视结圈程度而定），调
38、整烧嘴角度和风量煤气量，在窑内结圈处增加温度，再减少结圈处温度，这样反复处理，使结圈处受冷热交替相互作用，造成开裂而脱落。,2、冷烧：在正常生产的情况下，在结圈部位造成低温气氛，使其自行脱落。（二）结块1.结块原因：主要在局部高温处粉状物料形成的低熔点化合物为粘接剂，使球与球粘接起来形成块状体。,2、防止方法：（1）提高生球和干燥球的质量。（2）稳定热工制度，防止了，出现局部高温。3、处理方法：发现固定筛有大块及时拨出或打碎。,（三）红窑的处理：回转窑调火岗位除经常观察窑内状况外，必须经常检查窑体表面温度，窑体表面温度3000c左右时，没有多大问题；超过4000c 时，岗位人员必须严加注意，温
39、度达到4006000c时，在夜间可以看出窑体颜色的变化，若出现暗红色，即为红窑。当温度超过6000c时，颜色变为红亮，窑体可能变形。,2、处理方法：（1）窑筒体出现超过1平方米的红窑时，立即降温排料。（2）窑筒体局部（如一两块砖的面积）发红，断为掉砖或掉浇注料。必须立即停窑处理。（四）紧急停电发生意外停电，必须采取以下措施：,1、停电后立即报告主控室，启用备用电源（必须在10分钟内，用辅助传动设备，使回转窑慢转）。2.主控室立即组织向软水系统供电，打开水源闸门向链蓖机、环冷机供冷却水。3、打开窑尾或链蓖机放散。,4、必须进行一小时以上的停窑处理故障，处理时,必须先降温，降温过程中每隔10分钟转
40、1/4圈将温度降到8000c以下才能处理。不能在8000以上高温停窑。,二、链蓖机的事故处理（一）在运转过程中，如发现断链节时，将其停在易更换修理部位，不得转到芳、蓖床上，以防刮卡铲料板及其它部位。（二）冷却系统断水：1、立即接通事故水水源，如事故水源无效，回转窑立即降温。2、链蓖机主轴断水，如事故水源无效立即进行通风冷却，同时加快链蓖机转速，打开放散，并立即降温。3、水冷隔墙出现断水，立即通风冷却。,三、环冷机的事故处理（一）固定筛冷却水泄漏后，窑头罩内瞬间会产生大量蒸汽，此时应立即打开窑头罩所有的门，停止加热和造球，进入微动状态，待窑头温度下降到小于8000c时一，减少冷却水量待温度小于2
41、000c 时停水检修。,（二）受料斗如果出现砌砖脱落，则钢板因温度过高而变红，此时应在料斗外壁喷水降温，检修料斗。,（三）受料斗冷却水出现故障，听到报警信号后，立即联系停止布料。链篦机、回转窑微动，加大环冷机速，尽快排出受料斗中物料，组织抢修。,（四）当鼓风机出现事故时，关闭事故风机的风门，打开配风管的连通阀使配风主管连通。此时降低链篦机机速，降低产量3050%，处理故障。待修复后，开鼓风机及风门，关闭连通阀，恢复正常生产。,（五）受料斗隔墙冷却风机出现故障，则自动联锁启动另一台备用风机。,（六）环冷机各段回热风温度按要求进行合理控制，当超出上限或低于下限，通过调整机速、料厚和风门蝶阀进行控制
42、。,（七）在正常操作过程中，环冷机意外停止转动时，必须按一下停机按钮，同时启动事故电动机。,（八）遇环冷机自动停或自动转慢，要先切断事故开关，找出原因采取措施进行处理后，方可再启动。,（九）出口漏斗堵，要切断环冷机事故开关停机处理，捅料前要先用铁篦子插入捅料门内，以防大量料塌落下来压住皮带。,四、停水事故,1、如果发生外部冷却循环水意外断水时，立即停止造球，链篦机停转，立即组织开备用水源，向环冷机供水无效时，切断水处理。,2、突然停水时，由主控室组织开备用水阀门供水，并与加压泵站联系。,3、备用水池无水时，立即停机。,五、引风机、耐热风机及回热风机事故,（一）主引风机的电机出现下列故障，立即组
43、织停机，并由主控室组织处理。,1、电机冒烟。2、电机或风机突然振动或有金属撞击声响。3、轴瓦温度超过规定值采取措施仍不下降。,（二）两侧耐热风机均出现故障，必须停机进行处理，当一侧耐热风机出现故障，可以加大另一侧耐热风机的风量和引风量，降低机速，根据干球焙烧质量情况，维持生产。,（三）回热风机故障，对生产基本不造成影响时，但必须合理调整煤气量和风量，保证干燥段烟罩温度的稳定，同时生球的充分干燥，同时根据情况降低机速，减少料层厚度，视情况调整生产量的大小。,六、电除尘器系统故障处理,（一）电除尘器电气系统故障，单电场故障继续进行，并立即汇报，由专业维修人员进行处理。,（二）卸灰系统故障立即处理，
44、防止积灰较多使电场短路，短时间不能修复，可使除尘灰走开路。,（三）进入电场温度不超过200，通过调整引风机风量控制烟气温度，防止温度过高，使设备变形。,（四）电除尘入口处必须增加对CO浓度的监控系统，随时注意观察CO浓度，当浓度超过2%时，电除尘岗位要把电场电压控制在4万伏以下。,（五）正常生产中临时降低回转窑窑速，当故障处理完后，恢复正常窑速；回转窑需要升温时，主控室提前通知电除尘岗位把电场电压控制在4万伏以下。,七、润磨机故障处理,（一）润磨机在运行过程中，遇到下列故障必须紧急停磨：1、大小齿轮啮合不正常时，突然发生较大震动，或减速器发生异常声响。2、润滑系统发生故障时，不能正常供油时。3
45、、衬板螺栓松动或折断脱落时。4、筒体内没有物料而连续空转时。5、主轴承、减速器、主电机温升超过规定值或主电机电流超过规定值。6、输送设备发生故障并失去输送能力时。7、主轴承、传动装置、减速器和主电机地脚螺栓松动时。,（二）长期停磨操作 长期停磨操作时，筒体逐渐冷却耐缩短，轴径将在轴瓦上产生滑动，为了降低摩擦，减少由于筒体收缩而产生的轴向拉力，高压油泵应该在停磨后每隔一段时间开2分钟，使轴径与轴瓦之间保持一定的油膜厚度。长时间停磨，应把钢球倒出，以免长久使得筒体变形。,生球的抗压强度检验装置大多数以杠杆原理制成，一般取10个料度均匀的生球加压，直到破裂为止。求10个球的平均值。,生球的落下强度选
46、取10粒直径在12mm的生球，从0.5M高处落在钢板上，反复几次，直到出现裂纹或破裂为止。记下每个生球落下次数，取平均值。,生球的爆裂温度具体方法:将10个生球装在一个容器里，然后以1.8m/s的速度向容器内球团层吹热风5min 一般从4500c 开始以增加或降低（.250c）的方法进行试验。以试验球团有10%出现爆裂的温度来表示。检验装置大多数以杠杆原理制成，一般取10个料度均匀的生球加压，直到破裂为止。求10个球的平均值。,生球质量的过程控制正常生产时，取样工每班取样一次，测定生球的落下强度、水份、以及料度。,二、干燥球的质量测定质量要求：(参考值，具体根据原料实际情况确定）抗压强度=50
47、0N/个球,FeO=12%正常生产时，取样工每班取样一次，测定干燥球的抗压强度、FeO。,三、成品球的质量及标准,成品球团质量检测的项目有粒度、抗压强度、TFe、FeO、S、Tio2、SiO2、转鼓指数、耐磨指数、还原性等。,抗压强度：主要用压力机来进行测定，压力大小取10个12的成品球，每个球放置压力机上进行测定，压力大小以成品球开裂，压力值从最大值开始下降为该成品球的抗压强度。本厂的设计的成品球团的抗压强度2500N/个球。,转鼓指数：转鼓试验可同时反映球团的抗冲击和抗摩擦的特性，是球团质量的主要指标。测定方法：取成品球试样11.3kg，放入转鼓内，转鼓速度25r/min，共转200r，6
48、.3mm的百分比为转鼓指数，595m的百分比为磨损指数。转鼓的直径为914mm，长为475mm，鼓内装有两个51mm的等距离的隔板。,还原性：测定还原性的方法有许多种，还原度的计算主要依据还原过程中失去的氧量与试样在试验前的氧化铁所含的总氧量的比值，有四种计算方法。,第一种：按还原过程中试样的失重。第二种：按试验后试样中Fe的增重。第三种：按还原后废气中CO2的含量。第四种：按试样在试验前后化学分析成分的变化。,减重法：计算公式：D=(1-Fe2+/3TFe)100%D氧化度，%Fe2+产品中亚铁含量，%TFe产品中全铁的含量，%,在生产过程中，主要检验抗压强度、化学成分、粒度,以首钢为例：氧
49、化球在生产过程中控制的质量指标：如下表,成品球团过程样和外发样：、取样方法：过程取样地点在成品皮带。、过程取样时间：15min取一次，2h取样8次合并为一个检验单 位，不足1:15h的试样与下一批合并检验。、过程取样方法：.由人工在皮带机上取样；.每次取样时，用铲沿皮带机上的料面横向截取，每次重1.5kg，每批试样重不得低于12kg。、氧化球团外发样从每个车上取，1015车为一个检验单位。检验内容与过程样相同。,首钢氧化球团检验过程质量检验内容：,工程施工监理程序,一、施工图会审：,建设单位主持会议设计院图纸交底承建、监理、建设单位对图纸提出疑题设计院（建设单位）答疑分专业写出图纸会审纪要建设
50、、设计、监理、承建单位参加会审会议的负责人签字后生效。,二、施工设计审定：,开工前承建单位编制施工组织设计（方案）并经总工程师审定报总监理工程师审核报建设单位总工程师审定。,三、开工申请报告审批：,施工现场“三通一平”施工组织设计已经审定施工测量放样到位、材料、设备已经进场工程施工许可证、占用道路手续已办、周边环境已经协调向工程总监理工程师提出开工申请报告总监理工程师审定报建设单位认可总监理工程师签发开工令承包单位组织开工。,四、原材料检验：,原材料监理提出检验方案承建单位配合抽样、制作试件试件送往具有资质的测试中心检验承包单位向监理填报材料进场申报单，同时交验原材料测试报告和材料出厂合格证监
