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平面循环带式焙烧机技术国家发明专利201310644687.8平面循环带式焙烧机技术“平面循环带式焙烧机技术”是我公司自主开发的一种球团焙烧新技术，这是一种工程投资少，结构紧凑，占地面积小，产品质量好的新的球团焙烧工艺。“平面循环带式焙烧机技术”对原料的适应性强，几乎适用于所有的铁矿矿种，尤其对生产赤铁矿球团和碱性球团具有很大的技术优势。另外，该技术还可以用于铁合金以及粉煤灰提取氧化铝等非钢产业。平面循环带式焙烧机技术的优势：目前，国内外用于球团生产的工艺有三种，分别是竖炉法、链篦机-回转窑法和带式焙烧机法（链式循环带式焙烧机）。竖炉球团：竖炉球团工艺简单、结构紧凑、投资便宜，在我国得到广泛的应用，但由于球团强度较低，而且不够均匀、设备单机能力小、能耗高、对原料和燃料的适应性也比较差，目前国内外新建竖炉球团项目逐渐减少，也会随着高炉大型化的趋势而逐渐被其他工艺所替代。链篦机-回转窑-环冷机法链、回、环法的工艺过程分在三个设备上完成，因此工艺对原料的适应性较强。可以适应磁铁矿、或配加部分赤铁矿、褐铁矿等原料。产出的球团矿质量好而且均匀，其中回转窑突出的优点是可以100％的使用煤粉做燃料,因而在国内得到普遍的应用。但该工艺操作环节多、难度较大，尤其是回转窑结圈问题，不同程度影响了正常的生产，甚至成为一些球团厂不可逾越的障碍。目前，国外新建球团项目中有相当一部分是用来生产还原铁，对球团的碱度要求较高，基本控制在0.5~1.3，这需要添加更多石灰石粉或消石灰来控制碱度。回转窑结圈现象更严重，年作业率甚至连75%都很难达到。当前，为了降低炼铁的综合成本，国内外多数钢铁企业都在加大球团矿的入炉比，但是单加酸性球团不能太多，要加大球团的入炉比例，就必须有足够“溶剂性球团”目前国内用链箅机－回转窑生产熔剂性球团（即碱性球团））还处于起步阶段，生产的熔剂性球团碱度不高，生产也不够稳定。从能耗方面比较，链-回-环工艺的热风系统管路很长，链篦机和回转窑设备散热面多，热量损失大，成为能耗较高而又不可克服的一个矛盾。图1.回转窑窑体表面和回热风管道散热图2.链篦机篦床回程时散热带式焙烧机法（链式循环）采用传统的“带式焙烧机”生产球团是国际上普遍使用的一种成熟的工艺方法，由于焙烧工艺过程中：干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成，因此，它的工艺过程简单、布置紧凑、工厂占地面积小、土建施工量较少，并且早已经实现了设备的大型化。由于该工艺整个焙烧过程中球团都处于静止状态，没有链篦机-回转窑工艺中的高温倒运、也没有在回转窑中结圈、结大块问题，生产操作难度大大降低。国外赤铁矿原料生产球团的工厂，大部分都是采用这种工艺，此种工艺方法基本适应于所有的铁矿矿种。图3.传统的带式焙烧机工艺另外，该工艺热风循环系统集中，管路最短，热效率是最高的。尽管带式焙烧机具有以上各种优点，但在国内有些客观原因一定程度上阻碍了带式焙烧机技术的发展，主要原因是：1.焙烧机使用台车数量多，而且用耐热合金钢制作，材料用量大，材质要求高，价格昂贵。2.主机结构庞大而复杂，制造难度大，以前完全依靠进口，所以设备投资是几种工艺里面最高的。3.前些年包钢和鞍钢购买两套国外二手设备后，由于各种原因投产后不太顺利，引起业内一些误解，认为这项技术不适合在中国推广。图4.带式焙烧机的台车用耐热合金钢制作图5.链式循环带式焙烧机头部图6.链式循环带式焙烧机尾部图7.链式循带式焙烧机中部图8.链式循环带式焙烧机布料系统我们开发的“平面循环带式焙烧机”，就是针对传统的“链式循环带式焙烧机”结构复杂，造价昂贵的矛盾提出的。我们以“链式循环带式焙烧机”的工艺为基础，借鉴“平面循环烧结机”的台车循环方式，并根据“平面循环焙烧”的工艺特点，开发设计了台车连续供给机构、台车连续移动机构、防止台车提前开缝、上罩机尾密封及快速回车系统等一系列新技术和新装备。下面结合把我们开发的“平面循环带式焙烧机”给大家做一个简单的介绍。“平面循环带式焙烧机”技术其实这两种焙烧机最大的区别就是台车的循环方式不同。下图是“链式循环带式焙烧机”的简图图9.传统带式焙烧机为链式循环图10.平面循环带式焙烧机台车循环方式图11.平面循环带式焙烧机厂房断面“链式循环带式焙烧机”的台车运行相当于一个宽履带，前后设头部星轮和尾部星轮，头轮为主动轮，推动整个链条上的台车连续运行。这是一个立体的台车运行过程，所以焙烧机设备复杂，设备总重量大，所用的厂房也高，设备投资和土建投资都很大。我们研发的“平面循环带式焙烧机”和传统的“带式焙烧机”在工艺过程上是完全相同的，尤其在焙烧线上原封不动的保留了原带式焙烧机的铺边料、铺底料、生球筛分布料、上罩及风流系统等全部设施，所以新设计焙烧机的功能和传统的带式焙烧机并无不同。我们研发的焙烧机只是改变了空台车的返回方式，然而这一方式的改变，却大大简化了设备的结构，降低了设备的制造成本和整个工程的建设投资。“平面循环带式焙烧机”只在台车始发位置设置主动星轮，星轮的节圆与台车轮轴水平中心线相切，进入啮合位置的台车通过两侧的轮轴与星轮齿板相啮合。当焙烧机开始生产时，推车机将位于“机前渡车”上的台车推送到头轮前面的倾斜段轨道上，台车在重力的作用下自动溜到啮合位置；而后星轮齿板卡住台车的轮轴将台车向机尾方向推送，星轮把台车推送到即将脱离啮合位置时，位于“倾斜段轨道”上的台车自动进入啮合位置，离开头部星轮的台车依靠台车挤台车的方式连续向机尾方向前进；离开头部星轮的台车逐渐进入布料区。先经过铺底料装置在台车蓖条上面铺一定厚度的熟球用来保护台车篦床，然后再铺上300mm左右的生球，在铺生球的同时，通过铺边料装置在台车帮内侧铺上30-50mm厚的熟球，用来保护台车的边帮。布料后的台车继续向前运行进入有上罩和风箱的工艺区间，整个工艺区间细分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段、焙烧段、均热段、冷却一段及冷却二段，台车上的球团经过各个工艺段处理后成为成品球团。承载着成品球的台车进入等待卸料区，机尾渡车就位后，活动轨道向下倾斜，台车溜到兼有翻车功能的机尾渡车上，渡车上的倾翻装置将台车上的球团翻落到机尾溜槽中，翻料后的机尾渡车横向移动，将台车运送到到回车线上，等候在机尾渡车停靠位置的拉车机把空台车运送到机前渡车上，由机前渡车将台车转运到推车机前，再由推车机把台车推送到台车始发位置，完成一个循环周期。“平面循环带式焙烧机”的热循环系统：台车的下方设置了和各工艺段对应的风箱，台车通过下部滑道密封装置与风箱相通，上罩和台车之间采用落棒密封，焙烧机的预热段和焙烧段装有多个燃烧器，用于精确控制焙烧温度。一冷段风箱内鼓入常温空气，穿过料层换热后的高温气体通过直接同流换热原理进入到均热段和焙烧段的燃烧室做助燃气体；二冷段风箱出来的热风回抽到鼓风干燥段风箱内，作为鼓风干燥之用；焙烧段风箱出来的热风回抽到抽风干燥段上罩，作为抽风干燥之用；由于热风循环采用了最短和最直接的方式，最大限度的实现了热能综合利用，所以这种工艺得能耗是小的。“平面循环带式焙烧机”由于采用了台车平面循环的方式，因此省去了头、尾弯道和尾部星轮，台车减少了二分之一，取消了旋转溜槽和尾部溜槽、取消了下回程轨道，没有了重量庞大的下层支撑骨架以及尾部移动架等，大幅度地低了设备造价，并且降低了厂房高度。平面循环带式焙烧机流程图本设备和工艺具有以下优点：1.使用本设备及工艺，干燥、预热、焙烧、冷却全部工艺过程在一台设备上进行，设备简单、可靠高，操作维护方便，适宜使用磁铁矿、赤铁矿等铁精粉原料生产球团。2.最大限度的实现了热能综合利用，所以这种工艺能耗是最小的。3.本机耐热合金钢用量只相当于“链式循环带式焙烧机”的二分之一，主机和辅机加在一起的总重量约为“链式循环带式焙烧机”的60%。投资比“链-回-环工艺”还低。4.“平面循带式焙烧机”工艺的土建基础、厂房结构和钢结构也大幅度减少，整个工程的建设费用降低，建设周期也会明显缩短。5.“平面循带式焙烧机”工艺因为在整个焙烧过程中球团都处于静止状态，不会产生链篦机-回转窑工艺中的结圈及大块问题，生产操作难度大大降低，此工艺基本适应于所有的铁精矿品种。6.由于产生粉末量少，回热风不用除尘，省去了除尘设备的投资及运行费用。7.由于没有预热后球团的转运，对预热后生球的强度没有要求，从而可以降低粘结剂的使用量，提高成品球团的品位。在预热段和焙烧段装有多个燃烧器，便于精确控制各工艺段温度，并带来以下优势：(1)具有更高的工艺操作灵活性；(2)工艺过程温度梯度容易调整；(3)更换原料时容易采用不同焙烧温度梯度。（4）上罩耐火材料静止不动，不直接与球团接触，没有机械磨损，没有急剧的温度变化，减少了粉尘，耐火材料使用寿命更长。（5）回程台车不在焙烧生产线上，更有利于台车离线检修，有利于提高生产率。（6）由于实现焙烧气体的循环利用，大幅度降低了球团生产所需的能耗。（7）采用“平面循带式焙烧机”工艺能够灵活地调节球团的化学成分和质量，满足高炉或直接还原工艺的需求。“平面循带式焙烧机”工艺目前尚有它的不足之处：须使用焦炉煤气、天然气或重油作燃料，暂时还不能直接使用低热值煤气或煤粉作燃料。为了解决这一矛盾，同时也为了进行球团新工艺的研究，我公司正在筹建年产5万吨“平面循环带式焙烧机实验生产线”，欢迎大家到我公司参观和技术交流，提出宝贵意见。随着工艺和设备的不断完善，我们相信不久的将来，一定会凭借着它显著的技术优势及市场优势，得到广大用户的青睐。2016年10月谢谢大家!