韋保彈 高峰 李景滿 韋紅海
(廣西北部灣新材料有限公司)
摘要:介紹了目前燒結(jié)廠烘干機生產(chǎn)不銹鋼源頭紅土鎳礦第一關(guān)鍵環(huán)節(jié)工序過程中是不可或缺的重要之一,通過促進提高烘干紅土鎳礦生產(chǎn)控制水平,提高紅土鎳礦的烘干后水分效率以及生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:紅土鎳礦;烘干設(shè)備;工藝流程;技術(shù)參數(shù)
1 原料紅土鎳礦
紅土鎳礦含水量比較大,目前含有游離水40%左右,結(jié)晶水及其它化合物的燒損占10%~15% ,由于水份高、成分復(fù)雜、粘性大易結(jié)塊成團等特點,對烘干機生產(chǎn)一直是生產(chǎn)技術(shù)比較難,根據(jù)紅土鎳礦的物料含水量高易粘結(jié)性大,進入烘干機筒體后物料內(nèi)部翻滾對團結(jié)塊物料的打碎,通過點火器爐膛溫度提高了熱效率,有助于降低烘干后水份。烘干機滾筒內(nèi)部采用鏈條與揚料板結(jié)構(gòu),物料在滾筒內(nèi)部被翻滾過程中的鏈條不斷擺動,將粘附在烘干滾筒內(nèi)壁的紅土鎳礦結(jié)團打碎來保持滾筒內(nèi)部的清理,揚料板相互之間一排排間隙布置錯開,烘干筒體運轉(zhuǎn)中揚起紅土鎳礦形成料幕,使被干燥物料不斷向出料端前進,形成連續(xù)干燥。烘干滾筒前端頭及后端頭與滾筒之間均采用鋼板制作圓形密封圈封閉,這種密封方式無噪音,不漏氣,不漏料,密封效果較理想。
目前我們廠有四臺烘干機,設(shè)計每臺135t/h,經(jīng)處理后的紅土鎳礦水分控制25以下,烘干后篩分粒度8mm的達到13%以下,目前只能滿足燒結(jié)生產(chǎn)供料量范圍,達到下一道燒結(jié)機工序生產(chǎn)的技術(shù)條件及規(guī)模化處理量要求,如下步燒結(jié)機工序生產(chǎn)提產(chǎn)降耗,要求降低烘干后紅土鎳礦水份及規(guī)模化處理量,烘干后水份必須達到22%以下,需再增加ー臺烘干機系統(tǒng)來滿足燒結(jié)生產(chǎn)處理量要求,同時考慮把篩分粒度大于8%的母球通過進行篩分破碎。
2 烘干機設(shè)備
棒條振動給料篩分機圖-1
鎳ー1輸送皮帶頭部安裝一臺棒條振動給料篩分機,解決了紅土鎳礦自身混有樹根及鎳石篩分,鎳礦料落入棒條振動給機下烘干機滾筒,樹根與鎳石往棒條篩上落入溜槽排放地面,通過汽運破碎直接入高爐。
揚料板圖-2
鏈條圖-3
烘干機設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計有,揚料板,鏈條,導(dǎo)料板裝置,烘干機正常運行生產(chǎn)時筒體內(nèi)的物料上揚翻滾過程,延長物料在滾筒內(nèi)的停留時間,提高物料和熱風(fēng)的交換時間,以獲取更好的烘干效果。
烘干機滾筒圖-3
烘干機采用托輪裝置,托輪和滾圈的接觸性,從而降低了磨損和動力損耗,烘干機滾筒主傳動采用電機與減速機,通過關(guān)注電機電流控制料量,并能精確控制鏈板機變頻調(diào)節(jié)給料加減量,以適應(yīng)烘干機出口物料水分的均勻性,烘干機尾出口廢氣溫度不能太低,避免在旋風(fēng)除塵器中結(jié)露,導(dǎo)致堵料,采用旋風(fēng)除塵和濕式水霧除塵器,除塵灰經(jīng)星輪給料到螺旋給料密封排放到皮帶上不易漏風(fēng),克服了收塵設(shè)備易粘堵、顆粒細收塵困難,排料時容易漏風(fēng)揚塵等問題。點火鼓風(fēng)機與引風(fēng)機電機采用變頻調(diào)速控制,不但更加節(jié)能,同時提高了系統(tǒng)自動化控制水平,測控系統(tǒng)可采用電腦操作平臺及PLC控制系統(tǒng),實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的半自動監(jiān)控,具備集中、就地轉(zhuǎn)自動換功能,操作人員在控制室可根據(jù)鏈板機給料的紅土鎳礦上料情況和烘干后出料水份情況調(diào)整。
爐膛圖-4
烘干設(shè)備的爐膛采用圓筒形的結(jié)構(gòu),爐膛內(nèi)采用含高鋁磚,有保溫蓄熱性能較高的特點和優(yōu)勢,高爐煤氣燒嘴,煤氣的氣壓要求大3000Pa,點火的強度要求較高,燒嘴能夠?qū)崿F(xiàn)自動點火以及人工點火兩種方式,高爐煤氣熱值低,壓力波動大,而系統(tǒng)要求供熱溫度高而穩(wěn)且廢氣流速快,要持續(xù)保持入口溫度在900℃以上的熱風(fēng)供應(yīng),使得高濕度及時被干燥溫度替換, 在排出干燥的物料時維持烘干機內(nèi)熱量平衡,同時具有溫度控制器和壓力控制器兩種檢測裝置,保證其工作時的溫度和壓力要求。采用變頻調(diào)速器能夠?qū)γ簹庹{(diào)節(jié)閥的流量進行控制,并自動根據(jù)爐膛內(nèi)部的溫度和壓力反饋情況,對煤氣的流量進行調(diào)節(jié),同時助燃鼓風(fēng)機還能夠根據(jù)設(shè)定的空煤比率對使用風(fēng)量進行調(diào)節(jié),對其進風(fēng)速度進行控制。操作人員在進行烘干設(shè)備的使用時,需要提前對煤氣檢測報警系統(tǒng)以及煤氣控制系統(tǒng)進行設(shè)置,在煤氣壓力過低時會自動切斷煤氣控制系統(tǒng),隨時調(diào)控上料鏈板機的運行給料參數(shù)。
3 烘干機系統(tǒng)工藝流程
紅土鎳礦首先經(jīng)過鏟車上料到受料倉礦槽鏈板機給料機,輸皮帶機頭部進入棒條振動給料篩分機,鎳石與樹根篩分上排到溜槽地面,紅土鎳礦篩分下后落入進料口烘干機滾筒內(nèi),經(jīng)導(dǎo)料板將其迅速導(dǎo)向揚料板料區(qū),并隨滾筒的轉(zhuǎn)動過程翻滾落下,形成料幕同濕物料同一端進入烘干機滾筒的高溫熱風(fēng)從中穿過使?jié)裎锪闲纬蓚鲗?dǎo)和對流質(zhì)熱交換,預(yù)熱濕物料并蒸發(fā)部分水分。同時,高溫快速下降,經(jīng)預(yù)熱的濕物料進入中溫烘干階段,大部分水分在此階段被蒸發(fā)掉。隨著物料與溫度的反復(fù)混合交換,直至達到熱平衡后達到對物料的水分要求后,物料被排出烘干滾筒,經(jīng)過熱交換之后含有大量水蒸氣及粉塵的尾氣經(jīng)過旋風(fēng)除塵,被去除掉大部分粉塵,再經(jīng)濕式水霧除塵過濾后,紅土鎳礦細顆粒在此處由霧化水潤濕后沉降下來隨水排入水池系統(tǒng)中循環(huán)使用,廢氣達標排放。
4 烘干機的結(jié)構(gòu)組成
電腦畫面監(jiān)控系統(tǒng)圖-5
紅土鎳礦烘干機系統(tǒng)主要由以下部分組成,原料裝載系統(tǒng):包括入料受料礦槽倉鏈板機,皮帶式輸送機,棒條振動給料篩分機,烘干機,燃燒供熱系統(tǒng):煤氣燃燒爐膛,確保向烘干機滾筒提供穩(wěn)定的高溫熱介質(zhì),烘干脫水系統(tǒng):排料箱等設(shè)備,完成高水分物料與高溫熱介質(zhì)的質(zhì)熱交換,環(huán)保除塵系統(tǒng):選用旋風(fēng)除塵器,星輪給料機、螺旋輸送給料機,引風(fēng)機,濕式水霧除塵器等設(shè)備回收烘干機物料中的微細顆粒,同時實現(xiàn)尾氣達標排放,配電測控系統(tǒng):選用成套配電裝置、測控操作臺、工業(yè)電腦畫面監(jiān)控系統(tǒng)、就地箱、電動機等電氣設(shè)備實現(xiàn)烘干系統(tǒng)集中或就地自動控制,物料運輸系統(tǒng):選用一部膠帶運輸機將烘干后物料運輸?shù)綗Y(jié)配料指定8、9號倉設(shè)備。
1、烘干的技術(shù)叁數(shù)
(1)煤氣燃燒器技術(shù)參數(shù):
(2)φ3.4×34m干燥機技術(shù)參數(shù):
規(guī) 格 |
φ3.4×34m |
||
筒 體 斜 度 |
5% |
||
筒 體 轉(zhuǎn) 速 |
4.07r/min |
||
烘 干 物 料 |
紅土鎳礦 |
||
原料含水量 |
32% |
||
烘干后水分 |
20%±2 |
||
設(shè) 計 產(chǎn) 量 |
135t/h |
||
傳
動 |
電 動 機 |
型 號 |
Y355M2-6 |
功 率 |
185kw |
||
轉(zhuǎn) 速 |
980r/min |
||
減速機型號 |
ZSY500-31.5-I |
||
總 速 比 |
i=31.5 |
煤氣燃燒器 |
型號 |
HMQ-400 |
壓力 |
≥3000Pa |
|
流量 |
≥3400m3/h~4000m3/h |
|
煤氣溫度 |
≤40℃ |
|
煤氣熱值 |
≥3800大卡 |
(3)φ3.4×34m烘干機技術(shù)參數(shù)
序號 |
設(shè)備名稱 |
主要規(guī)格和型號 |
數(shù)量 (套) |
備 注 |
1 |
鼓風(fēng)機 |
流量28000m3/h |
1 |
壓力H250mm,4級,45kw |
2 |
燃氣爐(含整個爐體砌筑、構(gòu)架及外包裝和燃燒器等) |
裝配件 |
1 |
含:耐火及保溫材料。 |
3 |
密封給料裝置 |
裝配件 |
1 |
含:螺旋導(dǎo)料、給料箱、密封裝置、測試短接 |
4 |
機體(含大齒圈、滾圈二個) |
裝配件 |
1 |
δ20-30-40mm,16Mn |
5 |
揚料、清掃、破碎裝置 |
25錳釩 |
1 |
|
6 |
托輪裝置 |
裝配件 |
1 |
|
7 |
傳動裝置 |
部件 |
1 |
|
8 |
擋托輪裝置 |
部件 |
1 |
|
9 |
齒輪罩 |
部件 |
1 |
|
10 |
地腳螺栓組 |
部件 |
1 |
|
11 |
大齒輪安裝工具 |
部件 |
1 |
|
12 |
電機 |
Y355M2-6 |
1 |
185kw |
13 |
減速機 |
ZSY500-31.5-I |
1 |
I=31.5 |
14 |
封閉式排料箱 |
裝配件 |
1 |
含:卸料、排料、排料密封、防爆卸荷裝置。 |
15 |
高效旋風(fēng)除塵器 |
組件 |
4 |
|
16 |
引風(fēng)機入風(fēng)管 |
結(jié)構(gòu)件 |
1 |
|
序號 |
設(shè)備名稱 |
主要規(guī)格和型號 |
數(shù)量 (套) |
備注 |
18 |
清水泵 |
IS50-5.5kw |
1 |
揚程:50m,流量:20m3/h |
19 |
污水泵 |
4kw |
1 |
揚程:20m,流量:20m3/h |
20 |
引風(fēng)機 |
引風(fēng)量Capacity Q=2.5×105m3/h , 全壓Full Pressure H=350mmH2O |
1 |
變頻,全壓H=315mmH20,355kw,IP54,F(xiàn)級 |
21 |
冷凝螺旋除塵裝置 |
耐酸耐腐蝕 不銹鋼制造(316L) |
1 |
|
22 |
非標制作(現(xiàn)場) |
現(xiàn)場施工 |
1 |
|
23 |
控制系統(tǒng) |
|
1 |
|
5 結(jié)語
對烘干機設(shè)備紅土鎳礦的含水量變化,在生產(chǎn)操作中進行調(diào)整,根據(jù)其含水情況進行相應(yīng)的烘干參數(shù)設(shè)置,保證其物料的顆粒度能夠滿足下一步的生產(chǎn)需求,烘干機設(shè)備工作運行過程中,提升熱效率,并降低設(shè)備的故障率,有效的提升紅土鎳礦的烘干后水分效率以及生產(chǎn)效率,具有運行穩(wěn)定、維護方便、操作便捷等優(yōu)勢,有利原料紅土鎳礦的生產(chǎn)處理能力。
參考文獻
[1] 劉燕,王永志,陸雷,紅土鎳礦干燥特性的研究,中國有色冶金,2010.2(1),54-56
[2] 王曉平, 孫體昌, 劉志國等.Na2SO4 在高鐵低鎳型紅土鎳礦