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提高鏈箅機—回轉窯球團礦質量的實踐

放大字體  縮小字體 發布日期:2024-03-08  作者:魏志江  瀏覽次數:6038
 
核心提示:摘要:本文闡述了河鋼宣鋼煉鐵廠鏈箅機—回轉窯球團礦生產技術管理實踐與效果。 關鍵詞:鏈箅機—回轉窯;球團礦;質量;技術進步;實踐效果
 提高鏈箅機—回轉窯球團礦質量的實踐

魏志江

(河鋼宣鋼煉鐵廠  河北 宣化075100)

摘要:本文闡述了河鋼宣鋼煉鐵廠鏈箅機—回轉窯球團礦生產技術管理實踐與效果。

關鍵詞:鏈箅機—回轉窯;球團礦;質量;技術進步;實踐效果

1  前言

河鋼宣鋼有兩條鏈箅機—回轉窯球團生產線(年產100萬噸/臺.年),主要技術參數見表1和表2,近年來,通過設備管理和技術改造以及工藝技術操作進步,球團礦的質量不斷提高(見表3)。

表1   1號、2號鏈箅機主要技術參數

序號

項目

單位

數值

1號鏈箅機

規格

m

 3.5×39

2號鏈箅機

規格

m

 4.0×41

表2  1號、2號回轉窯主要技術參數

項目

1號回轉窯

2號回轉窯

規格

Φ4.6m×33 m

Φ5m×35m

斜度

4%

4.25%

有效填充率

8-11%

7%

表3  河鋼宣鋼2016年以來球團的各項技術經濟指標

項目

TFe

SiO2

轉鼓

指數

抗壓

強度

篩分指數

(<5mm比)例

10~16mm

粒度比例

單位

%

%

%

N/個

%

%

2016年

61.83

5.19

95.30

2546

1.61

82.92

2017年上半年

62.47

5.15

95.64

2597

1.45

83.45

比較±

+0.64

-0.04

+0.34

+51

-0.16

+053

備注:宣鋼成品球團礦10~16mm粒度控制合格粒級≥82%,轉鼓強度≥93%,篩分指數≤2 %。抗壓強度≥2300N/個球。

2  河鋼宣鋼鏈箅機—回轉窯球團生產線工藝流程

河鋼宣鋼100萬噸/(臺.年)鏈箅機—回轉窯球團生產線工藝流程圖見圖1。

圖片1

圖1  河鋼宣鋼100萬噸/(臺.年)鏈箅機—回轉窯球團生產線工藝流程圖 

 

3  工藝技術控制要求

一是潤磨系統提高鐵精粉礦磨細度由過去的50%提高到65%,從而提高鐵精粉礦的比表面積,成球性不斷變好,利于造球,干燥機滾筒及燃燒室完好無損壞,各管道、閥門無堵塞,助燃風機狀態良好,給料、卸料裝置、給料溜槽及電振給料狀態良好,正常生產空燃比大于1,干燥機出口水分控制標準6.5±0.5%,保證微負壓點火操作,高爐煤氣壓力大于2500Pa;二是工藝操作上做了一些改進,將大球外拉、配加成球性能好的球團電除塵灰或者紅礦粉;三是嚴格將鐵精粉礦的水分由過去干燥的8%以上降低到干燥到7%左右,為提高造球效率提供了保障;四是在配料方面嚴格根據原料質量,對精礦和返礦進行配料,保證了配礦的均衡穩定,技術部門在變料前及時做好理論計算,并將結果通知工藝控制人員,正常情況下自動控制配料,按照規程保證均勻準確并做好記錄;五是在造球過程中根據生球物料變化調整造球機工藝參數,調整好邊高、傾角、造球盤轉速等等,生球落下強度:5~7次/個球,生球抗壓強度:≥10牛/球,3、篩后生球粒度10-16mm:≥90%,球盤打水設施完好,滿足造球操作的需要,當球盤需臨時停機時,應先停水、再停料,空轉3~5分鐘后停盤,防止壓盤,各造球盤給料倉下料口無堵塞,下料點位于皮帶寬度的中間位置,造球盤活動刮刀起刮平底料,疏導料流的作用,當盤體底料料層厚度超過30mm時,就要對刮刀進行調整;當刮刀磨損嚴重時要及時更換,及時調整好給料量和打水量,并對留料板和盤內的大球及時處理,據生產要求準確控制造球機臺時產量,當生球質量出現波動時及時分析找出原因快速改正,及時清理篩輥粘料防止篩分效率降低,當同一間隙的不同部位的間隙誤差超過5mm是,生球崗位要及時反饋主控室安排組織更換,及時調整鏈箅機速,保證均勻,在初開機時,鏈箅機蓄熱不足,料厚控制薄一點,機速控制慢一點,并適量減少鼓干和抽干排風量,溫度正常后再逐步增加到正常機速,隨機速加快適量提高風量,以確保干球質量為第一要務;六是鏈箅機控制方面,1號鏈篦機:干燥Ⅰ段溫度≥200℃;干燥Ⅱ段溫度≥350℃;預熱段溫度900-1050℃。2號鏈篦機:干燥Ⅰ段溫度200℃;干燥Ⅱ段溫度≥350℃;預熱Ⅰ段≥550℃;預熱Ⅱ段溫度900-1050℃。各段溫度必須控制在以上范圍,否則不許組織生產,鏈箅機起步操作時機速控制在一定范圍之內,待溫度逐步達到要求后,根據布料情況調整機速,風速控制:布料前應先啟動所有風機,打通風流系統,確保各段工藝溫度,隨時觀察回熱和抽干風機入口溫度,及時開停兌冷風閥(在以上正常溫度范圍內嚴禁開啟所有兌冷風閥),高溫故障停機時,必須開啟事故放散閥,減少兩臺回熱風機風量(控制風箱溫度在600℃以下),并及時減少焦爐和高爐煤氣量;七是回轉窯控制方面,溫度控制窯頭900~1000℃,窯中1100~1200℃,窯尾950~1050℃,窯速可在0.3-1.45轉/分鐘準確調整。每小時觀察窯頭球的焙燒情況,并反饋主控室。窯速控制必須根據鏈箅機機速運行情況調整窯的轉速,但窯內有料時,窯的轉速不小于0.6r/min,確保干球在窯內的焙燒時間,控制窯尾吐球和回轉窯結圈,根據鏈箅機機速及時調整焦爐和高爐煤氣量,確保系統熱源供應;八是球團冷卻控制要求:一冷段≥950℃;二冷段≥400℃;排礦溫度≤150℃,環冷機環速0.2-1.15m/min準確調整,各鼓風機風門開度滿足0-100%,環冷機下料口篦條間隙100-150mm;合理匹配環冷機一段風門和二段風門開度,為確保連續生產,除故障停機外,主體設備不得隨意停機,若須停機,停機期間必須按規定開啟事故放散閥,及時降低焦爐和高爐煤氣量和鏈箅機抽風量,確保鏈箅機箅床安全。九是球團脫硫方面要求進倉石灰石粒度要求-250目比例≥80%,石灰石漿液PH值維持在6.0±0.5,漿液密度控制在1050~1200kg/m3之間。所有倉體液位達到規定標準,壓力部位達到規定壓力,脫硫副產品石膏含水率小于10%送至石膏庫,脫硫效率≥90%。

4  設備系統改造與改進

4.1  增設潤磨系統

宣鋼精粉的水份偏高、粒度粗,與水份≤8%,負200目粒度≥85%的生產要求有一定的距離。精粉粒度粗,則比表面積小,接觸面積小,毛細作用及分子結合力減弱,成球性差,生球強度低;水份偏高,則生球原始含水量高,增加了干燥過程中的溫度梯度以及蒸發強度和體積收縮率,易使生球發生爆裂、粉化。

過去在沒有潤磨系統時候,進廠球團用酸性精粉的磨細度在50%左右,成球性差,被迫提高膨潤土配比來保證球團生球粒度,從而使得球團品位降低。新增設的潤磨機投產后,將球團用酸性精粉的磨細度提高到了70%以上。

4.2 調整造球盤傾角、轉速

調整前的造球盤傾角為45°,調后為47°。增加傾角的目的是提高了生球的滾動速度,使生球受到的撞擊力、局部壓力增大,促進生球更加密實,降低生球孔隙率、提高生球的強度。轉速增加是與傾角增加相適應的,傾角增加后,為使混合料達到一定的高度,轉速必然要增加,原來的造球盤轉速慢,加了變速輪后,轉速由9r/min增加到11r/min(原來50HZ時候,8r/min,現在30~40HZ時候就能實現8r/min)。

原來的旋轉刮板低,容易磨損,而且,邊刮刀與中心刮刀間距過寬,有一圈料刮不住,都進行了改進,效果良好。

4.3  加設篦雜物篦子

在進造球盤入料口處,加設篦雜物篦子,一是篦除雜物,二是防止大球產生,改善造球。

4.4  制作了布料車“刮料器”

用鐵板和廢舊皮帶制作了布料車“刮料器”,也叫活動刮板機,杜絕以往每班按班停機清料對球團產、質量的影響,保證了豎爐連續生產。以往每個班停機進人清料一次,工人的的勞動強度大,又不安全,又影響產質量的提高。

4.5  增設脫硫設施

不但回收了硫,而且,杜絕了由于硫排放超標所導致停機次數,從而保證了球團礦質量的穩定。

4.6  實現皮帶供原料和成品球團直供高爐

以前一號鏈箅機—回轉窯生產用的原料是使用汽車倒運上料倉方式供應,2016年實現實現了皮帶供原料;兩條鏈箅機—回轉窯生產線于2016年年底實現成品球團不落地,皮帶機直供高爐等等。

4.7  其他技術改造

近年來,充分利用年修時機,同步實施生產、工藝、設備技術改造:一是二期干燥系統,原為豎爐配套設備,2號回轉窯建設時,仍延用原豎爐干燥系統。因設備老化、工藝不合理等問題已難以滿足生產需要,為此在2號窯年修期間實施1號干燥機整體更換、進口排氣筒改造更換,皮帶系統加裝分料器改造,以進一步優化工藝,提高干燥機處理能力,降低能源、備件等消耗;二是2號布料寬皮帶傳動方式改頭部傳動改造,電機更換,皮帶更換。提高布料寬皮帶輸送能力,解決寬皮帶壓料停機制約環節,為進一步提高球團礦產量創造條件;三是1號鏈篦機東、西斗提除塵管道改造在1號回轉窯年修時完成,此項改造既改變了東、西斗提頭部現場環境,又降低了東、西斗提頭部設備溫度,延長了設備使用壽命;四是1號環冷機在日常檢修時對15號臺車三角梁進行改造試運行狀況較好,作業區利用后續日常檢修中隊環冷機剩余27部臺車三角梁進行了改造,改造后未發生臺車擠鋼球現象,有效的提高了設備作業率;五是2號回轉窯在大修期間對大球篩溜子進行了加寬改造,提高了設備作業率,減少了溜槽堵料清理造成的停機對生產的影響;六是狠抓設備的點檢和潤滑工作,對設備運行中的制約環節進行改造和修復,加強設備系統的培訓工作,主要實現大型設備的運行參數、設備故障分析的全員意識和水平提高,逐步實現設備可開機率100%和設備事故率為零的目標。

4.8  預防窯體“結圈”措施及處理方法

造成窯體“結圈”原因有四個方面:回轉窯內粉狀物太多;回轉窯氣氛控制不好;回轉窯溫度控制不當;原料的SiO2含量高等。

防止窯體“結圈”措施:一是提高預熱的強度,減少入窯生球中的粉料;二是穩定回轉窯熱工制度;三是使用凈化好的高爐煤氣和焦爐煤氣,高爐煤氣熱值大于800kcal/Nm,焦爐煤氣發熱值大于3760 kcal/Nm;四是操作優化避免不合格生球和粉料入窯。

窯體“結圈”處理:一是燒圈,熱燒和冷燒交替燒法,首先減少或停止入窯料(視結圈程度而定),在窯內結圈處增加風量和高、焦爐煤氣量,提高結圈處溫度,再減少高、焦爐煤氣量,降低結圈處溫度,這樣反復處理使結圈受冷熱交替相互作用,造成開裂而脫落;二是冷燒,在正常生產時,在結圈部位造成低溫氣氛,使其自行脫落;三是利用檢修機會冷法除圈:采用風鎬、大錘等工具,人工手工除圈。

5  工藝控制參數改進

5.1  開展了提高球團礦合格粒級攻關

(1)控制入廠精粉粒度,提高磨前精粉-200目細度,潤磨機做到磨機不虧鋼球并保持適宜粒度組成,加強磨機的處理能力,提高精粉的磨后-200目細度大于65%。

(2)合理控制原料水分,利用干燥機和磨機保證造球適宜穩定水份。穩定造球操作,干燥后水分6-6.5%,將生球落下強度穩定在5-7次/個球,抗壓強度不小于10N/個球。

(3)強化原料進廠檢查,要求精粉表面無明水,無雜物雜料混入。

作業區利用檢修對大小球篩間隙調整,及時更換損壞篩輥。加大造球崗位管理力度,造球盤設備維護;繼續開展成品球合格粒級定時與不定時抽查檢測,并納入作業區系統管理。

(4)調整球團粒度控制范圍:生球由原來的10~16mm控制改為10~14mm走下限控制,如此以來,粒度“小而勻、勻而圓”,生球抗壓強度由原來的10N/個,增加到15N/個以上,生球落下強度必保≥5次/個,生球流量控制在±20t/h。

目前攻關效果明顯,10-16mm合格粒級完成83.45%,較計劃高1.45個百分點,同比提高1個百分點。

5.2  開展降低球團礦FeO 指標攻關

繼續開展以降低球團礦FeO 指標攻關工作,強化球團礦產、質量指標控制,每日與質量管理科取樣組聯合抽測成品球,分析球團礦FeO 指標升高原因。

(1)在生產操作上,以確保球團礦質量為主,具體要求主控工控制預熱溫度在1010℃-1020℃,減少焦爐煤氣,適當降低窯中溫度,以保證窯內合適的氧化氣氛、焙燒溫度,摸索不同原料結構條件下的適宜的工藝操作參數,保證熱制度穩定、保證干球入爐,防止熱制度不穩定所帶來的球團裂紋增多、強度降低的現象發生。

(2)強化造球、鏈箅機布料、回轉窯溫度等關鍵工序控制。及時做好鏈箅機篦板補裝。

(3)控制精粉綜合含硫在0.3%以下,逐步取消高硅、高硫在球團配加。

(4)增加了球團成品樣頻次,由原來的每天兩次取樣改為每天四次取樣,對生產過程控制更及時有效,從取樣和分析報出時間看都控制在當班,有利于當班過程調整。

目前球團礦FeO含量完成1.8%左右,同比降低1.2個百分點。

5.3  使用含鐵有機粘結劑替代膨潤土

2016年以來,開始使用含鐵有機粘結劑替代膨潤土試驗并投入正式生產,成球性好于膨潤土。含鐵粘結劑替代常規膨潤土生產球團礦,提高了球團礦鐵品位,降低了球團礦成本,資源得到充分利用,又達到環保節能,保護了生態環境。

6  對進廠精粉嚴格把關

近年來,河鋼宣鋼通過質檢人員輪崗、多方聯合檢查、抽查等多種辦法,不斷提高進廠精粉的質量。近年來的精粉入球質量見表4。

表4  河鋼宣鋼2016年以來精粉入球質量

項 目

TFe

SiO2

2016年

62.98

5.08

2017年上半年

63.07

5.30

7  結語

河鋼宣鋼近年來通過設備管理和技術改造以及工藝技術操作進步,球團礦質量提高,滿足了高爐生產需要。

參考文獻

[1]  吳文斌;鏈箅機—回轉窯球團生產線改造及效果;《燒結球團》 , 2014 , 39 (2) :22-26 新興鑄管新疆有限公司球團生產

 

 
 
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