摘要马钢技术中心新建的模拟链篦机-回转窑试验装置自动化程度高、模拟过程准确、数据重现性好,是一套国内较完善的链篦机-回转窑球团试验装置。本文简要介绍了该套试验装置的主要设备、技术参数及特点。
关键词链篦机-回转窑试验装置球团实验室
1 前言
马钢技术中心原模拟链篦机一回转窑试验装置是与中南工业大学烧结球团研究所合作建成于1996年,因当时公司工业生产线未立项建设,故该装置长期闲置、老化。鉴于马钢“十一五”期间将新建150万t/a链篦机.回转窑氧化球团生产线,需要实验室试验为工业生产提供技术支撑,而原装置存在较大的不足,不能继续使用,因此决定在该装置的基础上重建球团实验室。重建工作于2005年1月份开始进行,2007年1月份该试验室建成,试验装置正式投入使用。
新球团实验室建成后,马钢利用该试验装置圆满完成了新区150万t/a的链篦机.回转窑球团生产线配矿及工艺参数摸索任务。该套试验装置自动化程度高,运行稳定,模拟过程准确,数据重现性较好,达到了项目建设的预期目标。
2新建链篦机一回转窑球团实验室介绍
2.1试验流程
链篦机一回转窑球团试验流程模拟工业生产线流程,主要包括配料、混合、润磨、圆盘造球、筛分、生球干燥、预热、焙烧、成品球冷却及性能检测几部分,见图1。

2.2系统主要设备及技术参数
本试验装置分为模拟链篦机系统和模拟回转窑系统两部分,其各自的主要设备及技术参数分述如下。
2.2.1模拟链篦机系统
模拟链篦机系统由燃烧室、混风管、焙烧杯及其他附属设施和相配套的检测仪器仪表组成。该系统主要设备特点及性能见表l,系统技术参数见表2。
2.2.2模拟回转窑系统
模拟回转窑系统由窑体、旋转装置,装、卸料装置及烧嘴组成。回转窑规格为:Ø内400×900 mm,v效=0.1130 m3。回转窑主要设备特点及性能为:

1)回转窑窑体旋转速度调整范围为0~6 r/min;
2)回转窑燃烧混合煤气,助燃空气用窑尾烟气进行预热;
3)窑内衬耐火材料采用双层预制件,窑体为钢板焊接而成;
4)回转窑窑体的头、中、尾三个部位分别装有S分度热电偶,温度信号通过装在窑体外的特制铜环经铜刷传出引入PLC处理。
模拟回转窑系统技术参数见表3。

3新试验装置主要特点
3.1 能模拟工业链篦机的任何工艺流程
通过在计算机上设定各电动阀的开启程序,该试验装置能进行鼓风干燥、抽风干燥、抽风预热(Ⅰ、Ⅱ)三段或四段的作业,也能进行全抽风作业,因此能模拟工业链篦机的任何工艺流程。
3.2试验周期短,试验过程基本连续
新建试验装置由于从鼓风干燥、抽风干燥、抽风预热I到抽风预热Ⅱ,都是通过燃烧室提供单一的热空气通过兑冷风来调节各阶段的气体温度,因此各个阶段的转换时间较短,基本保证了试验过程的连续性,也大大缩短了试验时间,利用该试验装置一天一般能完成二到三组球团焙烧试验。
3.3自动化程度高
新试验装置采用三电合一的计算机控制,主要检测信号输入PLC,由PLC进行控制并在工控机上进行监视与操作。计算机画面能显示流程监控图和实时温度曲线图,能完成工艺参数设定和在线修改、在线报警、报表存储和打印等任务。
3.4回转窑达到的焙烧温度高
回转窑采用混合煤气作为发热介质,但由于采用了高燃烧效率的平焰烧嘴及预热助燃空气的措施,回转窑焙烧温度最高能达到1 380 0C,因此能满足任何铁矿球团的焙烧要求。
3.5回转窑内为正常氧化性气氛
经在试验现场测定,在窑温达到球团焙烧温度后(1 250℃),窑内氧含量为5%~7%;回转窑在焙烧球团过程中,窑内氧含量测定为4%~6%,因此回转窑内氧含量满足球团焙烧需要的正常氧化性气氛(4%~8%)的要求。
3.6实验室环境友好,试验人员劳动强度低
新试验装置设计较为规范,系统绝热程度较好,实验工作环境大大改善。由于整个试验过程几乎都由计算机控制,所以大大减轻了试验人员的劳动强度。新装置还设计有一套物料转运机构,链篦机出来的高温球团无须靠人工运至回转窑,降低了试验人员的劳动强度。
4试验效果验证
我们采用相同的原料、配比、造球参数、热工条件和工艺焙烧参数,在模拟链篦机.回转窑试验装置上进行了两次平行试验,试验结果见表4。

从表4可看出,两平行组试验结果数据比较接近,数据重现性很好,尤其是关键指标预热球抗压强度和成品球转鼓指数检测数据相对误差仅分别为2.36%和0.12%,达到了较高的重现水平;而预热球AC转鼓、成品球抗压强度指标相对误差也仅有6.45%、4.87%,均能满足科研的要求。
5结语
马钢技术中心新建的链篦机.回转窑球团实验室自动化程度高、模拟过程准确、数据重现性好,为链篦机.回转窑氧化球团生产试验和科学研究提供了较好的条件。马钢技术中心愿以此平台跟全国同行真诚合作,共同促进中国链-回球团技术的进步。
(马鞍山钢铁股份有限公司技术中心)