马钢新建链箅机－回转窑球团实验室简介

发表时间：[2007-11-03]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：2473

摘要马钢技术中心新建的模拟链箅机-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箅机-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。

关键词链箅机-回转窑试验装置球团实验室

1. 前言

马钢技术中心愿模拟链箅机-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链箅机-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月份该实验室建成，试验装置正式投入使用。

新球团实验室建成后，马钢利用该实验装置圆满完成了新区150万t/a的链箅机-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强度高，达到了项目建设的预期目标。

2. 新建链箅机-回转窑球团实验室介绍

2.1 试验流程

链箅机-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、成品求冷却及性能检测。

2.2 系统主要设备及技术参数

本试验装置分为模拟链箅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 模拟链箅机系统

模拟链箅机系统由燃烧室、混风管、焙烧杯及其他附属设施和相配套的检测仪器表组成。该系统主要设备特点及性能见表1，系统技术参数见表2。

表 1 模拟链箅机系统主要设备特点及性能

序号	设备名称	规格型号	主要特点及性能
1	燃烧室	Ø内400× 1200mm	燃烧室（一个），以混合煤气作发热介质，采用高效平焰烧嘴燃烧，燃烧室温度最高能达到1380℃
2	焙烧杯	Ø内200×400mm	V_效=0.011m³，最高装料高度290mm。
3	高温电动阀		无水冷，能耐温1100℃以上，基本不漏风且开关灵活。
4	高温流量计	插入式	从国外引进，检测精度为0.5%
5	热风管	无缝不锈钢管	不锈钢管能耐温1200℃以上，外包耐火纤维后，表面温度低于80℃
6	千斤顶	液压电动	真空室密闭装置升降采用电动液压千斤顶。试验时，混风室、真空室与焙烧杯连接处基本不漏风。
7	引风机	变频电机	采用变频调速，功率15kw，烟气进风机前经盘管水冷冷却器降温冷却至150℃以下。

表2 模拟链箅机系统技术参数

工艺过程	鼓风干燥	抽风干燥	抽风预热Ⅰ	抽风预热Ⅱ
温度范围/℃	150~400	200~500	500~700	900~1050
通气时间/min	根据需要随意设定	根据需要随意设定	根据需要随意设定	根据需要随意设定
烟气流量范围 /m³·m^-¹·min^-1	35~120	35~120	35~120	35~120

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：ø400×900mm，V_效=0.1130m³。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0～6min;

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分度热点偶，温度信号通过装在窑体外的特质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。

表 3 模拟回转窑试验装置技术参数

项目	工艺参数
焙烧温度/℃	0～1380
窑内氧含量/%	4～6
窑旋转速度/r·min^-1	0～6
窑最大倾翻角/°	30

注：窑内氧含量在球团焙烧过程中测定；转速采用变频电机调整，可正、反转。

3. 新试验装置主要特点

3.1 能模拟工业链箅机的任何工艺流程

通过在计算机上设定个电动阀的开启程序，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，因此能模拟工业链箅机的任何工艺流程。

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，主要检测信号出入PLC，由PLC进行控制并在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（1250℃），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%～7%，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。

3.5 回转窑内达到的焙烧温度高

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1380℃，因此能满足任何铁矿球团的焙烧要求。

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，系统绝热成都较好，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。

表 4 平行组试验结果

编号	预热球质量		成品球质量
编号	AC转鼓（-5mm）/%	抗压强度 /N·个^-1	转鼓指数（+6.3mm）/%	抗压强度/ /N·个^-1
1	2.32	339	93.16	3182
2	2.48	331	93.05	3027
差值	0.16	8	0.11	155
相对误差/%	6.45	2.36	0.12	4.87

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，共同促进中国链篦机-回转窑球团技术的进步。