带式球团焙烧机的发展与展望

带式球团焙烧机的发展与展望

孙志勇

（资源与环境工程学院，矿物加工工程，07112016）

摘要通过对带式球团焙烧机的发展历史的回顾和工艺特点及优缺点的分析，结合国内外的情况及目前球团矿的发展形势，对带式球团焙烧机工艺进行了展望与评述。

关键词焙烧机带式焙烧机球团矿发展

随着高炉炼铁技术的进步，“精料”工作受到高度重视，酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配，可以构成高炉合理的炉料结构，可使高炉利用系数提高、焦比降低。目前国内球团矿生产呈增长的发展态势，球团矿产量从1999年的1194万t增加到2002年的2416万t，同我国目前生铁产量所需要的原料相比，其所占比例仍非常低，与冶金行业的发展不相适应。因此，增加氧化球团生产能力，改善高炉炉料结构，提高球团矿比例也成为一种发展趋势。[1]目前国内生产球团矿的主要方法是采用竖炉、带式焙烧机、链算机一回转窑三种工艺方法。选择和采用什么样的焙烧工艺关系到一个球团厂建设的优劣和成败，因此我们必须认真对待，必须从基本理论到工程方案以及技术经济等方面进行深入的研究和探讨，这样才能使决策更科学、更正确。

带式焙烧机球团法是在1951年才开始应用于球团生产，在1962年以前带式焙烧机一直发展很缓慢，直至工艺和设备作了许多重大的改革，如采用摆动皮带机和辊式布料器、密封装置，设铺底、铺边料，采用鼓风干燥和回流换热等措施后，才得到较迅速的发展。

在带式焙烧机球团工艺的发展过程中，曾在工业上得到应用的机型主要有4种：抽风式、鼓风式、鲁奇型、德腊沃一鲁奇（即DL型带式焙烧机）。我国带式焙烧机氧化球团生产的开发较晚，直到1973年才在包头钢铁公司建成投产了我国第一台162ｍ2带式焙烧机，其后于1989年在鞍山钢铁公司又建成了第二台321.6m2带式焙烧机。这两套带式焙烧机氧化球团装置的建成投产和多年的生产实践，为我国带式焙烧机氧化球团的发展，及设计、施工、设备制造和生产操作等方面提供了成熟的经验和可靠的依据。

1 带式球团焙烧机的发展与特点[2,3]

带式焙烧机是一种历史最古老，灵活性最大、使用范围最广的细粒物料造块设备，但用于球团生产却是20世纪50年代才开始的。由于当时对带式焙烧机的急切需要，这项研究工作在全世界各地几乎是同时而又独立的进行着。60年代以后得到迅速发展，70年代生产能力占球团总生产能力上升到56.1%。图1是某带式焙烧工艺流程。

带式焙烧机发展如此之快，主要是具有下列特点：

（1）生球料层较薄（200～400mm），可避免料层压力负荷过大，又可保持料层透

气性均匀。

（2）工艺气流以及料层透气性所产生的任何波动只能影响到一部分料层，而且随着台车水平移动，这些波动很快就消除。

（3）可根据原料不同，设计成不同温度、气体流量、速度和流向的各个工艺段，因此带式焙烧机可以用来焙烧各种原料的生球。

（4）采用热气流循环，利用焙烧球团矿的显热，球团能耗较低。

（5）可以制造大型带式焙烧机，单机能力大。

带式焙烧机法可分为固体燃料鼓风带式焙烧机法、麦基型带式焙烧机法和鲁尔基—德腊伏型带式焙烧机法。

固体燃料鼓风带式焙烧机法流程的特点是生球表面滚上煤粉后经多次分层装入焙烧机，再进行自下而上鼓风干燥、预热、点火、焙烧和冷却过程，而在焙烧机上仅分为抽风点火区、鼓风焙烧区、鼓风冷却区及抽风冷却区。在生产实践中，由于所用铁矿石品种较多，其性质有时差别又大，故在焙烧过程中，要求能快速而准确地调整和控制温度与气氛，以及焙烧时间等，因此，采用固体燃料就难于达到上述要求，而采用气（液）体燃料的抽风焙烧就易于满足上述要求，所以，固体燃料鼓风带式焙烧机法球团矿质量不能满足用户要求，便停止生产。麦基型与鲁尔基—德腊伏型两者有许多相似之处，是以气（液）为燃料的球团焙烧机，下面以鲁尔基—德腊伏型为例介绍带式焙烧机的焙烧流程。

图1 某钢铁公司二烧车间135m2带式焙烧工艺流程

鲁尔基—德腊伏型带式焙烧机工艺首先由德国鲁尔基公司创立的，并在加拿大国际镍公司投产了第一台这样的带式焙烧机，后经鲁尔基—德腊伏修改，至今称为世界上运用最广泛的带式焙烧机。

1）工艺特点。主要表现在：①采用圆盘造球机制备生球；②采用辊式筛分布料机，对生球起筛分和布料作用，并降低生球落差，节省膨润土用量；③采用铺边料和铺底料的方法，以防止拦板、篦条、台车底架梁过热，见图2；④生球采用鼓风和抽风并用的干燥工艺，先由下向上往生球料层鼓入热风，然后向下抽风干燥，避免下层球过湿，而削弱球的结构；⑤为了回收球团矿显热，采用鼓风冷却，冷却风首先经过台车和底料层预热后，再穿过高温球团料层，避免了球团矿冷却速度过快，使球团矿质量得到改善。

图2 带式焙烧机布料系统示意图

1.台车；

2.铺底料矿槽；

3.辊式布料机；

4.铺边料矿槽；

5.鼓风干燥炉罩；

6.风箱；

7.返料漏斗

2）工艺类型。鲁尔基—德腊伏带式焙烧机法最主要功能就是能将各种矿石有效地生产球团矿。它可以根据不同的矿石类型采用不同的气体循环方式和换热方式，一般分为如下四种类型：

第一种类型处理赤、磁混合精矿的，见图3（a）。该类带式焙烧机采用鼓风循环和抽风循环混合使用，提高热能的利用，利用冷却段热风直接循环换热。

第二种类型[图3(b)]是由第一种类型稍加修改后用于处理磁铁矿精矿球团（如美国派勒特诺布球团厂）的，主要修改是炉罩内换热气流全部采用直接循环，取消了炉罩换热风机，将冷却段较冷端气流排入大气。

第三种类型[图3(c)]为生产赤铁矿球团工艺。为了适合于生球需要较长干燥和预热时间的特点，增大了焙烧机的面积。同时增加抽风干燥和预热区所需的风量，采用炉罩换热气流全部直接循环，其特点是将抽风预热和抽风均热区的风箱热风往干燥区循环，这样便弥补了抽风干燥所需加的风量。

第四种类型[图3(d)]为处理含有害元素的铁矿石球团工艺。它可以从高温抽风区排除废气，以消除某些矿物产生的易挥发性污染物对环境的污染，如砷、氟、硫等，也可以处理含有结晶水的矿。