莱钢120万球团生产线的设计特点及生产实践

【摘 要】介绍了莱钢120万t/a链篦机―回转窑氧化球团生产线的设计特点及投产以后的生产情况。

【关键词】链篦机―回转窑；氧化球团；设计特点

0 前言

莱钢银山型钢公司3#高炉配套120万吨球团工程于2009年5月开工建设，2010年8月建成投产。该工程投产后，有利于缓解莱钢高炉原料紧张的局面，改善高炉的炉料结构，实现高炉节焦增产，进一步提高莱钢的市场生存能力和竞争能力。

该工程采用成熟可靠、先进实用的工艺流程和设备，通过投产5年来的运行情况来看，该球团生产线设备作业率高，球团生产稳定正常，产质量稳定在较高水平。

1 工艺设计主要特点

1.1 设计特点

（1）采用链篦机―回转窑生产工艺，球团矿质量好、生产能耗低。

（2）引进爱立许混合机，混合效果好，节省粘结剂。

（3）采用先进的风流系统，充分回收利用环冷机高温烟气的显热，最大限度地利用热能，降低球团的热耗。

（4）回转窑液压马达驱动，生产运行平稳。

（5）采用成品球团筛分工艺，降低高炉矿槽槽下筛分负荷，减少粉末球团倒运，节能降耗，有利于环境保护。

（6）格栅式挡土墙等新技术，节约投资，建设周期短。

（7）注重环境保护，废弃物达标排放。

1.2 工艺流程（图1）

1.3 原料处理

（1）配料系统使用计算机控制配料，采用变频调速的给料设备，提高原料重量配比准确度，保证生产稳定及球团矿质量。

（2）圆筒干燥机规格为Ф3.2×24m，采用顺流式干燥工艺，与之配套的燃气炉热媒为高炉煤气。

（3）选用德国爱立许R24Conti立式混合机，使造球料充分混匀便于造球；立式混合机作业率高，混合效果好，节省粘结剂用量。

（4）选用2台规格为Ф3.8×6.5m的润磨机，增加物料表面活性，改善成球条件，提高造球机产量。

1.4 造球及布料系统

系统配置6台Ф6m圆盘造球机，5用1备。造球厂房高架布置，尽量减少生球落差，提高生球质量。造球机转速可调，倾角可调，能适应不同原料对造球的需求。

生球经皮带机收集，通过摆头皮带机、大球辊筛、宽皮带机和小球辊筛均匀布到链篦机上，返料返回造球室重新造球。

1.5 链篦机―回转窑―环冷机系统

（1）链篦机规格为4×42m，设抽风干燥一段（2个风箱）、抽风干燥二段（4个风箱）、预热一段（3个风箱）和预热二段（5个风箱）。预热段补热烧嘴热媒为焦炉煤气。

（2）回转窑规格为Ф5×35m，采用液压马达驱动，液压马达能耗低，故障率低。窑头燃烧器行程可调，角度可调，热媒为焦炉煤气。

（3）环冷机规格为69m2，中径12.5m。设3台鼓风机对球团矿进行强制冷却。

（4）回热风系统选用2台风量为275000m3/h的耐热风机和与之配套的多管除尘器；主抽风系统选用1台风量为930000m3/h的主抽风机和与之配套的260m2双室四电场静电除尘器。

1.6 自控系统

自控系统负责生产线数据采集、数据处理、超限报警、实时趋势、历史趋势、打印报表以及系统的自动控制等功能。

本工程计算机控制系统采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，采用以PLC为核心的RIO控制，构成仪电合一的计算机控制系统。该控制系统由西门子S7-400系列PLC完成全过程的顺序控制和回路控制。

所有工艺参数视其重要程度分别在监控站上进行操作、记录、报警等，参与经济核算的参数在计算机上进行累积。

2 生产实践

2.1 热工制度的确定

链篦机―回转窑球团生产线热工制度的合理与否直接关系到球团生产的稳定性和产品质量的高低。热工操作的关键是抓好链篦机布料和环冷机布料，以及风流、温度、压力的平衡控制。从工程投产开始，球团车间边学习，边摸索，边积累，确定了链篦机―回转窑―环冷机的热工制度，见表1和表2。

2.2 回转窑结圈的控制

该生产线投产以后，回转窑结圈比较严重，不仅增加了工人的劳动强度，影响球团矿质量，而且损坏了窑内耐火材料，缩短回转窑寿命。通过分析，导致回转窑结圈严重的主要原因为生球质量不好，导致生球在链篦机内爆裂过多，粉末入窑，在窑内高温区液相粘结，导致回转窑结圈。

针对以上问题，球团厂采取了以下措施提高生球的质量。

（1）加强原料管理，确保造球原料的相对稳定。

（2）制定合理的工艺制度，充分发挥干燥、润磨的作用。控制造球原料合理的水分，提高造球原料的表面活性。

（3）将造球机侧刮刀改为边刮刀，减少了粘料和粉末，保证球盘的填充率，提高生球的产质量。

（4）对造球机加水方式进行改造，在原有基础上增加2个雾化喷头和1根喷水管，实现“滴水成球、雾化长大”的造球机理。

通过以上措施，生球质量明显提高，合格生球比率由65%提高到90%，生球水分由10.1%下降到9.8%，湿返料率由30%下降到15%。

生球质量的提高对回转窑结圈的控制非常明显，结圈现象基本得到控制。

2.3 回转窑结圈的破碎

回转窑结圈后，拔除的大块很难通过人工破碎的方法将其破碎到高炉生产的要求。通过以往生产经验，颚式破碎机是破碎回转窑结圈的可靠设备。球团车间在成品球团堆场设置了1台规格为PE-400×600的颚式破碎机用于破碎回转窑结圈。通过铲车将大块铲入颚式破碎机，破碎后的成品直接在成品球团堆场堆存，杜绝了二次倒运污染的问题。

2.4 筛分布料系统的改造

投产后发现生球筛分布料系统存在一些问题，针对这些问题，球团厂采取了相应措施优化筛分布料系统。

（1）摆头皮带机和大球辊筛间落差大，导致生球落下强度低。通过降低摆头皮带机头架高度以减少生球的落差，提高了生球质量。

（2）摆头皮带机经常出现过载停机的情况，主要原因是来料不稳定和电机功率偏小所致，将皮带机功率由7.5kW改为15kW解决了之一问题。

（3）小球辊筛漏斗内壁粘料严重，影响整个系统的作业率。通过增大漏斗角度，将衬板更换为高分子衬板后这一问题基本得到解决。

（4）小球辊筛筛分效果不理想。通过将小球辊筛至链篦机的溜料板改为筛辊，大幅度提高了筛分面积，提高了筛分效果。

3 结论

（1）该球团生产线技术成熟可靠，物料流程顺畅，控制水平国内领先。

（2）通过分析生产中存在的一些问题，采取了一系列的解决措施，保证了球团生产的稳定性。

【参考文献】

[1]刑伟明，王囡囡，徐小鹤.莱钢120万吨球团链篦机―回转窑自动控制系统的设计与实现[J].工业控制计算机，2012，25（4）：105-107.

[2]罗川，刘运东.莱钢120万t/a链篦机―回转窑球团生产线结圈控制[J].球团技术，2013，16（2）：38-40.