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1、1前言多膛圆环型T C S 竖炉结构及生产实践刘树钢李雷李玉茹韩学忠刘以顺郭春发温红富( 唐山今实达科贸有限公司0 6 3 0 2 0 )( 河北东山冶金工业有限公司)艾星辉贾继华宋怀凤( 唐山科技职业技术学院0 6 3 0 1 6 )球团竖炉由圆型发展到矩型，特别是我国老一代竖炉专家所发明的导风墙与烘干床配合，使矩型竖炉性能产生了革命性飞跃，使我国竖炉技术跃居世界前列。唐山今实达科贸有限公司在继承老一代竖炉技术的基础上开发了两种T C S 竖炉专利技术，本文仅就最新一种多膛圆环型T C S 竖炉的结构及生产做一初步总结。2多膛圆环型T C S 竖炉炉型及工艺特点2 1T 艺流程：如图1 所示
2、。2 2 多膛圆环型T C S 竖炉特点：如图2 和图3 所示。( 1 ) 气动布料器结构简单，性能可靠，寿命长。( 2 ) 双层烘干床，烘干面积比矩形S P 竖炉大一倍以上，可以实现变温变向慢速干燥，可大大减少生球爆裂，并且烘干床具有固定筛和气筛双重筛分功能，可大大减少焙烧带的球团含粉率。改善了料柱透气性，使气流分布进一步改善。( 3 ) 各砌体为环形，不易扭曲和倒塌。( 4 ) 自立式炉体，总高度比矩型s P 竖炉降低1 3 ，再结合新型料场配料技术，总占地面积减少将近一半，并可根据厂区地形灵活布置。( 5 ) 径向沿圆周分布的下燃烧室位于冷却带上部，为加大燃烧室容积凸出到炉壳外一部分，开
3、发成功了利用高温含尘热风做助燃风的新技术，直接利用4 0 0 以上的含尘高温冷却风做助燃风，从而大大节省煤气，并使氧化气氛得以大幅度提高，进一步控制并有效地利用了F e 3 0 。氧化热，使F e 3 0 。放热量在总能量平衡中所占比例由矩型S P 竖炉4 3 一4 7 提高1 0 以上，煤气的能量已降为辅助地位，全炉总废气量也得到大幅度下降，从而更有利于除尘环保，并降低了总投资。( 6 ) 在每两个相邻下燃烧室上部有一个上燃烧室，( 由于燃烧量很小，燃烧室容积不需加大) ，同时兼起导风墙的作用，此处的助燃风温度高达8 0 0 一1 0 0 0 ，因此只需小量煤气辅助燃烧。( 7 ) 导风墙设
4、于焙烧室内侧，以便将多余热冷却风导至焙烧带上部的预热带中。从而增加了预热带的气流，并使其温度稳定在1 0 5 0 以下，防止了结瘤，并增加了燃烧室气流的穿透深度。( 8 ) 炉内冷却能力强，排料温度可降至3 0 0 以下，炉体可直接打水降温而不损失球团冶金性能，无需装备重型机械运料和冷却设备。扬尘点小，环保易达标。( 9 ) 总投资比同规模矩型S P 竖炉可节省三分之一以上。还可以充分利用原有土烧设备和地形，使投资进一步降低。( 1 0 ) 由于采用上述新技术，大大节省了煤气，有利于使用发生炉等高成本煤气，并使竖炉总废气量也同步降低，因而电耗低。并且设备维修费和折旧费都低，在同等条件下，T C
5、 S 竖炉球团加工成本可降低1 0 2 5 元吨。2 5 8图16 m 2 多膛圆环型T C S 竖炉工艺流程2 5 9图2 ( 图中箭头为各气流运动方向)1 一中心灰头2 一中心风管3 一中心废气管道4 一冷却风分布管5 一排料立管6 一冷却风箱7 一导风墙引风E l8 一燃烧器9 一下燃烧室1 0 一喷火口1 l 一导风墙1 2 一导风墙出风口1 3 一下伞体( 或下干燥带) 1 4 一干燥带供风管1 5 一上伞体1 6 一炉顶废气导出管1 7 一调温风箱1 8 一调温风管1 9 一布料器2 0 一松料器2 l 一防过湿带2 2 一废气集尘箱2 3 一上千燥带2 4 一防过湿带供风管2 5
6、 一导料板2 6 一上燃烧室2 7 一炉体支柱2 8 一排料侧管2 9 一预热带3 0 一焙烧带3 1 一均热带3 2 一冷却带36 m 2 多膛圆环型T C S 竖炉生产实践第一台试验型6 m z 多膛圆环型T C S 竖炉，于2 0 0 3 年5 月4 日在河北东山冶金工业有限公司建成投产，施工期5 个半月，总投资1 4 8 0 万元。经过两年多的生产运行，积累了大量的生产和操作经验。3 1生产中所遇问题及对策3 1 1 耐火砖质量问题该试验炉施工时即发现耐火砖质量太差，虽然后期更换了三分之一的砖量，但仍有大量不合格砖和耐火混凝土用到了炉子上。刚投产两个月进炉检查，就出现了大量龟裂和破损，
7、被迫修补，勉强维持了一年的生2 6 0图3 ( 图中箭头为各气流运动方向)各序号名称参见图2产，就得进行换砖中修( 停产2 5 天) 。3 1 2 结瘤问题：该试验炉所用原料为当地民采小矿点碱性粗精粉，原料供应很不稳定，自然碱度波动在0 3 5 0 6 ，粒度一2 0 0 目波动在3 8 一5 5 ，膨润土配比波动在2 一4 2 ，经实验室测定该精粉开始产生大量液相并粘结的温度为1 0 2 0 1 0 5 0 “ ( 2 ，极易产生结瘤问题，对正常生产威胁巨大。对此我们采取了如下措施：a 、将下燃烧室温度由9 6 0 1 0 2 0 “ ( 2 降至9 1 0 9 5 0 * ( 2 ，并严格
8、控制上燃烧室助燃风温度不超过1 0 3 0 “ ( 2 。成品球转股指数由月平均9 1 一9 2 降到8 8 一9 0 。b 、在炉温较高时，配人较多熟球( 总产量的8 一1 5 ) ，由于熟球有2 0 6 0 “ E 的温度，且在炉内不再有氧化放热现象，这样既减轻了干燥床上的生球过湿和粘结问题，又稳定了焙烧带的料层温度，并增加了炉料2 6 1运行速度，松动活跃了料层。C 、利用换砖中修的机会，将焙烧带喉口宽度由原来6 8 0 m m ，加宽到8 2 0m m 。从而减少焙烧带的气流速度和温度，并增加了抵抗粘结块卡料的能力。d 、增加探瘤孔，7 7 快速封闭阀，人员不进炉即可处理炉内粘结，使结
9、瘤处理时间降为3 8 小时。采取以上措施后，基本避免了结瘤对生产的威胁，为保证球团转鼓在8 8 以上，炉温仍控制在有小量轻微粘结块下生产。3 1 3 水冷系统漏水问题竖炉干燥床水梁等水冷系统运行一年半后，由于结垢，磨损和腐蚀，开始出现漏水问题，造成了干燥不良和爆裂问题，遂利用更换烘干机筒体( 腐蚀坏了) 的六天时间，由水冷改为风冷结构，而换热后出炉的干净高压热风温度在1 6 0 - 2 2 0 “ C ，用于燃烧室助燃，进一步回收了能量。这一技术已在承钢大型T C S l 8 1 8 竖炉上稳定运行至今，两年多仍不需维修，风温年平均2 8 4 ，是一个很好的低投资节能环保技术。3 1 4 润磨
10、机安装改进与操作问题润磨机的供料、排料和粘结问题一直是生产过程的一个大问题，通过向成都钢铁公司等兄弟单位学习，我们采取了如下措施：a 排气烟囱从密封罩顶部改到两侧，并设立了冷凝水排出系统。b 排料篦子板缝隙由2 8 r a m 加宽到3 2 m m 。C 供料螺旋给料机两侧设清料法兰孔，螺旋叶面焊接合金刀头。d 混合料水分控制在5 5 7 ，混合料膨润土加入量小于1 5 。( 由于精粉太粗，膨润土改至润磨机后加一部分或全部)采取上述措施后，基本稳定了润磨机的运行。最近我公司又成功购买安钢集团水冶钢铁公司贺新亮、叶斌等工程师发明的“一种用于润磨机供料的可移动式皮带机”专利技术，可以代替螺旋给料机
11、，计划有机会时实施。3 1 5 烘干机的改进与操作投产初期，烘干机存在进出口粘料，烟囱排烟不畅问题，我们采取如下措施：a 进料溜槽角度大于7 0 。b 出料溜嘴沿受料皮带方向不收缩。C 烟囱根下部与密封罩加大喇叭口，以增大引气能力。由此基本解决了烘干机的稳定运行问题，在人料量4 0 5 0 吨，J 、时，人料水分l O 左右时，燃烧混合后温度控制在7 5 0 - - 8 5 0 ，r p 2 2 1 4 m 的烘干机可降水分3 4 5 ，但由于该厂高炉硫负荷较大，煤气中硫含量较高，烘干机简体腐蚀问题还没有好法，寿命仅为两年多一点。4 生产参数与指标煤气压力：1 8 2 4 K P a ，冷却助
12、燃风压力1 5 1 8 K P a 。下燃烧室助燃风温度：4 0 0 6 0 0 ，燃烧后温度9 1 0 9 5 0 ，压力1 0 1 3 K P a 。上燃烧室助燃风温度：8 5 0 1 0 5 0 ，燃烧后温度9 0 0 1 0 0 0 ，压力5 5 7 5 K P a 。日产量8 5 0 9 5 0 吨天，转鼓8 8 9 0 ，煤气消耗量：1 7 0 - - 2 2 0 立方米吨球。5 有待进一步开发解决的问题5 1 进一步扩大烘干床的面积从试验炉生产经验看，产量的限制性环节仍然在千燥过程，而焙烧带的产能具有重大潜力尚没有利用，当煤气节省到一定程度时，干燥过程将会大幅度减慢，甚至出现干燥
13、不彻底的生球进入高温区后的爆裂问题，因而需要更大的烘干床面积，才能维持低能耗高产量情况下的稳定运行。5 2 大型化方向2 6 2第一种内燃烧室圆环型T C S 竖炉，设计年产1 0 0 万吨的竖炉很容易就可实现。相比之下，该种T C S 竖炉的大型化只能靠加大炉体直径来实现，相对炉体投资增加会较大。在炉体径向的宽度上燃烧室侧墙承受 料粒的水平侧压力较大，不允许更多加大该尺寸。5 3 炉外生球预热生球刚进干燥床的头1 3 分钟，仍然存在过湿现象，对干燥和爆裂影响极大，特别是冬季生产更为明显。人炉生球温度每降低1 0 1 E ，产量将受到2 一5 的影响，球团质量也有影响，如果将生球提前预热到7
14、0 “ C 以上，即可彻底解决此问题，或者将生球温度提高2 0 ，即使不去掉多少水，也会对生产产生良好的效果。6结论通过两年的试验炉生产实践和改进，积累了较成熟的设计和操作经验，为工业应用打下了坚实的基础。6 1 直接利用含尘高温热风做助燃风的燃烧技术成熟可靠，不仅节省了煤气，还提高了炉内氧化气氛，为球 团生产的节能开创了成功的先例。6 2 低能耗条件下，生球干燥问题更为突出，对生产影响更大，需要更大的干燥床面积。6 36 m 2 多膛圆环型T C S 竖炉产品质量高，控制简便，生产成本低，具有很强的经济技术竞争力。6 4 多膛圆环型T C S 竖炉可利用高成本煤气，使用发生炉煤气也可取得良好
15、的经济效益。为矿山建球团厂解决了气源成本高的问题，同时避开了煤灰和硫对球团的污染问题。6 5风冷炉体结构投资低，稳定可靠，在两年多的运行时间内没有发生问题，并同时回收了热量，一举多得，为T C S 竖炉的技术进步又上了一个台阶。6 6 多膛圆环T C s 竖炉投资低，运行费用低，产品质量高，对原料适应能力强，达到了工业化的要求，具备了较强的经济竞争力。联系人：刘树钢李玉茹地址：唐山市高新技术开发区龙富南道2 1 4 号邮编：0 6 3 0 2 0联系电话：1 3 9 0 3 3 8 0 0 9 71 3 5 8 2 9 0 1 6 7 20 3 1 5 3 1 6 3 5 7 90 3 1 5 3 1 6 3 3 7 6分厂电话：0 3 1 5 6 5 1 0 8 2 8传真：0 3 1 5 3 1 6 3 3 7 6网址：h t t p ：w 、荆j s d t g s c o r ne m a i l ：j S d g S 1 2 6 t o m2 6 3
