扫一扫，手机浏览- 技术文章
冶金球团竖炉主要特征及设计应用原则
2013-10-30 11:47:46 来源：
冶金球团矩形竖炉为立式炉，生球自竖炉上部炉口装入，在自身重力作用下，通过各加热带及冷却带，达到排料端。在炉身中部两侧设有燃烧室，产生高温气体喷入炉膛内，对球团进行干燥、预热和焙烧。在炉内初步冷却球团矿后的一部分热风上升通过导风墙和干燥床，以干燥生球。
竖炉球团焙烧车间设计主要内容包括：物料平衡与热工计算、竖炉生产能力及规格选定、燃料选用、竖炉炉体设计、布料设备选择、排矿设备设计与选择、炉外冷却设备选择、工艺风机选择、工艺除尘装置选择、成品球上料系统设计、汽化冷却系统设计、自控与监测系统设计和主要设计技术经济指标等。
1、物料平衡与热工计算：
根据原料和燃料的条件，求出燃料消耗量及其它有关参数；计算通过导风墙内外的冷风量。为了校核和计算各带界面上的物料和气体温度，还需分别对干燥带、预热焙烧带、均热带、冷却带进行区域热平衡计算，*后绘制竖炉内气体平衡图(包括空气、煤气、燃烧产物之间的体积、温度等的变化与平衡)。
2、竖炉生产能力及规格选定：
竖炉焙烧磁铁精矿球团的利用系数为4～5t／(m2•h)，唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司设计的矩形球团竖炉生产利用系数已经大于6.5 t／(m2•h)，如：10m2竖炉(面积指炉口长×宽)国内的的单炉年产量一般为为35～40万吨，金泉公司设计的已经超过-50万吨。
3、燃料选用：
竖炉用燃料有液体和气体两种。欧美一些国家竖炉多建在矿山，使用天然气或重油。中国竖炉多建在冶金工厂内，常使用高炉煤气、转炉煤气等，部分建在矿山的竖炉可以使用煤气发生炉煤气生产。
4、竖炉炉体设计：
包括炉型、燃烧装置、炉体砌筑、炉体钢结构等设计。
炉型：
竖炉是长方形炉型，有高炉身内冷型和中等炉身外冷型两种。由于前者排矿温度较高，从80年代开始，中国设计的竖炉均选择后者。在确定炉型时需要考虑：
(1)在使用高炉煤气作燃料时，让部分冷却风通过焙烧带，以补充燃烧废气中含氧量的不足。这部分冷却风的数量可以根据原料和燃料条件进行计算。
(2)喷火口以下的导风墙高度及其通道截面积是炉型设计的关键，一般可参照生产实例进行选取。当无实践经验时，应通过冷态模型试验确定。
(3)正确设计风口形状及两侧风口的分布，合理配置冷风管路系统，以解决冷风进口处沿炉子截面上冷却风量分布不均的问题。在设计炉子各带尺寸时，一般根据试验条件及有关的经验公式来确定，并核算物料在各带的停留时间。选择其他燃料时，炉型需另行考虑。
燃烧装置：
在竖炉炉膛两侧备有一个燃烧室，其形状有卧式圆柱形(高炉煤气用)和立式圆柱形(重油和天然气用)两种。国外竖炉多用立式燃烧室，其底部有一个烧嘴供热，自动控制方便。中国竖炉烧嘴安装在卧式燃烧室的侧面，每侧数量为2～5个。
炉体砌筑：
竖炉砌体的工作温度为1200～1300℃，工作压力为15～23kPa。炉膛部分砌体除了承受高温高压以外，还要承受炉料的摩擦及气流的冲刷。因此在砌体材料选取，墙体结构设计等方面均要考虑这些工作条件。此外，保证炉体的气密性是砌体设计的基本原则，中国竖炉一代砌体设计寿命为5a。
炉体钢结构：
由于竖炉是正压操作，为保证气密性须采用钢外壳，其中关键是如何处理炉壳热膨胀所产生的应力。根据工艺要求，炉体的框架水梁与支柱应设计成刚性连接，不允许产生相对位移。支柱与土建平台间采用铰接结构。竖炉中*关键的部位是干燥床与导风墙的承重水梁。中国竖炉导风墙水梁的寿命达到3a。
布料设备选择：
由于炉口截面呈矩形，国外竖炉常采用垂直相交的两条梭式胶带机进行“Z”字形布料。中国竖炉炉口有干燥床，改为由一条梭式胶带机进行直线布料，简化了布料设备。中国10m2竖炉的布料均采用悬臂式结构。随着炉子长度的加大，悬臂拉杆高度增加，使生球落差增大。因此大型竖炉的布料机不宜采用悬臂式结构，宜改为辊道支撑装置。梭式布料机在布料过程中应保证在前进与后退时料层厚度一致。
排矿设备设计与选择：
排矿设备由齿辊卸料机及排料机组成。齿辊卸料机的作用主要是控制料面、活动料柱及破碎大块。国外竖炉的齿辊卸料机组通常分上下两层，交叉布置。中国竖炉则由一排齿辊组成。齿辊通水冷却。相邻齿辊的间隙为80～100mm。齿辊工作时转矩大、转速低，宜采用液压传动。齿辊两端宜采用迷宫式密封。由于齿辊间存在着间隙，需要在漏斗下部安设控制排料的装置。欧美一些国家竖炉采用“*”排料装置，即用压缩空气吹动斜溜槽上的球团矿进行排料。中国竖炉通常采用电振给料机排料。
炉外冷却设备选择：
对炉内热工过程的分析表明，过多的冷却风进入炉内将干扰正常的焙烧制度。因此在炉内把球团矿冷却到100℃以下是不可取的。常用的炉外冷却设备是带式冷却机。它分抽风与鼓风两种，其结构与烧结带式冷却机相似。
工艺风机选择:
竖炉工艺风机包括助燃风机和冷却风机两种，均应采用离心式高压鼓风机。风机的风量、风压根据竖炉热工计算确定。在选型时应适当留有余地，一般应有备用风机。设计中还需采取防治风机噪音的措施。
工艺除尘装置选择:
为了改善竖炉炉顶平台操作环境，延长布料设备的寿命，需从竖炉炉顶抽出废气并进行净化，一般采用静电除尘器,目前唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司设计的竖炉已经选用静电除尘器加脱硫除尘器的方式进行除尘及脱硫治理。
成品球上料系统设计：
在开炉及调节炉况时，需添加成品球团矿。一般采用专设带式输送机或卷扬机把成品球运到焙烧车间上部的矿槽内备用。
汽化冷却系统设计：
竖炉导风墙及干燥床钢梁的工作温度分别为1000℃和600℃左右，需通水冷却。这两部分热损失约占竖炉全部热损失的15％，可采用汽化冷却法回收余热。一座10m2竖炉可回收蒸汽3～4t／h。
自控与监测系统设计
由于炉内存在活动料柱，给热工参数监测带来许多困难。中国竖炉的自动控制包括：燃烧室温度控制(含空煤气比例自动调节)和汽化冷却系统的汽包水位控制。监测包括：燃烧室温度、炉顶废气温度和各带气体温度的指示和记录；燃烧室压力、空煤气管道压力的指示和记录；空煤气流量的指示和记录，其中煤气流量要有累计值。在物料计量方面，应设精矿、粘结剂称量调节装置。入炉的生球和成品球团矿也要有计量装置。
文章整理：唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司 总工室
文章推荐：北方炉窑协会
新发布 -
-
产品搜索
公司荣誉
-
专家推荐信息
-
石灰窑|白灰窑|环保石灰窑|节能石灰窑|协会推荐|专家讲座|2013* -
煤烧石灰窑|专家详解第三代节能环保石灰窑关键技术 -
煤烧石灰窑|燃煤石灰窑|第三代技术|详细方案|2016*新 -
石灰窑|白灰窑|业绩|12套石灰窑设备同时发货 -
石灰窑|投资|概算|成本|国内投资*低的节能环保石灰窑研制成功 -
竖炉-年产60-80万吨冶金球团竖炉 -
竖炉-大型矩形球团竖炉 -
石灰窑-国内*大产量石灰窑 -
石灰窑-*新混烧燃煤石灰窑技术 -
石灰窑投资指南2013-石灰窑价格大全 -
烧结机图纸|带式烧结机图纸|步进式烧结机图纸|制造图|施工图 -
石灰窑设备|煤气烧嘴|煤气燃烧器 -
石灰窑设备-石灰窑出灰机大全-石灰窑卸灰机大全 -
小粒度石料混烧活性石灰窑
-
行业快讯
唐山金泉公司单月石灰窑订单16座，创行业**。
2014年3月中旬，北方炉窑协会、石灰产业协会等单位走访了国内的*石灰生产单位及石灰窑工程设计建造单位，初步了解了部分石灰产业情况及石灰窑新建工程的在建情况，走访中将进一步对今年该行业的发展情况进行总结交流。
据悉，截至2014年3月1日，唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司石灰窑工程订单单月订单达数量达到了16座，创造了国内*新记录，而且全部订单都在2014年2月10日至3月1日签约，也就是说在我国的传统节日2014年春节期间的正月中的半个月完成的订单，订单石灰窑数量平均一天一座窑。
据协会不完全统计，截至2014年3月底，国内石灰窑签约项目约25座，唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司一家就签约16座，使其在国内的市场占有率超过了60%，这一业绩使唐山金泉公司2014年全年石灰窑业绩有望突破30座，可继续保持国内业绩*高记录。
据合同资料显示，唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司已经签约并开始设计建造的主要用户有：
1、唐山凯业炉料有限公司 4x588m³石灰竖炉（燃煤，冶金灰、建筑灰）
2、甘肃古浪鑫淼精细化工有限公司4x358m³石灰竖炉（燃煤，电石灰、氰胺用灰）
3、广东德庆东航钙业有限公司4x258m³石灰竖炉（燃煤，冶金灰）
4、张家口宏宇化工材料有限公司2x158m³石灰竖炉（燃煤，化工重钙灰）
5、贵州德众钙业有限公司1x358m³石灰竖炉（燃煤，轻钙用灰）
6、印尼马斯特钢铁公司
