链箅机—回转窑球团生产工艺中, 生球质量是一个关键指标, 它制约着球团生产线的稳定顺行。原料本身特性是直接影响成球过程的主要因素。因此, 保持合适的原料湿度、提高原料细度是增加生球质量进而保证稳产、高产的关键[1]。
1 原料及设备简介
莱芜矿业有限公司有一条60万t/年的链箅机—回转窑球团生产线, 自产铁精矿 (磁铁矿为主) 经陶瓷过滤机脱去水分, 由皮带输送到球团厂供生产。下面是自产马庄铁精矿的数据 (一月平均值) (如表1) 。
从表1知, 铁精矿含水量高 (瞬时达到10.5%) , 且粒度较粗。我厂采用烘干机对原料进行干燥, 再用润磨机提高细度。下面是烘干机的相关参数。
烘干机:型号:ZT-30200、规格:3×20m;电机型号:Y315S-4、功率110KW;顺流;最高进气温度:700℃;转速6r/min。
2 生产中存在的问题
在生产中, 由于原料水分大, 烘干机内大量积料, 造成烘干机负荷大, 过料量达到70t/h时电流即达到180A左右 (主电机额定电流198A) , 严重影响了上料量。而且烘干机热利用效率低, 烘干后原料水分偏大, 制约了润磨机的进料量。部分原料没经润磨直接进入造球机, 造成造球来料粒度粗且不均匀, 影响了造球质量。
3 解决办法
我们仔细观察烘干机运行状况, 多方论证, 决定从提高烘干机的干燥效率入手解决上述问题。
物料在烘干机内旋转被扬料板带到一定位置抛落, 在落下过程中与热风进行热交换, 水分蒸发被排出。提高物料与热风的热交换面积可有效提升烘干机的干燥效率。以一组扬料板为例, 物料在烘干机内受力简图如图1 (物料简化为一个质点, 不考虑摩擦力的影响) 。
其中1=α为扬料板与筒体法线夹角2=β为扬料板所在筒体法线与坐标轴的角度, 物料受筒体支持力N1、扬料板支持力N2、重力G的作用。
X方向:N×Sinβ=N2×Cos (α+β) ;
Y方向:G=N2×Sin (α+β) +N1×Cosβ;
由上2式得:N1=G×Cos (α+β) /[Sinβ+Cosβ×Sin (α+β) ];
N2=G×Sinβ/[Sinβ+Cosβ×Sin (α+β) ]。
三个力在筒体法线方向的合力F为:
当扬料板组数确定后, β为常量;且G为定值。则由式 (1) 知, F与α相关。
又筒体旋转速率一定, 物料受的离心力F'=m R/v2=常量。
当F<=F'时, 物料随筒体旋转;当F>F时, 物料开始抛落。
也即, 物料抛落的位置由α决定。当所有扬料板与筒体法线夹角α相同时, 物料的抛落位置相同, 形成固定的落料区。如果各扬料板的α角不同, 则会形成不同的落料区。
经论证, 我们对扬料板的安装方式进行改造, 将扬料板的安装方式分为3种, 分别为与筒体法线成+30°夹角、0°夹角、-30°夹角, 3种方式交错呈“品”字形排列。不同扬料板组一、二、三将物料带至不同位置抛落, 形成不同的落料区, 有效填补了原来的扬料空洞。实际生产中, 未改造前扬料空洞区约占筒体空间的60%, 造成了热量的极大浪费;改造后, 扬料空洞区降至40%左右, 极大提高了烘干机的热交换效率。
4 改造结果
改造完毕后, 烘干窑体内壁积料明显减少, 电流显著降低 (过料量达到90t/h时电流只有110A) , 每年可节约电量350288度, 创造经济效益24万元。同时烘干机通料能力大幅提升, 每小时可达120t。改造前, 烘干前原料的平均水分为9.46%, 烘干后达8.86%;改造后, 烘干前原料的平均水分为9.48%, 烘干后为7.95%。同时, 进润磨原料水分的降低, 使润磨的进料量有了明显增加, 这为造球提供了良好的条件。
5 结语
目前球团矿生产已开始从追求数量转向提高球团矿质量、降低生产成本和改善工艺。加强原料准备对球团生产顺行、改善球团矿质量和提高经济效益尤为重要。我厂铁精矿来料稳定, 但存在粒度粗、水分大等问题, 在生产中积极探索优化原料性能、提高生球质量的措施是我们以后工作的重点。
摘要：介绍了原料及烘干设备, 分析了生产过程中遇到的问题, 通过对烘干机扬料板进行改造, 提升了烘干机的干燥效率, 提高了造球原料的质量, 获得了良好的经济效益。
关键词：原料水分,细度,烘干机,扬料板,效率
参考文献
[1] 傅菊英, 朱德庆.铁矿氧化球团基本原理、工艺及设备[M].长沙:中南大学出版社, 2005.