本工程設(shè)計(jì)為年產(chǎn)80萬t氧化球團(tuán)礦的“平面循環(huán)帶式焙燒機(jī)”生產(chǎn)線的工廠設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)范圍為從原料到成品輸出的一條完整的氧化球團(tuán)礦生產(chǎn)線及配套公輔設(shè)施，具體內(nèi)容包括：
（1）工藝生產(chǎn)系統(tǒng)
新建球團(tuán)生產(chǎn)線主要工藝車間包括：原料準(zhǔn)備系統(tǒng)（配料室、皂土倉，灰倉、干燥間及混合室）、造球室系統(tǒng)（造球室）、焙燒及冷卻系統(tǒng)（生球篩分布料系統(tǒng)、平面循環(huán)帶式焙燒機(jī)）、回?zé)犸L(fēng)系統(tǒng)、主引風(fēng)系統(tǒng)及成品儲運(yùn)系統(tǒng)。
（2）配套公輔設(shè)施
本工程配套的公輔設(shè)施包括：廠區(qū)范圍內(nèi)的總圖運(yùn)輸、供配電設(shè)施、給排水設(shè)施、通風(fēng)除塵設(shè)施、熱力設(shè)施、自動控制及儀器儀表設(shè)施、電信設(shè)施和綜合管網(wǎng)。
能源介質(zhì)交接點(diǎn)：水、壓縮空氣、電按業(yè)主公司供應(yīng)方向紅線界限外1m，本工程中使用煤氣的平面循環(huán)帶式焙燒機(jī)所用燃料（焦?fàn)t煤氣）的節(jié)點(diǎn)位置，在燃燒器處。
1.2.2 設(shè)計(jì)接口
（1） 工藝接口
自產(chǎn)或外購含鐵精礦以及皂土采用汽車或前端裝載機(jī)送入配料室地倉中，皂土由專用罐車直接打入皂土倉中，廠內(nèi)除塵灰由氣力輸送直接送入灰倉中。
成品球團(tuán)礦采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸至成品倉后，采用汽車外運(yùn)。
（2） 能源介質(zhì)接口
補(bǔ)充新水——由業(yè)主單位送至廠區(qū)新建凈環(huán)水泵站，新建廠區(qū)不考慮生活供水系統(tǒng)。
供電——6kV高壓電由業(yè)主單位送至新建高壓配電室，設(shè)計(jì)方按照兩路獨(dú)立電源設(shè)計(jì)。
（3）焦?fàn)t煤氣
回轉(zhuǎn)窯和干燥筒所使用的焦?fàn)t煤氣，由業(yè)主負(fù)責(zé)提供，煤氣經(jīng)加壓后，送到燃燒器附近。
1.3 建設(shè)規(guī)模、工作制度及產(chǎn)品方案
1.3.1 建設(shè)規(guī)模
擬建球團(tuán)生產(chǎn)線年產(chǎn)氧化球團(tuán)礦80萬t，采用平面循環(huán)帶式焙燒機(jī)生產(chǎn)工藝。
1.3.2 工作制度
擬建球團(tuán)生產(chǎn)線的工作制度為連續(xù)工作制，主機(jī)年工作330天，計(jì)7920小時(shí)，作業(yè)率為90.4%，每天三班，每班8小時(shí)。
1.3.3 產(chǎn)品方案
擬建球團(tuán)生產(chǎn)線生產(chǎn)普通酸性氧化球團(tuán)礦。成品球團(tuán)礦粒度為8～16mm，溫度不大于120℃。成品球團(tuán)礦的物化性能見下表。
下表是根據(jù)京唐的原料條件做出的，只做為參考
表1.氧化球團(tuán)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(參考京唐球團(tuán)廠數(shù)據(jù))
|
化 學(xué) 成 分（%） | |||||||||||
|
TFe |
FeO |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
S |
R | |||||
|
66.0 |
<0.5 |
2.46 |
1.29 |
0.79 |
0.66 |
0.005 |
0.39 | ||||
|
物 理 性 能 | |||||||||||
|
抗壓強(qiáng)度
（N/個(gè)球） |
粒 度
（9-16 mm） |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù)
（+6.3 mm） |
抗磨指數(shù)
（-0.5 mm） |
膨脹率
（%） | |||||||
|
2500 |
>92 % |
>95 % |
≤4.5 % |
<14 | |||||||
.4 球團(tuán)生產(chǎn)線主要技術(shù)特點(diǎn)
（1）配料系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)自動控制配料，采用變頻調(diào)速的給料設(shè)備，提高原料重量配比準(zhǔn)確度。
（2）采用國產(chǎn)臥式混合機(jī)，占地小，作業(yè)率高，運(yùn)行費(fèi)用低，強(qiáng)化原料的混和工序，降低添加劑的耗量。
（3）采用技術(shù)成熟的Φ6.0m圓盤造球機(jī)，循環(huán)負(fù)荷小，利用系數(shù)高。
（4）采用液壓驅(qū)動伸縮布料皮帶+寬皮帶+輥式布料器的篩分布料流程，生球合格率高，布料均勻。
（5）采用平面循環(huán)帶式焙燒機(jī)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)如下：
a 鼓風(fēng)干燥、抽風(fēng)干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱和一段冷卻及二段冷卻的工藝過程分都在一個(gè)設(shè)備上進(jìn)行，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，設(shè)備簡單可靠；
b 鼓風(fēng)干燥、抽風(fēng)干燥、預(yù)熱、焙燒的溫度都能夠單獨(dú)控制，調(diào)節(jié)控制靈活，對原料適應(yīng)性強(qiáng)；
c 燃耗低、電耗少、生產(chǎn)費(fèi)用低；
d 臺車及篦條結(jié)實(shí)耐用，篦床及側(cè)板采用鋪熟球保護(hù)，耐熱件壽命長（三年以上），設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低。
（6）采用先進(jìn)的風(fēng)流系統(tǒng)，高溫?zé)犸L(fēng)不經(jīng)過風(fēng)機(jī)直接用于燃燒器助燃，回?zé)犸L(fēng)管路短，最大限度的利用熱能，降低球團(tuán)的熱耗。
（7）主要工藝生產(chǎn)過程采用可編程控制器自動控制和調(diào)節(jié)，自動控制水平高。
（8）生產(chǎn)廢氣采用高效除塵器除塵，廢煙氣達(dá)標(biāo)排放。
（9）耐熱風(fēng)機(jī)和主引風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速。
（10）擬采用先進(jìn)的濃相氣力輸送系統(tǒng)輸送除塵灰，除塵灰循環(huán)利用。皂土通過罐車采用氣力輸送進(jìn)皂土倉，環(huán)境保護(hù)壓力小。
（11）平面循環(huán)帶式焙燒機(jī)、大球輥篩、輥式布料器采用先進(jìn)的集中自動控制智能潤滑系統(tǒng)。
（12）生產(chǎn)水循環(huán)使用，不外排，生活水經(jīng)處理后，達(dá)標(biāo)排放。
表2 球團(tuán)廠主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表(參考京唐球團(tuán)廠數(shù)據(jù))
|
序 號 |
項(xiàng) 目 |
單 位 |
指 標(biāo) |
備 注 |
|
1 |
球團(tuán)礦產(chǎn)量 |
104 t/a |
80 |
出廠球團(tuán)礦 |
|
2 |
帶式焙燒機(jī)規(guī)格 |
m2 |
139 |
臺車寬度2.5m |
|
3 |
作業(yè)率 |
% |
90.4 |
|
|
年作業(yè)天數(shù) |
d |
330 |
| |
|
4 |
球團(tuán)礦質(zhì)量 |
|
|
|
|
TFe |
% |
≥64.5 |
待定 | |
|
FeO |
% |
<0.5 |
| |
|
堿度（CaO/SiO2） |
|
0.39 |
待定 | |
|
球團(tuán)礦粒度9-16mm |
% |
＞92 |
| |
|
抗壓強(qiáng)度 |
N/個(gè)球 |
2500 |
平均值 | |
|
5 |
原料消耗 |
|
|
|
|
(1) |
巴西鐵精礦粉 |
kg/t |
686.23 |
赤鐵礦 |
|
(2) |
秘魯鐵精礦粉 |
kg/t |
298.49 |
磁鐵礦 |
|
(3) |
膨潤土 |
kg/t |
9.91 |
|
|
(4) |
白云石 |
kg/t |
21.11 |
|
|
(5) |
無煙煤 |
kg/t |
11.09 |
|
|
6 |
動力消耗 |
|
|
|
|
(1) |
電力 |
kWh/t |
29.24 |
|
|
(2) |
新水 |
m3/t |
0.07 |
|
|
(3) |
焦?fàn)t煤氣 |
MJ/t |
600 |
|
|
(4) |
壓縮空氣 |
m3/t |
7.43 |
|
|
7 |
工序能耗 |
kg(標(biāo)煤)/t |
38.2 |
|
|
8 |
勞動定員 |
人 |
83 |
|
|
9 |
項(xiàng)目建設(shè)總投資 |
萬元 |
|
|
根據(jù)球團(tuán)工藝流程的需求，以國家規(guī)定的有關(guān)定員定額標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)情況，生產(chǎn)崗位人員按四班三運(yùn)轉(zhuǎn)考慮。本次設(shè)計(jì)的職工定員為110人，詳見表1-3。
表3 職 工 定 員 表(參考京唐球團(tuán)廠數(shù)據(jù))
|
號 |
崗位、工種名稱 |
晝 夜 人 數(shù) |
在 籍
人 數(shù) | ||||
|
一班 |
二班 |
三班 |
四班 |
合計(jì) | |||
|
一 |
生產(chǎn)人員 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
預(yù)配料及皮帶操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
2 |
干燥系統(tǒng)操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
3 |
輥壓室操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
4 |
熔燃制備系統(tǒng)操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
5 |
配混系統(tǒng)操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
6 |
造球操作工 |
3 |
3 |
3 |
3 |
12 |
|
|
7 |
焙燒操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
8 |
風(fēng)機(jī)系統(tǒng)操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
9 |
主控室操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
10 |
鋪底料操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
11 |
取制樣室操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
12 |
設(shè)備巡檢員 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
13 |
循環(huán)水泵站操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
14 |
環(huán)境除塵操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
15 |
高壓配電室值班電工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
16 |
儀表維護(hù)工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
|
小計(jì) |
26 |
26 |
26 |
26 |
104 |
104 |
|
二 |
管理及服務(wù)人員 |
6 |
|
|
|
6 |
6 |
|
三 |
職工定員合計(jì) |
29 |
26 |
26 |
26 |
110 |
110 |
以上職工定員表不包括后勤及設(shè)備維護(hù)人員（首鋼各生產(chǎn)廠設(shè)備維護(hù)都外委 ）
2球團(tuán)工藝
2.1 原料、燃料及粘結(jié)劑
2.1.1 含鐵原料
由于業(yè)主方面沒有提供球團(tuán)生產(chǎn)線含鐵原料品種及數(shù)量等方面的資料，故本次技術(shù)方案不作具體的原料配比。原料礦粉通過汽車運(yùn)輸進(jìn)廠區(qū)原料堆場堆存，生產(chǎn)時(shí)通過鏟車鏟料進(jìn)入地下受礦倉，年消耗鐵精粉約79萬噸。
2.1.2 燃料
平面循環(huán)帶式焙燒機(jī)點(diǎn)火用燃料采用焦?fàn)t煤氣，焦?fàn)t煤氣由鋼鐵廠綜合管網(wǎng)統(tǒng)一供應(yīng)，管道直接送到焙燒機(jī)燒嘴用點(diǎn)。設(shè)計(jì)焙燒煤氣單耗為600MJ/t球，設(shè)計(jì)煤氣發(fā)熱值為17.9 MJ/Nm3，煤氣單耗為3385Nm3/h，焙燒機(jī)煤氣用點(diǎn)壓力50 kPa，煤氣中硫含量要求不大于0.2 g/Nm3。年耗氣量2.68×107 Nm3。連續(xù)使用。
2.1.3 粘結(jié)劑
為改善生球的粒度組成，提高生球和干球的強(qiáng)度，在球團(tuán)原料中加入一定比例的膨潤土，膨潤土年耗用量約0.7928萬噸。皂土外購成品，采用密封的罐車運(yùn)輸。外購皂土主要物化性能的要求見表4
表4 膨潤土主要物化性能表
|
化 學(xué) 成 份（%） | |||||||||||
|
Si02 |
Al2O3 |
MgO |
CaO |
P |
S |
燒損 | |||||
|
57.4 |
15.7 |
3.2 |
3.7 |
0.08 |
0.025 |
7.93 | |||||
|
物 理 性 | |||||||||||
|
膠質(zhì)價(jià) |
粒度（-325目） |
膨脹倍數(shù) |
耐火度 |
水份（%） |
吸水率(18小時(shí)) | ||||||
|
75 % |
≥93.5 % |
15 |
1350 ℃ |
11.52 % |
600 % | ||||||
2.1.4熔劑
為改善球團(tuán)礦冶金性能，調(diào)節(jié)球團(tuán)礦的堿度，采用白云石作為熔劑。根據(jù)高爐的要求，成品球MgO含量大于0.5 %，計(jì)算確定堿度為0.39，白云石年耗量1.688萬t；高爐要求預(yù)留自熔性球團(tuán)礦的生產(chǎn)能力，因此堿度為1.0時(shí)白云石的年耗量為5.422萬噸。
白云石國內(nèi)采購，粒度0—3mm，采用汽車或者船運(yùn)到配套的原料場儲存，生產(chǎn)需要時(shí)通過膠帶機(jī)運(yùn)往熔燃制備間儲料倉，采用立式磨加工成細(xì)粉后參加配料。初步擬定白云石的理化性能見表5。
表5 白云石理化性能
|
化 學(xué) 成 分（%） | ||||||||
|
CaO |
MgO |
SiO2 |
Al2O3 |
Na2O |
S |
燒損 | ||
|
30.10 |
20.60 |
2.30 |
0.27 |
0.24 |
0.013 |
44.98 | ||
|
物 理 性 能 | ||||||||
|
粒 度 |
水 份（%） |
堆 比 重（t/m3） | ||||||
|
0~3 mm |
9.0 |
1.55 | ||||||
2.2.1 工藝流程
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)確定的工藝流程，充分吸收了國內(nèi)外先進(jìn)的工藝與技術(shù)，力求流程短捷高效，緊湊合理，具有完整性和先進(jìn)性。主要工藝流程包括熔燃制備、預(yù)配料、干燥、輥壓、配料、混合、造球、焙燒、和成品分級等。工藝流程圖（見圖2）。
2.2.2 物料平衡
由于用于指導(dǎo)球團(tuán)工藝設(shè)計(jì)的鐵精礦物化性能沒有針對性數(shù)據(jù)，暫時(shí)不做物料平衡計(jì)算
2.3 主要車間組成
球團(tuán)生產(chǎn)線的主要生產(chǎn)車間包括：熔燃制備系統(tǒng)（熔燃制備間）、原料準(zhǔn)備系統(tǒng)（預(yù)配料室、干燥室、輥壓室）、配混系統(tǒng)（配料室、混合室）、造球系統(tǒng)（1#轉(zhuǎn)運(yùn)站、造球室）、焙燒系統(tǒng)（主廠房）、工藝風(fēng)機(jī)系統(tǒng)（5臺風(fēng)機(jī)、2臺電除塵器和一個(gè)排放主煙囪）、成品系統(tǒng)（成品分級站）；
