链算机 - 回转窑球团焙烧车间设计         (engineering design of grate - kiln pellet induration plant)

将生球用链算机 - 回转窑焙烧成球团矿的车间设计。

链算机 - 回转窑装置主要是由链算机、回转窑、冷却机组成。生球在链箅机上干燥和预热，在回转窑内焙烧和均热，然后经冷却机冷却，从而完成焙烧工艺的全过程。

链算机 - 回转窑球团焙烧车间设计内容主要包括：物料平衡与热工计算、主要设备的选择与设计、燃料选用、燃烧装置设计、耐火衬砌筑设计、布料设备的选择与设计、工艺风机选择、工艺除尘装置选择、自控与监测系统设计和主要设计技术经济指标等。

链算机 - 回转窑球团工艺流程见图1。

物料平衡与热工计算           包括物料平衡、热平衡计算和燃烧计算。根据原料、燃料和产品条件以及燃料消耗量、烧嘴所需风量、冷却风量、干燥和预热风量，验证球团通过链算机各段和回转窑时能否满足试验研究提出的温度和停留时间的要求，计算链箅机、冷却机上的料层阻力，为选择风机提供依据。

主要设备的选择与设计         链算机 - 回转窑和冷却机的主要参数是根据球团焙烧试验结果进行计算得出的。根据原料性质确定链算机的面积，根据焙烧温度与时间确定回转窑的直径和长度。

链箅机 -回转窑示意图和设有高温回热(无风机)系统的链算机 - 回转窑装置分别见图2和图3。

生球的干燥和预热在链算机上进行。链算机一般分为二段式(抽风干燥段和抽风预热段)和三段式(抽风干燥一段、抽风干燥二段和抽风预热段)两种。为提高生球干燥和预热效果，欧美等国还设计了鼓风干燥段、抽风干燥段、抽风预热一段、抽风预热二段的工艺。在处理含结晶水的铁矿球团时，宜选用鼓风、抽风工艺。

生球在链算机上应有符合要求的干燥与预热温度、时间和氧化气氛，使预热后的球团具有一定的抗压强度(每个球500N左右)。为了减少球团粉碎，应尽量降低球团进入回转窑的落差。链算机箅板选用耐热合金钢材质。

球团在回转窑内高温固结。回转窑长径比一般为6．4～10。回转窑的设备参数要保证球团在高温段内有足够的停留时间。为防止突然停电引起窑体下挠变形，要设置小型发电机或备用电源，以备停电时驱动辅助传动电机，使窑体慢转，其转速为正常时的5％～10％。

球团矿的冷却一般采用鼓风环式冷却机，并回收利用其高温废气。

燃料选用       链算机 - 回转窑球团法可使用燃气、重油或煤粉。燃气包括高热值的天然气、焦炉煤气或混合煤气(热值大于12．6MJ／m³ )。煤粉要含碳高、灰分少，而且灰渣熔点不低于球团矿焙烧温度。使用煤粉时要设计煤粉制备设施。

燃烧装置设计       在回转窑窑头设有长焰型烧嘴，其火焰要能达到足够的温度，并能调节窑内高温区的位置。采用燃气时多用涡流式烧嘴。采用重油时常用高压机械雾化烧嘴。采用煤粉时一般用套管式烧嘴。北美一些国家还采用能燃烧三种燃料的烧嘴。当使用重油或煤粉时，常附加一个小型煤气烧嘴，供回转窑点火或烘炉用。

生产熔剂球团时，有些球团厂在链算机预热段炉罩的两侧或上方设计预热烧嘴。

耐火衬砌筑设计        除链算机干燥段、冷却机最终冷却段温度略低外，链算机预热段和冷却机初始冷却段风罩内的温度可达1100～1200℃，并承受高温气流的冲刷，在选择耐火材料与砌筑方法时，应考虑这些因素。特别是回转窑内的衬砖不但随着窑壳转动，而且又与物料摩擦，设计时要考虑砌筑牢固的措施。为满足工艺控制和生产维修的需要，设计时需在窑体和炉罩上留有必要的温度、压力测量孔和检修人孔。

布料设备的选择与设计        往链箅机箅床上铺生球可用胶带布料机组或辊式布料机。辊式布料机能使生球表面光洁，从而减少窑内结圈。各辊子宜单独传动，辊面应选择耐磨材质。设计中应减少生球的转运次数，并降低转运时的落差。

工艺风机选择        链箅机 - 回转窑装置的工艺风机包括助燃风机、回热风机、预热风机、废气风机和冷却风机。各风机的风量、风压等参数由热工计算确定。回热系统应采用耐热风机。在风机选型时，各参数要留有余地。在风量平衡计算中，要使回转窑头部和链算机罩内保持微负压。设计中应考虑对大型风机采取防治噪声的措施。

工艺除尘装置选择         为了延长链箅机回热风机的寿命，废气需进行净化，一般采用耐热耐磨和气密性好的干式旋风除尘器。链算机干燥段的废气通常经高效静电除尘器净化后排至大气。

自控与监测系统设计       现代化的链算机 - 回转窑球团厂设有中央控制室，通过计算机对全厂实行集中控制。主要包括：物料自动配料控制；以生球布料量为函数的链箅机速度控制；以回转窑内给定温度为函数的燃料和空气的用量控制；工艺风机出口温度控制；以及冷却机排料漏斗的料位控制等。监测系统包括：冷却机风箱压力，冷却机炉罩的温度和压力，回转窑窑头压力，窑内温度，链箅机各炉罩和风箱的温度与压力的显示与记录等。

主要设计技术经济指标         链算机 - 回转窑球团车间的技术经济指标因原料性质差异而有较大差别，仅以某车间为例。其主要设计技术经济指标为：