焙燒機
焙燒機
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帶式機焙燒球團法(travelling grate process for pellet induration)利用帶式機進行焙燒的鐵礦石球團法。焙燒球團礦時，生球團在帶式機(台車)上相對靜止，靠上鼓下抽的氣體介質向生球傳熱和傳質，以完成球團礦的乾燥、焙燒和冷卻。
簡史 20世紀初出現的帶式機，一直是鐵礦石燒結的主要設備。40年代末帶式機開始用於鐵球團礦的焙燒。1955年，世界上第一個大型帶式機球團焙燒工廠在美國里塞夫礦山公司投產。此後帶式機焙燒球團工藝迅速發展，並很快成為鐵礦石球團法中最主要的一種。它的發展前期主要集中在北美地區，後來逐漸轉向了前蘇聯及亞、非、拉美地區。
初期的帶式機焙燒球團法，多以生球團表面粘附的細粒焦粉或煤粉作燃料，經點火後進行抽風或鼓風焙燒。隨著高爐煉鐵對球團礦質量要求的提高，固體燃料逐漸為液體或氣體燃料所代替，現代帶式機焙燒球團法絕大部分使用天然氣或重油作燃料。進入80年代后，由於液、氣燃料價格不斷上漲，球團礦生產成本上升，開始在生球團中配入少量細磨無煙煤或焦粉。焙燒過程氣體介質的流向則由最初的全抽或全鼓型逐漸發展為鼓、抽兩段乾燥、抽風預熱、焙燒、鼓風冷卻相結合的型式，使帶式機的生產率進一步提高。充分利用冷卻段和焙燒段熱廢氣的物理熱，使球團焙燒過程的燃料消耗大大降低。台車上使用小粒成品球團礦鋪邊鋪底，不但保護了台車，延長了台車壽命，而且保證了台車上生球的充分焙燒，使球團質量趨於均勻。上述發展集中表現在60年代初出現的D—L(Dravo—Lurgi)型帶式機上。1960年全世界球團帶式機生產能力不足2000萬t，1979年達到了1．67億t，佔世界球團礦總產量的57％。進入80年代后，由於經濟發達國家生鐵產量的降低，部分帶式機球團廠減產或關閉，這期間雖然前蘇聯和亞、非國家新增了近3000萬t球團帶式機生產能力，但世界總的球團生產量有所降低。1985年，伊朗的依斯法漢(Esfahan)鋼廠建成了世界最大的球團帶式機，有效面積708m。，年生產能力450萬t。
設備帶式機包括主機和布料器、燃燒室、爐罩、風箱、風機等附屬裝置。典型的D—L型帶式機主要設備結構見圖1，其主機的頭部設備見圖2。帶式機主機由頭、尾星輪，上、下軌道和在軌道上運行並組成連續鏈帶的若干台車組成。台車是對球團礦進行焙燒的車體。上面安裝有箅條，以使氣體介質穿過球層。箅條和兩側擋板用耐熱鋼製成。輥式布料器由數十支同向運轉的輥子組成，運送生球團並將其逐次均勻地鋪到台車上，輥縫較大的部分可篩除生球團中不合格的小粒部分。風箱是向台車上的球層供氣或抽走廢氣的箱體，位於帶式主機上軌道的下方，分別與風機相連。風箱上的滑道與台車體下的滑板接觸可起密封作用。一般以風箱的總有效面積代錶帶式機的大小。燃燒室是供液、氣燃料燃燒用的耐火砌體。位於帶式主機預熱、焙燒帶的上方，產生高溫氣體介質作球團焙燒的熱源。爐罩供收集由台車下鼓入的廢氣或向台車供給氣體介質之用。位於台車上方，分別與燃燒室、風機相連，按工藝要求分成幾段，不同溫度的工作區段襯有不同的耐火材料。風機大部分是高溫風機，用以抽走廢氣或向台車供風。
(1)布料。生球通過輥式布料器篩去小粒球后均勻地鋪到已經有底料的台車上。邊料在鋪生球的同時鋪在台車兩側。(2)乾燥。以先鼓風、后抽風的方式，使台車上大部分生球團脫除物理水。採用焙燒、均熱廢氣或以冷卻廢氣作為乾燥介質，溫度300～400℃。(3)預熱。抽入來自冷卻罩或燃燒室的含氧熱介質，使台車上的球層從上到下逐步加熱到焙燒溫度，同時使球團中的磁鐵礦大部分氧化成赤鐵礦。(4)焙燒及均熱。抽入來自燃燒室的1200～1300lC的含氧熱廢氣，使球層保持高溫，赤鐵礦結晶和晶粒長大，亦可出現少量渣相，使生球團中分散的小礦粒相互聯結，出現所謂的“固結”。在焙燒後期，供給來自冷卻罩的直接迴流熱風，靠熱風及上層球自身的熱量使下層球團焙燒固結，這一段又稱為均熱。(5)冷卻。焙燒均熱之後，由台車下部風箱鼓入冷風，將球團冷卻到適於運輸的溫度。被球層加熱的空氣用作預熱、均熱介質和燃燒室助燃二次風。也可用作乾燥介質。經過冷卻后的球團礦從帶式機尾部卸出，小粒度部分被篩除並經細磨後作為返礦使用，篩上物分出邊、底料之後即為成品。
帶式機球團生產工藝由於其抽風、鼓風方式，氣流速度、溫度、氣氛和分段比例等便於調節，所以不僅適合處理磁鐵精礦球團，也可以處理其他方法難以處理的赤鐵礦和褐鐵礦球團；它的全部工藝過程集中於一機，且生產率高，因而適合於大規模生產；它的投資和經營費用相對較低；它的球層相對靜止，故對生球強度的要求不必太高；它採取直接回熱和風機迴流等方式，最大可能地利用了冷卻及焙燒廢氣的物理熱，因此熱量消耗與鏈箅機迴轉窯焙燒球團法相近；由於帶式機台車上的球團從上到下逐步加熱，所以球層不同部位的球團礦質量不夠均勻，但這一缺陷已因鋪底料的使用得到了一定程度的解決。由於上述優越性帶式機焙燒球團技術將繼續在各種球團生產方法中保持最重要的地位，它進一步向“節能型”發展，使用廉價的固體燃料的技術將更加受到重視。