李 娜， 張利飛， 宋繼超

（安陽豫河永通球團(tuán)有限責(zé)任公司， 河南 安陽 455133）

回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈是鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)中的常見問題之一，如果處理不及時(shí)，將造成停產(chǎn)或減產(chǎn)事故。處理時(shí)還會(huì)消耗大量勞動(dòng)力，甚至損壞回轉(zhuǎn)窯或環(huán)冷機(jī)的耐火材料。結(jié)塊主要原因：生球質(zhì)量差，在鏈篦機(jī)內(nèi)粉化；鏈篦機(jī)焙燒強(qiáng)度不夠，入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)破裂后結(jié)塊。為了減少回轉(zhuǎn)窯結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生，降本增效，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，安陽豫河永通球團(tuán)有限責(zé)任公司（全文簡稱豫河公司）積極開展技術(shù)研究及工業(yè)試驗(yàn)，優(yōu)化工藝參數(shù)，在減少回轉(zhuǎn)窯結(jié)塊方面取得了顯著的效果。

1 鏈—回—環(huán)工藝結(jié)構(gòu)（見圖1）

圖1 鏈—回—環(huán)工藝結(jié)構(gòu)示意圖

2 原料理化性能

2.1 含鐵原料

生產(chǎn)所用的鐵精礦全部為外購的磁鐵礦、鏡鐵礦、經(jīng)濟(jì)礦。其化學(xué)成分、粒度組成見表1。磁鐵礦粒度較粗，在生產(chǎn)中配比控制在62%。國外經(jīng)驗(yàn)證明鐵精礦-200目的含量應(yīng)大于90%，國內(nèi)要求應(yīng)大于85%[1]，但豫河公司混合含鐵原料（磁鐵礦為62%、鏡鐵礦為30%、硫酸渣為8%）-200目的含量約在83%，因此對含鐵原料進(jìn)行輥壓處理以提高原料細(xì)度和比表面積。輥壓處理后原料粒度得到較大改善（見表2）。

2.2 膨潤土

膨潤土是一種優(yōu)質(zhì)的添加劑，不僅可以提高生球的落下強(qiáng)度，且在造球物料水分過高時(shí)起調(diào)節(jié)水分的作用，更重要的是它能提高生球干燥時(shí)的爆裂溫度。豫河公司所用的膨潤土為鈉基膨潤土，鈉基膨潤土黏結(jié)性強(qiáng)，可促進(jìn)原料的滾動(dòng)黏結(jié)成球，加快成球速度，提高成球率。其物理性能見表3。

表1 鐵精礦化學(xué)組成%

表2 含鐵原料輥壓前后粒度組成對比%

表3 膨潤土的物理性能 %

3 主要生產(chǎn)工藝參數(shù)對比分析

3.1 穩(wěn)定性對窯內(nèi)氣氛的影響

3.1.1 生球質(zhì)量對窯內(nèi)氣氛的影響

自豫河公司2011年3月份投產(chǎn)到目前一直致力于生球質(zhì)量控制的研究，包括生球的強(qiáng)度、粒度及粒度組成。在生產(chǎn)中，通過調(diào)整膨潤土配比及造球加水量來控制生球質(zhì)量，使生球質(zhì)量滿足鏈—回—環(huán)生產(chǎn)要求。

在生產(chǎn)過程中，生球落下強(qiáng)度過低，在生球運(yùn)往鏈篦機(jī)布料過程中易產(chǎn)生裂紋甚至破碎，在干燥預(yù)熱中易產(chǎn)生大量粉末，導(dǎo)致入窯粉末增加，氣氛變差，容易結(jié)圈。通過提高膨潤土配比來提高生球強(qiáng)度，導(dǎo)致生球塑性好，球易變形，并且降低了球團(tuán)礦品位，球團(tuán)礦中SiO2含量高，不利于生產(chǎn)；同時(shí)生球長大速度減慢，產(chǎn)量降低，能耗升高。通過長期實(shí)踐，生球落下強(qiáng)度控制在5～6次、單球抗壓強(qiáng)度大于1.5 kg為宜。生球強(qiáng)度對窯內(nèi)氣氛影響結(jié)果見表4。

表4 生球強(qiáng)度對窯內(nèi)氣氛的影響

國內(nèi)生球的適宜粒度一般為8～16 mm，最佳粒度在10～12 mm[2]。生球粒度大，干燥時(shí)間長，影響生產(chǎn)率，同時(shí)生球粒度過大，干燥預(yù)熱不充分導(dǎo)致干球出現(xiàn)裂紋，入窯后破裂產(chǎn)生粉末，影響氣氛而結(jié)圈；粒度過小時(shí)，在鏈篦機(jī)篦板上就會(huì)形成漏料，影響正常抽風(fēng)操作，生球透氣性差，干燥預(yù)熱不足入窯后產(chǎn)生粉末而結(jié)圈。在本公司生產(chǎn)中，嚴(yán)格控制生球粒度及粒度組成，使8～16 mm生球控制在85%以上。

在造球崗位中針對生球質(zhì)量進(jìn)行強(qiáng)化管理，實(shí)施立項(xiàng)攻關(guān)，最終把生球落下強(qiáng)度控制在5～6次，抗壓強(qiáng)度大于1.5 kg/球，8～16 mm比例在85%以上。

3.1.2 小時(shí)生球產(chǎn)量穩(wěn)定性對窯內(nèi)氣氛的影響

自豫河公司投產(chǎn)后，隨著生產(chǎn)的進(jìn)一步順利進(jìn)行，開始開展關(guān)于小時(shí)生球合格量的穩(wěn)產(chǎn)勞動(dòng)競賽活動(dòng)，小時(shí)生球量上下波動(dòng)+5 t，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后進(jìn)一步控制小時(shí)生球量上下波動(dòng)+1 t，并且保證每20 min生球量上下波動(dòng)+3 t，達(dá)到了更穩(wěn)定的效果。小時(shí)生球量的穩(wěn)定有利于布料及回?zé)嵯到y(tǒng)的穩(wěn)定，小時(shí)生球量穩(wěn)定后，窯內(nèi)氣氛得到了很好的改善，窯內(nèi)結(jié)圈現(xiàn)象得到了緩解。

3.2 鏈篦機(jī)預(yù)熱II段風(fēng)箱溫度對窯內(nèi)氣氛的影響

鏈篦機(jī)干燥、預(yù)熱段的工藝溫度主要通過煙罩溫度來反映，操作時(shí)通過控制鏈篦機(jī)煙罩溫度，使其滿足工藝要求，保證干球質(zhì)量；通過控制鏈篦機(jī)風(fēng)箱溫度來控制風(fēng)流流速，以保證生球預(yù)熱焙燒所需要的氧化氣氛。根據(jù)工藝流程圖知，抽干段熱源來自于預(yù)熱二段風(fēng)箱回?zé)幔诒ＷC抽干段煙罩溫度合適的情況下，對預(yù)熱II段風(fēng)箱溫度進(jìn)行了優(yōu)化對比，經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證：當(dāng)預(yù)熱II段風(fēng)箱溫度低于430℃時(shí)，鏈篦機(jī)預(yù)熱II段煙罩溫度低于960℃，干球預(yù)熱不充分，入回轉(zhuǎn)窯后裂紋、破碎的較多，系統(tǒng)內(nèi)粉多，結(jié)圈比較嚴(yán)重；當(dāng)預(yù)熱II段風(fēng)箱溫度在430～480℃時(shí)，干球預(yù)熱效果好，預(yù)熱II段煙罩溫度穩(wěn)定在960～1 000℃，窯內(nèi)粉少，結(jié)圈現(xiàn)象明顯減少；當(dāng)預(yù)熱II段風(fēng)箱溫度在高于480℃時(shí)，容易燒壞篦板，使篦板變形，影響設(shè)備使用壽命。

4 結(jié)語

通過對含鐵原料輥壓處理，強(qiáng)化造球操作，生球落下強(qiáng)度控制在5～6次，單球抗壓強(qiáng)度大于1.5 kg，8～16 mm粒徑比例在85%以上；控制小時(shí)合格生球量上下波動(dòng)+1 t，并且保證每20 min生球量上下波動(dòng)+3 t；控制預(yù)熱II段風(fēng)箱溫度在430～480℃，預(yù)熱II段煙罩溫度控制在960～1 000℃，生球質(zhì)量得到改善、干球預(yù)熱效果好，窯內(nèi)粉少，結(jié)圈現(xiàn)象減少，設(shè)備作業(yè)率提高了3%，延長了回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈周期，杜絕了前期經(jīng)常停機(jī)處理回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈大塊的現(xiàn)象。