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青島森泰科機(jī)電科技有限公司 2022-12-13 點(diǎn)擊1338次
1 前言
從全球范圍內(nèi)鐵礦資源來(lái)看，細(xì)鐵精礦和超細(xì)鐵精礦消耗的比例呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢(shì)，而富塊礦和粉礦的所占比例逐漸減少。迄今為止，現(xiàn)有燒結(jié)廠的設(shè)計(jì)并非用于有效地處理大量精細(xì)鐵礦。以前粒度較細(xì)鐵精礦原料通常不適用于燒結(jié)工藝，因?yàn)榇罅颗浼蛹?xì)精礦易導(dǎo)致燒結(jié)生產(chǎn)惡化，產(chǎn)量下降、質(zhì)量變差、環(huán)境惡化等不利影響。同時(shí)，各種非傳統(tǒng)的含鐵原料，如低品位、難處理以及復(fù)雜共生礦、鋼鐵廠內(nèi)的各種含鐵廢料、塵泥、化工廠或有色冶煉廠產(chǎn)生的含鐵渣塵的利用采用現(xiàn)行的燒結(jié)或球團(tuán)法無(wú)法有效得到利用。如今，采用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合與造粒新技術(shù)改進(jìn)了極細(xì)鐵礦精礦的均勻性，在燒結(jié)中應(yīng)用大量細(xì)粒級(jí)鐵精礦成為可能。在巴西的Usiminas和中國(guó)臺(tái)灣的DragonSteel采用了森泰科傾斜式強(qiáng)力混合與造粒設(shè)備，也是第一次采用雙層布料系統(tǒng)。這兩家工廠采用了大量的創(chuàng)新的技術(shù)和設(shè)備來(lái)保證生產(chǎn)可靠性、高作業(yè)率及優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量。
2 森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)的應(yīng)用
2.1傳統(tǒng)燒結(jié)混合機(jī)
傳統(tǒng)的燒結(jié)原料細(xì)粉和粗顆粒料都是通過(guò)滾筒混合機(jī)來(lái)進(jìn)行混合和造粒的。但是，由于燒結(jié)細(xì)粉的水親和力比較差，在傳統(tǒng)燒結(jié)工藝中很難使得水分均勻的分散，而水的均勻分散對(duì)于造粒效果非常關(guān)鍵。因此，細(xì)粉燒結(jié)由于其阻礙了透氣性而影響了燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)效率。
近20年來(lái)，許多燒結(jié)廠不斷對(duì)傳統(tǒng)的燒結(jié)料制備技術(shù)進(jìn)行革新。日本住友、新日鐵等公司最早開始采用立式強(qiáng)力混合機(jī)用于燒結(jié)料混合。通過(guò)研究和在住友和歌山第三燒結(jié)廠的實(shí)踐，由于使用了強(qiáng)力混合機(jī)替代滾筒混合機(jī)，使燒結(jié)原料透氣性增加，造粒效果增強(qiáng)并且燒結(jié)速度提高了10%～12%。由此，生產(chǎn)能力也提高了8%～10%， 同時(shí)降低焦粉的添加比例0.5%。
2.2森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)與傳統(tǒng)滾筒混合機(jī)綜合比較
用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)替代傳統(tǒng)滾筒混合機(jī)的綜合效果對(duì)比見表1所示。
表1 傳統(tǒng)滾筒混合機(jī) VS森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)
通過(guò)以上的綜合分析，在燒結(jié)礦的生產(chǎn)中應(yīng)用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)，可以在減少占地面積約70%，提高工藝水平（提高燒結(jié)礦強(qiáng)度和燒結(jié)礦產(chǎn)量），節(jié)能減排（降低焦粉消耗0.5%），降低生產(chǎn)成本, 提高燒結(jié)廠利潤(rùn)方面帶來(lái)多重優(yōu)勢(shì)。
3 森泰科傾斜式強(qiáng)力混合新工藝應(yīng)用
燒結(jié)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和造粒工藝在燒結(jié)中的應(yīng)用有三種方式：
（1）森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)改良方式：三段混合工藝（強(qiáng)化造粒+圓筒混合機(jī)）；
（2）森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)改造方式：開發(fā)燒結(jié)強(qiáng)化造粒新工藝；
（3）森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)創(chuàng)新方式：森泰科傾斜式強(qiáng)力混合+強(qiáng)化造粒新工藝兩段混合工藝。
現(xiàn)對(duì)三種混合和造粒方式敘述如下：
3.1三段混合方式（強(qiáng)化造粒+圓筒混合機(jī)）
國(guó)內(nèi)在新建和在建的燒結(jié)機(jī)采用三段混合工藝。一次混合采用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合，二、三段混合仍采用圓筒混合機(jī)或造粒機(jī)。
3.1.1寶鋼4號(hào)燒結(jié)機(jī)混合和造粒工藝
寶鋼4號(hào)燒結(jié)機(jī)（600m2）為了強(qiáng)化混勻和強(qiáng)化造粒，改善混合料的透氣性，滿足超高料層燒結(jié)的需要， 采用三段混合工藝。一次混合采用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)，使混合料能夠得到充分潤(rùn)濕和混合；二、三段混合仍采用傳統(tǒng)圓筒混合機(jī)，以強(qiáng)化造粒，保證混合料具有合適的粒度組成和透氣性，二、三段混合時(shí)間約為9min。
3.1.2國(guó)內(nèi)某廠在建燒結(jié)機(jī)混合和造粒工藝
國(guó)內(nèi)某廠在建特大型燒結(jié)機(jī)中為了改善混合料的透氣性，加強(qiáng)混合料的造球，滿足超高料層燒結(jié)的需要,設(shè)計(jì)采用三段混合,一次混合為森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)。二、三段混合均為圓筒造粒機(jī)。一混的目的是加水并使混合料混勻，二、三混的目的是造粒并調(diào)整混合料水份。森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)混合時(shí)間～1min，二、三次混合時(shí)間共為～7.4min。
3.2燒結(jié)改造中采用強(qiáng)化造粒新技術(shù)
浦項(xiàng)燒結(jié)廠開發(fā)強(qiáng)化造粒新工藝，米塔爾比利時(shí)根特廠在燒結(jié)改造中采用強(qiáng)化造粒新工藝。
3.2.1韓國(guó)浦項(xiàng)開發(fā)的強(qiáng)化造粒工藝
由于細(xì)礦粉的造粒性較差，單獨(dú)由其制成的造粒料影響燒結(jié)透氣性，為此通常將細(xì)礦粉按一定比例配入到粗礦粉中參加配料。為了提高細(xì)礦粉配比，韓國(guó)浦項(xiàng)開發(fā)出了強(qiáng)化造粒新工藝，以保證燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量滿足高爐的需求。采用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)和造粒機(jī)作為強(qiáng)化造粒的手段，通過(guò)控制混合料的水分來(lái)改善造粒效果。造粒之前，首先要對(duì)含有大量細(xì)粉的配合礦進(jìn)行篩分，將篩上粗粉運(yùn)至一次混合機(jī)并加水混合，篩下細(xì)粉運(yùn)至森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)并加水混合；再將經(jīng)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)混合后的細(xì)粉運(yùn)至造粒機(jī)并加水單獨(dú)造粒；最后將造粒后的細(xì)粉與粗粉一同加入到二次混合機(jī)，與無(wú)煙煤、焦粉和熔劑進(jìn)行混合。浦項(xiàng)強(qiáng)化造粒需增加一臺(tái)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合設(shè)備。
根據(jù)浦項(xiàng)推算，從新增設(shè)備投入方面考慮，如果低價(jià)細(xì)礦粉配比能夠穩(wěn)定在30%以上，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看是比較劃算的，降低的原料成本抵消新增設(shè)備投入，故浦項(xiàng)的強(qiáng)化造粒新技術(shù)在工藝上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的。我國(guó)鐵精礦配比較高的企業(yè)在燒結(jié)機(jī)改造時(shí)可增添一臺(tái)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)，具備采用該新工藝的條件。
3.2.2米塔爾比利時(shí)根特?zé)Y(jié)廠改造項(xiàng)目
米塔爾比利時(shí)根特?zé)Y(jié)廠于2011年訂購(gòu)R33混合機(jī)用于燒結(jié)廠改造，混合機(jī)于2013年1月正式投入運(yùn)行，至今運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
該廠1臺(tái)220m2燒結(jié)機(jī)原有一臺(tái)用于混合和造粒的滾筒混合機(jī)/造粒機(jī)。改造方案為在此設(shè)備前面增加森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)用于混合和預(yù)造粒。 R33混合機(jī)的設(shè)計(jì)處理量為800t/h, 目前的實(shí)際處理量為1100t/h，混合料中燒結(jié)返礦占22%～-27%。
根據(jù)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)的要求，不超過(guò)50mm的原料適合進(jìn)入混合機(jī)，在強(qiáng)混機(jī)上方增加了篩分機(jī)，篩分出來(lái)的大料通過(guò)溜管直接到達(dá)下層皮帶機(jī)；同時(shí)頂部料倉(cāng)設(shè)計(jì)旁路不通過(guò)混合機(jī)直接進(jìn)入下層皮帶機(jī)，保證生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。按照計(jì)劃，到2013年5月底，燒結(jié)配料中將增加鐵精粉的比例。通常隨著鐵精粉比例的增加，處理能力會(huì)有所下降，但是混合機(jī)中的預(yù)造粒效果會(huì)更加明顯。
3.3燒結(jié)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和強(qiáng)化造粒創(chuàng)新技術(shù)
西門子奧鋼聯(lián)所提供的森泰科傾斜式強(qiáng)力混合系統(tǒng)和造粒系統(tǒng)已經(jīng)在中國(guó)臺(tái)灣中龍一期燒結(jié)廠和巴西Usiminas集團(tuán)燒結(jié)廠和成功運(yùn)行。
3.2.1印度塔塔集團(tuán)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)用于二次混合
2014年，印度塔塔集團(tuán)新上496m2燒結(jié)機(jī)，占地面積約320m×120m,設(shè)計(jì)布置緊湊。一次混合選用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)，布置在地面，其前部設(shè)置兩個(gè)生石灰倉(cāng)，根據(jù)工藝要求將未消化的生石灰定量添加入混合機(jī)內(nèi)。二次混合機(jī)選用的也是立式森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)，布置在燒結(jié)主廠房混合料小礦槽上方的平臺(tái)上。盡管森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)設(shè)備造價(jià)比傳統(tǒng)的圓筒混合機(jī)高，但由于森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)混合效果好，燒結(jié)礦強(qiáng)度高、質(zhì)量好，得到了國(guó)外業(yè)主的青睞，市場(chǎng)逐漸增加。
3.3.2中國(guó)臺(tái)灣DragonSteel廠新建燒結(jié)機(jī)
中國(guó)臺(tái)灣龍鋼一期的鋼鐵廠坐落在臺(tái)中港口，于2012年建設(shè)完畢。龍鋼隸屬于中國(guó)臺(tái)灣最大的鋼鐵企業(yè)-中國(guó)臺(tái)灣中鋼。這家工廠每年能生產(chǎn)520萬(wàn)噸的高質(zhì)量鋼板，設(shè)計(jì)和供貨范圍為一臺(tái)新的燒結(jié)機(jī)，一座容積為3200m3高爐和兩條鋼板連鑄生產(chǎn)線。
該燒結(jié)機(jī)有效燒結(jié)面積為248m2，每天額定產(chǎn)能超過(guò)7440噸，或者年產(chǎn)燒結(jié)礦240萬(wàn)噸。森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和造粒系統(tǒng)包括一臺(tái)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)和一臺(tái)滾筒造粒機(jī)，這套系統(tǒng)處理了100%的燒結(jié)原料，包括了鋼廠回收的廢料。由于這套系統(tǒng)處理過(guò)的燒結(jié)料具備較高的均勻度，所以在龍鋼也不需要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)混合，這就大大降低原料儲(chǔ)存空間和作業(yè)面積。
龍鋼建設(shè)產(chǎn)能更大的第2號(hào)燒結(jié)廠于2013年8月建成投產(chǎn)。二期燒結(jié)廠的燒結(jié)帶面積為387m2，每年的產(chǎn)能高達(dá)380萬(wàn)噸。1號(hào)燒結(jié)廠中采用的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)都將在2號(hào)燒結(jié)廠中得到使用。
3.3.3巴西Usiminas燒結(jié)廠項(xiàng)目
Usiminas集團(tuán)是巴西最大的型鋼制造商，Usiminas礦山將生產(chǎn)大量的超細(xì)鐵礦粉，通常這種礦粉在進(jìn)入高爐之前需要先制成球團(tuán)礦。為了實(shí)現(xiàn)高達(dá)25%超細(xì)精粉（粒度小于0.1毫米）用于現(xiàn)有燒結(jié)廠，就需要對(duì)燒結(jié)原料進(jìn)行特別處理?；谶@個(gè)原因，Usiminas決定安裝兩套森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和造粒系統(tǒng)。這兩套系統(tǒng)用來(lái)處理1～3號(hào)燒結(jié)廠的燒結(jié)原料。1～3號(hào)燒結(jié)廠總產(chǎn)能接近每年700萬(wàn)噸。
Usiminas為其燒結(jié)廠安裝兩套森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和造粒系統(tǒng)，并按計(jì)劃兩套系統(tǒng)在2011年底啟動(dòng)。機(jī)械部分包括兩臺(tái)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)，配有除潮裝置，皮帶輸送機(jī)和氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，二次除塵裝置。 現(xiàn)有滾筒造粒機(jī)會(huì)得到改良以實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)料造粒的優(yōu)化。
4森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和強(qiáng)化造粒使用效果
奧圖泰Outotec公司近年來(lái)總包了在巴西、印度等地大型燒結(jié)項(xiàng)目，例如巴西CSA，印度TATA、Jindal、NMDC、SAIL等。其中巴西CSA和TATA已投產(chǎn)，其余還在建設(shè)之中。除西門子奧鋼聯(lián)和奧圖泰外，新日鐵、安賽洛米塔爾等大型鋼廠也應(yīng)用了森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)用于燒結(jié)料的混合。在這些項(xiàng)目中一項(xiàng)新的改進(jìn)就是在森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)中混合并造粒，即由高性能的混合機(jī)代替滾筒混料機(jī)和造粒機(jī)。粗礦粉同細(xì)礦粉以及熔劑、鋼廠除塵灰、焦粉和返料根據(jù)一定的比例加入到連續(xù)式運(yùn)轉(zhuǎn)的森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)中。停留時(shí)間大約在一分鐘，并且加入80%～90%的配方水。物料可以從布置在地面的第一臺(tái)混合機(jī)中輸送到位置很近的第二臺(tái)混合機(jī)中。森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)的混合工具設(shè)計(jì)為變頻控制，每一個(gè)混合機(jī)工具的速度都可以單獨(dú)調(diào)整。森泰科傾斜式強(qiáng)力混合機(jī)具有如下優(yōu)勢(shì)：
（1）占地少；
（2）較好的混合及 造粒效果；
（3）造粒機(jī)位于燒結(jié)進(jìn)料倉(cāng)的上方；
（4）造粒后單一輸送點(diǎn)；
（5）同生產(chǎn)能力下，比傳統(tǒng)圓筒混合機(jī)相比，投資略低。
5 燒結(jié)森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和強(qiáng)化造粒創(chuàng)新技術(shù)
采用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和強(qiáng)化造粒創(chuàng)新技術(shù)使得大量細(xì)鐵精粉和含鐵塵泥等用于燒結(jié)工藝成為可能，而且生產(chǎn)不會(huì)受到太大影響。這種工藝能獲得均勻的燒結(jié)原料，這也是保證較高燒結(jié)質(zhì)量和工藝穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
特別適用于新建燒結(jié)機(jī)、老舊燒結(jié)機(jī)的改造項(xiàng)目以及鋼廠粉塵、污泥的回收利用，降低能耗，滿足各種特殊工藝的要求。尤其適用于細(xì)鐵精礦配比較高和處理含鐵廢料的企業(yè)。
新建燒結(jié)機(jī)推薦采用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合和強(qiáng)化造粒創(chuàng)新技術(shù)，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院同相關(guān)企業(yè)合作制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《強(qiáng)逆流混合機(jī)》（計(jì)劃號(hào)：2017-0442Y-YB），并建議修訂燒結(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范；老舊燒結(jié)機(jī)的改造、細(xì)鐵精礦配比較高和含鐵廢料資源綜合利用的企業(yè)也適宜采用森泰科傾斜式強(qiáng)力混合強(qiáng)化造粒創(chuàng)新技術(shù)。