球团矿回转窑结圈控制及工艺装备改造

2018-09-03

世界有色金属 2018年12期

（新兴铸管新疆有限公司，新疆和静 841300）

新兴铸管新疆有限公司球团生产线采用￠4＊30米回转窑煅烧球团矿，设计产能1800吨/天。自2011年11月投产以来，回转窑结圈频繁每月进行清理窑皮，产能维持在2200吨/左右，能耗较高，质量不稳定。通过几年的工艺摸索、装备改造，产能提高至2600吨/天，结圈周期达到6个月以上，质量较为稳定，有效降低了球团矿费用。

1 回转窑结圈原因分析

生产过程中工艺操作不当：喂料量不稳定忽大忽小，造成回转窑温度难以控制；生球干燥效果差，生球爆裂，粉料较多进入回转窑容易结圈；产能过高，为保全质量，回转窑燃烧器温度控制过高，氧化铁与物料中的杂质硅进行反应形成液相，粘附物料进行结圈。

工艺装备设计不合理：燃烧器火焰不易调整局部高温，造成回转窑结圈；燃烧器设计安装存在缺陷，火焰栽头直接对准物料煅烧；回转窑窑尾通风不畅。

2 工艺装备改造

2.1 回转窑燃烧器系统改造

改造前燃烧器系统设备及工艺情况：燃烧器原设计为6通道燃气烧嘴，在生产使用过程中煤气供气时有不稳定现象，与煤粉混合煅烧时，火焰难以控制；火焰发散无力，调节旋流风、直流风效果不明显；回转窑内易产生局部高温，造成窑皮结圈现象严重；火焰发散后容易对耐火材料进行冲刷，造成耐火材料使用周期缩短；球团矿质量不稳定合格率偏低等；工艺能耗较高。

燃烧器改造方案：根据产能提高至2800吨/天所需风、煤、气量由长沙冶金设计院进行设计燃烧器；燃烧器中心安装位置与窑中心线一致，打破以往常规燃烧器安装偏向料面方式；改造提高助燃风机放量、风压。

改造后的效果：改造后现场实际使用效果较好，燃烧器火焰形状明显便于控制操作；回转窑内高温区明显延长，避免火焰集中高温；回转窑结圈现象基本可控；能耗有效降低。

2.2 回转窑改善通风改造

改造前装备情况及工艺情况：回转窑窑尾缩口是回转窑工艺控制重要点，缩口直径尺寸的大小直接影响工艺生产，原设计尺寸为￠2.7m；回转窑内通风不畅，火焰短局部容易产生高温，回转窑容易产生节圈现象；窑尾溜槽堆积物料较多，在高温情况下两侧的耐材上容易粘接粉料，影响回转窑通风。

改造方案：为提高球团矿产能，需提高回转窑通风情况，制约回转窑通风关键在于窑尾缩口，通过几年的探索及试验，将回转窑窑尾缩口定在2.8m，既能满足提高产能需求，又能确保现场装备正常使用；窑尾溜槽深入回转窑内的尺寸在窑尾不漏料的情况下尽量缩短，靠近窑尾缩口；溜槽上砌筑的耐材厚度尽量缩小，可有效提高通风效果。

改造后的效果:回转窑内通风情况明显提高；火焰形状拉长，避免集中高温区；窑头二次风利用明显提高；质量明显提高。

3 工艺控制规范及参数调整

燃烧器工艺控制：每班对燃烧器火焰长度进行调整2次，有利于控制回转窑窑皮的增长，避免长时间某个部位产生高温助长窑皮而形成节圈现象；燃烧器火焰高温区温度由原来的1200度，降低到1100度。

造球生球控制：造球工艺优化，对球盘倾角、转速、给料量、加水点、给料垫、皂土配比进行实验，调节加水点和给料点，增大球盘倾角、转速、给料量参数，降低皂土配比，优化造球工艺。

加水装置改造，根据造球原则“滴水成球、雾水长大、无水压紧”，将给料区的滴水点改到物料落点下方，将水滴从1mm的孔中细化并成线性分布，确保物料一到球盘，就被湿润成球；在长球区采用高压雾化喷头，使母球加速成球；辊筛进行调整，使生球粒度控制在8mm～12mm之间，有利用生球的烘干、氧化及煅烧。

回转窑煅烧过程中的填充率与转速有关，当回转窑的填充率较大，转速较慢的时候，物料在窑内的停留时间长，有利于物料混合以及炽热气流。这些参数直接影响着回转窑内物料运动速度以及煅烧过程。为提高球团矿抗压强度指标，通过现场多年工艺摸索，有意识的降低回转窑转速，适当延长球团矿在回转窑内的煅烧时间，有利于球团矿强度提高质量稳定。

在提高产能确保质量的情况下，需根据现场实际情况摸索自身合适的工艺控制参数。见下表回转窑转速与质量的关系表。