铁矿球团工程设计规目录1 总则 (1)2 术语 (2)3 基本规定 (5)4 原料要求及原料的准备和加工 (6)4.1 工艺原则 (6)4.2 铁矿粉 (6)4.3 粘结剂和添加剂 (6)4.4 燃料 (7)5 配料和混合 (8)5.1 工艺原则 (8)5.2 配料 (8)5.3 混合 (8)6 造球和生球筛分 (9)6.1 工艺原则 (9)6.2 造球 (9)6.3 生球筛分 (9)6.4 生球质量 (9)7 布料和焙烧 (10)7.1 工艺原则 (10)7.2 布料 (10)7.3 焙烧 (10)8 成品的筛分、贮运和粉料的处理 (14)9 电力和自动化 (15)9.1 电力 (15)9.2 自动化 (15)10 辅助设施 (17)10.1 总图运输 (17)10.2 除尘、通风、空调采暖 (17)10.3 给水、排水 (18)10.4 压缩空气及其他气体的供应 (18)10.5 建筑和结构 (19)11 计量、检化验和试验 (20)11.1 计量 (20)11.2 检化验 (20)11.3 试验 (20)12 维修检修 (21)13 节能与循环经济 (22)14 环境保护 (23)15 安全、工业卫生与消防 (24)15.1 安全、工业卫生 (24)15.2 消防 (24)1 总则1.0.1 为在铁矿球团工程设计中更好地贯彻执行国家的产业政策,做到技术先进、经济合理、节能减排、安全环保而制定本工程设计规。
1.0.2 本规适用于各种类型铁矿球团工厂的新建、扩建和改造的工程设计。
1.0.3铁矿球团工程设计除应符合本规外,尚应符合国家现行有关标准规的要求。
2 术语2.0.1 原料 raw materials为生产球团矿所使用的铁矿粉、铁精矿及其他含铁物料的总称。
2.0.2燃料 fuel为球团焙烧提供热能的物料,如天然气、焦炉煤气、重油、煤等的总称。
分为气体燃料、液体燃料和固体燃料三大类。
2.0.3 粘结剂 binder为提高铁精矿的成球性能,在铁原料配加的膨润土、生石灰或消石灰以及相关有机物的总称。
分为有机粘结剂和无机粘结剂两种。
2.0.4添加剂 additive为满足球团矿的不同质量要求,在铁原料中加入的一定量的石灰石、白云石等物料的总称。
粘结剂和多种添加剂混匀后,再配入到铁原料中,称为复合添加剂。
2.0.5 配碳 internal carbon在造球前配入的少量无烟煤、焦和石油焦等的含碳粉料。
2.0.6 料场 stockyard铁原料、煤和成品球团矿的堆贮设施。
分为原料堆场和成品堆场。
2.0.7 球团 pelletizing铁精矿粉配加粘结剂、添加剂后造成球,经过干燥、预热、高温焙烧、冷却,达到一定强度的工艺过程。
2.0.8 再磨 re-grinding当磨选后的铁精矿细度和比表面积不能满足造球要求时,对铁精矿采取的干磨、湿磨、润磨、高压辊磨等工艺过程。
2.0.9精矿干燥 concentrate drying当铁精矿的水分不能满足高压辊磨或造球要求时,对铁精矿进行加热以挥发水分的过程。
2.0.10自动重量配料 automatic weight proportioning所需的铁精矿、粘结剂、添加剂、配碳等,按重量配比进行自动调节各种物料给定量的过程。
2.0.11 混合料 mixture铁精矿、粘结剂和各种添加剂进行充分混匀后的物料。
2.0.12 造球 balling混合料在造球机成球的过程。
2.0.13生球 green ball由造球机制成的、未经干燥的中间产品。
2.0.14 焙烧 induration将生球加热升温,使其充分氧化、再结晶和晶体长大,实现固结的过程。
2.0.15 铺底和铺边料 hearth and side layer在带式焙烧机台车的底部和两边侧所铺设的一定厚度的成品球团矿。
2.0.16料层厚度 bed depth链箅机或带式焙烧机台车上所铺生球的厚度。
2.0.17 料层透气性 bed permeability在—定的料层厚度和一定的风压情况下,单位面积通过风量的能力。
2.0.18带式焙烧机面积利用系数 SG machine productivity带式焙烧机单位有效面积每天的成品球团矿产量。
单位:t/(m2.d)。
2.0.19 链箅机面积利用系数 grate machine productivity链箅机单位有效面积每天通过的成品球团矿产量。
单位:t/(m2.d)。
2.0.20 回转窑容积利用系数 kiln productivity回转窑单位有效容积每天的成品球团矿产量。
单位:t/(m3.d)。
2.0.21 竖炉容积利用系数 shaft furnace productivity竖炉单位有效容积每天的成品球团矿产量。
单位:t/( m2.d)。
2.0.22 热工系统 heating process system球团焙烧的供热和传热系统。
2.0.23 焙烧制度 induration regime生球加热过程中,根据不同的原料和生球的性质而采用的不同温度、时间和气氛、供热强度等热工参数的总称。
2.0.24生球干燥 green ball drying生球加热升温脱除水分的过程。
2.0.25抽风干燥 down draft drying (DDD)热风自上而下通过料层使生球脱除水分的过程。
2.0.26鼓风干燥 up draft drying (UDD)热风自下而上通过料层使生球脱除水分的过程。
2.0.27 过渡预热 tempered preheating (TPH)生球经干燥后继续升温,进一步脱除水分和自由硫,开始碳酸盐和部分硫酸盐的分解和脱除的过程。
2.0.28预热 preheating(PH)料层在一定预热温度气体作用下,碳酸盐全部分解脱除和硫酸盐部分分解,生球部晶粒经氧化和再结晶,达到固结并具有一定强度的过程。
2.0.29回热 circulation of heat将焙烧工艺中的热气流循环利用的过程。
2.0.30调温 temperature adjustment根据球团焙烧过程不同的温度要求,对回热气流进行升温或降温的措施。
2.0.31物料平衡 mass balance球团焙烧过程中各种物料进、出的重量平衡计算。
2.0.32 热平衡 heat balance球团焙烧过程中各项热量进、出的平衡计算。
2.0.33 风平衡 flow balance球团焙烧过程中风量进、出的平衡计算。
2.0.35 放散烟囱 bleed-off stack当焙烧高温气体超常或设备出现事故时,为保护高温设备不受损坏,而设置的能立即把高温气体快速放散的装置。
2.0.36 管道热风炉 duct air heater furnace在回热风管上设置的供热装置。
3 基本规定3.0.1开展铁矿球团工程设计应具备下列条件:1 应有确定的厂址和工程围,、外部条件及相关的基础资料。
2应有可供确定主工艺流程和产品方案的模拟工业性试验报告。
3应有经充分论证确定的建设规模。
3.0.2铁矿球团工程规模的划分应符合下列规定:1大型:主机(窑、炉)单系统年产量等于或大于300万t。
2中型:主机(窑、炉)单系统年产量等于或大于120万t至小于300万t。
3 小型:主机(窑、炉)单系统年产量小于120万t。
3.0.3对不同的原料、燃料、辅料必须进行模拟工业性试验研究,其结果应作为工程设计的依据。
3.0.4铁矿球团工厂的工作制度应为连续工作制。
3.0.5 中型球团工厂的年日历作业率应等于或大于90.4%。
3.0.6 工艺和设备选择应符合下列要求:1 工艺和设备选择,特别是主工艺和主要设备,应采用国先进、高效可靠、安全节能和环境友好型的设备。
当国工艺和国产设备不能满足产品质量、节能减排要求时,应考虑引进先进的工艺和设备。
2辅助系统设备的规格和性能应与主系统匹配,并应留有一定的富余。
3严重影响主机作业率的设备,可设备用机或备用系统。
4禁止采用国外淘汰的二手设备。
对国现有的落后工艺和设备应加快淘汰的步伐。
4 原料要求及原料的准备和加工4.1 工艺原则4.1.1 各种原料、燃料和辅料的准备和加工的质量应满足球团矿生产的要求。
4.1.2各种原料、燃料和辅料的供应量应能满足生产的要求,并应有富余。
4.1.3 各种物料应分类堆存,不可发生混料现象。
4.2 铁矿粉4.2.1 铁矿粉的物理化学性质应符合下列要求:1铁精矿中TFe含量宜大于66.5%,波动允许偏差为±0.5%;SiO2含量应小于4.5%,波动允许偏差为±0.2%。
2铁精矿的水分含量应小于10%。
3铁精矿的比表面积根据矿石性质和造球工艺的不同,圆盘造球工艺宜为1800~2000cm2/g,圆筒造球工艺应为2000~2200cm2/g。
4.2.2 铁矿粉的准备和加工应符合下列规定:1当采用多种铁矿粉生产球团矿时,应设铁矿粉的混匀设施。
但铁精矿的种类不宜超过三种。
当采用两种及以上铁精矿时,宜设预配料工艺。
2铁矿粉入厂后应有5~7天的储量。
如采用进口铁矿粉则储量应有35天以上,并应设专用料场。
3当铁精矿含水量高于造球水分时应设干燥系统;干燥后铁精矿的水分应低于生球水分的5%~10%;当后续设有高压辊磨机时,铁精矿干燥后的水分宜为8%。
4铁精矿干燥宜采用圆筒干燥机,并应采用顺流式配置方式。
进入干燥收尘系统的烟气温度应高于露点温度。
5干燥机能力的配备可根据原料条件不同采用全干或半干两种方式,同时应设有旁路系统。
未经干燥的铁精矿贮运设施应设有防粘和防堵设施。
6当铁精矿的细度不能满足造球要求时应设再磨工艺。
再磨工艺的类型应根据铁矿粉原始粒度的粗细和性能来选择。
对大、中型球团工程,宜采用湿球磨工艺、高压辊磨工艺或这两种工艺的组合;对小型球团厂可采用润磨或其他磨矿工艺。
再磨工艺中应设筛除铁块和杂物的处理设施。
7采用湿磨工艺时,再磨矿细度宜达到比表面积1500~1800cm2/g。
8高压辊磨机的规格、型号应由制造商经过试验后确定。
4.3 粘结剂和添加剂4.3.1选用膨润土作粘结剂时,应对其造球性能的优劣进行比较,应选用造球性能好的膨润土,且应经模拟工业性试验证实。
应优先采用纳基膨润土,其次是活化钙基膨润土。
在满足生球质量的前提下,应减少膨润土用量。
在使用国产膨润土作粘结剂时,其用量宜小于或等于干基混合料量的1.2%。
4.3.2 有机粘结剂和复合粘结剂的使用应根据其来源、价格和性能、效果等因素综合评价后确定。
4.3.3粘结剂的进厂方式和贮存应符合下列条件:1外部运输距离短时,宜采用密封罐车进厂,然后用气力输送的方式送入配料仓储存,储存时间宜为2~3天。
2运输距离较远时,宜采用袋装方式入厂,并应设膨润土储存间,储存量宜满足15天的用量。
4.3.4生产熔剂性球团矿和含镁球团矿时,宜配加石灰石、白云石等添加剂,其中-325目的含量宜等于或大于90%。