5.6　球團干燥、預熱、焙燒、冷卻

5.6.1　鏈箅機-回轉窯、帶式焙燒機和豎爐工藝，焙燒和冷卻系統設計均應符合下列規定：

1　應選擇先進、成熟、節能的工藝。

2　工藝流程和參數應根據球團試驗和生產實踐確定，并應計算物料平衡和熱量平衡。

3　主工藝系統應選擇成熟、可靠設備，設備設計能力應根據正常流程處理量，生產、操作以及原料變化等因素確定，并應留有富余。焙燒設備富余量不應小于10%，工藝風機風量富余量宜大于20%，壓力富余量宜大于40%。

4　主工藝系統設備應配備調節、檢測、控制和保護設施。

5　工藝除塵系統應選擇高效可靠除塵設備。旋風除塵器和多管除塵器效率不應小于80%。主工藝系統不宜采用布袋除塵器。

6　載有熱氣流的工藝管道和高溫爐窯應設置隔熱保溫措施。

7　大型工藝風機運行宜采用變頻調速控制。

8　生產過程中產生的漏料和粉塵應回收利用。

9　冷卻后的球團礦，最高溫度不應大于120℃，平均溫度不應大于80℃。高溫球團礦顯熱利用率不應小于90%。

5.6.2　采用鏈箅機-回轉窯工藝時，設計應符合下列規定：

1　鏈箅機、回轉窯、環冷機設計能力應互相匹配。

2　鏈箅機有效寬度和回轉窯內徑比值宜為0.7～0.9。

3　采用赤鐵礦時鏈箅機利用系數不宜小于25t/（m2·d），采用磁鐵礦時鏈箅機利用系數不宜小于40t/（m2·d）。大中型球團廠回轉窯利用系數宜大于9.5t/（m3·d），環冷機利用系數不宜小于65t/（m2·d）；小型球團廠回轉窯利用系數宜大于7.0t/（m3·d），環冷機利用系數不宜小于50t/（m2·d）。

4　鏈箅機料層應平整，厚度宜為180mm～220mm。鏈箅機側板宜小于料層10mm～20mm。鏈箅機布料段應設置料層厚度檢測，箅床移動速度應可調。

5　鏈箅機宜設置兩個干燥段、一個過渡預熱段（TPH）和一個預熱段（PH）。在每個工藝段球團停留時間應根據工藝段設計功能確定。當生球水分大于10%時，第一個干燥段宜采用鼓風干燥（UDD）；當生球水分小于10%時，宜采用全抽風干燥（圖5.6.2-1和圖5.6.2-2）。

6　當原料中赤鐵礦比例大于70%時，熱量補充宜在預熱段、過渡預熱段設置供熱能力可調節的燒嘴或在球團內配加內配碳。內配碳配加量應根據球團試驗確定。

7　當鏈箅機采用鼓風干燥段、抽風干燥段、過渡預熱段和預熱段時，各段工藝氣流宜符合下列規定：

1）鼓風干燥段氣流宜來自環冷機熱廢氣，氣流溫度宜為150℃～350℃，且應小于生球爆裂溫度150℃～200℃；

2）抽風干燥（DDD）段熱氣流應采用預熱段風箱熱廢氣，氣流溫度宜為350℃～450℃；

3）過渡預熱段熱氣流應采用環冷機熱廢氣，氣流溫度宜為600℃～1000℃；

4）預熱段熱氣流應采用回轉窯高溫廢氣，焙燒磁鐵礦時氣流溫度宜為1000℃～1100℃，焙燒赤鐵礦時氣流溫度不宜小于1150℃。

8　當鏈箅機采用兩段抽風干燥段、過渡預熱段和預熱段時，各段工藝氣流宜符合下列規定：

1）抽風干燥1段熱氣流宜采用環冷機熱廢氣，氣流溫度宜為250℃～350℃；

2）抽風干燥2段熱氣流應采用預熱段風箱熱廢氣，氣流溫度宜為350℃～500℃；

3）過渡預熱段熱氣流應采用環冷機熱廢氣，氣流溫度宜為600℃～1000℃；

4）預熱段熱氣流應采用回轉窯高溫廢氣，焙燒磁鐵礦時氣流溫度宜為1000℃～1100℃，焙燒赤鐵礦時氣流溫度不宜小于1150℃。

9　鏈箅機爐罩至料面凈空應滿足料層風速及檢修要求。每段爐罩應設檢修門和觀察孔，每段爐罩之間應設置隔墻，隔墻宜采用風冷。預熱段應設放散煙囪。

10　鏈箅機爐罩應設耐火內襯，高溫段爐罩表面溫度宜小于120℃，低溫段爐罩表面溫度宜小于80℃。

11　鏈箅機爐罩內應保持微負壓，其相對壓力宜為-50Pa～-20Pa。

12　鏈箅機風箱保溫應根據氣流特性設置，宜采用內保溫。

13　離開鏈箅機干燥段和過渡預熱段料層氣流溫度應可調節，且氣流溫度應高于露點溫度。

14　離開鏈箅機預熱段氣流溫度應可調節，且氣流溫度應小于設備最高允許溫度。

15　應減少鏈箅機的漏料量。鏟料板處漏料率宜小于5%。鏈箅機散料應收集后回收利用。

16　鏈箅機布料端應置于封閉設有檢修吊車的廠房內。鏈箅機兩側通道寬度不應小于800mm。

17　回轉窯的長徑比宜為6.5～7.0，傾斜度宜為3%～5%，物料在窯內停留時間宜為20min～30min，填充率宜為7%～9%。

18　回轉窯基礎設計應符合下列規定：

1）支承裝置基礎墩豎向沉降和頂部橫向位移均不應大于4mm；

2）相鄰支承裝置基礎墩豎向沉降差和頂部橫向位移差均不應大于1mm，相鄰支承裝置基礎頂部縱向位移差不應大于6mm；

3）回轉窯基礎整體豎向沉降與周邊建筑物基礎豎向沉降的差值不應大于10mm。

19　正常生產時回轉窯殼體最高溫度應小于250℃。

20　回轉窯進料端和排料端應設散料收集裝置，鏟料板漏料經收集后，可由斗式提升機回收入窯。

21　回轉窯排料端應設窯頭箱、大塊固定篩、檢修門和觀察孔以及燒嘴操作平臺。

22　回轉窯宜露天設置，并應有檢修場地。

23　回轉窯燒嘴應置于可移動的小車上，供熱能力應留有20%以上的富余量；火焰長度和形狀應可調節；燒嘴應配置火焰檢測裝置和安全措施；一次風風量和壓力應可調節，風量不宜大于燃料理論燃燒所需空氣量的20%。

24　回轉窯窯頭箱內應保持微負壓，相對壓力宜為-100Pa～-50Pa。

25　焙燒后高溫球團礦應在環冷機中冷卻，且應采用鼓風冷卻。環冷機應設置不少于三個冷卻段，并應配備相應的冷卻風機。球團礦冷卻風量宜為1500m3/t（標準狀態）～1800m3/t（標準狀態）。

26　從環冷機排出的熱氣體應回收利用，高溫廢氣應作為回轉窯燃料燃燒的二次風，中低溫廢氣應經回熱管道返回鏈箅機，回熱管道上宜設置放散煙囪和管道燒嘴。

27　環冷機料層厚度宜為660mm～850mm，料層阻力不宜大于7000Pa，各冷卻段阻力應保持相同或接近。

28　環冷機各冷卻段面積應根據提供回轉窯和鏈箅機的熱氣體量進行分配。

29　環冷機上部固定爐罩應設耐火內襯，高溫段爐罩表面溫度宜小于120℃，低溫段爐罩表面溫度宜小于60℃。爐罩內相鄰兩個冷卻段之間應設隔墻，高溫段隔墻宜采用風冷。在裝料區和第一冷卻段之間應設平料墻，平料墻宜采用風冷。冷卻段爐罩應設置檢修門，排料區應設除塵口。

30　內外回轉側墻和裝料斗應設耐火預制塊內襯。

31　環冷機內外側應設置走臺，走臺寬度不應小于800mm。

32　環冷機排料斗應設置稱量裝置，排料斗應儲存2個～3個臺車物料，排料斗下應設置閘門。排料設備宜采用電振給料機和鏈板輸送機。排料設備應輸送事故時未能完全冷卻的高溫球團礦，耐溫不應小于300℃。

33　鏈箅機和環冷機爐罩、鏈箅機風箱、回轉窯筒體以及熱風管道的耐火內襯設計應符合現行國家標準《設備及管道保溫技術通則》GB 4272的有關規定。

5.6.3　采用帶式焙燒機工藝時，設計應符合下列規定：

1　帶式焙燒機宜設置鼓風干燥、抽風干燥、預熱、焙燒、均熱、一冷和二冷工藝段（圖5.6.3）。

2　鼓風干燥段熱源宜采用第二冷卻段排出的熱氣體，從焙燒段高溫區和均熱段風箱排出的熱氣體宜循環到抽風干燥段，從第一冷卻段排出的熱氣體應直接給到預熱段、焙燒段和均熱段。

3　在預熱段、焙燒段應設置燒嘴供熱，燒嘴燃料應采用氣體燃料或液體燃料，焙燒赤鐵礦時宜在球團內添加內配碳。

4　帶式焙燒機應設鋪底和鋪邊料，鋪底鋪邊料應采用8mm～16mm的球團礦，厚度宜為70mm～100mm。帶式焙燒機不包含鋪底料的料層厚度宜等于或大于350mm。

5　帶式焙燒機利用系數，焙燒磁鐵礦時宜為22t/（m2·d）～35t/（m2·d），焙燒赤鐵礦時宜為20t/（m2·d）～27t/（m2·d）。

6　帶式焙燒機爐罩耐火內襯應根據不同工藝段氣流特性確定。耐火內襯使用壽命不應小于4年。高溫段爐罩表面溫度應小于120℃，低溫段爐罩表面溫度應小于80℃。

7　帶式焙燒機爐罩至料面凈空應滿足料層風速和檢修要求。

8　燒嘴供熱能力應留有20%以上的富余量，燒嘴應配備火焰監測裝置；燃燒系統應配備安全措施，助燃風機應設置備用風機。

9　帶式焙燒機爐罩內應保持微負壓，相對壓力宜為-50Pa～-20Pa。

10　帶式焙燒機風箱保溫應根據氣流特性確定，宜采用內保溫。

11　離開帶式焙燒機干燥段料層的氣流溫度應可調節，且氣流溫度應高于露點溫度。

12　離開帶式焙燒機焙燒段和均熱段氣流溫度應可調節，且氣流溫度應小于設備最高允許溫度。

13　帶式焙燒機應設在有通風設施的廠房內，并應設有檢修用起重機、臺車庫和檢修間。帶式焙燒機兩側通道寬度不應小于800mm。工藝風機及除塵器宜配置在廠房縱向一側，設備宜設在±0.00平面以上。

5.6.4　采用豎爐工藝時，設計應符合下列規定：

1　原料中磁鐵礦比例不應小于90%，產品應為高爐用酸性球團礦。

2　生球在干燥段停留的時間應大于5min。

3　焙燒氣流溫度不應小于1250℃，燃燒產物含氧量不應小于4%。豎爐應設置導風墻，其結構應滿足球團焙燒溫度均勻和穩定要求。

4　主廠房應設爐頂汽化冷卻汽包平臺、布料平臺、燃燒室平臺、齒輥卸料平臺和豎爐下部排料平臺。

5　應增設爐外冷卻設備，成品球團礦冷卻后溫度應小于120℃，平均溫度不應大于80℃。冷卻設備宜采用鼓風帶式冷卻機，冷卻面積宜留有10%的余量。冷卻球團礦余熱應利用。

6　汽化冷卻后的蒸汽應實施余熱利用。

7　爐頂煙氣除塵風機與煤氣加壓機、助燃風機應設安全連鎖控制。