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本标准规定了锰系铁合金粉尘冷压复合球团的适用条件、原理与流程、技术要求、生产线布置、其他
相关规定等。
本标准适用于锰系铁合金企业,其他行业也可参考使用。
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GB/T 1506 锰矿石 锰含量的测定 电位滴定法和硫酸亚铁铵滴定法
GB/T 1515 锰矿石 磷含量的测定 磷钼蓝分光光度法
GB/T 2011 散装锰矿石取样、制样方法
GB/T 14201 铁矿球团抗压强度测定方法
GB/T 14949.8 锰矿石化学分析方法 湿存水量的测定
GB/T 14949.9 锰矿石化学分析方法 硫量的测定
GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50187 工业企业总平面设计规范
GB 50491 铁矿球团工程设计规范
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
内配碳 internal carbon
在造球前配入的少量无烟煤、焦等的含碳粉料。
3.2
冷压复合球团 pelletizing
锰系铁合金冶炼烟尘、锰精矿粉配加粘结剂、添加剂混匀后经混辗机压制造球,经过烘干干燥、冷
却,达到一定强度、符合入炉要求的工艺过程。
3.3
还原度 degree of reduction
球团在炉中冶炼还原反应中,还原金属量与全部金属量质量之比。
3.4
还原性状 reduction properties
球团在炉中还原时的体积膨胀和球团还原后的强度。
一般要求炉内球团还原度达60%,还原后残
余抗冷压强度不小于规定值。
GB/T 32787—2016
4.1
适用于新建、改建、扩建锰系铁合金独立或配套的粉尘制备冷压复合球团生产线。
4.2 锰系铁合金粉尘制备冷压复合球团技术规范的应用原则应符合下列规定:
a) 不应影响锰系合金生产及配套设备的正常运行;
b) 不应提高铁合金产品可比综合能耗和降低产品产量;
c)
当与新建锰系铁合金生产线同步建设时,相关参数可按已投产、条件相近的锰系铁合金粉尘制
备冷压复合球团系统参数确定;
d)
原有锰系铁合金粉尘制备冷压复合球团增加产量时,应对生产线中的相关设备能力进行核算;
e) 主厂房宜布置在现有矿热炉的扩建侧,以减少运输距离、节约成本。
4.3
新建、扩建项目应达到消化、处理完成该锰系铁合金生产过程中所产生的所有烟尘为最低要求。
4.4 新建、扩建生产工艺运行指标应达到以下规定:
a) 湿球水分应不大于12%;
b) 干球水分不大于5%;
c) 品位:Mn≥25%;
根据入炉需要,可因产品品种而异,原则上以实现最优经济技术指标和炉况
条件为宜;
d) 耐压强度:
湿球强度:≥3 MPa;
经干燥后的球团强度:≥15 MPa;
放置1周后球团强度:≥20 MPa;
e) 球团配料中锰系铁合金粉尘所占比例为10%~40%;
f) 合格生球的水分波动允许偏差为±0.25%;
g) 合格生球的含粉率(小于5 mm) 应小于5%;
h) 用作商品的球团矿宜设筛分系统筛除小于5 mm
的粉料。筛后成品含粉率宜小于1%。
4.5
项目设计中应选用安全可靠、技术先进、经济实用及节能设备,严禁选用已被淘汰的产品和劣质
产品。
锰系铁合金粉尘冷压复合球团的生产,是通过对粉尘进行回收后,通过配料计算,添加其他粉矿、粘
结剂、添加剂、焦粉(煤粉)等,满足品位、锰铁比、碱度、强度等,在加水润湿的条件下,通过混辗机、压球
机压制成球,经干燥固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含锰原料,以满足锰系铁合金冶炼。
锰系铁合金粉尘冷压复合球团生产工艺流程示意图见图1(4个工序、2个系统),具体流程可根据
生产实际调整。
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style="width:8.63996in;height:7.97984in" />固体废料
焦粉/煤粉
粘结剂
配料、混料
压球
干燥
筛分
化验分析
入库
图 1 冷压复合球团工艺流程示意图
各种原料从料仓下端口流出,通过电子皮带秤自动称重计量进行配料。配好的混合矿通过配料皮
带和链斗式提升机输送到混料仓为一次配料。混合矿与烟尘通过计量斗按一定的配比进行计量配料为
二次配料。
将混合矿和粉尘通过皮带输送机送入计量斗,二者称量后送入碾混合机。同时将粘结剂加入混合
机混碾,按比例加适量的水,经数分钟后排入混碾机下方的中间仓。
物料通过中间仓由皮带输送机送入压球机,通过小对辊预压使物料排出气体增加密度,再随着大对
辊的转动,加压形成球团。成球随转动自动脱落在下方的振动筛上,筛下碎料经斗式提升机返回中间仓
重新进入压球机压球,筛上的生球由斜皮带机提送至烘干贮仓进行干燥、贮存。再经水平输送皮带和移
动布料车将球团分布于整个烘干贮仓。
利用烟气余热对湿球进行干燥。干燥后成品球落人皮带机进振动筛筛分,筛下的碎料通过链斗提
升机返回至中间仓或返回至原料仓配料;筛上的成品球经皮带输送机输送至球团仓库或电炉配料系统。
湿球通过一定的干燥固结手段使其强度得到提高。根据高效、方便、经济的原则,比较各种干燥设
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备的优缺点加以选用。根据目前国内锰系铁合金发展实际状况,大多都在铁合金生产线后设立收尘装
置及余热发电装置,干燥工序可利用余热发电锅炉后的废气(温度约在90℃左右),设置简单易行的烘
干设施,以省去燃煤等燃料进行烘干所需能源。
宜采用压缩空气为动力,利用气流把粒度小的物料输送到指定的地点,实现长距离、全封闭式输送,
以杜绝无组织排放和二次污染,并起到烟尘防潮的效果。工艺流程见图2。
style="width:10.53992in;height:4.7267in" />收尘系统储灰仓
沉降式抽气室
气管 气管 输灰管
罗次风机 排出消音器 给料机 烟尘仓
图 2 气力输送系统工艺流程示意图
主烟囱内置换的热气,通过消声器、热引风机、电动蝶阀以及不同规格的引风管输送到球团烘干仓,
以达到烘干球团的目的。烟气输送流程图见图3。
style="width:9.83994in;height:0.73326in" />主烟囱
引风管
消声器
引 风 管
热引风机
引风管
电动蝶阀
引风管
球团烘干仓
图 3 烟气输送流程示意图
锰系铁合金粉尘制备冷压复合球团的主要设备有:混辗机、压球机、配料仓、烘干仓、余热烟气输送
管道以及配套的烟尘输送装置、计算机控制系统等,主要设备流程示意图见图4。
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style="width:8.04028in;height:6.40694in" />
图 4 冷压复合球团设备流程示意图
锰系合金电炉产生的烟气经除尘器后,除尘器下部收集到的粉尘,采用气力输送管道输送至烟尘仓
进行二次配料。气力输送系统包括:气力输送管道、除尘器和罗茨风机(变频)。
根据冷压球团工艺要求,设置足够量的配料仓,原料按一定比例配好后,通过电子皮带秤计量自动
重量配料。配好后混合矿通过配料皮带和链斗提升机运至混合矿仓进行二次配料。配料系统流程示意
图见图5。
style="width:11.42014in;height:5.82708in" />
二次配料
(联锁控制)
图 5 配料系统流程示意图
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经配料仓、混辗机混合均匀的物料经传送皮带进入压球机压制成球,筛分,筛上球团经传送皮带进
入球团烘干仓,筛下返料传送至压球机。
除尘器净化后余热烟气,采用风机通过热风管道输送至烘干仓内,热风管道外部加保温层,确保管
内烟气温度在90℃以上,完成球团的烘干、检测、入库。
6.1.1 各类原料应符合生产不同品种球团的要求,不得混入杂物。
6.1.4
为使产品获得更大的落下强度、抗压强度及热稳定性,粒度分布应满足生产需求。
冷压球团的基本指标主要分物理和化学性能,锰含量、抗压强度、水分、粉化率为必检项目,其他指
标双方协商。具体见表1。
表 1 理化指标
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球团取样和制样按 GB/T 2011 规定执行。
6.3.2.1 球团成分检验:锰含量测定按 GB/T 1506
规定,磷含量测定按 GB/T 1515 规定,水分含量测
定按 GB/T 14949.8、硫含量测定按 GB/T 14949.9 规定。
6.3.2.2 球团粉料率根据筛分指数方法测定:取100 kg
试样,进行缩分,取份20 kg,用 5 mm×5 mm
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的筛子筛分,称量大于5 mm 筛上物出量A, 以小于5 mm
占试样质量的百分数作筛分指数。筛分指数
计算按式(1)要求:
筛分指数=(20 -A)×100% ………………………… (1)
式中:
A—— 筛上物,单位为千克(kg)。
6.3.2.3 抗压强度检测按 GB/T 14201 规定执行。
6.3.2.4 湿球、干球落下强度:
一个试验样(单个球团)反复连续自2000 mm 高处自由落到台上,直到
产生目视可见的破裂为止,计下产生破裂时落下的次数为落下强度指标(包括出现裂缝或破裂的这次在
内),取其算术平均值。
6.3.3.1 组批
产品按批交货, 一交货批由一检验批或多个检验批组成。每一检验批不大于100
t。
6.3.3.2 检查和验收
出厂检验时,锰含量、强度、水分为必检验项目。复合球团质量的出厂检验由供方技术质量部门负
责进行,需方可对产品的质量进行验收。
6.3.3.3 判定规则
检验结果应符合表1要求。如果有不合格指标,用副样对不合格项重新检测,如仍不合格,整批判
定为不合格品。
球团产品应防雨、防潮,避免其他杂物混入。
球团成品库应就近设在铁合金厂附近,注意防雨防潮,尽量减少运输距离,防止运输过程中颠簸,增
加粉料。
7.1
锰系铁合金粉尘制备冷压复合球团生产线基本独立,惟冶炼粉尘的气力输送管线可能与铁合金生
产系统存在交接,当管线综合布置发生矛盾时,应按 GB 50187 的有关规定处理。
7.2
当地下管线布置在路面范围以内时,管线应经技术经济比较确定直埋或设沟敷设。
a) 应合理利用铁合金等矿热炉的建筑物(或构筑物);
b) 不应妨碍交通、检修及建筑物自然采光和自然通风,应做到整齐美观;
c) 架空管线宜与地下管线重叠布置。
7.4
地下管线水平净距,地下管线、架空管线与建筑物(或构筑物)之间的水平净距,地下管线之间或地
下管线与铁路、道路交叉的垂直净距,应根据工程地质、构架基础形式、检查井结构、管线埋深、管道直径
和管内介质等确定,且最小净距均宜符合现行国家标准的有关规定。
style="width:3.09994in" />GB/T 32787—2016
7.5 改、扩建工程中的管线综合布置,不应妨碍现有管线的正常使用。
7.6 主厂房各层标高的确定应符合下列规定:
a) 主控制室宜与球团生产线同一层面;
b)
主厂房的柱距和跨度应根据冷压复合球团生产线规模,结合建设(包括扩建)规划容量确定,并
应满足建筑设计统一模数的要求;
c) 各建筑物(或构筑物)之间的防火间距应符合GB 50016 的规定。
电气设备及系统、采暖通风与空气调节、建筑结构、辅助及附属设施等系统应按
GB50491 的相关
规定。
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