高炉炼铁过程中,入炉的各种原、燃料经冶炼后,除获得铁水(炼钢生铁或铸造生铁)和副产品高炉煤气以外,铁矿石中的脉石及燃料中的灰分和溶剂融合就形成液态炉渣,其一般温度为1450℃~1550℃,定时从渣口、铁口排出。高炉炉渣的化学成分取决于原料成分、冶炼铁、冶炼工艺。高炉炉渣中氧化钙、氧化镁、氧化硅和氧化铝占总量的95%以上。高炉矿渣的化学成分,矿物组成和结构相当复杂,它直接影响到矿渣的活性。矿渣作为固体废弃物实现精细化利用的典型,已得到社会的广泛认可,围绕矿渣的加工新工艺和*装备也在不断地出现。其中矿渣的烘干、粉磨、应用成为建材行业的热门研究课题。江苏科行环境工程技术有限公司引进日本九田公司*的立式烘干技术,开发研制了矿渣立式烘干机。它针对矿渣的物理化学特性,吸收了传统立式烘干机的抗堵结构,增加了均料缓流装置,采用适应性广、发热强度高的环保型沸腾炉供热系统。
工艺系统设计 采用逆流式,即:物料自上而下,热气从下向上,利用矿渣自身的重力和热气比重轻容易向上的特点,逆流操作。热风炉采用沸腾炉,除尘器采用hpc型烘干机行喷脉冲袋式除尘器。
热气温度的选择 根据矿渣的反玻璃化温度在900℃左右,同时考虑矿渣含水量大,热气和矿渣的温度差大,设计进入烘干机的热气温度为850℃,在沸腾炉进烘干机的管道上设计冷风阀,可用在此掺冷风的办法进行温度调节,确保热气温度不超过850℃。
结构设计 采用高径比为8~12的钢板筒体,确保烘干效果和烘干机的高度又不显得太高;筒体内壁设计有150mm的耐火层和保温层,这样提高设备使用寿命并能防止热量的散失,降低烘干热耗;在烘干机内部的不同高度处设计变径结构,消除边壁效应,防止热气短路,同时减缓烟气流速,提高热交换效率;降低烘干带每组撒料装置和滑料装置的高度,增加撒料、滑料装置的数量,提高矿渣在烘干带的停留时间,加强烘干效果。
抗堵和均料装置的设计 在烘干机的上部和中部设计两组抗堵料装置,由电振机、开孔布料板、吊挂和连杆组成。使得矿渣在烘干机的截面上分布均匀,并根据矿渣水分的大小调整电振机的振幅强制震动卸料,同时起到部分控制矿渣在烘干机内流速的作用;均料装置设计在预热带和烘干带之间,是由刮料板和平面布料板及传动系统组成,从预热带下来的矿渣进入烘干带之前在均料装置处被截流,速度先降为零,然后在刮料板的转动下,布料板上的矿渣均匀从布料板孔缓慢下滑,形成空间均匀料幕,使得原料和气体充分接触,缩短矿渣与热气的换热时间,提高换热效率。
预热装置的设计 若烘干机的高径比较大,则在烘干带上部引进一定的热气,这部分预热气体的温度和流量通过管道上的调节阀门来控制,目的是提供烘干机预热带的热量,使预热带、烘干带和干燥带形成*的区域分配和热量平衡。
*的料位和热量控制系统的设计 料位控制是为了保证矿渣在烘干机内流量均匀恒定,热量控制系统是为了保证热量在预热带、烘干带和干燥带的热量平衡。二者的结合,使得系统中料、风、温维持平衡,实现系统的供热能力、预热风量、矿渣流量的在线控制,提高系统的能量利用率。
九田矿渣立式烘干机的技术特点:
①**的热交换技术,本产品采用具有自主知识产权的料位控制、截流和抗堵料结构,通过延长物料和烟气的接触时间、改善料气接触方法,热效率高达95%以上;②工艺布置灵活,占地面积小,仅为25m2左右,无需厂房;③*的内散热装置,采用九田公司专一耐热耐磨合金铸件配方,提高散热能力和使用寿命;④专有的预热装置,提供烘干机预热带的热量,使预热带、烘干带和干燥带形成*的区域分配和热量平衡;⑤节能环保型沸腾炉,进一步降低运行费用,稳定供热温度,防止矿渣反玻璃化而降低活性;⑥烘干机本体设计扩大端,消除边壁效应,同时减缓烟气流速,提高热交换效率。