100万t赤泥转底炉无害化—资源化处理技术方案.docx

国家电投集团山西铝业有限公司100万t赤泥转底炉无害化一资源化处理技术方案技术方案工程号:总经理总工程师项目负责人河南兴洋环保科技有限公司2023-121 .概述1.1. 设计指导思想与采取的先进技术1）选取使用进口几内亚三水铝石低温拜耳法工艺生产氧化铝产生的赤泥，变废为宝，物尽其用：1.1） 该赤泥含铁高达40.8%,可以还原后进行磁选，年取得含金属铁94%以上的直接还原铁40万吨，可以作为炼钢炼铁的原料。1.2） 磁选后渣相AI2O3高达49%的氧化铝生产原料39万吨，可以作为生产氧化铝的原料。2）项目总体设计方案要求环保、低成本、产品符合市场要求，工厂节能环保、外观设计要求国内领先；3）采用“安全、经济、实用、节能、环保”的工艺和设备，设备选型符合业主总体要求，做到工艺先进、布局合理，使各系统的能耗和其它技术经济指标应保证为国内同类工厂的先进水平；4）选取含铁高的赤泥作为原料，使用山西省较为丰富的兰炭作为还原剂，生产直接还原铁和氧化铝原料；5）各系统的能力配置应与主体工艺相适应，能力适度又有弹性，做到既满足产量要求和原料条件变化，又节省工程投资；6）结合现有场地条件，做到总图布置紧凑，物流顺畅，力求减少工程量，降低工程投资；7）烟气余热余能利用和采用高温空气燃烧技术：7.1） 利用转底炉的余热预热转底炉助燃风，实现高温空气燃烧技术，剩余热量加热链篦机的湿球。7.2） 利用直接还原铁冷却炉产生的热烟气烘烤湿球团，减少乃至不用链篦机燃气消耗。7.3） 上述两项技术可以节省2300m3h的天然气，全年节约天然气18.22×106m3a»对应的因为天然气消耗减少助燃风带来的电力消耗节约1.27×106kWhao8）严格执行国家和企业所在地区有关环保、安全、工业卫生、消防、抗震、节约能源等有关规范和标准，对生产过程中产生的各种污染物采取有效的综合防治措施，使其满足国家和企业所在地区规定的相关排放标准。转底炉、深还原和链篦机的烟气炉均采用低硝氮燃烧技术，出口氮氧化物50mg?;1.2.建设主体单位基本情况国家电投集团山西铝业有限公司（以下简称山西铝业）是国家电投集团的氧化铝生产经营重要骨干企业，法人：赵忠斌。公司成立于2002年IO月，总投资124亿元，由国家电投集团铝电公司（占比96.54%）和山西省经济建设投资集团有限公司（占比3.46%）共同持股。现有6条拜耳法生产线，1条烧结法生产线，设计氧化铝产能290万吨/年；配套建有自备热电厂和铁路专用线，现有4座自备矿山。公司是有色金属行业中首先使用中水的企业，已经投用的坪上水工程使公司成为全国第一家关停使用地下水的企业，用水消耗显著优于行业标准，实现了废水的“零排放”，集节能、环保于一体的赤泥干法堆存等项目也取得了阶段性成果。公司总体发展思路是以晋北地区煤铝资源为依托，建设一个具有完整产业链的生态铝循环经济示范园区。1.3.工程概况9）工程名称：国家电投集团山西铝业有限公司年处理固废100万吨级转底炉一一深还原处理赤泥工程项目10）建设地点：山西省原平市山西铝业厂内11）建设内容：11.1） 本项目建设二条年处理能力50万吨级的转底炉一一深还原处理赤泥生产线及配套设施，处理山西铝业提取氧化铝时排出的含铁高的部分工业固体废弃物，年处理量100万吨。11.2） 项目配套的公辅设施包括：公共辅助设施、总图运输设施、土建建构筑物以及相关的能源、环保、消防、安全卫生有关内容。1.4.设计条件1.4.1.工艺方案的选择中国钢铁行业目前直接还原比较成熟的技术还是转底炉：1）国外有气基直接还原生产线，但该技术用于处理含铁只有40%的赤泥没有案例。2）红土银矿处理，国内有烧结机+深还原的案例，也有回转窑+深还原的案例：2.1） 烧结机处理红土矿，仅仅能够将Fe2O3还原到FeO,仅仅起到结块的作用，不能起到与还原的作用。而转底炉就是起到预还原+造块作用的，金属化率可以高达80%以上。因此转底炉预还原还原作用大大高于烧结机。2.2） 回转窑处理红土矿，众多的同行实践经验证明，上海其昌不锈钢就是反面的典型：锲元素金属化谈不上，也谈不上铁元素的金属化；回转窑熔分还原，则结圈严重。2.3） 钢铁行业固废处理，使用转底炉处理：国内成功的有：江苏沙钢，江苏淮钢；反面典型有：日照钢铁把转底炉改为回转窑处理固废，结果是搞不先去了。3）因此针对含铁高的赤泥，本可研选取以下方案作比较。表1-1赤泥处理工艺比较N2处理工艺转底炉+深还原A转底炉+深还原+磁选B比较1工艺流程配料+压球+烘干+转底炉预还原+深还原熔分+铁块预处理和水冲渣配料+压球+烘干+转底炉预还原+竖炉深还原+氮气冷却+湿球磨机和磁选A2工艺系统组成配料系统，压球系统，烘干系统，转底炉预还原系统，深还原熔分系统，铁块脱硫系统，水冲渣系统，烟气余热回收系统配料系统，压球系统，烘干系统，转底炉预还原系统，竖炉深还原+氮气冷却+湿球磨机和磁选系统，烟气余热回收系统A3主产品铸造生铁块+炉渣铸造生铁+氧化铝原料A4铁元素收得率98.5%95%A5问题渣相陪。3高达51.13%,熔分需要1800C高温，能耗高，深还原造价贵。矿热炉容量高达60MW,耐火材料需要采用高档耐火材料。铁元素回收率低于A,只有94.5%A通过以上比较，本设计认为，转底炉+竖炉深还原+磁选，其工艺是成熟的：1）转底炉直接还原，在钢铁行业固废处理、钿钛磁铁矿还原都取得成功，由工业成功实例；2）竖炉深还原是转底炉还原的延伸，用于克服转底炉存在“阴阳球”缺陷；3）冷矿炉是模仿焦化厂干熄焦做的设计，用氮气循环冷却DRL然后用换热器加热烟气，用于链篦机烘干湿球，以及压块铁的烘干。1.4.2.原材料条件与配料方案表12转底炉处理各种物料基本条件品种AI2O3SiO2TiO2K2ONa2OCaOMgO灼减TFeF三23A21.4420.864.850.910.097.490.866.4615.3221.89B4.5919.983.870.21.3739.291.553.6514.9021.28C15.375.486.030.222.020.920.02110.1340.8058.29注1：A国产一水硬铝石矿拜耳F法工艺生产氧化铝产C二的赤泥；B使用国产一水硬铝石矿拜耳法生产氧化铝产生的赤泥作主要原料，采用烧结法工艺生产氧化铝产生的赤泥；C使用进口几内亚三水铝石低温拜耳法工艺生产氧化铝产生的赤泥根据表1-2,选取C一一使用进口几内亚三水铝石低温拜耳法工艺生产氧化铝产生的赤泥作为直接还原的原料，A和B两种赤泥铁元素低，不宜用于直接还原，可以他用，如用于脱硫等。将物料作配料计算，结果如表1-3：表1-3转底炉配料计算物料名称数量t/a配比/%化学分析TFeF23CSiO2AI2O31赤泥100000082.9040.8058.295.4815.372山西兰炭20627317.10800表1-3转底炉配料计算（续）N。物料名称化学分析TiO2K2ONa2OCaOMgOS灼减1赤泥6.030.222.020.920.02110.132山西兰炭0.72注2：煤粉或兰炭一栏：烧损为挥发分Vad。表1-4渣相成分FeOSiO2AI2O3TiO2K2ONa2OCaOMgO0.264.1712.745.000.181.670.760.0223.971.0917.3853.1620.860.766.993.180.07100L4.3.燃气和其他气体、电力、水等能源介质燃气、压缩空气等外部能源介质接点位置在本工程红线外1m。能源介质基本条件：1）天然气节点压力04MPa2）电力：低压电380V；高压电IokV；频率50HZ转底炉工程拟设置1座IOkV配变电室，IOkV电源（2路独立）由业主负责从厂区变电站引至项目总进线柜下端。本工程所需的工业新水、生活水、锅炉除盐水等由业主接至本工程红线外1m,接点所需阀门、计量仪表及接点施工由业主负责。外送雨水、生产污水、生活污水按照雨污分流、有组织排放，送至业主提供的排放井，交接点在工程用地红线外1米。1. 5.项目范围本项目主体为2条年处理能力50万吨转底炉及配套设施，处置山西铝业生产过程中产生的含铁高的赤泥；具体建设内容如下：1）转底炉工艺建设1套配料混合系统+2条年处理能力为50万吨赤泥的转底炉+1套磁选生产线及配套设施，辅助系统包括烟气系统余热利用、给排水设施等。2）热力设施1.1） 转底炉烟气预热回收系统，主要内容有：3座热风炉用于加热助燃风以及配套的阀门，剩余烟气余热送链篦机；1.2） 回收直接还原铁的余热，用于链篦机烘烤湿球团。1.3） 转底炉烧嘴助燃空气预热系统；1.4） 为工艺气力输送方案配置的压缩空气系统，仪表压缩空气系统；1.5） 室外热力管网；3）给排水设施3.1） 水系统按照生产净化水、生活用水、消防给水系统、安全供水系统、排水系统。3.2） 主要内容包括：转底炉等工艺区域综合循环水泵站、车间给排水管道、车间外部循环水管网、生产补充管网（净环）、消防给水管道及生产、雨排水管道。3.3） 本区域排放的生产、生活排水与雨水排水为分流制。4）燃气设施：燃气设施主要内容为转底炉、烟气炉、链篦机能源供应系统，包括天然气供应及消防（消防栓、柜，手提式灭火器）；5）通风除尘设施：通风除尘设施包括烘干系统除尘，厂区内循环水泵站、电气开关站的通风、空调。6）供配电及电气传动：包括为本工程各环节的高低压动力负荷、检修、照明及防雷接地等配套设施的供配电。7）自动化仪表自动化仪表专业包括以下工艺子项内容：7.1） 配料、压球、烘干系统；7.2） 转底炉还原及空气预热系统；7.3） 成品冷却系统；7.4） 直接还原铁磁选系统；7.5） 循环水泵站系统；7.6） 能源总计量系统等；基础自动化控制系统包括主工艺线和非主工艺线的电气控制、自动化控制系统；各系统的自动化控制系统设计、软件编程和调试。8）电讯设施包括本工程所需的通讯系统、工业电视系统及火灾自动报警系统、燃气报警系统。9）总图运输包括红线范围内总图布置，道路布置，各种管线布置。10）土建包括以下单项工程：配料室、压球室（含混合）、烘干室、转底炉、转运站、磁选系统、转底炉回热风机房、热风炉、链篦机主烟气除尘、主控楼、原料处理变电所、循环水泵房、环境除尘站、皮带通廊及备件库等单项工程。1.6. 生产规模及产品1.6.1. 生产规模1）设计两套转底炉，处理赤泥能力设计为2×50万吨/年。2）设计一套磁选系统，处理直接还原铁能力设计为70万吨/年。3）系统作业制度按年实际工作时间330天，作业率90.4%,每天24h设计。1. 6.2.产品方案1）直接还原铁块，TFe>90%,MFe>85%2）高铝渣（品位48%）,用途：返回作为铝业原料。1.7. 主要技术经济指标转底炉生产线主要技术指标如表l-5o表1-5一台转底炉转底炉生产线技术指标表N。项目单位指标备注1转底炉技术指标1.1转底炉台数台41.2转底炉中径X炉内幅宽（炉底宽）m457.51.3作业率%90.41.4年工作日d/a3301.5直接还原铁年产量t/a2020001.6氧化铝渣年产量t/a1910001.7磁选直接还原铁品位%94.01.8铁回收率%94.02原、燃料年耗量2.1赤泥t/a5000002.2还原煤一一兰炭t/a940003吨磁选铁单位耗量3.1赤泥kg/t-DRI24763.2兰炭kg/t-DRI4653.3天然气m3t-DRI29.44年燃料、动力消耗4.1天然气Nm3a1.90×1074.2电力kWha错误!未找到引用源。7000kW5排放指标5.1颗粒物mgNm3105.2SO2mgNm3355.3NOxmgNm3<50L8.项目采取的资源利用、节能、环保措施1）从氧化铝厂取得“使用进口几内亚三水铝石低温拜耳法工艺生产氧化铝产生的赤泥”，采用转底炉还原一一磁选分离工艺，把铝铁两种元素全部资源学化，金属铁用于外销，氧化铝回到工厂生产线用作原料，系统没有任何废渣产生。2）设计一套热风炉系统，充分利用烟气的余热，加热助燃空气，采用100（Te的高温空气进行助燃，可以节约70%的天然气消耗。从工艺上来说，采用热风炉回收转底炉烟气的热量，其优点是，最大可能地利用烟气的余热加热助燃空气，从而将热能反馈到转底炉，助燃空气温度高，可以产生更高的理论燃烧温度，有利于转底炉还原，提高金属化率。3）采用焦化厂成熟的干熄焦类似的工艺，用氮气冷却转底炉生产出来的DRL然后再次通过换热器换热，产生的热废气用于链篦机干燥潮湿球团，在正常生产状态下，链篦机不需要燃烧天然气。4）转底炉采取低氮燃烧措施，使得转底炉烟气的NOX达到国家排放标准。5）压块铁系统节能5.1） 磁选以后的金属铁粉只真空盘式压滤机过滤，金属铁粉无需要天然气。5.2） 转底炉烟气经过加热转底炉助燃风以后的废气温度大约170C用于烘干压块铁，从而无需消耗天然气。2.工艺技术方案2. 1.工艺流程转底炉直接还原一磁选分离主要工程或费用表2-1。转底炉系统处理处理山西铝业的赤泥，回收赤泥中的铁元素生产直接还原铁块，和氧化铝生产原料。两套转底炉公用一套配料烘干系统、和磁选系统，从低温链篦机开始到冷矿炉两套转底炉分别配置。2. 2.转底炉系统工艺流程程见和图21图2-2,简述如下：1）配料仓进料：本工程参与配料的原料有赤泥、兰炭粉还原剂；2.1） 赤泥入场水分18%,用汽车送到受料仓，然后通过胶带机送到配料室。2.2） 兰炭粉用专门的水泥罐车，气力输送到对应的配料仓；2.3） 返料通过胶带机运输至返料配料仓。2）配料：配料仓中的赤泥、兰炭粉以及返料等经定量给料按比例配料：2.4） 兰炭粉采用定量螺旋配料机配料；2.5） 赤泥和返料采用定量圆盘配料机配料。3）系统设置混合烘干机，配好的混合料送至混合烘干机、混匀，物料均化，成为满足压球需要的混合料，进入压球缓冲仓。4）压球缓冲仓的物料，经过定量胶带给料机送到压球机压球。5）物料在压球机内制成符合技术标准的潮湿生球。6）来自压球室的生球，先进行筛分，符合工艺要求部分进入链篦机烘干至含水vl%的干生球，送入转底炉；干燥机下部设置粉料回收装置，筛下物及粉料，通过胶带机送回返料仓。7）生球干燥用350°C直接还原铁热废气，用回热风机送至链篦机用于生球干燥。8）生球经链篦机干燥后进入转底炉振动给料机前进行再次筛分，粒度<5mm的干球返回返料仓，合格干球输送至振动给料机后均匀地布到转底炉的炉床上，料层厚度1-2层。9）转底炉内通入天然气燃烧，以及还原气体的燃烧，通过调节各种调节阀控制炉内的温度分布及炉内气氛。生球经过20min30min的焙烧还原，金属化率大约65%,通过螺旋出料机将还原的球团排出。在球团排出的同时，炉内产生一定的废烟气，温度约为1050°C,废烟气随后进入烟气回收系统。10）随着转底炉的转动，物料在出料区成为海绵铁，在螺旋排料机的作用下排出转底炉进入中间储仓，然后经过转运系统送到深还原炉。11）（转底炉与深还原炉）的（供热与烟气系统）11.1） 转底炉按照工艺要求分为：还原1区还原4区，每个区段分别配置燃气烧嘴和还原气体补风烧嘴。+11.2） 转底炉采用低氮燃烧技术，满足当地政府需求。当政府有新的更严要求，烟气NOX超过当地政府要求时，烟气脱硝可采用SNCR脱硝工艺，脱硝剂为液氨或者尿素溶液，在现有余热回收系统预留SCR催化剂安装空间及支撑结构，后期可直接将催化剂安装于预留框架上，实现烟气脱硝的功能。11.3） 转底炉生产的烟气含硫浓度可以满足当地政府需求。当政府有新的更严要求，脱硫拟采用的工艺为增强活性石灰脱硫工艺，脱硫的脱硫剂为石灰，脱硫设备为脱硫塔，脱硫塔配备雾化脱硫喷嘴和高效除雾器，脱硫水循环系统设置在脱硫塔外面，脱硫石膏混同烧结机的脱硫石膏一并处理，或者混入高炉水渣。增强活性石灰脱硫工艺的显著优点是：液气比只有2.0Lm3-2.5Lm3,普通活性石灰脱硫液气比5.0Lm37.0Lm3,因而电耗低；系统不发生堵塞现象。11.4） 从转底炉排出来的烟气，温度1050C,先进入沉降室沉降部分粉尘，然后进入热风炉系统回收热能。11.5） 通过热风炉系统换热以后净化处理后，转底炉烟气温度150°C,然后经过布袋除尘器处理以后进入大气。12）物料进入料车，提到深还原炉，海绵铁在深还原炉内，在火焰加热下，剩余的氧化铁继续与碳元素反应生成金属铁，进过处理，铁元素99%被还原成金属铁。13）物料进入料车，提到冷矿炉明海绵铁在冷矿炉内，固体物料与氮气进行热交换，固体物料得到冷却，氮气所含热能经过热交换，循环回到冷矿炉内继续与固体物料进行热交换。rwr>wr>4ry.燃烧供热I竖炉案还原fuel1I循环Tl冷却11氮气循环冷却直接还册铁储仓图2-1蓄热式转底炉直接还原工艺流程图模仿焦化生产的干熄焦炉进行设计。<8mm>8mm小家图例说明STL 还原铁 MTL 原料HW 水 SLG 炉渣FLG 烟气 AIR 空气图2-2蓄热式转底炉直接还原设备联系图2.3.深还原炉1)深还原车间的主要任务是将来自转底炉的DRI球团进行深度的还原，实现渣铁分离，产品为铁块和氧化铝原料。2)深还原炉为一个矩形竖炉，火焰从竖炉中部偏下位置喷入炉内，在火焰的加热下，物料残留的FeXO与碳素发生反应：Fex0+C=xFe+C0(1)还原生成的CO与烟气中的。2反应：2C0+02=2C02(2)2.4.转底炉烟气与热工系统转底炉烟气与热工部分工艺流程见图2-3,设备清单见。1)转底炉供热部分：转底炉供热的主要来自含碳球团还原反应产生的CO的燃烧，不足部分需要燃烧天然气燃烧作补充。2）深还原竖炉烟气会同转底炉烟气一起处理。来自转底炉和深还原炉的高温烟气，经过三座热风炉交替地经过“蓄热（排烟）烟炉T送风T蓄热（排烟）.,的不断循环，把烟气的余热用于加热助燃风。3）经过热风炉换热后的烟气，通过布袋除尘器处理后排放，以及送到压块铁料仓加热烘干压块铁。模仿焦化厂的干熄焦系统，用氮气循环冷却直接还原铁，现成的热氮气通过换热器，加热转底炉排放的热烟气，用于链篦机湿球的烘干。通过此技术措施，链篦机和压铁块无需要燃烧天然气，可以节约天然气4l06n3a°2.6.直接还原铁的磁选直接还原铁磁选工艺流程图见图2-4o对于本工艺来说，直接还原铁DRl的有价成分是Ah3和Fe。通过转底炉直接还原以后，Fe成为金属铁，具有了磁性，因而可以进行磁选分离。1）按照水泥矿山行业“多破少磨”的原则，DRI进入破碎机进行破碎。2）DRI进入湿式球磨机进行细磨。3）细磨的矿浆，经过水力旋流分离器分离，粒度粗的矿浆返回湿式球磨机进行细磨。4）粒度细的矿浆进入弱电磁选机进行磁选：4.1） 磁性物质用浆液泵送入板框压滤机压滤；4.2） 另一部分物料进入强电磁选机进行磁选。5）强电磁选机磁选产生的物质去向：5.1） 磁性物质汇同弱电磁选机工序产生的磁性物料一起送入板框压滤机压滤；5.2） 非磁性的物料含Al203-48%,返回送到工厂“国产一水硬铝石矿拜耳法工艺生产氧化铝产生的赤泥”或“使用国产一水硬铝石矿拜耳法生产氧化铝产生的赤泥”作原料，生产52。3。6）板框压滤机压滤出来的金属铁矿粉浆，进入圆筒烘干机烘干，使其水分达到高压压块机所能压块的最高水分。7）金属铁粉进入高压压块机压块，形成400g铁块。8）铁块过筛，不合格部分返回高压压块机继续压块。9）过筛合格部分进入铁块储仓，然后用“直接还原铁的冷却”后产生的热法求出在储仓内烘干。10）烘干后的铁块卖给钢铁厂作为钢铁生产的原料外销。表2-1转底炉直接还原一磁选分离主要工程或费用N2工程或费用名称规格性能材质数量1地下受料仓50m3普碳钢座12赤泥配料仓200m3普碳钢座53兰炭配料仓200m3普碳钢座44定量圆盘给料机2000成品台105定量胶带给料机B500xL5000成品台46圆简烘干混合机Q=200th成品台17缓冲仓30m3Q235座48中压压球机ZY1400-360,6070thQ235台49辑式筛分机B1400×L3400,Q=70th成品台410定量胶带给料机B650成品台411低温链篦机B4×L45,Q=100th（干基）成品台212环保筛分机THBS-1850,Q=90th成品台213振动布料机B2000×L10000,Q=90th成品台214蓄热式转底炉45×B7.5m成品台215螺旋排料机1000×L8000成品台216深还原炉Q=40th,20m3成品座217冷矿炉Q=40th,50m3成品座218磁选料仓V=200m3普碳钢座419特种热风炉Q=55000Nm3h高铝砖座620高温侧烟气阀DN1500,IlOOeC水冷蝶阀件6N2工程或费用名称规格性能材质数量21布袋除尘器Q=100000m3h成品件222低温侧空气阀DNlOOO,常温三偏心蝶阀件323转底炉助燃风机9-26-14D,IlOkW,960rpm成品台224转底炉主风机Y4-73-12D,90kW,1450rpm成品台225B型热电偶800-1400oC,400mm郁钱阁支426K型热电偶800-1200C,400mm银铭-银铝热电偶支227E.型热电偶0400C,400mm镇格康铜热电偶支228压力变送器08000Pa成品支229差压变送器-250250Pa成品支230高温侧空气阀DN1400,1000C水冷蝶阀件631重力沉降室5090th高温台232PX1200×1200破碎机130-160th成品台233湿式球磨机成品台234旋流分离器350×5成品台235弱电磁选机CTB1024成品台236强电磁选机CTB1024成品台237氧化铝原料水池200m3碎座138真空盘式压滤机GZP-60-5成品台139高压压球机GY1000-500成品台140冷压块烘干系统套141DRI冷却系统套242定量胶带给料机B800×L5000成品台42.7.工艺设施2.7.1.主要工艺设施描述1）赤泥通过地下受料槽运输至对应的配料仓，然后由胶带机送到配料室。2）还原煤粉采用水泥罐车输送到配料室。3）转底炉返料通过胶带机输送到配料室。4）上述原料经过配料，进入烘干混合机，烘干混匀后物料进入成型缓冲仓，经仓下定量给料设备给至压球机成球。5）成型的生球经过筛分，筛下物料重新返回配料系统。6）合格生球进入链篦机脱水至1%。7）干燥后的生球送至转底炉振动布料器，将烘干生球均匀布到转底炉环形炉床上。8）还原的高温DRI通过高温出料螺旋从转底炉内排出，经出料溜槽和耐热箕斗提升机送到深还原炉。9）DRl在深还原炉内，在火焰加热作用下，残余的FeXO与C素继续反应，形成金属铁，金属化率可以达到95%以上。10）铁块出深还原后，排出深还原炉，经出料溜槽和耐热箕斗提升机送到冷矿炉。11）在冷矿炉里面，DRl与氮气发生热交换，得到冷却，氮气在与干燥链篦机的烟气进行热交换后循环回到冷矿炉与DRI进行热交换。2. 7.2.原料处理系统转底炉原料处理系统承担本项目的原料接受、配料混合、压球、烘干。包括配料室、压球室、链篦机烘干室。3. 7.2.1.配料室为了保证含碳球团各组分精确配料和稳定DRI成分，各种物料均集中在配料室采用重量法配料。其中：还原煤采用托料皮带秤配料，含碳球团返料和赤泥采用定量圆盘给料机配料。整个配料过程由人工设定各种原料配料比后，由电子计算机自动控制各定量给料装置的给料量，各种原料的换槽也由设置在中央操作室的计算机自动控制。为了稳定配料，实行矿槽料位管理，各个配料槽均装设了称重式料位计，可连续在线测量各个料槽的料位，以保证料位稳定。配料仓配置如表2-2：表2-2配料系统料仓配置N2物料名称数量t/a堆积密度/tm3配料量t/h（干基）配料仓有效体积m3配料仓数量/个1赤泥10000001.4812620052山西兰炭1862400.552420045返料2000001.48252001表2-2配料系统料仓配置（续）Ns存储时间/h配料形式配料能力/t/h防堵措施料仓形式进料方式111.7定量圆盘给料机1545振动器圆柱+圆锥胶带机218.7定量螺旋给料机515振动器圆柱+圆锥水泥罐车364.8定量螺旋配料与消化机1.64.8振动器一进二出水泥罐车460.4定量胶带给料机2.4-7.2振动器圆柱+圆锥胶带机511.7定量圆盘给料机1545振动器圆柱+圆锥胶带机定量给料机要求1）功能描述：用于将配料仓内的物料（除返料外）按比例配至混合料胶带机。2）技术要求3.1） 定量给料机系统动态误差：±0.5%o3.2） 秤体框架结构稳固，具备足够的刚度和强度。3.3） 7.2.2.混合机卧式混合烘干机1台。1）功能描述用于将转底炉生产线的原料进行加湿、混合。2）规格参数A数量：1台A型式：卧式，连续A品牌：国产品牌3）设备构成卧式混合烘干机由筒体、搅拌铲装配、衬板、驱动装置及喷头组成。电机减速机通过联轴器带动混合转子以一定速度转动混合转子上固定特殊几何形状的混合工具当混合工具转动时使物料在固定容器内进行混合并可连续出料物料在容器内湍流混合，混合强度高。搅拌铲呈一定角度排列在主轴上，螺栓连接，便于更换，搅拌铲刮刀部位材料为硬质合金焊接，铲臂有坚固的金属加强件。在搅拌主轴两端装配有自动校正的滚柱轴承，轴承使用润滑脂润滑，安装在被密封圈分隔的轴承室内。搅拌桶身有双门，用手轮关闭，每扇门有1个联锁单元以安全防范。整个圆筒内部、端盖及检验门都有橡胶衬板以防止磨损。橡胶衬板是可抽取的螺栓固定的分割块，容易更换。2.7.2.3.压球室混合好的物料通过胶带机运输至压球机室，压球室设置缓冲仓，仓下设置拖料秤，根据生产需要，定量加料至中压压球机进行压球。中压压球机5台，型号ZY1400-360,6070th,4用一备。湿球进行筛分，筛上物进入链篦机干燥间后，2.7.2.4.链篦机烘干室来自压球室的生球，进入链篦机烘干至含水2%,送入转底炉；干燥机下部设置粉料回收装置，筛下物及粉料，通过胶带机送回返料仓。生球干燥使用转底炉过来的400°C的热烟气。生球干燥热风炉用于系统开工，错误!未找到引用源。主要设备配置：链篦机2台,处理能力IOot/h。（1）链篦机1）功能描述链篦机用于生球的干燥。生产时，生球由均匀布在链篦机尾部篦床上，向机头运行，依次经布料段、干燥I段、干燥11段，利用来自烟气炉的热烟气穿过料层对生球中的水份进行干燥，干燥后的球团经溜板卸料，运往转底炉。生球初始水分约11%,烘干后水分2%设计。2）规格参数A设备数量：2台A规格：B4×L45m3）设备构成及性能链篦机由传动装置、运转部件、机架、风箱、灰箱、落灰管、溜料板等主要部件构成。a.传动装置链篦机采用全悬挂式柔性传动驱动装置，为双驱动配置（变频调速），即链篦机两侧每侧设有一套驱动装置，采用减速机输出轴用胀套直接装在主轴的两端，由两组弹性支撑，可随主轴在各方向作有限的位移，能够适应驱动装置整体随主轴热位移的工况，两台电机与减速机用法兰直接联结，传动机构采用变频调速，在电机上装有编码器便于监控及信号连接，并设有过载保护，防止事故造成的篦床反转。b.运转部件运行部分是设备的核心，它由头轮、尾轮、上托轮、下托轮、链篦床、尾部拉紧及尾部调整装置等组成。主轴装配的链轮带动运行链（篦床）运行，运行链由链节、定距管、篦板、小轴、挡料侧板、卡环等组成。为保证在冷热交变的工况下正常运行，各配件间均留有一定的膨胀间隙。运行链由上托轮及侧密封上的滑轨支撑，托轮组由与头轮对应的牙轮和光轮或槽轮组成，为防止运行链跑偏，将牙轮对中前后交错排列，为检修方便，轮盘采用两半结构，托轮轴由骨架处支梁上轴承座支承。下托轮、轴的合理间距，减少篦床的起伏，减少动应力。运行链尾部链轮采用牙轮结构，减少篦床的跑偏，在尾部还设有压根装置，以使篦板在受料前，能将篦板复位，避免篦板上翘产生漏料，尾轮的下侧设有重锤式自动张紧装置，用来调整运行链的张力。风箱下部的回程运行链由下托轮支承，每组下托轮由光轮支托链节，随运行链的移动而转动，托轮轴由机架上的轴承座支承。篦床侧面由侧密封箱封闭，侧板上部用压板减少烟气外溢，下部用耐热合金滑轨自润滑密封。由于链篦机头部烟气温度高，运行链在高温情况下工作，故其构件链节、篦板、侧板、链轮等均采用相应的耐热材料。C.机架机架是链篦机的支撑主体，为装配式结构，便于运输、安装、调整，采用Q235B型钢焊接而成。d风箱（2）生球烘干热风炉1）功能描述生球干燥热风炉是通过400°C转底炉烟气烘干。在开工阶段使用热风炉。2）设备构成热风炉本体由钢结构和耐材组成，以天然气作为燃料。生球干燥热风炉系统配套助燃风机、低温烟气引风机、高温烟气引风机各1台以及相应的管道、阀门及自动控制设备。热风炉燃气供应管道设气动调节阀，远程控制，热风炉所需的助燃空气量、混入低温烟气量自动调节，以保证热风炉各个节点的温度、压力稳定。热风炉本体采用炉膛火焰检测，开关量输出，确保燃烧的稳定性和安全性。2.7.3.转底炉系统生球经链篦机干燥后进入转底炉振动给料机前进行再次筛分，粒度6mm的干球返回返料仓，合格干球输送至振动给料机后均匀地布到转底炉的炉床上，料层厚度1-2层。转底炉内通入天然气，经过预热的助燃风、二次风，通过调节各种调节阀控制炉内的温度分布及炉内气氛。生球经过2030min的焙烧还原，通过螺旋出料机将还原的球团排出。在球团排出的同时，炉内产生一定的废烟气，进入烟气回收系统。转底炉主要规格参数：炉子中心直径：45000mm炉膛宽度：7500mm布料宽度：7200mm炉膛高度：1200mm2.7. 3.1.转底炉本体转底炉本体由环形炉床、内外侧墙、炉顶、水封装置、燃烧系统、上料系统、螺旋出料装置等组成。侧墙、炉顶固定不动，炉床由炉底传动机构带动循环旋转。物料经布料器均匀地布在炉床上，随着炉床的转动依次经过炉内预热段、加热段和还原段后再经螺旋出料装置排出炉外，同时物料中的锌氧化物被还原气化随高温烟气排出。炉子的热工检测、燃烧控制和电气传动均采用先进可靠的DCS控制。1）炉体砌筑转底炉炉体砌筑采用复合砌筑炉衬，确保炉壳表面温度优于国家标准评价企业合理用热技术导则GB/T3486-1993的规定。炉衬耐火材料组成如下：炉顶：特殊耐火浇注料：230mm陶瓷纤维毡：20mm膨胀珍珠岩混合料：IOomm合计：35Omm隔墙：特殊耐火浇注料350mm炉墙：特殊耐火浇注料296mm轻质粘土隔热砖114mm硅酸铝纤维板IOomm纤维毡20mm合计530mm炉底：散料层80mm高铝砖LZ-55136mm粘土砖136mm轻质粘土隔热砖272mm纤维板40mm合计664mm2）炉子钢结构转底炉炉体钢结构由钢板和型钢组成框架结构，主要包括转动炉底钢结构、炉顶钢结构、侧墙钢结构、平台和走梯等。2.1） 炉顶钢结构：炉顶钢结构的主要构件是采用型钢制成的横梁，在型钢下翼缘吊挂炉顶锚固砖的吊梁，型钢横梁的两端支撑在侧墙钢结构的圈梁上。2.2） 侧墙钢结构：侧墙钢结构是由槽钢和钢板焊接，下部用地脚螺栓与基础固定，上部用槽钢圈梁连成环形框架。钢结构在一定长度采用可膨胀连接结构，充分考虑膨胀，减少因膨胀产生的变形；炉子的炉门、窥视孔等炉子附件均固定在炉墙钢结构上。2.3） 耐热钢组件：根据使用温度的区别在高温部位采用耐热钢组件，提高整体耐温和结构强度。2.4） 平台和走梯：在炉子两侧、炉顶和现场仪表等需进行点检作业处均设置检修、操作平台和上、下走梯。有关