年产54万吨0~3mm石灰石的熔剂处理系统工艺设计冶金工程毕业论文(编辑修改稿)

年产54万吨0~3mm石灰石的熔剂处理系统工艺设计冶金工程毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

路流程。 这样 , 使得熔剂处理系统的流程长、环节杂 , 且重庆科技学院本科生毕业设计 2 熔剂处理系统研究现状分析 5 扬尘点多。 彭山砖瓦机械厂与西北建筑设计院共同研制成功的风选锤式粉碎机 [10], 近年来已在冶金、建材、煤炭等工业部门得到推广应用。 该种设备是把物料的破碎作业与筛分、运输作业结合在一起 , 用同一台设备来完成。 它主要由锤击转子、挡料装置、离心风轮、机壳和旋风分离器等部分组成。 这种设备的最大特点是入料口为负压操作 , 粉碎产品由风机送入料仓。 所以 , 破碎室的环境较好 , 只要搞好尾气除尘 , 维护管理得当 , 可使破碎车问的环境卫生条件达到规定标准。 另外 , 在给料粒度适当 的情况之下 , 可一次达到产品粒度要求 , 故可省去筛分设备。 对于破碎筛分过程中需要处理的除尘问题，酒钢烧结厂的乔占刚认为： 在破碎、筛分过程中。 由于除尘设施不完善，为了降低粉尘，在石灰石破碎前加人了适量的水。 水分一般 % 左右，高时达 4% 以上。 按要求水分含量应小于 2% 以下，大于 2% 时篦条就开始被堵塞，不仅使得产品中 1~3mm粒级剧增，而且还影响产量。 在筛分过程中，由于细颗粒的比表面很大，能使细颗粒相互粘结成团，并附在大块上，致使颗粒分层困难，堵住筛孔。 使细颗粒难于筛下， 筛分效率大大下降。 困 此，必须进一步更好地解决除尘问题，尽可能的添加适量的水。 对于破碎筛分的能耗问题，鞍钢烧结总厂的工程师们也进行了相应的研究。 他们通过增添了熔剂的预筛分工艺实现了降低能耗。 鞍钢二烧目前有两台锤式破碎机 , 日破碎量为 1920 t (石灰石块、白云石块破碎粒度为 3mm ) , 年破碎量为 700800 t。 由于锤式破碎机磨损大 , 维修周期短 , 备件使用寿命低 , 耗电量大 ,成本高 ,并且大量 3 mm 熔剂重新回到锤式破碎机中 ,造成不利灼循环。 为此 ,增没了熔剂预筛分系统。 二烧车间预筛分方案如下 :原棒磨机矿槽 (由北往 南 ),使用第二和第五备用槽 ,勺下装有两条宽 1200 mm皮带机 ,将熔剂直接输送到 25号运输皮带 ,由 25号皮带先经孔径为 3 mm筛子 ,筛上物送到锤式破碎机 ,筛下物经由 29号运输皮带送到配料矿槽参加配料。 通过预筛分，使锤式破碎机的作业率由 %下降到 %，锤式破碎机每天可少运转 8h（锤式容量 370kW），节能 72万度 /a，折合人民币 5万元 [11]。 国外研究现状分析 近年来 , 国外烧结技术有了很大发展。 比较明显的特点是 , 烧结设备大型化 , 工艺过程操作自动化。 烧结各个工艺过程也有很大的改进 , 主要围绕高产、低耗、省资、环保等方面不断完善工艺操作。 发展较快的国家要算日本 , 其次是法国、德国、比利时等国。 日本新日铁公司烧结厂使用球团烧结，对石灰石粒度的要求更为精细，该厂在原有破碎筛分工艺的基础上增设了破碎 —— 再磨流程。 如图 22所示。 即在原重庆科技学院本科生毕业设计 2 熔剂处理系统研究现状分析 6 闭路检查筛分后增设一段再磨设备， 对破碎后的石灰石粉进行一次再磨，使其粒度进一步缩小。 细磨后的粒度视铁料粒度和磨矿条件而定， 一般为 100%小于2 mm或 100%小于 1 mm。 这种工艺具有装置简单、磨矿费用较低、产品粒度细等优点，采用这一措施对于降低熔剂消耗、改 善烧结矿质量以及造球，效果将是显著的。 图 22 石灰石细磨工艺流程 重庆科技学院本科生毕业设计 3 入厂原料要求 7 3 入厂原料要求 各种熔剂入厂条件见表 31。 我国熔剂入厂条件实例见表 32 表 31 各种熔剂入厂条件 ①指在 40+1℃水中， 50g 石灰 10min 耗 NH4CL 的量 表 32 我国熔剂入厂条件实例 因此，结合图表，本设计选用的石灰石要求进厂条件为 0~40mm，水分 ＜ 2%，CaO≥ 52%,SiO2≤ 3%,MgO≤ 3%。 其中，原料含水量增大，破碎产品中 0~3mm 粒级的比率和破碎效率都下降，新生的 0~3mm 粒级的单位耗电也增加。 一般石灰石含水量不能超过 3%，但 不低于 %，含水量则须增加干燥作业，过低则在破碎筛分时粉尘飞扬，影响环境。 另外给料中细粒级原始比率也有要求。 随着给料中 0~3mm 比率的增加，破碎产品中新生的0~3mm 的比率急剧减少，破碎效率显著降低，电耗急剧上升。 因此，选择筛分设备时，应适当留有余地，以免残存的细粒影响破碎效率。 通常来说石灰石给料中 0~3mm 比率在 5%以下最好。 名称 品味 /% 粒度 /% 水分 备注 石灰石 CaO≥ 52,SiO2≤ 3,MgO≤ 3 0~80， 0~40 ＜ 2 粒度 0~40mm 适用于小厂 白云石 MgO≥ 19,SiO2≤ 4 0~80， 0~40 ＜ 2 粒度 0~40mm 适用于小厂 生石灰 CaO≥ 85,MgO≤ 5,SiO2≤ , P≤ ,S≤ ≤ 4 生烧率 +过烧率 ≤ 12 活性度 ≥ 210mL① 消化石灰 CaO＞ 60,SiO2＜ 3 0~3 ＜ 15 名称 化学成分 /% 粒度/mm 水分/% 其它 本钢大明山石灰石 一等品 CaO+MgO52~55,MgO≤3,SiO2≤3 二等品 CaO+MgO≥51,MgO≤4,SiO2≤4 0~100 0~100 堆积密度本 钢薄山石灰石 一等品 CaO+MgO 为 52~54， MgO≤3,SiO2≤4 合格品 CaO+MgO 为 51~52， MgO≤4,SiO2≤6 0~100 0~100 梅山用石灰石 CaO＞ 52,SiO2＜ 25~80 ＜ 2 ＞ 25mm 小于10% 重庆科技学院本科生毕业设计 4 工艺流程的选择 8 4 工艺流程的选择 一般要把 0~40mm 的进厂石灰石原料破碎到 0~3mm 常见的有 3 种工艺流程： ①锤式破碎机闭路破碎流程； ②反击式破碎机闭路破碎流程； ③棒磨机磨碎开路流程 其中闭路筛分流程一般较为常用 [12]。 在闭路破碎流程中一般常用的有两种，即为预先筛分（图 41）和检查筛分（图 42）两种。 进厂石灰石原矿含 0~3mm的粒级的数量较少，一般在 20%以下。 故设置预先筛分作用不大，一般不采用预先筛分流程，如原矿中 0~3mm 级别含量大于 40%时，则应考虑采用预先筛分。 因此， 结合本设计进厂原料情况， 本设计工艺流程采用检查筛分工艺流程。 图 41 预先筛分闭路流程 重庆科技学院本科生毕业设计 4 工艺流程的选择 9 图 42 检查筛分闭路流程 重庆科技学院本科生毕业设计 5 物料平衡计算 10 5 物料平衡计算 按照设计任务书给定产量指 标，进行如下计算： 又熔剂处理系统作业率为 76%，熔剂处理系统的成品中 0~3mm 粒级含量占90%。 故实际每小时产量应为 ： （ 1） 筛下产量按下式计算： q0~3=Q4c4/η=90式中 Q4— 筛下量（成品）， t/h； η— 筛分效率， 本设计为 %； c4— 成品中 0~3mm 含量， 本设计为 90%。 （ 2） 破碎机的处理量 Q2=q0~3/c2=式中 Q2— 破碎机的处理量， t/h； q0~3— 按破碎后 0~3mm 级别计算的石灰石产量， t/h； c2— 破碎后 0~3mm 粒级含量，一般为 50%~70%。 （ 3） 筛上量按下式计算： Q3=Q2Q4=190－ =式中 Q3— 返料量（筛上量）， t/h； 原矿给矿量 Q1=Q4=。 因此，综上所述，破碎筛分的物料平衡计算结果为： ① 原矿给矿量为 ； ② 破碎机处理量为 190t/h； ③ 筛上量为 ； ④ 筛下量为 90t/h，筛分效率为 %，成品中 0~3mm 含量 为 90% 根据计算结果，若用工艺流程图表示则如图 51： htht /90%90%76 /62 ht /62243655 4 0 0 0 0  时间年产量每小时产量重庆科技学院本科生毕业设计 5 物料平衡计算 11 图 51 检查筛分流程的物料平衡重庆科技学院本科生毕业设计 6 设备选择与计算 12 6 设备选择 破碎设备的选择 常见的破碎设备有锤式破碎机和反击式破碎机两种，反击式破碎机的板锤冲击力较小，比较适合于石灰石的细破碎。 锤式破碎机破碎比大，单位产品电耗小，容易维护。 考虑实际情况，本设计 选用锤式破碎机进行破碎。 锤式破碎机有可逆式和不可逆式两种，可逆式锤式破碎机锤头使用较为合理。 太钢烧结厂为 φ1430 1300 mm 可逆式锤式破碎机， 270 个锤头，箅条间隙平均为 18mm，给矿粒度 0~50mm）锤式破碎机破碎石灰石的测定数据见表 61。 对于锤式破碎机的破碎效率（ %），可用产品中 0~3mm 的比率来表示： 粒级比率。