浅谈球团工程工艺特点和施工要点

0  引言

球团矿作为高炉炼铁原料，具有品位高、强度好、易还原、粒度均匀、透气性好等优点，通过将酸性球团矿与高碱度烧结矿合理搭配的高炉用料，可以进一步优化高炉炉料结构，提高高炉利用系数，使炼铁生产达到增产节焦、降低成本、改善环境的目的，是我国冶金行业发展的主要趋势。

l  概况

1．1工程主要特点

某球团工程年设计生产优质酸性球团矿500万t，是目前亚洲最大的球团工程，其生产线也是世界上单体规模最大的球团生产线之一。该工程技术由外国公司总负责，采用国际先进的链箅机-回转窑一环冷机工艺，关键设备从国外全套引进，生产全程实行计算机网络操作，自动化控制水平较高，设计的各项技术经济指标达到同行业先进水平。

1．2主要的工艺过程

    由造球机造出的生球通过胶带机运送到链箅机前，通过梭式布料机和宽胶带均匀地布设到箅床上，生球的干燥与预热在链箅机上进行，链箅机炉罩分为4段：UDD(鼓风干燥)、DDD(抽风干燥)、TPH(过渡预热)和PH(预热)段。各段透过料层的气流温度依次为：208℃、349℃、692℃、1199℃。生球进入链箅机炉罩后，依次经过各段时被逐渐升温，从而完成了生球的干燥和预热过程。

    链箅机炉罩的供热主要利用回转窑和环冷机的载热废气。回转窑的高温废气供给链箅机PH段，由于生球以赤铁矿为主无氧化放热，因此在PH段炉罩设有天然气烧嘴，以弥补热量的不足。从PH段排出的低温废气又供给DDD段，环冷机I段的高温废气供给回转窑窑头作二次助燃风，Ⅱ段中温废气供给TPH段，Ⅲ段低温废气供给UDD段。先进的气流循环系统使热能得到了充分利用，降低了能源消耗。

    生球在链箅机上经过干燥、预热后送入回转窑内进行高温氧化焙烧，回转窑内控制温度在1300℃～l350℃。回转窑供热采用烟煤，经磨细后从窑头(卸料端)用高压空气喷入。煤粉喷枪采用调焰性能好的四通道烧嘴，同时由来自环冷机I段高温废气作为二次风，分为两股由烧嘴上下方平行引入窑内，为回转窑提供一个均匀稳定的温度场，既能保持较长的高温焙烧带又可防止局部超高温。加之球团在窑内不断翻滚使其得到均匀焙烧，从而达到2500N/个球以上的抗压强度。

    从回转窑排出的球团温度1249℃，必须冷却至100℃以下方可进行储存和运输。高温球团的冷却采用风冷，在一台环式鼓风冷却机上完成。球团在进入冷却机前先经设在窑头箱内的固定筛将可能产生>200mm的大块筛除后，再通过环冷机布料斗均匀布设在环冷机台车上。环冷机分为3个冷却段，各段配有一台鼓风机，球团矿途经3段冷却后被冷却至100℃以下。同时球团在冷却过程中残留的FeO得到进一步氧化。

2主要施工节点及要点

2．1主要施工节点

  该工程的主要施工节点为：链箅机的骨架安装、链支撑及上托轴、链箅装置、单体试车；回转窑的托轮就位、筒体及轮带吊装、焊接、单体试车、点火；环冷机的支承辊及骨架安装、台车和台车栏板及上罩安装、单体试车；链一回一环系统热负荷联动试车。

2．2  施工要点

    链箅机和环冷机骨架安装全部采用座浆法施工，基础交接后根据座浆位置放好基础线进行座浆施工：

    ——链箅机的关键工序是骨架找正后下部链支撑安装和上托轴的安装找正(含头、尾轮)工作，这是运行机构安装的关键，涉及到链箅装置和设备运行的正常和安全。

    ——回转窑的关键工序是托轮组找正和简体、轮带吊装以及简体的焊接工作。托轮组找正是回转窑安装的基础，决定最后设备的安装精度；回转窑吊装和焊接是该工程的重点和难点，关系到设备和人员的施工安全和设备最终的施工精度。

——环冷机的关键工序是支承辊找正和台车安装、找正及台车栏板和上罩安装。支承辊安装是基础工作，涉及到整个台车框架的运行圆度；台车框架和找正精度决定设备传动装置的运行安全。

3  施工准备

    ——技术准备。组织人员对施工方案进行反复论证，根据实际情况，确定安全可行的施工方案。主管技术人员对设备随机资料进行详细的研究，根据随机资料要求及现场情况对施工组织设计、作业指导书等进行编制，项目部组织人员进行专题讨论，并报监理及业主进行审批。

    ——材料准备：1)提出工艺及管道系统的主材计划；2)提出施工所需的周转材料计划；3)提出辅助材料用料计划。

    ——施工机具。根据各设备施工进度要求，对现场工具进行摸底。对于100t千斤顶、大型设备吊装绳扣、力矩搬手、焊剂烘干机、埋弧自动焊机等进行外购和调用。对各种精密量具如经纬仪、百分表、卡尺、水准仪和钢卷尺等，到计量部门进行检验，以满足工程需要。

    ——现场准备。主要是对现场进行平面规划，合理布置链箅机、回转窑及环冷机设备件、施工操作区域、原材料及半成品的堆放及施工所需电源等。

——确定设备进场计划和现场存放布置图及吊装机具的行走路线，使现场既能满足施工要求，又能保证布局合理不混乱。

4设备安装

4．1  设备垫铁座浆安装

    该工程的链箅机、环冷机安装全部采用座浆法施工。该法质量好、强度高，混凝土与垫铁粘接牢固，接触面积达90％以上，垫铁稳定性好，座浆后24小时内抗压强度超过20MPa。相对于研磨法安装进度快、精度高。具体操作：

    ——材料。采用高标号(525#)水泥、石子粒度5～15mm；水泥：砂：石子：水=1：1：1：0．33～0．34，使强度目标值达到40MPa。搅拌好的混凝塌落度为0～1cm，48小时后达到设备基础混凝土的设计强度。

    ——施工：

   ·基础坑的凿制。座浆坑的长和宽应比垫铁的长和宽大60～80mm，凿人深度≮30mm，浆层厚度≮50mm；

    ·基础坑的冲洗。用水冲或用压缩空气吹、清除坑内的杂物，坑内不得沾有油污；

    ·涂浆。在坑内涂一层薄的水泥浆，以利新旧混凝土的粘合；泥浆配比(质量比)：水泥：水=1：2～2．4：

    ·混凝土捣固。分层捣固，分层高度40～50mm，捣固至表面出浆即可，混凝土捣固后外形呈内高四周低的弧形，以利安装垫板时排出空气；

    ·垫铁的放置和找平。混凝土表面不再泌水后，放置垫铁测定标高，找平找正；标高偏差±0．5mm，水平度≤0．1/100；

    ·标高、水平达到要求后应拍实垫板周围的混凝土。其表面低于垫铁面2～5mm；

·湿润养护。

4．2链算机安装

    ——安装顺序：基础检查、垫铁座浆→骨架基础板→小格漏斗就位→骨架安装→小格漏斗安装→风箱装置→下部链支撑安装及找正→上托轮→头、尾轮→侧密封装置及滑轨→链、箅装置→传动装置→临时试车→铲料板→回程道密封→炉罩及烟囱→润滑系统、冷却水系统→试车。

——单机试车：1)试车前编制试车作业指导书，让所有参与试车人员熟悉该机性能和有关技术参数，了解其结构和性能，掌握操作方法和安全守则；2)统一指挥，专人负责；3)试运前头轮、尾轮、箅板、风箱、风道等应清扫干净；4)减速机、轴承箱及各部位轴承注油量合适，冷却水畅通；5)电机单机试运行电流、轴承温度、旋转方向符合规定要求，链算机严禁反转。

4．3回转窑安装

    回转窑1#、2#基础两侧和中间全部为混凝土平台，为保证窑体和轮带的吊装顺利进行，传动装置基础和1#、2#基础两侧平台全部不能施工，待设备吊装到位后再施工。

    ——安装顺序。2#支承底座→l#支承底座→2#托轮组→1#托轮组→窑尾密封罩下部→第一节筒体(窑尾段)→第二节简体→2#轮带→第三节简体→第四节筒体→第五节简体→第六节简体→第七节筒体→1#轮带→第八节筒体(窑头段)→传动装置。

——单机试车。各电机单试4小时空运转合格后与设备连接。空运转2小时以上，再带动回转窑分别在0．5、1．0、1．5r/min转速下运转24小时。运转应平稳，无卡涩、无颤动，在试运时同时检查大齿轮偏摆和大小齿轮的啮合情况，试运合格后交筑炉。

4．4环冷机安装

    ——环冷机安装顺序：基础验收放线→设备验收→风箱就位→骨架→支承辊→回转框架→侧挡辊→压轨→台车→台车栏板及上罩→传动装置→单机试车。

——单机试车：1)环冷机在试运前，台车、各轨道面、旋转框架、风箱、风道应清扫干净；2)减速机及各部位轴承注油量合适，冷却水畅通；3)电机单机试运行电流、轴承温度、旋转方向符合规定要求，两变频调速电机电流、转速相等；4)环冷机试运行先慢速后快速，检查台车、旋转框架、托轮、挡轮应运转平稳，无磨擦及异常声音，封闭严密；5)台车在卸料区翻转正常，观察卸料斗的辊轮轴与台车的接触；6)冷却风机试车测量风机轴承振动值不大于规范要求。

5施工安全措施

    ——链算机安装时两侧正式操作平台未进行施工，应注意搭设牢固的临时操作平台，防止坠落事故发生；

    ——链算机冷、热态运行时，要严格观察箅床的运行情况，防止跑偏和箅板翻起；

    ——回转窑吊装时应严格按照起重作业规程施工，安装时应严格按照正式设施进行控制、检查；

    ——回转窑内部焊接和碳弧气刨时应加强窑体内的通风，防止有害气体；

    ——上筒体顶部作业时要搭设稳固的脚手架，系安全带，跳板绑扎牢固，防止意外发生；

——起重设备及材料必须加强保护、及时检查。

6  结语

    本文简要介绍了设计生产能力为年产500万t优质酸性球团矿的生产线、国际先进的链箅机-回转窑-环冷机系统主要工艺特点和设备安装施工要点及安全保证措施，对类似工程的施工有一定的启示。