5.6 球团干燥、预热、焙烧、冷却
5.6.1 链箅机-回转窑、带式焙烧机和竖炉工艺，焙烧和冷却系统设计均应符合下列规定：
1 应选择先进、成熟、节能的工艺。
2 工艺流程和参数应根据球团试验和生产实践确定，并应计算物料平衡和热量平衡。
3 主工艺系统应选择成熟、可靠设备，设备设计能力应根据正常流程处理量，生产、操作以及原料变化等因素确定，并应留有富余。焙烧设备富余量不应小于10%，工艺风机风量富余量宜大于20%，压力富余量宜大于40%。
4 主工艺系统设备应配备调节、检测、控制和保护设施。
5 工艺除尘系统应选择高效可靠除尘设备。旋风除尘器和多管除尘器效率不应小于80%。主工艺系统不宜采用布袋除尘器。
6 载有热气流的工艺管道和高温炉窑应设置隔热保温措施。
7 大型工艺风机运行宜采用变频调速控制。
8 生产过程中产生的漏料和粉尘应回收利用。
9 冷却后的球团矿，最高温度不应大于120℃，平均温度不应大于80℃。高温球团矿显热利用率不应小于90%。
5.6.2 采用链箅机-回转窑工艺时，设计应符合下列规定：
1 链箅机、回转窑、环冷机设计能力应互相匹配。
2 链箅机有效宽度和回转窑内径比值宜为0.7～0.9。
3 采用赤铁矿时链箅机利用系数不宜小于25t/（m2·d），采用磁铁矿时链箅机利用系数不宜小于40t/（m2·d）。大中型球团厂回转窑利用系数宜大于9.5t/（m3·d），环冷机利用系数不宜小于65t/（m2·d）；小型球团厂回转窑利用系数宜大于7.0t/（m3·d），环冷机利用系数不宜小于50t/（m2·d）。
4 链箅机料层应平整，厚度宜为180mm～220mm。链箅机侧板宜小于料层10mm～20mm。链箅机布料段应设置料层厚度检测，箅床移动速度应可调。
5 链箅机宜设置两个干燥段、一个过渡预热段（TPH）和一个预热段（PH）。在每个工艺段球团停留时间应根据工艺段设计功能确定。当生球水分大于10%时，第一个干燥段宜采用鼓风干燥（UDD）；当生球水分小于10%时，宜采用全抽风干燥（图5.6.2-1和图5.6.2-2）。
6 当原料中赤铁矿比例大于70%时，热量补充宜在预热段、过渡预热段设置供热能力可调节的烧嘴或在球团内配加内配碳。内配碳配加量应根据球团试验确定。
7 当链箅机采用鼓风干燥段、抽风干燥段、过渡预热段和预热段时，各段工艺气流宜符合下列规定：
1）鼓风干燥段气流宜来自环冷机热废气，气流温度宜为150℃～350℃，且应小于生球爆裂温度150℃～200℃；
图5.6.2-1 典型链箅机-回转窑焙烧系统流程示意图
1—辊式布料机；2—鼓风干燥段；3—抽风干燥段；4—过渡预热段；5—预热段；6—回转窑；7—回转窑烧嘴；8—冷却一段；9—冷却二段；10—冷却三段；11—鼓风干燥供热多管除尘器；12—鼓风干燥供热风机；13—鼓风干燥排气电除尘器；14—鼓风干燥排风机；15—抽风干燥电除尘器；16—抽风干燥排风机；17—过渡预热段排风机；18—过渡预热段电除尘器；19—预热段多管除尘器；20—预热段循环风机；21—一冷风机；22—二冷风机；23—三冷风机；24—工艺主烟囱
图5.6.2-2 典型链箅机-回转窑焙烧系统流程示意图
1—辊式布料机；2—抽风干燥1段；3—抽风干燥2段；4—过渡预热段；5—预热段；6—回转窑；7—回转窑烧嘴；8—冷却一段；9—冷却二段；10—冷却三段；11—抽风干燥1段电除尘器；12—抽风干燥1段排风机；13—抽风干燥2段电除尘器；14—抽风干燥2段排风机；15—过渡预热段电除尘器；16—过度预热段排风机；17—预热段多管除尘器；18—预热段循环风机；19—一冷风机；20—二冷风机；21—三冷风机；22—工艺主烟囱
2）抽风干燥（DDD）段热气流应采用预热段风箱热废气，气流温度宜为350℃～450℃；
3）过渡预热段热气流应采用环冷机热废气，气流温度宜为600℃～1000℃；
4）预热段热气流应采用回转窑高温废气，焙烧磁铁矿时气流温度宜为1000℃～1100℃，焙烧赤铁矿时气流温度不宜小于1150℃。
8 当链箅机采用两段抽风干燥段、过渡预热段和预热段时，各段工艺气流宜符合下列规定：
1）抽风干燥1段热气流宜采用环冷机热废气，气流温度宜为250℃～350℃；
2）抽风干燥2段热气流应采用预热段风箱热废气，气流温度宜为350℃～500℃；
3）过渡预热段热气流应采用环冷机热废气，气流温度宜为600℃～1000℃；
4）预热段热气流应采用回转窑高温废气，焙烧磁铁矿时气流温度宜为1000℃～1100℃，焙烧赤铁矿时气流温度不宜小于1150℃。
9 链箅机炉罩至料面净空应满足料层风速及检修要求。每段炉罩应设检修门和观察孔，每段炉罩之间应设置隔墙，隔墙宜采用风冷。预热段应设放散烟囱。
10 链箅机炉罩应设耐火内衬，高温段炉罩表面温度宜小于120℃，低温段炉罩表面温度宜小于80℃。
11 链箅机炉罩内应保持微负压，其相对压力宜为-50Pa～-20Pa。
12 链箅机风箱保温应根据气流特性设置，宜采用内保温。
13 离开链箅机干燥段和过渡预热段料层气流温度应可调节，且气流温度应高于露点温度。
14 离开链箅机预热段气流温度应可调节，且气流温度应小于设备最高允许温度。
15 应减少链箅机的漏料量。铲料板处漏料率宜小于5%。链箅机散料应收集后回收利用。
16 链箅机布料端应置于封闭设有检修吊车的厂房内。链箅机两侧通道宽度不应小于800mm。
17 回转窑的长径比宜为6.5～7.0，倾斜度宜为3%～5%，物料在窑内停留时间宜为20min～30min，填充率宜为7%～9%。
18 回转窑基础设计应符合下列规定：
1）支承装置基础墩竖向沉降和顶部横向位移均不应大于4mm；
2）相邻支承装置基础墩竖向沉降差和顶部横向位移差均不应大于1mm，相邻支承装置基础顶部纵向位移差不应大于6mm；
3）回转窑基础整体竖向沉降与周边建筑物基础竖向沉降的差值不应大于10mm。
19 正常生产时回转窑壳体最高温度应小于250℃。
20 回转窑进料端和排料端应设散料收集装置，铲料板漏料经收集后，可由斗式提升机回收入窑。
21 回转窑排料端应设窑头箱、大块固定筛、检修门和观察孔以及烧嘴操作平台。
22 回转窑宜露天设置，并应有检修场地。
23 回转窑烧嘴应置于可移动的小车上，供热能力应留有20%以上的富余量；火焰长度和形状应可调节；烧嘴应配置火焰检测装置和安全措施；一次风风量和压力应可调节，风量不宜大于燃料理论燃烧所需空气量的20%。
24 回转窑窑头箱内应保持微负压，相对压力宜为-100Pa～-50Pa。
25 焙烧后高温球团矿应在环冷机中冷却，且应采用鼓风冷却。环冷机应设置不少于三个冷却段，并应配备相应的冷却风机。球团矿冷却风量宜为1500m3/t（标准状态）～1800m3/t（标准状态）。
26 从环冷机排出的热气体应回收利用，高温废气应作为回转窑燃料燃烧的二次风，中低温废气应经回热管道返回链箅机，回热管道上宜设置放散烟囱和管道烧嘴。
27 环冷机料层厚度宜为660mm～850mm，料层阻力不宜大于7000Pa，各冷却段阻力应保持相同或接近。
28 环冷机各冷却段面积应根据提供回转窑和链箅机的热气体量进行分配。
29 环冷机上部固定炉罩应设耐火内衬，高温段炉罩表面温度宜小于120℃，低温段炉罩表面温度宜小于60℃。炉罩内相邻两个冷却段之间应设隔墙，高温段隔墙宜采用风冷。在装料区和第一冷却段之间应设平料墙，平料墙宜采用风冷。冷却段炉罩应设置检修门，排料区应设除尘口。
30 内外回转侧墙和装料斗应设耐火预制块内衬。
31 环冷机内外侧应设置走台，走台宽度不应小于800mm。
32 环冷机排料斗应设置称量装置，排料斗应储存2个～3个台车物料，排料斗下应设置闸门。排料设备宜采用电振给料机和链板输送机。排料设备应输送事故时未能完全冷却的高温球团矿，耐温不应小于300℃。
33 链箅机和环冷机炉罩、链箅机风箱、回转窑筒体以及热风管道的耐火内衬设计应符合现行国家标准《设备及管道保温技术通则》GB 4272的有关规定。
5.6.3 采用带式焙烧机工艺时，设计应符合下列规定：
1 带式焙烧机宜设置鼓风干燥、抽风干燥、预热、焙烧、均热、一冷和二冷工艺段（图5.6.3）。
2 鼓风干燥段热源宜采用第二冷却段排出的热气体，从焙烧段高温区和均热段风箱排出的热气体宜循环到抽风干燥段，从第一冷却段排出的热气体应直接给到预热段、焙烧段和均热段。
图5.6.3 典型带式焙烧机焙烧系统流程示意图
1—辊式布料机；2—鼓风干燥段；2—抽风干燥段；4—预热段；5—焙烧段；6—均热段；7—冷却一段；8—冷却二段；9—鼓风干燥段供热风机；10—冷却风机；11—循环风机；12—风箱排气风机；13—鼓风干燥段排气风机；14—振动筛；15—铺底铺边料；16—成品球团矿；17—工艺主烟囱
3 在预热段、焙烧段应设置烧嘴供热，烧嘴燃料应采用气体燃料或液体燃料，焙烧赤铁矿时宜在球团内添加内配碳。
4 带式焙烧机应设铺底和铺边料，铺底铺边料应采用8mm～16mm的球团矿，厚度宜为70mm～100mm。带式焙烧机不包含铺底料的料层厚度宜等于或大于350mm。
5 带式焙烧机利用系数，焙烧磁铁矿时宜为22t/（m2·d）～35t/（m2·d），焙烧赤铁矿时宜为20t/（m2·d）～27t/（m2·d）。
6 带式焙烧机炉罩耐火内衬应根据不同工艺段气流特性确定。耐火内衬使用寿命不应小于4年。高温段炉罩表面温度应小于120℃，低温段炉罩表面温度应小于80℃。
7 带式焙烧机炉罩至料面净空应满足料层风速和检修要求。
8 烧嘴供热能力应留有20%以上的富余量，烧嘴应配备火焰监测装置；燃烧系统应配备安全措施，助燃风机应设置备用风机。
9 带式焙烧机炉罩内应保持微负压，相对压力宜为-50Pa～-20Pa。
10 带式焙烧机风箱保温应根据气流特性确定，宜采用内保温。
11 离开带式焙烧机干燥段料层的气流温度应可调节，且气流温度应高于露点温度。
12 离开带式焙烧机焙烧段和均热段气流温度应可调节，且气流温度应小于设备最高允许温度。
13 带式焙烧机应设在有通风设施的厂房内，并应设有检修用起重机、台车库和检修间。带式焙烧机两侧通道宽度不应小于800mm。工艺风机及除尘器宜配置在厂房纵向一侧，设备宜设在±0.00平面以上。
5.6.4 采用竖炉工艺时，设计应符合下列规定：
1 原料中磁铁矿比例不应小于90%，产品应为高炉用酸性球团矿。
2 生球在干燥段停留的时间应大于5min。
3 焙烧气流温度不应小于1250℃，燃烧产物含氧量不应小于4%。竖炉应设置导风墙，其结构应满足球团焙烧温度均匀和稳定要求。
4 主厂房应设炉顶汽化冷却汽包平台、布料平台、燃烧室平台、齿辊卸料平台和竖炉下部排料平台。
5 应增设炉外冷却设备，成品球团矿冷却后温度应小于120℃，平均温度不应大于80℃。冷却设备宜采用鼓风带式冷却机，冷却面积宜留有10%的余量。冷却球团矿余热应利用。
6 汽化冷却后的蒸汽应实施余热利用。
7 炉顶烟气除尘风机与煤气加压机、助燃风机应设安全连锁控制。