本工程设计为年产80万t氧化球团矿的“平面循环带式焙烧机”生产线的工厂设计，设计范围为从原料到成品输出的一条完整的氧化球团矿生产线及配套公辅设施，具体内容包括：
（1）工艺生产系统
新建球团生产线主要工艺车间包括：原料准备系统（配料室、皂土仓，灰仓、干燥间及混合室）、造球室系统（造球室）、焙烧及冷却系统（生球筛分布料系统、平面循环带式焙烧机）、回热风系统、主引风系统及成品储运系统。
（2）配套公辅设施
本工程配套的公辅设施包括：厂区范围内的总图运输、供配电设施、给排水设施、通风除尘设施、热力设施、自动控制及仪器仪表设施、电信设施和综合管网。
能源介质交接点：水、压缩空气、电按业主公司供应方向红线界限外1m，本工程中使用煤气的平面循环带式焙烧机所用燃料（焦炉煤气）的节点位置，在燃烧器处。
1.2.2 设计接口
（1） 工艺接口
自产或外购含铁精矿以及皂土采用汽车或前端装载机送入配料室地仓中，皂土由专用罐车直接打入皂土仓中，厂内除尘灰由气力输送直接送入灰仓中。
成品球团矿采用胶带运输机运输至成品仓后，采用汽车外运。
（2） 能源介质接口
补充新水——由业主单位送至厂区新建净环水泵站，新建厂区不考虑生活供水系统。
供电——6kV高压电由业主单位送至新建高压配电室，设计方按照两路独立电源设计。
（3）焦炉煤气
回转窑和干燥筒所使用的焦炉煤气，由业主负责提供，煤气经加压后，送到燃烧器附近。
1.3 建设规模、工作制度及产品方案
1.3.1 建设规模
拟建球团生产线年产氧化球团矿80万t，采用平面循环带式焙烧机生产工艺。
1.3.2 工作制度
拟建球团生产线的工作制度为连续工作制，主机年工作330天，计7920小时，作业率为90.4%，每天三班，每班8小时。
1.3.3 产品方案
拟建球团生产线生产普通酸性氧化球团矿。成品球团矿粒度为8～16mm，温度不大于120℃。成品球团矿的物化性能见下表。
下表是根据京唐的原料条件做出的，只做为参考
表1.氧化球团产品质量标准(参考京唐球团厂数据)
|
化 学 成 分（%） | |||||||||||
|
TFe |
FeO |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
S |
R | |||||
|
66.0 |
<0.5 |
2.46 |
1.29 |
0.79 |
0.66 |
0.005 |
0.39 | ||||
|
物 理 性 能 | |||||||||||
|
抗压强度
（N/个球） |
粒 度
（9-16 mm） |
转鼓指数
（+6.3 mm） |
抗磨指数
（-0.5 mm） |
膨胀率
（%） | |||||||
|
2500 |
>92 % |
>95 % |
≤4.5 % |
<14 | |||||||
.4 球团生产线主要技术特点
（1）配料系统采用计算机自动控制配料，采用变频调速的给料设备，提高原料重量配比准确度。
（2）采用国产卧式混合机，占地小，作业率高，运行费用低，强化原料的混和工序，降低添加剂的耗量。
（3）采用技术成熟的Φ6.0m圆盘造球机，循环负荷小，利用系数高。
（4）采用液压驱动伸缩布料皮带+宽皮带+辊式布料器的筛分布料流程，生球合格率高，布料均匀。
（5）采用平面循环带式焙烧机生产工艺特点如下：
a 鼓风干燥、抽风干燥、预热、焙烧、均热和一段冷却及二段冷却的工艺过程分都在一个设备上进行，产品质量均匀，设备简单可靠；
b 鼓风干燥、抽风干燥、预热、焙烧的温度都能够单独控制，调节控制灵活，对原料适应性强；
c 燃耗低、电耗少、生产费用低；
d 台车及篦条结实耐用，篦床及侧板采用铺熟球保护，耐热件寿命长（三年以上），设备维护费用低。
（6）采用先进的风流系统，高温热风不经过风机直接用于燃烧器助燃，回热风管路短，最大限度的利用热能，降低球团的热耗。
（7）主要工艺生产过程采用可编程控制器自动控制和调节，自动控制水平高。
（8）生产废气采用高效除尘器除尘，废烟气达标排放。
（9）耐热风机和主引风机采用变频调速。
（10）拟采用先进的浓相气力输送系统输送除尘灰，除尘灰循环利用。皂土通过罐车采用气力输送进皂土仓，环境保护压力小。
（11）平面循环带式焙烧机、大球辊筛、辊式布料器采用先进的集中自动控制智能润滑系统。
（12）生产水循环使用，不外排，生活水经处理后，达标排放。
表2 球团厂主要技术经济指标表(参考京唐球团厂数据)
|
序 号 |
项 目 |
单 位 |
指 标 |
备 注 |
|
1 |
球团矿产量 |
104 t/a |
80 |
出厂球团矿 |
|
2 |
带式焙烧机规格 |
m2 |
139 |
台车宽度2.5m |
|
3 |
作业率 |
% |
90.4 |
|
|
年作业天数 |
d |
330 |
| |
|
4 |
球团矿质量 |
|
|
|
|
TFe |
% |
≥64.5 |
待定 | |
|
FeO |
% |
<0.5 |
| |
|
碱度（CaO/SiO2） |
|
0.39 |
待定 | |
|
球团矿粒度9-16mm |
% |
＞92 |
| |
|
抗压强度 |
N/个球 |
2500 |
平均值 | |
|
5 |
原料消耗 |
|
|
|
|
(1) |
巴西铁精矿粉 |
kg/t |
686.23 |
赤铁矿 |
|
(2) |
秘鲁铁精矿粉 |
kg/t |
298.49 |
磁铁矿 |
|
(3) |
膨润土 |
kg/t |
9.91 |
|
|
(4) |
白云石 |
kg/t |
21.11 |
|
|
(5) |
无烟煤 |
kg/t |
11.09 |
|
|
6 |
动力消耗 |
|
|
|
|
(1) |
电力 |
kWh/t |
29.24 |
|
|
(2) |
新水 |
m3/t |
0.07 |
|
|
(3) |
焦炉煤气 |
MJ/t |
600 |
|
|
(4) |
压缩空气 |
m3/t |
7.43 |
|
|
7 |
工序能耗 |
kg(标煤)/t |
38.2 |
|
|
8 |
劳动定员 |
人 |
83 |
|
|
9 |
项目建设总投资 |
万元 |
|
|
表3 职 工 定 员 表(参考京唐球团厂数据)
|
号 |
岗位、工种名称 |
昼 夜 人 数 |
在 籍
人 数 | ||||
|
一班 |
二班 |
三班 |
四班 |
合计 | |||
|
一 |
生产人员 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
预配料及皮带操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
2 |
干燥系统操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
3 |
辊压室操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
4 |
熔燃制备系统操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
5 |
配混系统操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
6 |
造球操作工 |
3 |
3 |
3 |
3 |
12 |
|
|
7 |
焙烧操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
8 |
风机系统操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
9 |
主控室操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
10 |
铺底料操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
11 |
取制样室操作工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
12 |
设备巡检员 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
13 |
循环水泵站操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
14 |
环境除尘操作工 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
|
|
15 |
高压配电室值班电工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
16 |
仪表维护工 |
2 |
2 |
2 |
2 |
8 |
|
|
|
小计 |
26 |
26 |
26 |
26 |
104 |
104 |
|
二 |
管理及服务人员 |
6 |
|
|
|
6 |
6 |
|
三 |
职工定员合计 |
29 |
26 |
26 |
26 |
110 |
110 |
以上职工定员表不包括后勤及设备维护人员（首钢各生产厂设备维护都外委 ）
2球团工艺
2.1 原料、燃料及粘结剂
2.1.1 含铁原料
由于业主方面没有提供球团生产线含铁原料品种及数量等方面的资料，故本次技术方案不作具体的原料配比。原料矿粉通过汽车运输进厂区原料堆场堆存，生产时通过铲车铲料进入地下受矿仓，年消耗铁精粉约79万吨。
2.1.2 燃料
平面循环带式焙烧机点火用燃料采用焦炉煤气，焦炉煤气由钢铁厂综合管网统一供应，管道直接送到焙烧机烧嘴用点。设计焙烧煤气单耗为600MJ/t球，设计煤气发热值为17.9 MJ/Nm3，煤气单耗为3385Nm3/h，焙烧机煤气用点压力50 kPa，煤气中硫含量要求不大于0.2 g/Nm3。年耗气量2.68×107 Nm3。连续使用。
2.1.3 粘结剂
为改善生球的粒度组成，提高生球和干球的强度，在球团原料中加入一定比例的膨润土，膨润土年耗用量约0.7928万吨。皂土外购成品，采用密封的罐车运输。外购皂土主要物化性能的要求见表4
表4 膨润土主要物化性能表
|
化 学 成 份（%） | |||||||||||
|
Si02 |
Al2O3 |
MgO |
CaO |
P |
S |
烧损 | |||||
|
57.4 |
15.7 |
3.2 |
3.7 |
0.08 |
0.025 |
7.93 | |||||
|
物 理 性 | |||||||||||
|
胶质价 |
粒度（-325目） |
膨胀倍数 |
耐火度 |
水份（%） |
吸水率(18小时) | ||||||
|
75 % |
≥93.5 % |
15 |
1350 ℃ |
11.52 % |
600 % | ||||||
2.1.4熔剂
为改善球团矿冶金性能，调节球团矿的碱度，采用白云石作为熔剂。根据高炉的要求，成品球MgO含量大于0.5 %，计算确定碱度为0.39，白云石年耗量1.688万t；高炉要求预留自熔性球团矿的生产能力，因此碱度为1.0时白云石的年耗量为5.422万吨。
白云石国内采购，粒度0—3mm，采用汽车或者船运到配套的原料场储存，生产需要时通过胶带机运往熔燃制备间储料仓，采用立式磨加工成细粉后参加配料。初步拟定白云石的理化性能见表5。
表5 白云石理化性能
|
化 学 成 分（%） | ||||||||
|
CaO |
MgO |
SiO2 |
Al2O3 |
Na2O |
S |
烧损 | ||
|
30.10 |
20.60 |
2.30 |
0.27 |
0.24 |
0.013 |
44.98 | ||
|
物 理 性 能 | ||||||||
|
粒 度 |
水 份（%） |
堆 比 重（t/m3） | ||||||
|
0~3 mm |
9.0 |
1.55 | ||||||
2.2.1 工艺流程
本项目设计确定的工艺流程，充分吸收了国内外先进的工艺与技术，力求流程短捷高效，紧凑合理，具有完整性和先进性。主要工艺流程包括熔燃制备、预配料、干燥、辊压、配料、混合、造球、焙烧、和成品分级等。工艺流程图（见图2）。
2.2.2 物料平衡
由于用于指导球团工艺设计的铁精矿物化性能没有针对性数据，暂时不做物料平衡计算
2.3 主要车间组成
球团生产线的主要生产车间包括：熔燃制备系统（熔燃制备间）、原料准备系统（预配料室、干燥室、辊压室）、配混系统（配料室、混合室）、造球系统（1#转运站、造球室）、焙烧系统（主厂房）、工艺风机系统（5台风机、2台电除尘器和一个排放主烟囱）、成品系统（成品分级站）；
