转底炉工艺关键技术分析
AICHELIN转底炉生产线设备特性及工艺研究
５０ ５
前、后、左 、右 ４个运 动方向
５层 有效直径 ２０ ７０
４ ５ ６ ７
８
Ｈ Ｅ Ｓ淬火机 床 ＥＳ 机械手 清洗机 机械手
回火炉
双工位 压淬 ＋ 后冷却 连接淬火机床和清洗机 连续式 连接清洗机和 回火炉 网带式 零件按 程序定位
差
３３ 碳 氮 共渗 的优 化 ． （）根 据 相 关 资料 表 明 ，齿 轮 件 碳 氮 共 渗 后 表 面 碳 含 量 应 在 ０７ －． ；氮 含 量应 在 １ ．％－ ９ ０％
第５ 层
第 ４层 第 ３层 第 ２＿ ＝ ｌ 丢 第 １ 层
图 １ 转 底炉 ５ 装料顺序示意图 层
转 炉 装料 层 次为 ：设 炉前机 械手 所正 对位 置为 ，取第 一层 装第 五层 时（ ５：取 盘 号 １ ）
装到 ＋１ 盘号；取第五层装第四层、取第四层装第三层、取第三层装第二层、取第二层装第
２２２ 炉底 结构 ．． 转 底 炉 的炉底 装 有耐 热 钢 的导 轨 、支撑 架 及 固定装 置 。炉 底上 支 架 为耐热 钢铸 件 。支 架
共有 ５ ，每层 ３ 个工位 ，其中有效工位 ２ 个，调整工位 ２ 。料盘总数 １ １ 层 ０ ８ 个 ４ 个，每个料
盘 可放 ２个 工件 ， 因此 装 炉量 为 ２２件 。 ８ ２２３ 自动装 料 基本方 式 ．．
循环 装 置和 流量 独 立调 整控 制 系 统 ，采用 电加热 、水 冷却 方 式控 制 淬火 油 油温 ；设 备上 部装
有排放油烟 的抽气扇 ；机床 Ｐ Ｃ控制系统包括在整条线的控制系统内、在西门子 Ｏ ．７ Ｌ Ｐ３ 型显
示屏 上操 作 。
转底炉工艺技术存在的问题与发展建议
（ １ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｏ ｆ Ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ．，Ａｎ ｓ ｈ ａ ｎ １ １ ４ ０ １ １ ，Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ；２ ． Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｄｅ ｐ ａ ￣－
提 出 了发 展 转 底 炉 工 艺 技术 的 几 点建 议 。 关键词 转底炉 ； 冶金尘泥 ； 直接 还 原 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ３ ８ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ４ ２—０ ３ ．
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｆ ７ ０ ２ ． ９
ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｍｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ
ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ．Ａｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｄ，ｓ ｏ ｍｅ ａ ｄ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｒｏ ｔ ａ ｒ ｙ Ｈｅ ａ ｒ ｔ ｈ Ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ．
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转底炉 (2)
转底炉转底炉是一种常用于钢铁冶炼工艺中的设备，它在冶炼过程中扮演着重要的角色。
本文将介绍转底炉的基本原理、主要工作过程以及应用领域，并探讨其中的一些关键技术。
1. 转底炉的基本原理转底炉是一种钢铁冶炼设备，其基本原理是将入炉的生铁和废钢进行加热，通过炉底的可控通风系统来实现冶炼过程中的调控。
转底炉通常由炉身、炉底、燃烧系统和控制系统组成。
转底炉的炉底是一个可移动结构，通过液压系统控制其上下移动。
在冶炼过程中，炉底可以被提升或下降，从而实现炉内物料的混合和分离。
2. 转底炉的工作过程转底炉的工作过程可以分为以下几个阶段：2.1 加料阶段在加料阶段，生铁和废钢以合适的比例投入转底炉中。
为了保证冶炼的质量和效率，加料过程需要严格的控制。
2.2 预热阶段在预热阶段，燃烧系统点火并将炉内温度提升到一定程度，以确保炉内物料可以正常燃烧和冶炼。
2.3 冶炼阶段在冶炼阶段，炉底开始下降，炉内的物料在高温和高压的环境下进行冶炼反应。
冶炼过程中，炉内的废气通过翻转炉顶部的排气系统排出，同时新鲜空气通过炉底通风系统进入炉内维持燃烧所需的氧气供应。
2.4 炉底升起和排渣阶段在冶炼结束后，炉底开始升起，炉内产生的废渣通过炉底排渣装置排出。
同时，炉内残余渣和铁水经过冷却后也会从炉底排出。
3. 转底炉的应用领域转底炉主要应用于钢铁冶炼和废钢回收工艺中。
由于其灵活性和可控性，转底炉在这些工艺中被广泛使用。
转底炉可以适应不同种类和比例的原料，包括生铁、废钢、废铁等。
同时，转底炉还可以通过控制炉底的升降速度和炉内通风系统的调节来调整冶炼过程中的溶解度和升降速度。
4. 转底炉的关键技术转底炉作为一种复杂的冶炼设备，涉及到多种关键技术。
以下是其中的一些关键技术：4.1 燃烧系统转底炉的燃烧系统需要能够提供足够的热量来加热炉内物料，并确保燃烧的充分和稳定。
常用的燃料包括焦炭、天然气和重油等。
4.2 炉底控制系统转底炉的炉底控制系统需要能够准确地控制炉底的升降速度，以及炉内通风系统的调节。
直接还原铁转底炉安装工艺研究
与内 、 外固定炉墙之间留有环缝 ， 外环缝宽度 大于 内环缝 宽度 ， 以满足炉底热膨 胀 的需 要。内外环 缝用水 封槽 密封 。炉 子基 本 尺寸 为 ： 炉子 中心 直 径 １ ４ ５ ０ ０ ｍ ｌ Ｆ ｌ 、 炉膛 外 径 １ ９ ５ ０ ０ Ｉ Ｔ Ｉ Ｉ Ｔ Ｉ 、 炉 膛 内
柱、 侧墙钢板和炉顶横梁等部 分组成 。炉体钢结 构承载炉 墙炉 顶全部耐火材料 的荷 重 ， 同时承载安 装在 炉体 上的烧 嘴 、 管 道 及其他附属设备的荷重 。炉顶采用特 殊耐火浇筑 料整体浇筑 。 炉墙采用复合 内衬整 体浇筑结 构。炉底 工作层 采用抗 渣浇 筑 料， 次工作层和 隔热层 采用 耐火砖 、 隔热砖 等材 料。在两 侧炉 墙上安装烧嘴 和补风 喷嘴。在冷却 区设 水冷装 置。转动 炉底
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转 底 炉 图
２ ） 对 基础进行验 收 ， 根 据提 供 的基 准点 、 线、 对转底 炉 基
础进行复测 。 ３ ） 根 据炉子基础 中心点及 标高对 装 、 出料 中心线 ， 内外 环 底梁的半径 和标 高 ， 地脚螺栓 孑 Ｌ 的坐标 ， 断层 之间 的标高 点等 进行复测 ， 复测合格 后 ， 对需要保 留的基 准线设 置永久标 板或 基准点 ， 并做好记 录。 ３ ． ２ 转 底 炉安 装 工 艺 转底炉主要安装工艺流程 ： 支承辊安装一下层扇形段安装一 定心辊安装一上层扇形段安装一传 动装 置及行程装置安装一 内 外环立柱安装一炉底 圈梁及炉底板 安装一 炉顶圈梁安装一炉顶 大 梁安 装一 水 封槽 安 装 一 水 封 刀 安 装一 内 外 环 炉 墙及 炉 门 安装
转底炉简介
转底炉：Rotary hearth furnace转底炉直接还原技术是铁矿粉（或红土镍矿、钒钛磁铁矿、硫酸渣或冶金粉尘、除尘灰、炼钢污泥等）经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底的转底炉中，在1350 ℃左右炉膛温度下，在随着炉底旋转一周的过程中，铁矿被碳还原。
当铁矿粉含铁品位在67%以上，采用转底炉直接还原工艺，产品为金属化球团供电炉使用；当矿粉含铁品位低于62%时，采用转底炉——熔分炉的熔融还原铁工艺，产品为铁水供炼钢使用。
通常金属化率可达80%以上，金属化球团可作为高炉原料。
转底炉含碳球团炼铁关键技术：1 含碳球团成球技术冷固结含碳球团是实现转底炉直接还原工艺的关键因素，具有与一般氧化球团和块矿不同的还原方式，是靠内部碳进行自身直接还原，无需外部提供还原剂。
还原产生的CO 在球团周围形成自封闭作用，一定程度上隔绝了球团内部与环境气氛，因而使球团可在氧化性气氛下进行还原反应。
2 转底炉喂料和出料设备转底炉内含碳球团升温、反应所需热量主要来源于炉壁、炉气的辐射传热，因此要求炉内球团薄层均匀布料。
根据这一特点，研制出振动布料机，实现在转底炉炉底横向、径向都均匀布料，避免机械强度有限的球团破碎，避免原料堆积和料层不均。
振动给料机兼有筛除球团粉末的作用。
该装置易于维护，且允许在各种生产率下操作。
3 金属化球团冷却设备不同于氧化球团，高温金属化球团在大气中易于氧化，因此，设计金属化球团冷却机时应考虑到防止再氧化。
熔分炉采用热装时同样需要采取防氧化的措施。
4 炉子热工转底炉高温快速还原，关键炉温必须保持在1350℃左右，国外使用天然气为燃料，容易实现大于1350℃的炉温。
我们采用发生炉煤气或者高炉煤气，实现办法主要采取高风温和煤气预热。
另一方面，预热段、还原段应喷吹二次空气并形成强紊流，使得预热段产生的挥发分和还原产生的CO 在炉内快速、充分地燃烧（后燃烧），以便弥补球团还原强烈吸热，节约外部燃料消耗。
转底炉工艺.(演示文稿)ppt
还原风机、带式输送机
• 还原风机作用：动力抽风系统 • 构成：电机、转子联轴器、轴承座、机壳、 风门、联轴器 • 带式输送机
转底炉工艺
转底炉工艺主要包括：原料的接受、 燃料的破碎、混匀、冷压球及筛分、 生球烘干、干球筛分、布料、转底 炉的焙烧（还原）、热压块、成品 冷却、成品输出、氧化锌回收。
转底炉使用的原燃料
• 用于处理现有流程产生的高炉灰和转炉的 污泥，生产金属化球团和回收含锌粉尘。 • 原料：高炉灰、氧化铁皮、除尘灰、转炉 污泥，含铁海沙、红土镍矿、钒钛磁铁矿 等 • 辅料：煤粉、粘结剂 • 燃料：煤气（转炉、高炉、焦炉）、天然 气、煤制气 • 产品：金属化球团（70%）、含锌粉尘等
振动布料机、螺旋排料机
• 布料机作用：混合生球布料，将生球很均 匀地布置在转底炉炉底上 • 主要构成：振源（电机、柔性联轴器、激 振器）、箱体、弹簧、导料板 • 排料机作用：成品金属化球团的热态排料 • 主要构成：电机、减速机、传动链系统、 前后轴承座、主轴装配（含螺旋片）
水冷系统
• • • • 筒式冷却机 作用：热态成品球的冷却 构成：驱动部、筒体、托辊、齿轮 链斗机 作用：热态成品球的大倾角提升 构成：驱动部、链条、链斗
转底炉工艺的特点（一）
• 以煤粉作为还原剂，使用一部分的煤气，对煤的质量要求 没有回转窑那么严格，故有利于广泛应用。 • 与回转窑相比，环形炉底工艺产能大，设备较简单，投资 省，能耗成本较低 • 对炉料的强度要求不高，因为料层很薄，炉料既不受压且 随炉底一起转动，炉料与炉身之间无相对运动，可用含碳 球团 • 炉料在转底炉内停留时间短（约20分钟）操作容易 • 转底炉法可直接使用含铁废粉料（或粉矿）和粉煤，在矿 石和能源上具有很好的适应性和经济性，金属化率可达 70%~90%
转底炉工艺技术规范
转底炉工艺技术规范转底炉是一种重要的冶炼设备，广泛应用于钢铁、有色金属等行业中。
为了保证转底炉的正常运行以及提高生产效率和产品质量，制定了一系列的工艺技术规范。
以下是转底炉工艺技术规范的主要内容。
一、设备要求：1. 转底炉应具备良好的密闭性能，以防止炉内气体泄漏。
2. 炉体结构要稳固牢固，并具备良好的隔热性能。
3. 齿轮传动与液压传动机构应可靠运行，保证炉底升降和翻转的顺利进行。
二、操作规程：1. 在操作转底炉之前，应进行严密检查，确保设备正常运行。
2. 加热过程中，应控制炉温均匀升温，避免出现过度热或低温区域。
3. 炉料投入时，应遵守规定的投料量、投料时间和投料位置。
4. 炉料翻动时，应先停炉，并将炉内残余燃料清除，然后进行炉底翻转操作。
5. 炉底翻转时应注意炉体的平稳运行，避免翻转过程中产生冲击和变形。
三、安全措施：1. 操作人员应穿戴好防护装备，并接受必要的安全培训。
2. 炉体温度过高时，应采取相应的降温措施，防止设备损坏或发生事故。
3. 在清理炉底和维修设备时，必须先停炉，并采取安全措施，防止热源引发火灾。
4. 炉体漏气时应立即采取措施修复漏洞，确保炉内气体不外泄。
四、设备维护：1. 每隔一定时间，对转底炉的机构和设备进行检查和保养，发现问题及时修复。
2. 炉内烟道和煤气管道应保持清洁，避免积灰和阻塞。
3. 定期检测设备的电气连接和仪表的准确性，及时更换损坏的部件。
4. 设备停用时，应进行彻底的清洁和保养，防止长期停用导致设备损坏。
转底炉工艺技术规范的制定，对确保转底炉的安全和正常运行具有重要意义。
遵循规范的要求，保证设备的使用寿命，提高生产效率和产品质量，实现经济效益最大化。
而且，严格遵守工艺技术规范也能有效预防事故的发生，保障员工的生命财产安全。
因此，在使用转底炉之前，必须了解并熟悉相应的规范要求，并在操作过程中严格执行，确保设备的稳定运行。
转底炉简介
转底炉：Rotary hearth furnace转底炉直接还原技术是铁矿粉（或红土镍矿、钒钛磁铁矿、硫酸渣或冶金粉尘、除尘灰、炼钢污泥等）经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底的转底炉中，在1350 ℃左右炉膛温度下，在随着炉底旋转一周的过程中，铁矿被碳还原。
当铁矿粉含铁品位在67%以上，采用转底炉直接还原工艺，产品为金属化球团供电炉使用；当矿粉含铁品位低于62%时，采用转底炉——熔分炉的熔融还原铁工艺，产品为铁水供炼钢使用。
通常金属化率可达80%以上，金属化球团可作为高炉原料。
转底炉含碳球团炼铁关键技术：1 含碳球团成球技术冷固结含碳球团是实现转底炉直接还原工艺的关键因素，具有与一般氧化球团和块矿不同的还原方式，是靠内部碳进行自身直接还原，无需外部提供还原剂。
还原产生的CO 在球团周围形成自封闭作用，一定程度上隔绝了球团内部与环境气氛，因而使球团可在氧化性气氛下进行还原反应。
2 转底炉喂料和出料设备转底炉内含碳球团升温、反应所需热量主要来源于炉壁、炉气的辐射传热，因此要求炉内球团薄层均匀布料。
根据这一特点，研制出振动布料机，实现在转底炉炉底横向、径向都均匀布料，避免机械强度有限的球团破碎，避免原料堆积和料层不均。
振动给料机兼有筛除球团粉末的作用。
该装置易于维护，且允许在各种生产率下操作。
3 金属化球团冷却设备不同于氧化球团，高温金属化球团在大气中易于氧化，因此，设计金属化球团冷却机时应考虑到防止再氧化。
熔分炉采用热装时同样需要采取防氧化的措施。
4 炉子热工转底炉高温快速还原，关键炉温必须保持在1350℃左右，国外使用天然气为燃料，容易实现大于1350℃的炉温。
我们采用发生炉煤气或者高炉煤气，实现办法主要采取高风温和煤气预热。
另一方面，预热段、还原段应喷吹二次空气并形成强紊流，使得预热段产生的挥发分和还原产生的CO 在炉内快速、充分地燃烧（后燃烧），以便弥补球团还原强烈吸热，节约外部燃料消耗。
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转底炉工艺关键技术分析
转底炉还原一般包括原料混合、球团制备、直接还原、直接还原铁进一步处理等主要环节,目前转底炉直接还原技术的关键点如下。
1.符合生产的高强度球团的制备
转底炉一般以冷固结含碳球团为处理对象,由于处理对象广泛,原料的粒度、强度、亲水性有很大差异,因此在球团的制备过程中对粘结剂的品种与使用量上也有不同的要求。
冶金中常用的球团制备方式有两种,圆盘造球和压球。
圆盘造球在设备成本与生产技术上相对比较成熟,但是生产的球团含水量高,后续工艺烘干要消耗很大的能量,一般使用膨润土做粘结剂,直接还原后膨润土成分大部分留在直接还原球团中,降低产品品质。
冷固结成型的方式设备造价与维护成本高,使用粘结剂量较多,粘结剂消耗占成本很大比例,但制得球团可以直接入炉,使用有机粘结剂燃烧过程中可以供应部分热量,且燃烧产物少,不会影响到直接还原后产品品质。
2.转底炉布料、出料方式以年处理力量20万吨转底炉为例,转底炉中径有21m,炉床内外半径差有5m,转底炉工作时内外环的线速度差值在0.5~1m/min。
将球团匀称散布在这样连续移动且各点位移速度并不相同的料台上是布料技术的难点,假如不能实现匀称布料必定使物料在炉膛内受热程
度不一,从而影响物料的还原品质,导致生产率低下。
同时,假如布料装置安装的位置假如过高,布料过程中球团自由落下会产生肯定的冲击力,过大的冲击一方面会使球团的破损率增加,影响产品质量,长期对炉床进行冲击造成炉床的使用寿命降低。
假如安装位置较低位于炉膛口四周,工作环境的温度较高,布料装置在高温下稳定运行对装置有很高的要求。
转底炉的出料装置处理物料的方式与布料类似,要求更高的使用温度环境和连续使用的较强耐磨性能。
3.处理对象的冶金性能不同的处理对象铁氧化物以不同的结合形式存在,品位、杂质成分、还原性等影响因素对直接还原都有很大的影响。
在确定转底炉处理对象后,需要对原料的冶金性能进行具体的讨论,做好充分的技术预备,确定转底炉工艺适合用于处理,能够获得预期直接还原铁、除尘灰与熔炼渣产品后方能进行转底炉的建设。
4.直接还原铁处理
一般转底炉的产品是具有肯定金属化率的金属化球团,在转底炉炉膛内还原后球出料时在800#左右,对于生产直接还原铁的球团要避开球团排出转底炉后冷却过程中与空气接触发生二次氧化。
有企业规划将转底炉直接还原产品制成热压块出售,而热压技术在国内应用并不广泛。
对于直接还原连接熔分的工艺,需要解决的技术难点是高温直接还原球团的输送设备以及在输送过程中防止二次氧化的措施。
5.除尘与换热
转底炉生产过程中烟尘产生量较大,尤其是以钢铁厂内的尘(泥)等固体废弃物为处理对象的转底炉,产生烟尘粒度小、总量多、粘性大极易附着在换热器与余热回收装置上,造成热量损失,降低能量利用效率,要保证除尘与换热的效率,同时还要获得具备肯定品质的含铅锌粉尘也是转底炉进展的重要课题。