竖炉焙烧
竖炉球团焙烧
竖炉球团焙烧竖炉为立式炉，生球自竖炉上部炉口装入，在自身重力作用下，通过各加热带及冷却带，达到排料端。
在炉身中部两侧设有燃烧室，产生高温气体喷入炉膛内，对球团进行干燥、预热和焙烧。
在炉内初步冷却球团矿后的一部分热风上升通过导风墙和干燥床，以干燥生球。
竖炉球团厂工艺流程见图1。
物料平衡与热工计算?? 根据原料和燃料的条件，求出燃料消耗量及其它有关参数；计算通过导风墙内外的冷风量。
为了校核和计算各带界面上的物料和气体温度，还需分别对干燥带、预热焙烧带、均热带、冷却带进行区域热平衡计算，最后绘制竖炉内气体平衡图(包括空气、煤气、燃烧产物之间的体积、温度等的变化与平衡)，其示意图见图2。
竖炉生产能力及规格选定?? 竖炉焙烧磁铁精矿球团的利用系数为4～5t／(m2?h)。
8m2竖炉(面积指炉口长×宽)的单炉年产量为25～30万t。
当生产规模不足50万t时，一般优先选用8m。
竖炉。
燃料选用?? 竖炉用燃料有液体和气体两种。
欧美一些国家竖炉多建在矿山，使用天然气或重油。
中国竖炉多建在冶金工厂内，常使用高炉煤气。
竖炉炉体设计?? 包括炉型、燃烧装置、炉体砌筑、炉体钢结构等设计。
炉型??? 竖炉是长方形炉型，有高炉身内冷型和中等炉身外冷型两种。
由于前者排矿温度较高，从80年代开始，中国设计的竖炉均选择后者。
在确定炉型时需要考虑：(1)在使用高炉煤气作燃料时，让部分冷却风通过焙烧带，以补充燃烧废气中含氧量的不足。
这部分冷却风的数量可以根据原料和燃料条件进行计算。
(2)喷火口以下的导风墙高度及其通道截面积是炉型设计的关键，一般可参照生产实例进行选取。
当无实践经验时，应通过冷态模型试验确定。
(3)正确设计风口形状及两侧风口的分布，合理配置冷风管路系统，以解决冷风进口处沿炉子截面上冷却风量分布不均的问题。
在设计炉子各带尺寸时，一般根据试验条件及有关的经验公式来确定，并核算物料在各带的停留时间。
选择其他燃料时，炉型需另行考虑。
竖炉钠化焙烧提钒的研究
竖炉钠化焙烧提钒的研究摘要：竖炉钠化焙烧提钒是一种新型烧结工艺，其中钠烧结剂主要由炉用炭黑和氧化钠组成，其焙烧温度一般在1400-1450℃，本文通过研究竖炉钠化焙烧提钒的技术参数、冶炼过程及钒含量，着重分析了竖炉钠化焙烧提钒的热工学过程，结果表明，该技术工艺可以获得较高的钒收率。
关键词：竖炉钠化焙烧提钒；热工学过程；钒收率1.引言钒在钢铁行业中应用非常广泛，作为钢的必要成分，它的加入可以提高钢的硬度和强度以及耐腐蚀性，即使在高温下也有较高的热强度。
而且，钒也是其他合金的重要成分，常用于制造航空发动机零部件等，因此，提高钒的回收率非常重要。
竖炉钠化焙烧提钒工艺是目前回收钒的重要手段，在工业生产中得到了广泛应用。
2.基本原理竖炉钠化焙烧提钒是一种新型烧结工艺，其中烧结剂主要由炉用炭黑和氧化钠组成，有良好的抗腐蚀性和热稳定性。
在一定温度下，炉用炭黑和氧化钠发生化学reaction，形成熔融物，从而将钒及其他元素吸附成钠钒熔融物，方便分离成金属钒，提高钒的回收率。
此外，不少文献报道了竖炉钠化焙烧提钒的冶炼过程及其影响因素，但对其热工学过程研究却甚少。
3. 研究内容（1）技术参数研究钠化焙烧技术工艺的核心参数为焙烧温度，熔点、热容、导热系数、消耗量、反应速率等对烧结熔池形成及技术过程有重要的影响。
同时，竖炉内部的组成和结构同样会影响熔池的形成，因此，将烧结工艺参数以及竖炉内部组成和结构分析是探索技术参数的关键。
（2）冶炼过程研究竖炉钠化焙烧提钒的过程可以分为三个步骤：预烧结、焙烧和冷却，主要依靠烧结氧化钠与炉用炭黑反应生成氢氟酸(HF)，氢离子与氟离子分别与FeCl3反应，形成Fe F和Fe F2，以及将金属钒(V)从熔融物中分离出来。
因此，分析和研究竖炉钠化焙烧提钒的冶炼过程是理解钒回收率的关键。
（3）钒含量研究通过分析钒在不同工艺参数下的收率，可以更好地理解钒在烧结过程中的行为，同时，也可以为选择工艺参数提供依据。
竖炉焙烧
竖炉焙烧竖炉工艺竖炉焙烧工艺是世界上最早采用的球团焙烧方法。
其生球的干燥、预热、培烧、冷却都在一个矩形竖炉内来进行和完成。
虽然这种方法工艺简单、结构紧凑、投资便宜，但由于其工艺方法在理论上存在着固有的、难以克服的缺陷，而使这一方法存在较多的问题。
1）产品质量差产品质量差，在这里主要是指成品球团矿的强度低、含粉量高和均匀性差。
这是由于球团在竖炉内是靠自身的重力而不断地向下部运动，这种运动不可能十分均匀。
即使每个球团的重量和大小完全相同，靠炉壁处的球团与炉中部的球团的下行也会快慢不一，滞后和超前的现象十分严重。
同时，由于竖炉内加热球团的气流来自两例的燃烧室，因而炉内加热球团的气体温度分布也不均匀。
一般来讲，靠炉壁处的温度高，而炉中部则偏低，这正好与炉料的运动相矛盾。
以上所述的种种固有的工艺缺陷，都将导致在生产过程中很难保证每个球团都达到焙烧过程和最终固结强度所需的温度。
因而其成品球团矿的强度都偏低，仅在2000N ／个左右，离大型高炉要求的2500N／个的国际标准相差甚远。
要想提高成品球团矿的强度，就得进一步提高加热气体的温度，这将会受到煤气热值和炉内温度分布不均匀的影响，如果出现局部高温，还会引发球团粘连。
由于球团在炉内的运动仅仅是依赖自身的重力，很容易导致结瘤，严重时会迫使生产中断。
同时，也由于以上原因，球团在干燥和预热过程中没有达到需要的强度，在其不断的向下运动中，由于料柱压力和磨损，会产生较多的粉末。
这些工艺中固有的缺陷直接导致了竖炉成品球团矿质量的下降。
2）单炉规模很难大型化目前我国生产的竖炉一般都在8—10m2，产量在40万t左右。
如要扩大规模，其难度十分大。
如要扩大其横向尺寸，上述所提到的炉内温度的分布势必更难做到合理和有效；如要增大长度方向上的尺寸，则会由于长度和温度(排料温度一般在400℃左右)方面的原因，将对排料辊的设计和制造带来更大的难度。
3）对原料的适应性差从理论上和实践都可看出，竖炉焙烧只有在用磁铁矿作原料时才能成功。
竖炉焙烧的特点
竖炉焙烧的特点PLC控制系统在竖炉焙烧中的应用1概述焙烧系统是将造球系统通过生球筛分后的合格10~16mm的球形生料，通过竖炉内部干燥、预热、培烧、冷却过程，生成具有良好冶金性能的含铁球团，供高炉冶炼使用。
自动化软件配合硬件系统，完成整个系统的在线监视、控制、安全保障等工作。
软件编制遵循安全、可靠、先进的原则，以期在生产中最大限度的保障设备及人员的安全，设备动作联锁可靠，人员干预及时，以及先进的控制思想的引入运用。
2系统控制说明现场设备有三种控制方式：本地操作、远程手动、远程自动。
本地和远程操作通过现场操作箱上的“本地/远程”转换开关控制。
远程手动、自动操作通过主控室OS（操作员站）操作界面模拟开关控制，远程操作方式必须在现场操作箱上的选择开关位于“远程”位置时才能有效。
远程手动分解锁手动和联锁手动两种方式。
该操作除了与设备本身电气回路硬联锁和软件中的启、停超时保护有关外，还与上下游设备运行状态联锁。
启动时，流程内下游相邻设备必须是“运行”状态；停止时，流程内上游相邻设备必须是“停止”状态。
远程自动是正常生产时采用的操作方式，流程内设备按照程序自动顺序启、停，设备之间联锁保护，最大限度的保证安全生产，防止误操作发生。
3控制流程设置（1）流程启动。
满足启动条件后，按下OS操作界面上焙烧流程“流程启动”按钮，主流程设备动作时序如下：警告铃响（延时30）――电振热矿给料机（延时5）――齿轮卸料机启动。
（2）流程停止。
满足停止条件后，按下OS操作界面上焙烧流程“流程停止”按钮，设备停车时序如下：齿轮卸料机停止（延时时间根据电振热矿给料机排空时间确定）――电振热矿给料机停止。
4仪表控制竖炉焙烧系统包含大量仪表，操作人员通过监视仪表数据判断设备工况。
4.1仪表监视按照仪表类别有下列主要仪表提供给操作人员监视：竖炉炉膛内温度、外燃室温度、煤气温度、电机定子温度、风机轴承温度、振动、冷却水流量、压力、助燃风、冷却风、煤气流量、压力、润滑油压力等。
竖炉工艺流程简介
四、造球工序：造球原理
配料
烘干 造球 生筛
焙烧
链板和成品筛分 带冷机冷却 成品料仓
造球是细磨物料在造球设备中被水润湿，借助机械力的作用 而滚动成球的过程。 圆盘绕中心轴(或中心线)旋转时，成球物料沿盘底滚落，细 粒物料散在潮湿的母球表面，从而使母球不断地长大到规定的 尺寸。圆盘造球机工作的特点是：可使物料形成有规律的运动， 使较大的球粒和较小的球粒分别沿各自不同的轨道运行，因此， 能按大小分级，排出的是尺寸台格的生球。所需要的给料量相 当于排出的生球量。
唐山建龙竖炉工艺流程简介
烧结厂综合室
目
录
第一节 球团矿的有关知识 第二节 唐山建龙竖炉工艺流程简介
第三节 竖炉工艺事故种类及原因
第一节 球团矿的有关知识
一、球团矿的概念 二、高炉对球团矿总的要求 三、球团矿的原料
一、球团矿的概念
球团法是将细磨精矿制 成能满足冶炼要求的块状物 料的一个加工过程。其过程 为：将准备好的原料（细磨 精矿或其他含铁料，添加剂 或黏结剂等），按一定的比 例配料混匀，在造球机上经 滚动造成一定粒度的生球， 然后采用干燥和焙烧或其他 方法使其发生一系列物理化 学变化而硬化固结。这一过 程就叫球团过程，这种方法 成为球团法。它所得到的产 品就被称作球团矿。
第三节 竖炉工艺事故种类及原因
六、焙 烧工序
配料
烘干 为了使球团矿具有良好的冶炼性能， 必须进行焙烧。 在焙烧过程中，根据生球生球焙烧是 球团生产过程中最复杂的工艺技术工序， 其最终决定球团矿的质量，同时在整个球 团生产过程中又是能源消耗最大的工序。 烧结厂球团焙烧是以高炉煤气为燃料 的，按一定的工艺制度进行。 就整个生产过程而言，分为五个阶段： 干燥、预热、焙烧、均热和冷却。球团在 焙烧过程中随温度的升降变化要经历一系 列的物理化学变化。源源不断的生球从炉 顶利用布料车入炉，自上而下运动，经过 一系列的变化后焙烧成质量合格的球团矿， 由电振给料机排到链板上。
竖炉焙烧培训教案
竖炉焙烧培训教案第一章：竖炉焙烧概述1.1 竖炉焙烧的定义1.2 竖炉焙烧的原理1.3 竖炉焙烧的应用范围1.4 竖炉焙烧的优点与缺点第二章：竖炉焙烧设备与工艺2.1 竖炉焙烧设备组成2.2 竖炉的结构与工作原理2.3 焙烧工艺参数的调整与控制2.4 竖炉焙烧的操作步骤与要求第三章：竖炉焙烧材料与产品质量3.1 竖炉焙烧材料的选用原则3.2 常用焙烧材料的性能与特点3.3 产品质量的检测方法与标准3.4 提高产品质量的途径与措施第四章：竖炉焙烧操作安全与环保4.1 竖炉焙烧操作安全注意事项4.2 安全事故的预防与处理4.3 竖炉焙烧过程中的环保措施4.4 环保设备的选用与维护第五章：竖炉焙烧的节能与优化5.1 竖炉焙烧的能量消耗分析5.2 节能技术的应用与推广5.3 竖炉焙烧工艺的优化方法5.4 竖炉焙烧设备的维护与检修第六章：竖炉焙烧过程的监控与故障处理6.1 竖炉焙烧过程的监控方法6.2 常用监控设备及其功能6.3 竖炉焙烧过程中的故障类型与原因6.4 故障处理方法与预防措施第七章：竖炉焙烧新技术与发展趋势7.1 竖炉焙烧新技术的应用7.2 新技术的发展方向与前景7.3 竖炉焙烧行业的发展趋势7.4 我国竖炉焙烧技术的创新与进步第八章：竖炉焙烧在冶金领域的应用案例分析8.1 冶金领域竖炉焙烧的主要应用案例8.2 案例分析的方法与步骤8.3 竖炉焙烧在冶金行业中的优势与挑战8.4 典型冶金竖炉焙烧工艺的优化与改进第九章：竖炉焙烧在其他领域的应用探讨9.1 竖炉焙烧在其他行业的应用概述9.2 不同领域竖炉焙烧的特点与要求9.3 竖炉焙烧在其他领域的发展前景9.4 跨行业竖炉焙烧技术的创新与转化10.2 培训效果的评估与反馈10.3 竖炉焙烧技能的考核方法与标准10.4 持续学习与提升竖炉焙烧技术的建议重点和难点解析一、竖炉焙烧的原理与应用范围重点：竖炉焙烧的基本原理、竖炉焙烧在不同行业的应用。
难点：竖炉焙烧的适用材料、竖炉焙烧的工艺参数调整。
竖炉焙烧培训教案
竖炉焙烧工艺操作参数原理及要求1、竖炉焙烧；⑴生球通过布料机连续不断的、均匀的布入炉内，经过干燥、预热、焙烧、均热、冷却五个阶段，焙烧后的球团矿从炉底部均匀的排出，在竖炉操作过程中要求排球量与布入生球量基本平衡，因此竖炉生产是个连续作业的过程。
⑵生球由梭式布料机布入竖炉内，以一定的速度向下移动，由设置在竖炉两侧的煤气燃烧室燃烧产生的高温气体从火口喷入炉内，对生球进行焙烧。
同时由冷却带冷却热交换所产生的热量，也为焙烧过程提供一定热量。
⑶生球首先布料在竖炉烘床上进行干燥脱水，预热氧化进入焙烧带，在高温下发生固结；再经过均热带，完成全部固结过程；⑷固结后的球团与由从下往上滚入冷却带与冷却风进行热交换而得到冷却；冷却后的球团从炉底部经过齿辊排出。
⑸冷却风量经热交换后大部分通过导风墙与燃烧室的气体在炉篦下汇合，通过炉篦干燥床对生球产生干燥。
然后从炉口排出，经过除尘器除尘，最后进入烟囱排放到大气中。
⑹因此球团的整个焙烧过程，基本上是在竖炉内完成，竖炉是一种按逆流原则工作的热交换设备，即料流按自上往下方向，气流按自下往上进行。
2、竖炉焙烧的工艺原理：生球在竖炉内经过干燥、预热、焙烧、均热、冷却的整个燃烧过程有受热而产生的物理变化过程；也有化学变化过程。
它不仅与球团原料的化学组成和矿物组成有关，而且与球团的热物理性质(比热、导热性、导湿性)和加热介质的特性(温度、流量、气氛)有关。
⑴干燥带竖炉干燥采用屋脊形干燥床，预热带上升的热废气和从导风墙出来的热风在干燥床下部混合，温度达到350-450℃（具体可根据物料性能，烘干效果调整），穿过干燥床与自干燥床顶部向下滑的球进行热交换，达到生球干燥的目的。
生球在干燥带行为主要是脱除水份，初步加热，磁铁矿氧化开始。
生球经过干燥后，体积收缩，抗压强度提高，一般干球抗压强度比生球提高4-6倍。
同时，毛细水排除，内磨檫力增加，塑性消失，落下强度变差，仅有1次/个左右。
⑵预热带生球干燥后（残留1-2%的水份）从干燥床的下部滚落进入预热带，在预热带干球除了继续加热（最终升温到900-1000℃）脱除水份和强度提高外，还将发生下列变化。
铁矿石磁化焙烧新工艺新技术---磁化焙烧炉1
世上无难事，只要肯攀登铁矿石磁化焙烧新工艺新技术---磁化焙烧炉1磁化焙烧炉主要有竖炉、回转窑和沸腾炉三种类型。
（一）竖炉竖炉主要是处理块矿的一种炉型,利用竖炉进行大规模工业磁化焙烧是1926 年始建于我国鞍山,故称为“鞍山式竖炉”.我国科研、设计和生产部门在多年研究、设计和生产实践中，对炉体结构和辅助设备，进行了不断改进。
在原容积50 米3鞍山式竖炉基础上改进成70、100 和160 米3 容积的大型竖炉。
矿石处理量由6～10 吨/台•时提高到30～40 吨/台•时。
目前，在中国已有各种类型竖炉100 多座在进行生产。
竖炉是由炉顶上部的给料系统、炉体、炉体下部的排矿系统和抽烟系统四部分所组成。
炉体内部从上到下分为预热带、加热带和还原带三部分。
从断面上看，炉膛上部较宽，向下逐渐收缩，到加热带最窄处（炉腰）后又逐渐扩大到还原带的最宽处。
矿石在炉内停留时间为6～10 小时。
50 米3 竖炉的有效容积为50 米3，炉体外形尺寸为长66 米，宽5.3 米，高9.7 米。
加热带的最窄处宽为0.45 米。
还原带的最宽处宽为1.76 米。
炉体结构及断面布置，如图1 和图2 所示。
[next]70 米3 竖炉是在50 米3 竖炉外形尺寸不变的情况下，将炉腰由原来的0.45 米扩大为1.044 米。
同时，在加热带增设一排横向放置的六根导火梁；在预热带上部增设五个集气管；在还原带增设四个煤气喷出塔。
这样，由于废气、加热煤气、还原煤气等在炉内分布比较均匀，改善了炉况，扩大了容积，提高了处理量，并降低了热耗。
炉体结构如图3 所示。
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竖炉焙烧
竖炉工艺
竖炉焙烧工艺是世界上最早采用的球团焙烧方法。
其生球的干燥、预热、培烧、冷却都在一个矩形竖炉内来进行和完成。
虽然这种方法工艺简单、结构紧凑、投资便宜，但由于其工艺方法在理论上存在着固有的、难以克服的缺陷，而使这一方法存在较多的问题。
1）产品质量差
产品质量差，在这里主要是指成品球团矿的强度低、含粉量高和均匀性差。
这是由于球团在竖炉内是靠自身的重力而不断地向下部运动，这种运动不可能十分均匀。
即使每个球团的重量和大小完全相同，靠炉壁处的球团与炉中部的球团的下行也会快慢不一，滞后和超前的现象十分严重。
同时，由于竖炉内加热球团的气流来自两例的燃烧室，因而炉内加热球团的气体温度分布也不均匀。
一般来讲，靠炉壁处的温度高，而炉中部则偏低，这正好与炉料的运动相矛盾。
以上所述的种种固有的工艺缺陷，都将导致在生产过程中很难保证每个球团都达到焙烧过程和最终固结强度所需的温度。
因而其成品球团矿的强度都偏低，仅在2000N ／个左右，离大型高炉要求的2500N／个的国际标准相差甚远。
要想提高成品球团矿的强度，就得进一步提高加热气体的温度，这将会受到煤气热值和炉内温度分布不均匀的影响，如果出现局部高温，还会引发球团粘连。
由于球团在炉内的运动仅仅是依赖自身的重力，很容易导致结瘤，严重时会迫使生产中断。
同时，也由于以上原因，球团在干燥和预热过程中没有达到需要的强度，在其不断的向下运动中，由于料柱压力和磨损，会产生较多的粉末。
这些工艺中固有的缺陷直接导致了竖炉成品球团矿质量的下降。
2）单炉规模很难大型化
目前我国生产的竖炉一般都在8—10m2，产量在40万t左右。
如要扩大规模，其难度十分大。
如要扩大其横向尺寸，上述所提到的炉内温度的分布势必更难做到合理和有效；如要增大长度方向上的尺寸，则会由于长度和温度(排料温度一般在400℃左右)方面的原因，将对排料辊的设计和制造带来更大的难度。
3）对原料的适应性差
从理论上和实践都可看出，竖炉焙烧只有在用磁铁矿作原料时才能成功。
若采用赤铁矿或其他矿种作原料，往往在其升温过程中，球团的强度很难提高，几乎要到1200 ℃以上，球团的固结强度才能较迅速地上升，在此温度以前，球团在炉内由于强度低和往下运动时的摩擦和料柱的压力，会产生过量的粉末，在较高温度下极易产生粘结现象。
而且赤铁矿球团焙烧要达到足够高的强度，其对温度的要求，在竖炉内几乎是不可能实现的。
4）只能使用气体燃料
从目前工业生产实践的情况看，竖炉使用气体燃料时，焙烧效果要好些。
虽也有烧油的实践，但成品球团矿的质量要更差些，而且产量也低，其效果不佳。
用煤作燃料也有不少试验研究．但要达到一定的工业效果，实现较为稳定、连续的作业，恐怕还有很长的路要走，其难度十分大。
在此还要指出，竖炉采用高炉煤气作燃料，虽有节约能源的好处，但由于其热值太低，很难达到焙烧所需的温度要求。
这对球团矿的质量也是有影响的。
对于另建煤气发生炉来生产竖炉焙烧所需的煤气的作法，一方面，由于一般发生炉煤气的发热值不高，只能免强满足竖炉焙烧的要求；其二是煤气发生炉的投资高而且还会带来新的污染．因此也不可取。
采用重油作燃料，一方面重油价格高，来源不易保证．而且一般情况下，产量上不去，质量也变差。
5）冷却和除尘问题需进一步解决
光靠竖炉下部的冷却带，要达到球团冷却至120 ℃以下是不可能的。
需在炉外另加冷
却器(效果也不理想)或带式冷却机。
同时，竖炉下部排料灰尘大，为了达到必要的劳动环境要求，必须加设除尘系统和相应的辅助设施。
这样，竖炉工艺所具有的投资少的优点也就很小了。
在大规模生产的情况下，更无优点可言。
由于上述种种原因，作为最早出现的球团焙烧工艺，在国外已基本被淘汰和拆除，仅存的也是为数极少。
随着钢铁生产规模的迅速扩大和生产设备的大型化，竖炉工艺很快被带式焙烧机和链篦机—回转窑工艺所取代。