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低能耗的回轉窯煉鐵工藝

2021-05-08 21:45

回轉窯煉鐵工藝簡介
采用回轉窯進行直接還原煉鐵是對原有的焦炭還原煉鐵的突破,是目前能源資源短缺、環境保護要求日益提高的情況下,對鋼鐵工藝的各個流程進行節能減排、優化設計、技術改進的主要趨勢。回轉窯煉鐵工藝低能耗、低污染、產品質量穩定,在鋼鐵工業領域廣受關注。
直接還原鐵是鐵礦在固態條件下直接還原為鐵,可以用來作為冶煉質優鋼?特殊鋼的純凈原料,也可作為鑄造?鐵合金?粉末冶金等工藝的含鐵原料?這種工藝不用焦炭煉鐵,原料也是使用冷壓球團不用燒結礦,所以是一種質優?低耗?低污染的煉鐵新工藝,也是全世界鋼鐵冶金的前沿技術之一?直接還原煉鐵工藝有氣基法和煤基法兩種。我國天然氣缺乏,但煤炭資源豐富的特點,決定了煤基直接還原技術是我國發展直接還原鐵的重要工藝。
 
回轉窯煉鐵工藝特點
目前,世界煤基直接還原鐵采用的主流工藝是回轉窯,其優點是出窯產品經磁選后提高了鐵品位,產品質量較好且已成為電爐冶煉質優鋼的潔凈鐵源之一。
 
該工藝原料可為球團礦、塊礦,也可為粉礦,還原劑采用揮發分較小的高活性煤,脫硫劑用石灰石或白云石。爐料、還原煤和脫硫劑從回轉窯尾部進入窯內后在與爐氣逆向運動過程中將礦石還原為海綿鐵。
 
回轉窯
 
回轉窯工藝流程中約占總量70%的還原煤由窯頭用壓縮空氣噴入,因此較好地抑制了再氧化和結圈現象。冷卻筒采用間接和直接水冷相結合的方式,提高了設備的作業率,有利于回轉窯的連續、穩定生產,在多種回轉窯工藝中具有較突出的優勢。
 
回轉窯工藝雖已趨成熟,也達到一定規模,但有其固有缺點:料在窯中隨窯體轉動而滾動運動,易被粉碎,產生的粉末與煤灰粘在一起而形成“結圈”,從而損壞爐襯,形成操作事故,使作業率下降;受“結圈”影響,還原溫度偏低,一般在1100℃左右,影響還原速度;對煤種有特定要求,灰熔點必高于1280℃,否則就要“結圈”;單臺設備生產能力不大,設備投資相對較大。
 
國內回轉窯煉鐵工藝現狀
國內已建成的回轉窯工藝有三種:一步法、二步法和冷固結球團法。
 
“一步法”是指把細磨鐵精礦造球,在鏈篦機上經干燥、預熱(900℃),直接送入回轉窯進行固結和還原,所有工序在一條流水工藝線上連續完成。
 
“二步法”是先把鐵精礦造球,經高溫(1300℃)氧化焙燒,制成氧化球團;然后再將氧化球團送入回轉窯進行還原,制成成品。
 
回轉窯煉鐵工藝現狀
 
“冷固結球團法”是在磁鐵礦精粉中加入少量特制的復合型粘結劑造球,在較低的溫度(200℃)下干燥固結,然后送入回轉窯進行還原,省略了高溫焙燒氧化固結的過程。

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