本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種含鐵塵泥轉(zhuǎn)底爐處理工藝。

背景技術(shù)：

含鐵塵泥，尤其是冶金企業(yè)的含鐵塵泥回收利用普遍存在問題，返回?zé)Y(jié)利用，存在混勻難、成分波動(dòng)大，影響燒結(jié)料床透氣性等，有害雜質(zhì)鋅、鉛、鉀、鈉超標(biāo)的含鐵塵泥，無法返回?zé)Y(jié)利用，通常只能堆存、填埋處理。直接還原處理含鐵塵泥是符合節(jié)能、環(huán)保、資源綜合利用趨勢的一種先進(jìn)技術(shù)，而此類技術(shù)中，回轉(zhuǎn)窯等處理工藝存在生產(chǎn)周期長，溫度不穩(wěn)定，物料熔融結(jié)圈等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)難以連續(xù)。為了更好的處理含鐵塵泥，采用轉(zhuǎn)底爐工藝脫除鋅、鉛、鉀、鈉雜質(zhì)，還原得到金屬球團(tuán)，提高其利用價(jià)值。

含鐵塵泥的污泥采用轉(zhuǎn)底爐處理，通常先進(jìn)行干燥，然后配料加水調(diào)節(jié)水分。原料干燥帶來額外的能源消耗，也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

現(xiàn)有轉(zhuǎn)底爐煙氣系統(tǒng)中的換熱器，常設(shè)于除塵之前，對(duì)煙氣工況的適應(yīng)性很差，經(jīng)常導(dǎo)致煙氣系統(tǒng)的堵塞，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)底爐工藝的順行。

出轉(zhuǎn)底爐煙氣和球團(tuán)，溫度約為1100℃，均具有顯著的回收利用價(jià)值，目前煙氣熱量并未利用完全，球團(tuán)的熱量更是未予利用，轉(zhuǎn)底爐熱量梯級(jí)回收利用，是轉(zhuǎn)底爐工藝發(fā)展的一個(gè)重要方向，這將明顯提高轉(zhuǎn)底爐工藝的經(jīng)濟(jì)效益與市場競爭力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種含鐵塵泥轉(zhuǎn)底爐處理工藝，通過改進(jìn)工藝路線，提高含鐵塵泥/含碳除塵灰等冶金固廢、以及煙氣與球團(tuán)熱量的綜合利用率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種含鐵塵泥轉(zhuǎn)底爐處理工藝，主要包括以下步驟：

(1)將含鐵塵泥與煤粉和/或含碳除塵灰混合配料，向配料中添加粘結(jié)劑與水并調(diào)節(jié)水分使其混合均勻，冷固結(jié)成生球團(tuán)；

(2)生球團(tuán)干燥；

(3)干燥后的生球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐還原焙燒；

(4)還原焙燒產(chǎn)生的煙氣先進(jìn)入沉降室沉降大顆粒粉塵，再通過煙氣余熱鍋爐回收熱量；降溫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后進(jìn)入換熱器，預(yù)熱送入換熱器的煤氣和空氣，經(jīng)過再次降溫的煙氣用于干燥步驟(2)中的生球團(tuán)；經(jīng)過預(yù)熱的煤氣和空氣送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)；

還原焙燒后的高溫球團(tuán)進(jìn)入固體余熱鍋爐回收熱量并實(shí)現(xiàn)球團(tuán)的降溫冷卻，降溫冷卻后的球團(tuán)排出再經(jīng)篩分，分出金屬球團(tuán)及金屬粉；煙氣余熱鍋爐與固體余熱鍋爐回收的熱量加熱除鹽水產(chǎn)生蒸汽，匯集后發(fā)電。

進(jìn)一步，所述步驟(1)中含鐵塵泥、煤粉和/或含碳除塵灰按c/o摩爾比1～1.2配料；含鐵塵泥與煤粉和/或含碳除塵灰的混合料水分不超過10％，添加粘結(jié)劑與水后的配料含水不超過13％。

進(jìn)一步，所述步驟(2)中的生球干燥采用帶式干燥設(shè)備；生球團(tuán)干燥至水分不超過2％。

進(jìn)一步，所述步驟(3)中生球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的還原溫度為1200℃～1300℃，還原時(shí)間15～30min，得到脫除鋅、鉛、鉀、鈉雜質(zhì)的高溫球團(tuán)。

進(jìn)一步，所述步驟(4)中的煙氣經(jīng)煙氣余熱鍋爐由1000℃～1100℃降至400℃～500℃后進(jìn)入除塵器，再經(jīng)換熱器預(yù)熱煤氣及空氣后降溫至200℃～300℃，預(yù)熱降溫后的煙氣干燥步驟(2)中的生球團(tuán)。

進(jìn)一步，所述步驟(4)中的固體余熱鍋爐將高溫球團(tuán)溫度降至200℃以下。

進(jìn)一步，所述步驟(4)中除塵器采用耐高金屬纖維氈除塵器，捕集回收粉塵。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)配料中含鐵塵泥與除塵灰直接混合調(diào)解水分，減少了烘干環(huán)節(jié)，節(jié)省了能耗。

2)轉(zhuǎn)底爐還原溫度分區(qū)，調(diào)節(jié)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，便于根據(jù)不同的物料條件選擇不同的工況。

3)轉(zhuǎn)底爐煙氣依次經(jīng)沉降室、煙氣余熱鍋爐、換熱器和生球干燥機(jī)，實(shí)現(xiàn)了熱量的梯級(jí)利用，熱量分別用于生產(chǎn)蒸汽，預(yù)熱助燃空氣、煤氣以及干燥生球，能源利用率高。

4)除塵器置于換熱器前，先除塵后換熱，避免了換熱器堵塞問題，減少了對(duì)轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)的影響。

5)轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)出的金屬球團(tuán)采用固體余熱鍋爐冷卻至≤200℃，并產(chǎn)出蒸汽，充分回收了球團(tuán)熱量。

6)煙氣余熱鍋爐、固體余熱鍋爐回收熱量產(chǎn)出的蒸汽匯集發(fā)電，發(fā)電冷凝水返回循環(huán)利用。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖所示，本發(fā)明中的含鐵塵泥轉(zhuǎn)底爐處理工藝，主要包括以下步驟：

(1)將含鐵塵泥與煤粉和/或含碳除塵灰按c/o摩爾比和含水要求配料，污泥直接參與配料，可減少烘干環(huán)節(jié)，從而節(jié)省了能耗；向配料中添加粘結(jié)劑與水并調(diào)節(jié)水分使其混合均勻，冷固結(jié)成生球團(tuán)。

(2)采用帶式干燥設(shè)備干燥生球團(tuán)，從而控制進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐生球團(tuán)的水分含量。

(3)干燥后的生球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐還原焙燒，高溫使球團(tuán)中鐵的氧化物還原成金屬鐵，并脫除了球團(tuán)中鋅、鉛、鉀、鈉等雜質(zhì)。

(4)還原焙燒產(chǎn)生的煙氣先進(jìn)入沉降室沉降大顆粒粉塵，再通過煙氣余熱鍋爐回收熱量；降溫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后進(jìn)入換熱器，預(yù)熱送入換熱器的煤氣和空氣實(shí)現(xiàn)再次降溫，經(jīng)過再次降溫的煙氣用于干燥步驟(2)中的生球團(tuán)；經(jīng)過預(yù)熱的煤氣和空氣送入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)，提供轉(zhuǎn)底爐所需熱量；在對(duì)煙氣余熱的梯級(jí)利用過程中，實(shí)現(xiàn)了煙氣的逐級(jí)降溫，可降低煤氣用量，也可使用低熱值煤氣。

還原焙燒后的高溫球團(tuán)進(jìn)入固體余熱鍋爐回收熱量并實(shí)現(xiàn)球團(tuán)的降溫冷卻，回收的球團(tuán)熱量用于產(chǎn)生蒸汽，此部分蒸汽與煙氣余熱鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽匯集發(fā)電。該步驟實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)底爐全線熱量(煙氣熱量及球團(tuán)熱量)的整體回收，能源利用率高。

通過固體余熱鍋爐降溫冷卻后的球團(tuán)排出再經(jīng)篩分，分出金屬球團(tuán)及金屬粉；金屬球團(tuán)用于高爐、轉(zhuǎn)爐或電爐，金屬粉送燒結(jié)使用；含鋅高的原料經(jīng)還原，轉(zhuǎn)底爐煙氣粉塵中主要為鋅粉，采用除塵器可捕集粗鋅粉塵，外售鋅冶煉廠做原料。

實(shí)施例一：

a、將含鐵塵泥、冶金除塵干灰(高爐布袋灰、出鐵廠除塵灰等)按c/o摩爾比1.1配料，并控制配料水分≤10％；

b、向配料中添加粘結(jié)劑并調(diào)節(jié)水分≤13％，后混合均勻；

c、采用線壓力3～8t/cm的對(duì)輥壓球機(jī)冷壓成型，固結(jié)成尺寸32×25×18mm橢球形生球團(tuán)；

d、進(jìn)入穿流式網(wǎng)帶干燥機(jī)，下部抽風(fēng)干燥，使生球團(tuán)含水降至2％以下；

e、將干燥后的生球團(tuán)均勻布料至轉(zhuǎn)底爐爐盤上，布料厚度約2層；轉(zhuǎn)底爐分4個(gè)區(qū)域，溫度分別為1150℃、1200℃、1250℃、1300℃，還原時(shí)間15～30min，轉(zhuǎn)速25min/r；還原后高溫球團(tuán)經(jīng)螺旋出料機(jī)直接進(jìn)入密閉式固體余熱鍋爐，高溫球團(tuán)與固體余熱鍋爐內(nèi)換熱管接觸降溫，由1100℃降至200℃以下；降溫后的球團(tuán)從鍋爐底部排出，由高溫鏈斗機(jī)輸出，經(jīng)高溫振動(dòng)篩篩分成金屬球團(tuán)和金屬粉，并分別進(jìn)入礦槽存儲(chǔ)。

f、從轉(zhuǎn)底爐排出的1000℃～1100℃高溫?zé)煔庀冉?jīng)沉降室沉降大顆粒粉塵，后進(jìn)入煙氣余熱鍋爐換熱，降溫至450℃，再進(jìn)入耐高溫金屬纖維氈除塵器，凈化后再經(jīng)換熱器預(yù)熱轉(zhuǎn)底爐用空氣和煤氣，使煙氣降溫至250℃左右，最終送往網(wǎng)帶干燥機(jī)干燥生球團(tuán)，不高于90℃的干燥尾氣除塵后排放。

g、煙氣余熱鍋爐和固體余熱鍋爐產(chǎn)出的250℃、1.25mpa蒸汽匯集后，送往螺桿發(fā)電機(jī)發(fā)電；發(fā)電產(chǎn)生的冷凝水與除鹽水混合，返回固體余熱鍋爐及煙氣余熱鍋爐循環(huán)利用。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例中，作為配碳的冶金除塵灰可用煤粉替代，此時(shí)，需將煤粉研磨，并用篩孔不大于100目的篩網(wǎng)過濾后再與含鐵塵泥混合。

本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)底爐煙氣系統(tǒng)中的除塵器也可以用其他形式的耐高溫除塵器替代。

本實(shí)施例中，物料成型的冷固結(jié)方式也可以是圓盤造球或擠壓成型。

最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。