生產珠鐵的裝置與方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及珠鐵生產技術領域，具體涉及一種生產珠鐵的裝置與方法。
【背景技術】
[0002]隨著資源的日趨緊張，特別是高品質含鐵原料和煉焦用煤的稀缺，傳統(tǒng)高爐流程鋼鐵企業(yè)的生存和發(fā)展受到了很大的挑戰(zhàn)。而資源限制性小、靈活性大、流程短的非高爐煉鐵技術則受到越來越多的關注和重視。近幾年，由于轉底爐具有的工藝和設備特點，逐步受到煉鐵界的重視，將其應用于煤基球團直接還原的生產，獲得了快速發(fā)展。
[0003]目前，轉底爐生產的金屬化球團后續(xù)利用主要有三種方式:一是采用高品位鐵精礦還原獲得的金屬化產品(海綿鐵)，由于雜質含量少，直接作為煉鋼原料入電爐冶煉深加工；二是低品位鐵精礦還原獲得的金屬化中間產品，由于雜質含量高，不能直接作為煉鋼原料，達到需進行電爐熔分處理獲得生鐵產品后再深加工；三是對金屬化物料直接破磨磁性分離得到鐵粉或珠鐵，該種方式最為直接簡便，但受轉底爐現有工藝生產的球團金屬化率不高、鐵晶粒細小以致渣鐵不分的影響，鐵收率總體偏低。
[0004]在實際生產中，轉底爐還原工藝決定了轉底爐爐膛內的燃燒區(qū)域也是還原區(qū)域，為保證燃燒充分以提升還原溫度，整個爐膛內不可避免的為氧化性或弱氧化性氣氛，還原過程中逸出的CO也被燃燒消耗，導致金屬化率通常難以穩(wěn)定達到80%以上，仍有不少的鐵以氧化物形態(tài)存在。上述大量燃燒行為的發(fā)生，為保證燃燒的正常進行和爐壓的穩(wěn)定，必須快速的將大量燃燒后高溫煙氣抽出爐外，這勢必導致熱量損失嚴重。大量實驗室研宄表明，含碳球團在中性氣氛或弱還原性氣氛下，利用煤基球團的自還原原理及布多爾反應，均可實現較高程度的還原得到高金屬化率球團，甚至金屬化率達到90%以上后球團開始析出鐵珠。
[0005]因此，基于煤基球團在工業(yè)生產條件下受燃燒氣氛的現狀，轉底爐還原的球團金屬化率不高、難以析出鐵珠的缺陷，有必要進行相關設備及工藝改進，解決上述問題，直接生產得到珠鐵，更好的滿足后續(xù)產品應用。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是基于煤基球團在工業(yè)生產條件下受燃燒氣氛的影響，轉底爐還原的球團金屬化率不高、難以析出鐵珠的工藝設備缺陷。本發(fā)明提出了采用燃氣爐窯提供高溫煙氣后再輸送入轉底爐的方法，采用爐外燃燒產生非還原性高溫煙氣作為轉底爐煤基還原加熱源，將原爐內燃燒火焰熱輻射加熱方式改變?yōu)橥夤└邷責煔鉄峤粨Q方式，提高煤基球團升溫速率和溫度均勻性，取消爐膛區(qū)域燃燒行為和過程，穩(wěn)定保持爐內氣氛為中性或弱還原性氣氛，極大的提高了煤基球團金屬化率水平，同時對還原后物料出爐時采取保護措施，從而實現工業(yè)轉底爐還原生產得到珠鐵。
[0007]考慮到現有技術的上述問題，根據本發(fā)明公開的一個方面，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0008]一種生產珠鐵的裝置，它包括燃氣爐窯、混氣爐、高溫氣體輸送管道、進風煙道和轉底爐，所述燃氣爐窯通過所述高溫氣體輸送管道與所述混氣爐連接，所述混氣爐通過所述進風煙道與所述轉底爐連接。
[0009]為了更好地實現本發(fā)明，進一步的技術方案是:
[0010]根據本發(fā)明的一個實施方案，所述混氣爐上連接有還原氣管道。
[0011]根據本發(fā)明的另一個實施方案，所述轉底爐的爐壁上設置補風風口。
[0012]根據本發(fā)明的另一個實施方案，所述轉底爐的爐膛內空凈高度為20cm-150cm。
[0013]本發(fā)明還可以是:
[0014]一種生產珠鐵的方法，它包括:
[0015]燃氣爐窯產生的非還原性高溫煙氣通過高溫氣體輸送管道進入混氣爐，再通過進風煙道進入轉底爐，該非還原性高溫煙氣對轉底爐內生產運行中的煤基球團還原加熱。
[0016]根據本發(fā)明的另一個實施方案，它包括煤基球團干燥預熱:由燃氣爐窯(I)產生的高溫煙氣溫度控制在1350 °C -1480 °C，轉底爐尾氣排放抽氣速率控制在爐內氣體流速1-lOm/so
[0017]根據本發(fā)明的另一個實施方案，轉底爐還原后物料出爐后:物料轉入回轉窯或密封罐，在轉運過程中噴吹N2,用于輔助降溫和防止已還原金屬鐵二次氧化，N2噴吹量根據裝入的還原后物料質量控制。
[0018]根據本發(fā)明的另一個實施方案，N2噴吹量為每噸還原后物料5-300Nm3/h。
[0019]根據本發(fā)明的另一個實施方案，轉底爐還原后物料出爐后用水淬降溫，用水量為每噸還原后物料0.1-1.5m3。
[0020]根據本發(fā)明的另一個實施方案，燃氣爐窯通過氣體燃燒產生中性或弱氧化性高溫煙氣，高溫煙氣在混氣爐內通過還原氣管道配入適量煤氣、天然氣、H2、還原尾氣的一種或任意組合，調整氣氛為中性或弱還原性，得到02體積含量0% -2.5%、溫度1350°C -1480°C的滿足轉底爐還原及加熱要求的高溫煙氣，高溫煙氣通過進風煙道輸送進入轉底爐高溫區(qū)，并與轉底爐轉動方向相反的逆流方式加熱并還原煤基球團，轉底爐整個區(qū)域在中性或弱還原氣氛條件下沒有氣體燃燒行為和過程，利用煤基球團的碳實現直接還原，結合球團中的碳發(fā)生布多爾反應生成的CO實現整個還原及珠鐵析出過程。
[0021]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果之一是:
[0022]本發(fā)明的一種生產珠鐵的裝置與方法，解決了煤基球團在工業(yè)生產條件下受燃燒氣氛的影響，轉底爐還原的球團金屬化率不高、難以析出鐵珠的工藝設備缺陷的技術問題；通過采用燃氣爐窯提供高溫煙氣后再輸送入轉底爐的方法，采用爐外燃燒產生非還原性高溫煙氣作為轉底爐煤基還原加熱源，將原爐內燃燒火焰熱輻射加熱方式改變?yōu)橥夤└邷責煔鉄峤粨Q方式，提高煤基球團升溫速率和溫度均勻性，取消爐膛區(qū)域燃燒行為和過程，穩(wěn)定保持爐內氣氛為中性或弱還原性氣氛，極大的提高了煤基球團金屬化率水平，同時對還原后物料出爐時采取保護措施，從而實現工業(yè)轉底爐還原生產得到珠鐵。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚的說明本申請文件實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領域技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據這些附圖得到其它的附圖。
[0024]圖1示出了根據本發(fā)明一個實施例的生產珠鐵的裝置示意圖。
[0025]其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為:
[0026]I 一燃氣爐窖，2 —混氣爐，3 —還原氣管道，4 —尚溫氣體輸送管道，5 一進風煙道，6 一轉底爐，7 —尾氣排放通道，8 —轉底爐冷卻出料區(qū)，9 一轉底爐裝料區(qū)。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0028]實施例1
[0029]如圖1所示，一種生產珠鐵的裝置，它包括燃氣爐窯1、混氣爐2、高溫氣體輸送管道4、進風煙道5和轉底爐6，所述燃氣爐窯I通過所述高溫氣體輸送管道4與所述混氣爐2連接，所述混氣爐2通過所述進風煙道5與所述轉底爐6連接。所述混氣爐2上連接有還原氣管道3。所述轉底爐6的爐壁上設置補風風口。所述轉底爐6的爐膛內空凈高度為20cm-150cmo轉底爐6上還設置尾氣排放通道7、轉底爐冷卻出料區(qū)8和轉底爐裝料區(qū)9。
[0030]實施例2
[0031]本發(fā)明一種轉底爐生產珠鐵的方法具體內容如下:
[0032]a、轉底爐爐壁不設置燒嘴裝置，設置0-10個補風風口，筑爐時爐膛內空凈高度降低至20cm-150cm，轉底爐靠冷卻出爐區(qū)的高溫區(qū)設置進風煙道，進風煙道分別連通轉底爐高溫區(qū)和混氣室，混氣室通過高溫氣體輸送管道與燃氣爐窯相通，轉底爐生產運行中煤基球團由燃氣爐窯產生的高溫煙氣加熱，采用爐外燃燒產生非還原性高溫煙氣作為轉底爐煤基還原加熱源。
[0033]b、煤基球團干燥預熱入爐，由燃氣爐窯產生的高溫煙氣溫度控制在13500C _1480°C之間，轉底爐尾氣排放抽氣速率控制在爐內氣體流速l-10m/s，以進一步充分實現煤基球團與高溫煙氣的熱量交換和還原過程的完成。
[0034]C、轉底爐還原后物料出爐采取兩種操作方式之一:物料直接轉入回轉窯、密封罐等，可噴吹N2輔助降溫和防止已還原金屬鐵二次氧化，N2噴吹量根據裝入的還原后物料質量控制控制，折合N2噴吹量為每噸還原后物料5-300Nm 3/h ;亦或者還原后物料出爐后直接水淬降溫，用水量為每噸還原后物料0.1-1.5m3。
[0035]d、對c步驟經N2降溫或水淬后還原物料，可直接分選得到珠鐵，分選珠鐵后的殘留爐渣進一步破磨磁性得到細粒級鐵粉。該鐵粉按質量比0-10%的添加比例返回配入原料系統(tǒng)作為煤基球團的組成部分之一，作為鐵珠成核劑加速鐵珠的析出速率。
[0036]e、步驟a所述的設置0_10個補風風口，是指轉底爐預熱區(qū)、中溫還原區(qū)和高溫還原及冷卻區(qū)，或未明確劃分各區(qū)但與之相對應的實際區(qū)域，在所述幾區(qū)域或部分區(qū)域安裝設置補風風口，風口的功能為向爐膛內噴吹N2