一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)及工藝，所述系統(tǒng)包括依次連接的帶式焙燒機、回轉窯及無熱源延續(xù)還原裝置。所述工藝主要包括如下工藝步驟：（1）鐵礦石的干磨、造球；（2）將球團礦經(jīng)帶式焙燒機進行干燥預固結和氧化焙燒，得到FeO含量在1%以下的氧化球團礦；（3）氧化球團礦與粒度為1-3mm的粒煤混合后熱裝到回轉窯中，使氧化球團礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，得到金屬化球團；（4）金屬化球團磨選：將金屬化球團磨礦后進行磁選，得到鐵品位在72%以上金屬化鐵粉。本發(fā)明系統(tǒng)和工藝有效縮短了生產(chǎn)流程，大大較低了能耗，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)及工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金和礦物工程【技術領域】，涉及一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)及工藝。
【背景技術】
[0002]以氧化球團為原料，利用高爐還原生產(chǎn)鐵粉在國內已有較為成熟的應用。而氧化球團的生產(chǎn)設備主要有帶式焙燒機、鏈篦機-回轉窯-環(huán)冷機、豎爐等，其相應工藝特點如下:
1、帶式焙燒機氧化球團生產(chǎn)工藝
在鋼鐵企業(yè)中，帶式焙燒工藝是受帶式燒結機的啟示而發(fā)展起來的，主要用來生產(chǎn)氧化球團礦，其單機生產(chǎn)能力大(600(T6500t/d)，熱效率高，產(chǎn)品質量均勻，操作、維護方便，能適應焙燒各種原料。缺點是材質要求高，必須用高熱值煤氣和重油作燃料來保證焙燒氣體中的氧化氣氛，對原料的穩(wěn)定性要求高，適合大型企業(yè)生產(chǎn)。
[0003] 球團帶式焙燒機在整個長度上可依次分為鼓干帶、抽干帶、預熱帶、焙燒帶和冷卻帶，其工藝特點是:(I)球團焙燒的干燥、預熱、焙燒、冷卻都在一個設備上完成，具有工藝過程簡單、布置緊湊、所需設備噸位輕等特點。(2)采用鼓風與抽風混合流程干燥生球，既強化了干燥，又提高了球團礦的質量和產(chǎn)量。(3)各抽風區(qū)風箱熱廢氣，根據(jù)需要作必要的溫度調節(jié)后，循環(huán)到鼓風干燥區(qū)或抽風預熱區(qū)。(4)干燥區(qū)的廢氣溫度低。由于焙燒帶和冷卻帶的熱廢氣用于干燥、預熱和助燃，因此單位成品的熱耗降低。(5)對原料的適應性比豎爐強。這是因為在整個焙燒過程中，球團都處于靜料層狀態(tài)，不會因升溫過程中球團本身強度的變化和球與球之間的相對運動而產(chǎn)生粉末，因而帶式焙燒工藝基本能適應于所有的礦種。
[0004]2、鏈篦機-回轉窯-環(huán)冷機氧化球團生產(chǎn)工藝
鏈篦機-回轉窯-環(huán)冷機已廣泛應用于鐵礦石氧化球團生產(chǎn)之中，其關鍵設備已實現(xiàn)定型化和大型化。在生產(chǎn)工藝中球團礦的干燥、脫結晶水和預熱在鏈篦機上完成，球團礦的高溫焙燒在回轉窯內進行，而球團礦的冷卻則在環(huán)冷機上完成。生產(chǎn)特點是對原料適應性強、生球在高溫焙燒帶停留時間較長，有助于產(chǎn)品強度和質量均勻性的提高，同時生產(chǎn)過程中二次能源利用及環(huán)保較好，不需要采用高級耐熱合金鋼，生產(chǎn)過程的能耗及成本較低，回轉窯燃料可使用煤氣或煤粉，易于實現(xiàn)生產(chǎn)設備的大型化。生產(chǎn)中存在的不足有:(1)生產(chǎn)過程分別在三臺設備上完成，生產(chǎn)工藝和設備布置不夠緊湊，生產(chǎn)線占地面積較大，工藝過程和設備結構較為復雜。(2)物料在回轉窯內流動過程中，球團礦易于粉化，當窯溫過高時物料會產(chǎn)生粘結、結塊和窯體結圈現(xiàn)象。(3)生產(chǎn)工藝的機械設備和電氣控制投資費用較聞。
[0005]3、豎爐氧化球團生產(chǎn)工藝
在鋼鐵企業(yè)中，豎爐設備多用于鐵礦石氧化球團的生產(chǎn)，但在鐵礦石直接還原生產(chǎn)中應用較少。在鐵礦石豎爐氧化球團生產(chǎn)中，球團礦的干燥、預熱、焙燒、冷卻都在一個爐內進行，燃料在爐外燃燒室燃燒后產(chǎn)生的高溫廢氣沿爐寬方向均勻噴入爐內，煙氣與物料充分接觸，熱量利用效率及球團產(chǎn)量較高，豎爐燃燒可充分利用各種煤氣，具有投資省、周期短、見效快等特點，其存在的問題是豎爐對原料的適應性差(僅能采用磁鐵礦粉作原料)、勞動生產(chǎn)率低(設備大型化受到限制)和成品球團質量較差(豎爐內氣流分布不均勻，造成成品球強度不均勻)等，使生產(chǎn)的球團礦較難滿足大型高爐冶煉的需要。
[0006]而作為還原設備的高爐，在還原生產(chǎn)時具有如下不足:(I)煤種只能選用焦煤，大大增加了生產(chǎn)成本；(2)氧化球團只能以冷裝方式投入高爐，無法利用球團焙燒后的余溫，從而增加了能耗；(3)高爐只能處理精礦，對品位較低的難選礦則無法有效處理。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種原料適應性強且能耗低的鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述系統(tǒng)的鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝。
[0009]為此，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，包括依次連接的帶式焙燒機、回轉窯及無熱源延續(xù)還原裝置；
所述無熱源延續(xù)還原裝置包括罐體，所述罐體設有物料入口、物料出口，所述罐體的上腔為延續(xù)還原區(qū)，下腔為換熱區(qū)，所述換熱區(qū)內設有換熱管，所述換熱管具有入口端和出口端，所述罐體的上腔連通有還原氣體出口。
[0010]進一步地，所述換熱管包括一級換熱管和二級換熱管，所述一級換熱管位于二級換熱管上方，且罐體內一級換熱管所在區(qū)域形成一級換熱區(qū)，二級換熱管所在區(qū)域形成二級換熱區(qū)。
[0011]一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，采用上述鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，包括如下工藝步驟:
(1)鐵礦石的干磨、造球:將鐵礦石磨礦至-200目占80%以上，得到的鐵礦粉與相當于鐵礦粉質量I~3%的粘結劑進行配料造球，得到粒度為8~16mm的球團礦；
(2)球團礦的干燥預固結及氧化焙燒:將球團礦經(jīng)帶式焙燒機進行干燥預固結和氧化焙燒，得到FeO含量在1%以下的氧化球團礦；
(3)氧化球團礦的還原:氧化球團礦與粒度為l_3mm的粒煤按照100:25~35質量比混合后熱裝到回轉窯中；控制氧化球團礦的還原溫度為1050~1150°C、時間為60~120min，使氧化球團礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，得到金屬化球團；
(4)金屬化球團磨選:將金屬化球團磨礦至粒度-200目占80%以上后進行磁選，得到鐵品位在80%以上金屬化鐵粉。
[0012]進一步地，步驟(3)結束后，將金屬化球團置入無熱源延續(xù)還原裝置內，使金屬化球團利用自身余熱進行延續(xù)還原并對球團余熱進行回收，然后進行步驟(4)。
[0013]進一步地，所述球團余熱回收的具體過程為:1050~1150°C金屬化球團進入到無熱源延續(xù)還原裝置后，在一級換熱區(qū)與通入一級換熱管的常溫空氣經(jīng)過10~15min換熱后，使一級換熱管出口端排出的空氣溫度提高到900~950°C ;在二級換熱區(qū)與通入二級換熱管的常溫空氣經(jīng)過15~20min換熱后，使二級換熱管出口端排出的空氣溫度提高到250~350°C，然后，將溫度降低到200°C以下的金屬化球團從無熱源延續(xù)還原裝置物料出口排出。
[0014] 進一步地，步驟(2)所述球團礦的干燥預固結及氧化焙燒的具體過程為:
將步驟(1)球團礦從帶式焙燒機的入口加入后，在帶式焙燒機鼓干帶采用從無熱源延
續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過2~4min的鼓風干燥后進入到抽干帶；在抽干帶采用從焙燒帶抽出的450~500°C煙氣對球團礦進行加熱，球團礦經(jīng)過6~Smin的抽風干燥后進入到預熱帶；在預熱帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置一級換熱區(qū)排出的900~950°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過5~7min預熱后進入到焙燒帶；在焙燒帶球團礦采用從回轉窯排出的950~1050°C還原廢氣、冷卻帶排出的1050~1150°C熱空氣混合燃燒后產(chǎn)生的1250~1300°C煙氣進行加熱，球團礦經(jīng)過25~35min的焙燒后進入到冷卻帶；在冷卻帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C空氣進行冷卻，球團礦經(jīng)過5~IOmin冷卻，當溫度降低到900~950°C后從帶式焙燒機中排出。
[0015]進一步地，步驟(3)中，在回轉窯還原中后期加入石灰石，石灰石的加入量為步驟
(I)鐵礦石質量的15-30%，粒度為3-5mm。石灰石主要作為還原過程的增氧劑。
[0016]進一步地，步驟(1)中，將磨礦后鐵礦石經(jīng)強磁選富集到鐵品位40%以上后與粘接劑進行配料造球。
[0017]進一步地，當原料采用赤鐵礦或褐鐵礦時，將鐵礦石與煤粉和粘結劑進行配料造球，煤粉的加入量為鐵礦石質量的1_3%。添加煤粉可使球團礦在焙燒機內先發(fā)生還原(Fe2O3 — Fe304、Fe0),然后發(fā)生氧化(Fe304、Fe0 — a -Fe2O3),如此可提高氧化焙燒后鐵氧化物顆粒直徑，使得步驟(4)磨礦時SiO2等粘貼于鐵顆粒上的雜質易于分離，從而提高金屬回收率及鐵品位。
[0018]進一步地，步驟(1)中，當原料采用磁鐵礦時，將鐵礦石與造孔劑和粘結劑進行配料造球，造孔劑的加入量為鐵礦石質量的1_2%。
[0019]進一步地，步驟(1)中，所述粘結劑選用膨潤土，所述造孔劑選用淀粉。
[0020]本發(fā)明中，通過帶式焙燒機的氧化焙燒，可使鐵礦石中部分Fe304、FeO氧化為a -Fe2O3, FeO含量降低到1%以下，并使鐵氧化物晶粒得到長大及球團礦強度得到提高。還原階段，相比于氧化球團高爐還原，回轉窯還原可選用普通煤粉作為還原劑，而高爐只能選用焦煤作還原劑，普通煤粉較焦煤具有很大的價格優(yōu)勢；另外，焙燒后的氧化球團可采用熱裝方式投入回轉窯，即在氧化球團高溫情況下進行裝入，而高爐只能采用冷裝方式，從而有效節(jié)約了加熱能源；此外，回轉窯可以處理低品位礦，而高爐只能處理品位較高的精礦；且回轉窯還原過程中產(chǎn)生的熱煙氣可以作為帶式焙燒機的加熱來源，從而進一步節(jié)省了能源。
[0021]本發(fā)明還利用無熱源延續(xù)還原裝置，使得從回轉窯排出的金屬化球團利用自身余熱能夠進行進一步的還原，從而進一步提高金屬化率，同時有效利用了金屬化球團的余熱，使系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量得到了循環(huán)，大大降低了能耗。
[0022]綜上，本發(fā)明的有益效果在于:(1)相比于傳統(tǒng)氧化球團還原工藝，本發(fā)明系統(tǒng)和工藝有效縮短了生產(chǎn)流程，大大較低了能耗，系統(tǒng)內熱量能夠得到循環(huán)利用；
(2)物料能夠實現(xiàn)熱送熱裝,進一步降低了能耗；
(3)還原用煤種可選用普通煤，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明無熱源延續(xù)還原裝置的結構示意圖；
圖中，1-帶式焙燒機，2-回轉窯，3-無熱源延續(xù)還原裝置，301-罐體，302-物料入口，303-物料出口，304-延續(xù)還原區(qū)，305- —級換熱區(qū)，306- 二級換熱區(qū)，307- —級換熱管，308- 二級換熱管，309-還原氣體出口。
【具體實施方式】
[0024]實施例物料的選擇:
本發(fā)明實施例工藝原料選擇有代表性的低品位難選鐵礦石，具體選擇鐵品位為31~35%、SiO2含量為25~48%的鐵礦石；配料造球時所配煤粉選擇固定碳含量為45~74%、粒度為-200目占80%以上的煤種；還原焙燒回轉窯用煤選擇固定碳含量為74%以上、粒度為I~3mm的煤種；還原反應增氧所用的石灰石粒度為3~5mm。
[0025]實施例1
如圖1和2所示，一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，包括依次連接的帶式焙燒機1、回轉窯2及無熱源延續(xù)還原裝置3 ；
無熱源延續(xù)還原裝置3包括罐體301，罐體301設有物料入口 302、物料出口 303，罐體的上腔為延續(xù)還原區(qū)304，下腔為換熱區(qū)，所述換熱區(qū)中設有換熱管，所述換熱管具有入口端和出口端，罐體301的上腔連通有還原氣體出口 309 ;所述換熱管包括一級換熱管307和二級換熱管308，一級換熱管307位于二級換熱管308上方，且罐體301內一級換熱管307所在區(qū)域形成一級換熱區(qū)305，二級換熱管308所在區(qū)域形成二級換熱區(qū)306，且二級換熱管308的管面積大于一級換熱管307。
[0026]實施例2
一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，采用實施例1鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，包括如下工藝步驟:
(1)鐵礦石的干磨、造球:鐵礦石采用赤鐵礦，將鐵礦石磨礦至-200目占80%以上，磨礦后鐵礦石強磁選富集到鐵品位40%以上后與煤粉、膨潤土按100:1:2進行配料造球，得到粒度為8~16mm的球團礦；
(2)球團礦的干燥預固結及氧化焙燒:將球團礦經(jīng)帶式焙燒機進行干燥預固結和氧化焙燒，得到FeO含量在1%以下的氧化球團礦；具體過程為:
將步驟(1)球團礦從帶式焙燒機的入口加入后，在帶式焙燒機鼓干帶采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過2min的鼓風干燥后進入到抽干帶；在抽干帶采用從焙燒帶抽出的450~500°C煙氣對球團礦進行加熱，球團礦經(jīng)過6min的抽風干燥后進入到預熱帶；在預熱帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置一級換熱區(qū)排出的900~950°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過6min預熱后進入到焙燒帶；在焙燒帶球團礦采用從回轉窯排出的950~1050°C還原廢氣、冷卻帶排出的1050~1150°C熱空氣混合燃燒后產(chǎn)生的1250~1300°C煙氣進行加熱，球團礦經(jīng)過30min的焙燒后進入到冷卻帶；在冷卻帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C空氣進行冷卻，球團礦經(jīng)過IOmin冷卻，當溫度降低到900~950°C后從帶式焙燒機中排出；
(3)氧化球團礦的還原:氧化球團礦與粒度為l_3mm的粒煤按照100:30質量比混合后熱裝到回轉窯中；控制氧化球團礦的還原溫度為1050~1100°C、時間為120min，回轉窯還原中后期加入石灰石，石灰石的加入量為步驟(1)鐵礦石質量的15% ;使氧化球團礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，得到金屬化球團；
(4)將金屬化球團通過物料入口置入無熱源延續(xù)還原裝置內，使金屬化球團在延續(xù)還原區(qū)內利用自身余熱進行延續(xù)還原并在換熱區(qū)內對球團余熱進行回收，所述余熱回收的具體過程為:1050~1100°C金屬化球團進入到無熱源延續(xù)還原裝置后，在一級換熱區(qū)與通入一級換熱管的常溫空氣經(jīng)過10~15min換熱后，使一級換熱管出口端排出的空氣溫度提高到900~950°C ;在二級換熱區(qū)與通入二級換熱管的常溫空氣經(jīng)過15~20min換熱后，使二級換熱管出口端排出的空氣溫度提高到250~350°C，然后，將溫度降低到200°C以下的金屬化球團從無熱源延續(xù)還原裝置物料出口排出；
(5)金屬化球團磨選:將金屬化球團磨礦至粒度-200目占80%以上后進行磁選，得到金屬化鐵粉。
[0027]經(jīng)測定，產(chǎn)品金屬化鐵粉的鐵品位為90%。
[0028]實施例3
一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，采用實施例1鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，包括如下工藝步驟:
(1)鐵礦石的干磨、造球:鐵礦石采用褐鐵礦，將鐵礦石磨礦至-200目占80%以上，磨礦后鐵礦石強磁選富集到鐵品位40%以上后與煤粉、膨潤土按100:2:3進行配料造球，得到粒度為8~16mm的球團礦；
(2)球團礦的干燥預固結及氧化焙燒:將球團礦經(jīng)帶式焙燒機進行干燥預固結和氧化焙燒，得到FeO含量在1%以下的氧化球團礦；具體過程為:
將步驟(1)球團礦從帶式焙燒機的入口加入后，在帶式焙燒機鼓干帶采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過3min的鼓風干燥后進入到抽干帶；在抽干帶采用從焙燒帶抽出的450~500°C煙氣對球團礦進行加熱，球團礦經(jīng)過Smin的抽風干燥后進入到預熱帶；在預熱帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置一級換熱區(qū)排出的900~950°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過5min預熱后進入到焙燒帶；在焙燒帶球團礦采用從回轉窯排出的950~1050°C還原廢氣、冷卻帶排出的1050~1150°C熱空氣混合燃燒后產(chǎn)生的1250~1300°C煙氣進行加熱，球團礦經(jīng)過25min的焙燒后進入到冷卻帶；在冷卻帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C空氣進行冷卻，球團礦經(jīng)過8min冷卻，當溫度降低到900~950°C后從帶式焙燒機中排出；
(3)氧化球團礦的還原:氧化球團礦與粒度為l_3mm的粒煤按照100:25質量比混合后熱裝到回轉窯中；控制氧化球團礦的還原溫度為1080~1130°C、時間為90min，回轉窯還原中后期加入石灰石，石灰石的加入量為步驟(1)鐵礦石質量的20% ;使氧化球團礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，得到金屬化球團；
(4)將金屬化球團置入無熱源延續(xù)還原裝置內，使金屬化球團利用自身余熱進行延續(xù)還原并對球團余熱進行回收，所述余熱回收的具體過程同實施例2 ；
(5)金屬化球團磨選:同實施例2。
[0029]經(jīng)測定，產(chǎn)品金屬化鐵粉的鐵品位為93.5%。
[0030]實施例4
一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，采用實施例1鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，包括如下工藝步驟:
(1)鐵礦石的干磨、造球:鐵礦石采用磁鐵礦，將鐵礦石磨礦至-200目占80%以上，磨礦后鐵礦石強磁選富集到鐵品位40%以上后與淀粉、膨潤土按100:2:2進行配料造球，得到粒度為8~16mm的球團礦；
(2)球團礦的干燥預固結及氧化焙燒:將球團礦經(jīng)帶式焙燒機進行干燥預固結和氧化焙燒，得到FeO含量在1%以下的氧化球團礦；具體過程為:
將步驟(1)球團礦從帶式焙燒機的入口加入后，在帶式焙燒機鼓干帶采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過4min的鼓風干燥后進入到抽干帶；在抽干帶采用從焙燒帶抽出的450~500°C煙氣對球團礦進行加熱，球團礦經(jīng)過7min的抽風干燥后進入到預熱帶；在預熱帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置一級換熱區(qū)排出的900~950°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過7min預熱后進入到焙燒帶；在焙燒帶球團礦采用從回轉窯排出的950~1050°C還原廢氣、冷卻帶排出的1050~1150°C熱空氣混合燃燒后產(chǎn)生的1250~1300°C煙氣進行加熱，球團礦經(jīng)過35min的焙燒后進入到冷卻帶；在冷卻帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C空氣進行冷卻，球團礦經(jīng)過5min冷卻，當溫度降低到900~950°C后從帶式焙燒機中排出；
(3)氧化球團礦的還原:氧化球團礦與粒度為l_3mm的粒煤按照100:35質量比混合后熱裝到回轉窯中；控制氧化球團礦的還原溫度為1100~1150°C、時間為60min，回轉窯還原中后期加入石灰石，石灰石的加入量為步驟(1)鐵礦石質量的30% ;使氧化球團礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，得到金屬化球團；
(4)將金屬化球團置入無熱源延續(xù)還原裝置內，使金屬化球團利用自身余熱進行延續(xù)還原并對球團余熱進行回收，所述余熱回收的具體過程同實施例2 ；
(5)金屬化球團磨選:同實施例2。
[0031]經(jīng)測定，產(chǎn)品金屬化鐵粉的鐵品位為85.5%。
[0032]實施例5
一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，采用實施例1鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，包括如下工藝步驟:
(I)鐵礦石的干磨、造球:鐵礦石采用赤鐵礦和褐鐵礦，將鐵礦石磨礦至-200目占80%以上，磨礦后鐵礦石強磁選富集到鐵品位40%以上后與煤粉、膨潤土按100:2:3進行配料造球，得到粒度為8~16mm的球團礦；其余步驟同實施例3。[0033] 經(jīng)測定，產(chǎn)品金屬化鐵粉的鐵品位為92.5%。
【權利要求】
1.一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的帶式焙燒機、回轉窯及無熱源延續(xù)還原裝置； 所述無熱源延續(xù)還原裝置包括罐體，所述罐體設有物料入口、物料出口，所述罐體的上腔為延續(xù)還原區(qū)，下腔為換熱區(qū)，所述換熱區(qū)內設有換熱管，所述換熱管具有入口端和出口端，所述罐體的上腔連通有還原氣體出口。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管包括一級換熱管和二級換熱管，所述一級換熱管位于二級換熱管上方，且罐體內一級換熱管所在區(qū)域形成一級換熱區(qū)，二級換熱管所在區(qū)域形成二級換熱區(qū)。
3.一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，采用權利要求1所述鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉系統(tǒng)，其特征在于，包括如下工藝步驟: (1)鐵礦石的干磨、造球:將鐵礦石磨礦至-200目占80%以上，得到的鐵礦粉與相當于鐵礦粉質量I~3%的粘結劑進行配料造球，得到粒度為8~16mm的球團礦； (2)球團礦的干燥預固結及氧化焙燒:將球團礦經(jīng)帶式焙燒機進行干燥預固結和氧化焙燒，得到FeO含量在1%以下的氧化球團礦； (3)氧化球團礦的還原:氧化球團礦與粒度為l_3mm的粒煤按照100:25~35質量比混合后熱裝到回轉窯中；控制氧化球團礦的還原溫度為1050~1150°C、時間為60~120min，使氧化球團礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，得到金屬化球團； (4)金屬化球團磨選:將金屬化球團磨礦至粒度-200目占80%以上后進行磁選，得到鐵品位在72%以上金屬化鐵粉。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，其特征在于，步驟(3)結束后，將金屬化球團置入無熱源延續(xù)還原裝置內，使金屬化球團利用自身余熱進行延續(xù)還原并對球團余熱進行回收，然后進行步驟(4)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，其特征在于，球團余熱回收的具體過程為:1050~1150°C金屬化球團進入到無熱源延續(xù)還原裝置后，在一級換熱區(qū)與通入一級換熱管的常溫空氣經(jīng)過10~15min換熱后，使一級換熱管出口端排出的空氣溫度提高到900~950°C ;在二級換熱區(qū)與通入二級換熱管的常溫空氣經(jīng)過15~20min換熱后，使二級換熱管出口端排出的空氣溫度提高到250~350°C，然后，將溫度降低到200°C以下的金屬化球團從無熱源延續(xù)還原裝置物料出口排出。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，其特征在于，步驟(2)所述球團礦的干燥預固結及氧化焙燒的具體過程為: 將步驟(1)球團礦從帶式焙燒機的入口加入后，在帶式焙燒機鼓干帶采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過2~4min的鼓風干燥后進入到抽干帶；在抽干帶采用從焙燒帶抽出的450~500°C煙氣對球團礦進行加熱，球團礦經(jīng)過6~Smin的抽風干燥后進入到預熱帶；在預熱帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置一級換熱區(qū)排出的900~950°C熱空氣進行加熱，球團礦經(jīng)過5~7min預熱后進入到焙燒帶；在焙燒帶球團礦采用從回轉窯排出的950~1050°C還原廢氣、冷卻帶排出的1050~1150°C熱空氣混合燃燒后產(chǎn)生的1250~1300°C煙氣進行加熱，球團礦經(jīng)過25~35min的焙燒后進入到冷卻帶；在冷卻帶球團礦采用從無熱源延續(xù)還原裝置的二級換熱區(qū)排出的250~350°C空氣進行冷卻，球團礦經(jīng)過5~IOmin冷卻，當溫度降低到900~950°C后從帶式焙燒機中排出。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，其特征在于，步驟(3)中，在回轉窯還原中后期加入石灰石，石灰石的加入量為步驟(1)鐵礦石質量的15-30%,粒度為3_5mm。
8.根據(jù)權利要求3所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，其特征在于，步驟(1)中，將磨礦后鐵礦石經(jīng)強磁選富集到鐵品位40%以上后與粘接劑進行配料造球。
9.根據(jù)權利要求3所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，其特征在于，步驟(1)中，當原料采用赤鐵礦或褐鐵礦時，將鐵礦石與煤粉和粘結劑進行配料造球，煤粉的加入量為鐵礦石質量的1_3%。
10.根據(jù)權利要求3所述的一種鐵礦石帶式焙燒機-回轉窯直接還原生產(chǎn)鐵粉工藝，其特征在于，步驟(1)中，當原料采用磁鐵礦時，將鐵礦石與造孔劑和粘結劑進行配料造球，造孔劑的加入量為鐵礦 石質量的1-2%。
【文檔編號】C21B11/06GK103993163SQ201410248774
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】王明華, 權芳民, 展仁禮, 高澤賓, 雷鵬飛, 王欣, 馬勝軍, 付濤, 王建平, 白江虎 申請人:甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司