一种循环加热的还原铁窑炉及还原铁的方法技术

本发明专利技术是一种还原铁的还原窑炉装备和方法，还原窑炉为环型结构，还原窑炉的烧嘴是均匀分布在窑炉两侧，燃烧加温时，可根据还原物料的还原时间，逐对点燃烧嘴，还原窑炉上方，装有行车，在料盘下，有多条还原窑炉内支烟道和支撑座，使燃烧室的高温烟气从料盘下通过，流量由窑炉调整阀门控制，烟气最后汇总到支烟道，由烟囱排入大气中。将被还原物料与还原剂按比例混合，通过布料机布入窑车的料池中，同时也将覆盖剂平铺到被还原物料上方，将窑车推入窑炉还原，从而得到还原铁产品，经简单的湿式磨选，获得高品位、高回收率的金属铁产品。

Cyclic heating reduction iron furnace and method for reducing iron

The present invention is a method of reducing furnace equipment and iron reduction, reduction furnace for the annular structure, the reduction furnace burner is uniformly distributed in the furnace on both sides, combustion during heating, according to the reduction time and reducing materials, by igniting the burners, the reduction furnace is equipped with driving in the tray, there are a number of reduction the kiln branch flue and a supporting seat, high temperature flue gas in the combustion chamber from the tray by flow by adjusting the valve control, furnace flue gas, finally aggregated to the branch flue is discharged to the atmosphere. The reduction of material and reducing agent are mixed according to the proportion, the material pool of cloth cloth into the kiln car, will also be reduced to the tile covering agent material above, will push kiln kiln car reduction, resulting in reduction of iron products, through a simple wet grinding, high grade, high back iron products yield.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直接还原铁
，具体涉及一种循环加热的还原铁窑炉及还原铁的方法。
技术介绍
我国是一个钢铁大国，非焦煤储量又丰富的国家，还原铁产品每年虽然有2000万吨的缺口，但还原铁产量占世界产量不足1%，因此国家出台相关政策，鼓励发展直接还原铁和非焦炼铁工艺技术开发与应用。所以，提高还原铁的产量和质量以及开发我国大量的低贫呆矿及含铁废料使其资源是一件化迫在眉睫的事业。我国还原铁工艺主要有，煤基隧道窑罐式法和煤基回转窑法，传统的煤基隧道窑罐式法生产直接还原铁（海绵铁），必须采用昂贵的耐火罐（吨还原铁消耗耐火罐一般在230-280元/吨），而且只能采用TFe≥66%的高品位铁矿粉，无法利用低品位矿石及含铁废料直接还原分离出高品位的还原铁产品，工艺落后造成能耗高、还原时间长，劳动力消耗高、产品质量差等原因，造成生产运行成本高、销路不畅等实际问题。回转窑法工艺技术逐渐成熟、运行成本较低，正在逐渐推广，但对还原煤有着严格的要求。上述的二种还原铁方法，每条生产线投资均在几千万到几个亿的投资，限制了投资者进军还原铁行业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有还原窑炉还原技术和产能的不足，及被还原的铁原料品位较低，提供一种循环加热的还原铁窑炉及还原铁的方法。采用了一种单条还原窑炉年可还原处理0.5～30万吨原矿，产能弹性大、投资相对较低的圆型、循环加热、宽端面还原铁窑炉装备和还原方法。本专利技术的还原铁的窑炉装备，窑体包括烟囱（1）、支烟道（2）、煤气供应主管道（3）、烧嘴（4）、支烟道阀门（5）、还原物料布料区（6）、行车（7）、道轨（8）、还原后物料卸料区（9）、覆盖物（10）、窑顶活动盖板（11）、燃烧室（12）、料池中的还原物料（13）、料盘（14）、支撑座（15）、窑墙（16）、窑炉地基（17）、盖板挂环（18）、助燃风总管（19）、还原窑炉内支烟道（20）、窑炉调整阀门（21）。所述的覆盖物（10）可为煤粉、黄土或者其它粉状材料；料盘（14）采用含量85%的碳化硅材料。本专利技术的直接还原铁的方法，按如下步骤进行：1.原料加工：将铁矿粉打磨成160～200目的细度，配加0.5～1.0%的粘结剂，喷洒8～10%水后进行混碾，采用造球盘，造成直径为Φ6～20mm球团或压制成18×20×23mm的球团与还原剂按质量比为（4:1～5：1）均匀混合，并将混合物料装入窑车的料盘（14）中。所述的还原剂为0～8mm煤粉，其化学成分按质量百分比为固定碳为62～68%、灰份为12～20%、挥发份5～15%、水份为3～8%、S为0.3～1.0%，余量为杂质；所述的粘结剂为市场购买的普通腐植酸钠或淀粉等有机粘结剂。2.料盘（14）下平铺5～10mm的还原剂煤粉，再布上120～160mm的球团与还原剂混合物，上面布有一层8～15mm后的废煤粉，物料是通过布料机布入的。3.料盘（14）的还原物料上部布有一层8～15mm后的废煤粉，称为覆盖剂。所述覆盖剂其化学成分按质量百分比为：固定碳35～45%，挥发份2.5～6.5%，灰分50～55%，水份3.0～5.0%，碱度R为0.18～0.22，粒度为0～3mm；4.还原窑炉的烧嘴（4）是均匀分布在窑炉两侧，燃烧加温时，可根据还原物料的还原时间，逐对点燃烧嘴（4），并打开或关闭支烟道阀门（5），这样还原窑炉的高温区就会逐渐沿着环形方向运动。5.还原物料布料区（6）和还原后物料卸料区（9）自然也随着做环形方向运动。因此，还原窑炉上方，装有行车（7），可将窑顶活动盖板（11），逐个由料卸料区（9）采用钢丝绳吊挂盖板挂环（18），吊运至布好料的布料区（6），并采用覆盖物（10）进行封闭缝隙，形成封闭较严的覆盖层。6.燃烧室（12）在1100℃～1450℃下，会使覆盖剂呈熔融状态，起到将热量传导和辐射到料池中还原物料中，使其达到快速还原的目的，同时也使料池中还原物料（及使料池呈正压状态，起到隔绝燃烧室的氧气进入料池，防止还原物料二次氧化。7.为了料盘（14）中物料受热快、受热温度高，在料盘（14）下，设计成多条还原窑炉内支烟道（20）和支撑座（15），使燃烧室（12）的高温烟气从料盘（14）下通过，流量由窑炉调整阀门（21）控制，烟气最后汇总到支烟道（2），由烟囱（1）排入大气中。如此设计，不但可以使宽端面还原的窑炉，料盘（14）上面温度达到1100～1450℃；而且下面受热温度达到1050℃～1100℃以上，使料池中的还原物料还原均匀、彻底并大大加快了还原速度，同时，使高温烟气的余热得到回收再利于。8.料盘（14）中被还原物料在覆盖剂形成的密封液态盖的保护下，在1100℃～1450℃还原温度、充分的还原气氛、经过3～10小时的还原时间，完成了还原铁还原过程，物料在冷却时，由于使料盘（14）中仍然有CO挥发，形成正压，加上料盘（14）上面有硬盖保护，防止了空气进入料盘中，使产品不容易再氧化。9.由于本还原窑炉为环型结构，窑炉其直径可大可小，窑炉断面也可大可小，从而使产能弹性较大。窑炉料盘为固定，只是调运窑顶的盖板，所以装备投资相对较低。由于还原容器为一个整体的料盘，所以，本窑炉可以还原球团、压砖、也可以还原海绵铁板等多种形状的产品。本专利技术的优点是：它除了能将高品位铁矿粉还原成高品位还原铁外，还能对低品位的难选矿、复合矿、含铁废料等一切含铁物料，还原冶选出高品位的还原铁产品的一种投资低、循环加热、规模弹性大的还原窑炉装备和还原铁的方法。附图说明图1为本专利技术的还原铁窑炉装备的整体结构俯视示意图。图2为本专利技术的还原铁窑炉装备A-B断面剖面示意图。图3为本专利技术的还原铁窑炉装备料盘下俯视示意图。图中包括：烟囱（1）、支烟道（2）、煤气供应主管道（3）、烧嘴（4）、支烟道阀门（5）、还原物料布料区（6），行车（7）、道轨（8）、还原后物料卸料区（9）、覆盖物（10）、窑顶活动盖板（11）、燃烧室（12）、料池中的还原物料（13）、料盘（14）、支撑座（15）、窑墙（16）、窑炉地基（17），盖板挂环（18）、助燃风总管（19）、还原窑炉内支烟道（20）、窑炉调整阀门（21）。具体实施方式实施例1采用上述直接还原铁窑炉装备直接还原铁，按如下步骤进行：（1）将TFe=42.4%的湖南石门县鲕状赤铁矿，采用渣铁分离还原冶选工艺配方（专利技术）进行配料，造球粒度￠8～￠16mm，湿球表面棍覆0～20目无烟煤粉10%，无烟煤粉其化学成分按质量百分比为固定碳为67.42%、灰份为19.98%、挥发份8.69%、水份为5.0%、S为0.47%。（2）用不锈钢板做成200×120×60mm的匣钵，匣钵下面平铺厚度为8～10mm无烟煤粉，装入上述覆过煤粉的球团，覆盖8mm的废粉煤，放置马弗炉还原。（3）马弗炉经过2笑啥，温度升至1230℃，恒温3小时，断电，当温度降低到650℃，取出被还原物，将金属化球团采用湿式磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环加热的还原铁窑炉，包括烟囱（1）、支烟道（2）、煤气供应主管道（3）、烧嘴（4）、支烟道阀门（5）、还原物料布料区（6），行车（7）、道轨（8）、还原后物料卸料区（9）、覆盖物（10）、窑顶活动盖板（11）、燃烧室（12）、料池中的还原物料（13）、料盘（14）、支撑座（15）、窑墙（16）、窑炉地基（17），盖板挂环（18）、助燃风总管（19）、还原窑炉内支烟道（20）、窑炉调整阀门（21），其特征在于：还原窑炉为环型结构，还原窑炉的烧嘴（4）是均匀分布在窑炉两侧，燃烧加温时，可根据还原物料的还原时间，逐对点燃烧嘴（4），并打开或关闭支烟道阀门（5），这样还原窑炉的高温区就会逐渐沿着环形方向运动，还原窑炉上方，装有行车（7），可将窑顶窑顶活动盖板（11），逐个由料卸料区（9）采用钢丝绳吊挂盖板挂环（18），吊运至布好料的布料区（6），并采用覆盖物（10）进行封闭缝隙，形成封闭较严的覆盖层，在料盘（14）下，有多条还原窑炉内支烟道（20）和支撑座（15），使燃烧室（12）的高温烟气从料盘（14）下通过，流量由窑炉调整阀门（21）控制，烟气最后汇总到支烟道（2），由烟囱（1）排入大气中。...

【技术特征摘要】
1.一种循环加热的还原铁窑炉，包括烟囱（1）、支烟道（2）、煤气供应主管道（3）、烧嘴（4）、支烟道阀门（5）、还原物料布料区（6），行车（7）、道轨（8）、还原后物料卸料区（9）、覆盖物（10）、窑顶活动盖板（11）、燃烧室（12）、料池中的还原物料（13）、料盘（14）、支撑座（15）、窑墙（16）、窑炉地基（17），盖板挂环（18）、助燃风总管（19）、还原窑炉内支烟道（20）、窑炉调整阀门（21），其特征在于：还原窑炉为环型结构，还原窑炉的烧嘴（4）是均匀分布在窑炉两侧，燃烧加温时，可根据还原物料的还原时间，逐对点燃烧嘴（4），并打开或关闭支烟道阀门（5），这样还原窑炉的高温区就会逐渐沿着环形方向运动，还原窑炉上方，装有行车（7），可将窑顶窑顶活动盖板（11），逐个由料卸料区（9）采用钢丝绳吊挂盖板挂环（18），吊运至布好料的布料区（6），并采用覆盖物（10）进行封闭缝隙，形成封闭较严的覆盖层，在料盘（14）下，有多条还原窑炉内支烟道（20）和支撑座（15），使燃烧室（12）的高温烟气从料盘（14）下通过，流量由窑炉调整阀门（21）控制，烟气最后汇总到支烟道（2），由烟囱（1）排入大气中。
2.根据权利要求1所述的一种循环加热的还原铁窑炉，其特征在于：料盘（14）采用含量85%的碳化硅材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种循环加热的还原铁窑炉，其特征在于：窑炉料盘为固定的，上面有可以调运的硬盖板。
4.如权利要求1所述的循环加热的还原铁窑炉还原铁的方法，其特征在于：按如下步骤进行：
1）原料加工：
将铁矿粉打磨成160～200目的细度，配加0.5～1.0%的粘结剂，喷洒8～10%水后进行混碾，采用造球盘，造成直径为Φ6～20mm球团或压制成18×20×23mm的球团与还原剂按质量比为4:1～5：1均匀混合，并将混合物料装入窑车的料盘（14）中；
2）料盘（14）下平铺5～10mm的煤粉，再铺上120～160mm的球团与还原剂混合物，上面铺有一层8～15mm后的废煤粉，物料是通过布料机布入的；
3）料盘（14）的还原物...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶立群，唐竹胜，
申请(专利权)人：辽宁博联特冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21