在铁矿石还原中产生的粉尘的利用方法技术

在用还原气体还原铁矿石中产生的、并在一清洗器中以沉积物的形式沉积出的粉尘的利用方法，其特征为：沉积物脱水并作为水泥生产原料使用。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一在用还原气体还原铁矿石时产生的、并在清洗器中以沉积物形式沉积出的粉尘的利用方法。在一个这类方法中，例如由AT-B-376.241已知的，在固体物质分离后的还原气体以及从直接还原返出来的炉顶气体，在旋涡除尘器中经受气体洗涤。为了有益地利用在洗涤中沉积出的沉积物，给沉积物掺入由氧化铁粉尘、硬质沥青、地沥青或地沥青褐煤构成的粘合剂，热压成团，并送进熔化气化区，这里氧化铁粉尘来源于高炉煤气洗涤设备。在固体物质分离中产生的固体物质-主要是煤屑-几乎全部送回到熔化气化区的下部，煤屑的一小部分同掺合进粘合剂的沉积物混合，并和它共同压制成团。然而，这里的缺点是由于在熔化气化器中提高了的氧化铁加入量，需做还原功，以使氧化铁还原，由此耗费熔化过程需要的能量，并干扰在熔化气化区进行的过程。另外，上述的热压成团，从投资费用和生产费用来看，是一种昂贵的解决方法。从DE-A-4123626已知烧结冶金剩余材料，确切地说是借助于粘合剂、选渣剂和还原剂烧结，并将烧结块导入熔化机组的上部炉料区。此时烧结块的预热和干燥在熔化机组的这一炉料区发生。炉料按对流原则通过熔化机组，这里，炉料首先到达设置在熔化机组内部的还原区，并接着在这熔化机组的下部区域熔化。这一已知方法是很耗能的，因为废料或者剩余材料需在熔化机组中干燥和烧结，因此对在熔化机组中发生的过程起坏影响。这里由于加入氧化铁(如氧化铁皮)，在熔化气化器中也须做还原功，为此需要另外的大量的能量耗费。另外，建议使用像亚硫酸盐废液作为粘合剂，然而这导致过程中不希望的增硫。本专利技术以避免这些缺点为目的，以及提出的任务是在不妨碍还原过程进行的情况下、有益地利用在铁矿石还原中产生的沉积物，并且附加的能量消耗要尽可能地低。另外，即使在沉积物中有重金属化合物时，也应能有益地利用。然而此时能避免堆放，到目前为止这种堆放在利用这种沉积物生产铁水时，为防止这些重金属化合物含量波动所必须的。这一任务按本专利技术将通过将沉积物脱水，并用作水泥生产原料来解决。由EP-A-0124038已知从主要是有机或无机成分的工业沉积物生产水泥材料。在这里成份没有详细确定的沉积物(包括地方性的污水)同粉状水泥材料混合，接着成粒或造球。考虑到以后用于水泥工业中才添加对水泥成分很重要的水泥组分。也就是说进行一种由看来适于作为水泥组分的材料与各种用作水泥代用品或添加剂的沉积物的混合，其目的是获得适合水泥工业的熟料。后者接着在添加碳酸钙的情况下成粒。与此相比，通过本专利技术使生产过程大大简化，因为根据本专利技术用于生产水泥的沉积物已含有水泥材料的四个基本组分，即氧化铁、氧化硅、氧化铝、氧化钙，而不需要特别的添加。如果沉积物在进一步加工之前脱水到剩余含水量为25％-50％，更好是35％-40％，是有特别好处的。这样一来，沉积物为进一步加工更容易处理。本专利技术的一个优先的实施形式的特征为·沉积物先被脱水到一个剩余含水量，·接着沉积物成粒，·这样形成的粒状体作为水泥生产的原料使用。这里，在脱水后往沉积物中作为粘结剂添加生石灰、以及需要时添加煤粉、并在此后成粒是有利的。这里主要是沉积物在进一步处理前脱水到含有25-50％、更好是35-40％的剩余水分。由此，具有此剩余含水量的沉积物可以直接交给混合成粒机。剩余含水量的最佳范围使得生石灰就量来说有较低的消耗量。如果没有这种脱水，要想达到足够的颗粒强度，就需要大得多的生石灰消耗量。按本专利技术的这个方法特别适宜于加工在借助于通过煤气发生炉法产生的还原气体来还原铁矿石时产生的沉积物。在制备用于煤气化的煤炭时产生煤炭过滤粉，后者然后可与粘合剂生石炭一起添加到沉积物中，因此添加煤粉不是引起附加费用，而是相反，可以使得比其它利用方法成本更低地利用煤粉。在这个意义上，按本专利技术的方法特别适合于利用例如按AT-B-376.241和AT-B-370.134的方法产生的沉积物，在这些方法中规定了煤炭气化。按本专利技术把粒状体研磨成用于水泥生产的粗粉、干燥，并接着烧制是适宜的。这里有利的是将粒状体同水泥生产需要的矿物原料，如石灰石、粘土等混合，并将这样形成的熟料研磨、干燥、并接着烧制。往脱水的沉积物中掺入数量达脱水沉积物的30％、最好是达25％的煤粉是适宜的。上述含量的煤粉对粒状体的强度起好的影响。这里使用来自煤炭干燥设备的除尘装置的煤粉特别有利，这是由于环境保护和避免煤粉的运输费用和堆放费用。煤炭干燥设备是与已有的生产铁水或生铁和(或)钢的原料的方案集成一体的。另外，往脱水沉积物中加入煤粉有这样的优点，即然后在混合造粒机中形成的粒状物具有相当高的碳含量，其中煤粉在燃烧时提供重要的能量份额。按照一个优先的实施方案，沉积物在脱水后带着剩余水分作为水泥生产原料使用，并且同用于水泥生产的粗粉混合。当按本专利技术使用的沉积物仅占用于水泥生产的粗粉的很小百分比时，这一方案特别有意义。这时不需要对沉积物特殊干燥，因为通过混合尚有例如数量级为35-40％的剩余水分的沉积物，用于水泥生产的全部原料的水分只是略有升高。对高温气候的国家来说可能有优点的是，如果沉积物脱水到一剩余含水量后堆放，或者直接泵到堆放场上，在那里经受自然干燥，接着就这样，即不加添加物，作为水泥生产原料使用。这时最好从堆上取下当时最上面的、至少是基本上干燥的层，并作为水泥生产的原料使用。这时从堆放的沉积物渗出的水被收集并导回。堆放的料的当时最上面的干燥层可借助于挖土机等取下。干燥层主要成块状，所以在继续运输和进一步加工时容易处理。脱水的沉积物与用于水泥生产的粗粉共同研磨、干燥和接着烧制是适宜的。这里如果脱水的沉积物同水泥生产需要的矿物原料，如石灰石、粘土等混合，并将这样形成的熟料研磨、干燥，并接着烧制是有利的。一种优先的实施方案的特征是在一个生产铁水的方法中，其中铁矿石在直接还原区中还原成海绵铁，海绵铁在熔化气化区中通过加入含碳材料并在含碳材料气化成还原气体和形成渣的情况下熔化，以及，还原气体导入直接还原区，在那里起反应并作为炉顶气体排出，按此方法，还原气体和(或)炉顶气体经受清洗，在清洗中沉淀出的沉积物，必要时在成粒之后，作为水泥生产的原料使用。然而，按本专利技术的方法当然也可以在这种情况下使用，即，还原气体不是通过煤炭气化形成，而是例如由天然气产生。本专利技术还涉及一种用于按本专利技术要加工的沉积物的成粒的方法。在现今已知的成粒方法中，例如在非连续成粒机中或在造球机中以高的设备及商业费用达到造球。由实践已知，常常由于经济原因而放弃借助于这种系统的再利用，因为堆放是成本更低的。因为要利用的沉积物和粉尘在用还原气体还原铁矿石中连续地大量产生，所以在利用沉积物及粉尘中经济观点有很重要的意义。DE-A-3244123已公开了一个用于从沉积物、石灰和细灰尘中生产粒状体的装置，在其中这些组分在一搅拌器中混合和成粒。这里所涉及的是一种单级非连续法。DE-A-2943558也公开了一单级成粒装置，这里沉积物先经脱水，接着在一个混合成粒机中在加入干燥的粒状体、粉尘和细灰尘的情况下混合和成粒，并通过一干燥器排出。因此，本专利技术进一步的任务是建立前言述及的那种沉积物的成粒方法、以及实施该方法的设备，该设备使得即使对大量产生的沉积物也能以很小的设备费用和能量耗费来处理，即造球，尽管如此，所生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特·格林巴赫尔，冈特·施赖，弗朗茨·泽特尔，斯特凡·泽特尔，
申请(专利权)人：钢铁联合企业阿尔帕工业设备制造公司，
类型：发明
国别省市：