转底炉直接还原技术是铁矿粉(或红土镍矿、钒钛磁铁矿、***渣或冶金粉尘、除尘灰、炼钢污泥等)经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底的转底炉中,在1350 ℃ 左右炉膛温度下,在随着炉底旋转一周的过程中,铁矿被碳还原。当铁矿粉含铁品位在67%以上,采用转底炉直接还原工艺,产品为金属化球团供电炉使用;当矿粉含铁品位低于62%时,采用转底炉——熔分炉的熔融还原铁工艺,产品为铁水供炼钢使用。通常金属化率可达80%以上,金属化球团可作为高炉原料。
转底炉煤基直接还原是近30 年间发展起来的炼铁新工艺,主体设备源于轧钢用的环形加热炉,虽然初的目的只是用于处理含铁废料,但很快就有美国、德国、日本等国将其转而开发应用于铁矿石的直接还原。由于这一工艺无需燃料的制备和原料的深加工,对合理利用自然资源、保护人类环境有积极的作用,因而受到了冶金界的普遍关注。
转底炉的主要功能是处理新区烧结、高炉和转炉的含锌的粉尘,设计年处理干量为20万吨以上,其产品为DRl(Direct Reduction Iron),可作为高炉原料,转底炉产生的粉尘含锌较高,可作为锌厂的原料,炉子排出的废气经余热锅炉后可产生蒸汽,该项目可使高炉泥、转炉OG泥在厂内经济循环利用,其工艺流程为高炉泥、转炉OG泥经浓缩、脱水、烘干后与各种除尘灰和粘结剂按比例配料经润磨、造球、筛分,合格生球,再经干燥后均匀布到转底炉环形台车上,利用炉内1300℃高温还原性气氛及球团中的碳产生还原反应,在10-20 min时间内,将氧化铁大部分还原为金属化铁,同时将氧化锌大部分亦还原为锌,并被汽化,随烟气一并排出。
还原后生成的金属化球团使高温水冷螺旋从炉内排出,随即进入圆桶状的一次冷却器。桶内有氮气防止高温成品金属球团氧化。桶外有喷淋系统,以热传导方式冷却桶内球团。一次冷却后成品球团温度从1100℃降至300℃,再经筛分,合格品进成品料仓加入高炉,筛下物返回烧结。从转底炉出来的烟气先通过余热蒸汽锅炉进行余热回收,然后通过热交换器进一步降温。后再由袋式除尘器净化后外排,锌矿粉通过余热蒸汽锅炉、热交换器、袋式除尘器被回收。
转底炉主要部位施工工艺
炉顶施工
炉顶耐火材料砌体厚380mm,其结构由上往下依次为50mm厚的纤维,50mm厚的纤维毯2层,230mm厚的耐火浇注料,胀缝上方盖有耐火砖。炉顶施工时要注意锚固砖的挂设。低水泥浇注料、纤维浇注料均按照规范及耐火材料厂家提供的说明书进行施工。吊挂炉顶沿炉长和炉宽方向分段留有25mm膨胀缝,具体位置参见设计图,胀缝宽度终的施工尺寸应按耐火材料供货商给定的数值修正。必须认真铺设用于炉顶绝热的硅酸铝耐火纤维毡,纤维毡与锚固砖之间不得留有空隙。顶层纤维施工时,在锚固沟周围要留凹坑,不允许将锚固钩埋在绝热材料内。支模板时,吊挂砖与模板尽量靠近,间隙为5mm左右,但不能接触,以免脱钩,使吊挂砖失去作用。
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