2016煤基豎爐直接還原技術(shù).doc

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1、武漢科思瑞迪科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“科思瑞迪”）坐落于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)，是以武漢桂坤科技有限公司為主體，整合相關(guān)社會(huì)資源，匯集了冶金、工業(yè)爐、機(jī)電技術(shù)等各專業(yè)技術(shù)人才，集數(shù)十年研發(fā)、工程及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，組建的一家專業(yè)從事煤基豎爐直接還原技術(shù)的開發(fā)、推廣及應(yīng)用的科技公司。該公司的技術(shù)及成套核心設(shè)施已經(jīng)在中國(guó)、越南、緬甸等國(guó)的工程項(xiàng)目中得到了應(yīng)用，取得了良好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。煤基豎爐直接還原技術(shù)李森蓉李建濤（武漢科思瑞迪科技有限公司）摘要：本文對(duì)煤基豎爐直接還原技術(shù)從工藝流程、技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)特點(diǎn)等方面進(jìn)行了較為詳實(shí)的介紹和分析；該技術(shù)生產(chǎn)海綿鐵的質(zhì)量有保證，市場(chǎng)發(fā)展

2、前景可期，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。關(guān)鍵詞：煤基豎爐直接還原鐵技術(shù)特點(diǎn)產(chǎn)品質(zhì)量直接還原是指鐵礦石或含鐵氧化物在低于熔化溫度下還原成金屬產(chǎn)品的煉鐵過程；其所得的產(chǎn)品稱為直接還原鐵，簡(jiǎn)稱DRI（DirectReductionIron），也稱海綿鐵。優(yōu)質(zhì)DRI由于其成分穩(wěn)定，有害元素含量低，粒度均勻,不僅可以補(bǔ)充廢鋼資源的不足，而且還可以作為電爐煉鋼的原料以及轉(zhuǎn)爐煉鋼的冷卻劑，對(duì)保證鋼材的質(zhì)量特別是合金鋼的質(zhì)量，起著不可替代的作用，是冶煉特鋼的優(yōu)質(zhì)原料；同時(shí)，高品位DRI還可以供粉末冶金行業(yè)使用【1】。直接還原鐵生產(chǎn)方法中，主要分為氣基法和煤基法。由于我國(guó)天然氣資源缺乏，但是煤炭資

3、源豐富，煤基直接還原技術(shù)成為我國(guó)直接還原鐵生產(chǎn)的重要工藝方法【2】。煤基直接還原是指直接以廉價(jià)的非焦煤作還原劑生產(chǎn)直接還原鐵的方法。在我國(guó)煤基直接還原技術(shù)主要是回轉(zhuǎn)窯法和隧道窯法【3】，近幾年也相繼建設(shè)了多座轉(zhuǎn)底爐裝置，同時(shí)也建設(shè)了一些煤基連續(xù)式豎爐裝置。在直接還原技術(shù)日益發(fā)展、大力提倡環(huán)保節(jié)能減排的今天，一些新的更先進(jìn)的直接還原工藝及設(shè)備被迫切需要【4,5】。煤基豎爐直接還原技術(shù)是一項(xiàng)符合中國(guó)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的可大型化生產(chǎn)高品質(zhì)海綿鐵的直接還原鐵生產(chǎn)技術(shù)【6】，可廣泛用于處理高品位鐵精粉制取高純度還原鐵粉用于粉末冶金領(lǐng)域，也可用于處理普通品位的鐵精粉制取煉鋼用海綿鐵

4、，處理復(fù)合鐵礦生產(chǎn)普通鐵水及提取釩、鈦、硼等高附加值資源。1發(fā)展歷程自2006年至今，已經(jīng)成功的在中國(guó)大陸和國(guó)外設(shè)計(jì)安裝了5代爐型五條生產(chǎn)線：1）一條1000噸/年中試生產(chǎn)線；2）一條5萬噸/年和兩條10萬噸/年生產(chǎn)線：圖15萬噸/年產(chǎn)品線圖210萬噸/年產(chǎn)品線1圖310萬噸/年產(chǎn)品線24）一條1萬噸/年生產(chǎn)線：圖41萬噸/年產(chǎn)品線1工藝流程煤基豎爐直接還原技術(shù)（圖5）主要設(shè)備是以各種煤氣（如天燃?xì)?、焦?fàn)t煤氣、混合煤氣、發(fā)生爐煤氣等）為燃料，以經(jīng)過篩分的塊礦或鐵精粉等含鐵氧化物冷固結(jié)制成球團(tuán)與固體還原劑（無煙煤等）混合成爐料，由爐頂布料系統(tǒng)連續(xù)加入爐內(nèi)煤基立式反應(yīng)

5、器，燃料通過專用燃燒器在爐內(nèi)燃燒加熱，高溫?zé)煔饣厥沼糜谠剂系母稍?、預(yù)熱，爐料在封閉的立式反應(yīng)器中進(jìn)行“預(yù)熱→還原”，在反應(yīng)器內(nèi)還原區(qū)反應(yīng)15~20h左右，經(jīng)過輸料機(jī)對(duì)冷卻后的混合料進(jìn)行篩分，廢還原劑通過負(fù)壓輸送裝置收集到廢還原劑收集斗中，還原后的產(chǎn)品DRI球團(tuán)根據(jù)原料不同、用途不同可進(jìn)行不同的處理，既能夠與短流程煉鋼工藝配套，也可以與粉末冶金工藝配套。用于短流程煉鋼工藝時(shí)DRI可以軋制成壓塊或餅狀，同時(shí)如果采取保溫措施，還可以實(shí)現(xiàn)海綿鐵熱裝入煉鋼爐，實(shí)現(xiàn)低能耗生產(chǎn)。圖5煤基豎爐直接還原工藝流程1系統(tǒng)組成1.1原料系統(tǒng)含鐵原料、粘接劑、還原劑、脫硫劑按類別分別在原

6、料堆場(chǎng)儲(chǔ)存、自然晾干，按工藝對(duì)粒度的要求進(jìn)行不同程度的預(yù)處理。1.2成球系統(tǒng)采用冷固結(jié)成球技術(shù)將粉狀鐵料與粘接劑進(jìn)行充分混勻后，按照粒度的不同采用不同的成球技術(shù)成球后，進(jìn)入烘干設(shè)施烘干后送至配料倉(cāng)配料。1.3配料系統(tǒng)還原劑、脫硫劑、循環(huán)用殘煤按一定比例混勻后進(jìn)入配料倉(cāng)與塊礦或干球按工藝要求進(jìn)行配料混合后由輸送機(jī)送至還原豎爐爐頂布料倉(cāng)。1.4豎爐爐體系統(tǒng)爐料由爐頂布料設(shè)施加入爐內(nèi)后，由上至下經(jīng)過“預(yù)熱、還原、冷卻”三個(gè)階段后，排出爐外。單座煤基豎爐平面呈矩形布置，高度方向從上至下依次布置布料設(shè)備、爐體、冷卻設(shè)備、排料設(shè)備等（圖6）。圖6還原豎爐主要結(jié)構(gòu)示例表1還原爐

7、主要設(shè)計(jì)參數(shù)（10萬噸/年）名稱參數(shù)及說明還原爐外型尺寸35m×13m×35m還原爐加熱有效尺寸20m×6m×20m反應(yīng)罐材質(zhì)高溫金屬陶瓷制品反應(yīng)罐組數(shù)40～60組豎爐主要技術(shù)特點(diǎn)如下：1)采用了豎爐頂進(jìn)底出的物料運(yùn)行方式，但又不同于豎爐的加熱和冷卻方式；2)采用了隧道窯隔焰加熱的通道方式，但又不同于隧道窯的周期性生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)了煤基隔焰連續(xù)高效直接還原；3)在立式還原爐內(nèi)，爐料預(yù)熱、還原、冷卻為一體；4)一爐多孔，熱效率高，且能實(shí)現(xiàn)一爐多品種生產(chǎn)；5)通過無級(jí)調(diào)速下料機(jī)構(gòu)調(diào)整排料速度，控制還原時(shí)間，調(diào)整產(chǎn)品（DRI）質(zhì)量。1.1成品處理系統(tǒng)豎爐下部排料至輸送機(jī)，

8、輸送機(jī)末端