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。
转底炉熔融还原炼铁存在的主要问题仍在于转底炉薄层炉料操作导致整个工艺的生产率低。目前为止大的转底炉单炉产量是动力钢公司的年产60 万t 金属化球团,这样的产量不足以进入钢铁生产主流程。目前转底炉熔融还原炼铁主要应用于:(a)为电炉短流程提供热装铁水;(b)钢铁厂粉尘回收利用;(c)特殊矿综合利用。如何解决厚料层的还原是实现提高生产规模的关键,我们正在致力于这方面的实验研究。
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。
转底炉主要是公司废物利用环保项目,采用日本新日铁公司技术。在耐火材料砌体结构方面采取三项措施。一是炉墙采用分片方式,耐火材料结构为多面体结构;二是炉底内外侧采用锚固锁扣结构;三是膨胀缝结构复杂。总之,该工程的设计起点高,采用标准高,结构复杂,施工难度大。转底炉炉膛长时间受到高温、高侵蚀炉气的冲刷和温度变化的热应力作用以及炉渣的侵蚀,工作条件十分恶劣,因此转底炉耐火材料砌筑质量也直接关系到使用寿命。其施工难点主要有以下几点:(1)耐火材料品种繁多,830吨材料,品种50多种,规格型号百余种;(2)各处尺寸复杂,相互制约,模具制作困难;(3)膨胀缝尺寸复杂,在砌筑施工技术上提出了更高的要求。
版权所有©2024 天助网