专利名称：一种生产金属化炼铁原料的方法
技术领域：
本发明属炼铁原料生产领域，涉及一种炼铁原料金属化工艺，两段式带式焙烧机生产供高炉和熔分炉作原料用的自熔性金属化球团矿。
背景技术：
传统的高炉原料包括块矿、烧结矿和氧化球团。其中的铁均呈氧化铁存在，在高炉中需将其还原成金属铁，从而消耗必要的焦炭作为还原剂和供应热量，由于焦煤资源的紧缺和炼焦过程的污染，如何节约焦炭即所谓降低焦比就成为炼铁生产的重大课题。降低焦比的诸多技术措施，已达到很高水平，所剩潜力无几，进一步再降低焦比越来越难，而高炉使用预还原的炉料，如同加入废铁一样，只需熔化一下就行了，自然会大幅降低焦比和提高产量。过去国外曾做此试验，曾取得很好效果，但苦于没有生产金属化炉料的经济有效工艺，而使用供电炉炼钢用的直接还原铁(DR1)又成本过高，数量也不能满足炼铁要求，只得半途而废。因此迫切需要开发经济实用的直接还原工艺，具体说就是以煤为燃料，完全不用天然气和焦炭，生产效率又比较高的铁矿预还原和金属化工艺，为高炉提供部分金属化的球团矿，作为高炉和熔分炉部分乃至全部原料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是用煤为唯一还原剂和燃料，使自还原球团金属化，为炼铁提供金属化炉料并使其大幅降低焦比和提高产量的工艺。
本发明所采用的技术方案是，首先制成由铁精矿粉或富矿粉、煤粉、熔剂和粘结剂混合制成自还原自熔性球团，经烘干后与干型煤或其他块状燃料分上下层(1)，(2)装入具有篦条(4)的两段式带式焙烧机上，形成厚度150～850mm的料层，在运行中先后由上抽入热烟气(17)预热料层，吹入助燃风(5)，风温为25～550℃。料层沿前进方向加料布料经干燥段(13)、预热段(14)、焙烧段(15)及冷却段(16)吹风冷却后(18)出料，实现加热还原和冷却的全过程，得到金属化率50～85％，而且强度高的自熔性金属化球团。
鼓风机出来的冷风经换热器利用本工艺废烟气的余热，加热至上述要求的温度，即成为助燃风(5)，经送风管路送至风箱(8)，最后通过炉篦(4)，向上鼓入料层中，进行燃烧，使料层温度达1100～1350℃。由于助燃风中的氧首先与型煤燃烧，穿过料层的烟气中以CO2为主，不致使已还原的金属铁再氧化。同时料层中还产生大量CO，在流过料层后进入上部炉膛(6)，其中CO与鼓入的热风形成二次燃烧，使炉膛温度达1300～1500℃以上，并加热上层的料使其温度提高，也相应提高金属化率。本发明的产品作为高炉和熔分炉原料，金属化率50～85％，部分烟气余热用于换热器产生热风和预热料层，其余经过余热锅炉用于发电。
实施例将68份(重量，下同)含铁65％的精矿粉，24份煤粉，5份熔剂粉以及3份粘结剂混合后压制成自还原自熔性球团。
将压制成的自还原自熔性球团加到带式焙烧机上，经布料、干燥、预热、焙烧和冷却后，获得金属化率为75％的自熔性金属化球团，全铁为75％，碱度1.2。带式焙烧机台车宽1.5m，有效长48m，有效面积72m2，小时产量40t，消耗型煤4t，余热发电能力为3000KW，年生产能力为200,000t。
图1为本发明的带式焙烧机横剖面及工艺过程图。1为自还原球团矿层，2为型煤或其他块状燃料层，3为铺底料层，4为炉篦，5为热风，6为炉膛，7为炉顶，8为风箱，9为下部密封，10为上部密封。由于炉膛及其上的料层要移动，与固定的下部风箱和上部炉膛之间需要密封，11为台车侧板，起档料作用。12为烟气出口。
图2为本发明的带式焙烧机纵剖面及工艺过程图，13为干燥段，14为预热段，15为焙烧段，16为冷却段，17为抽出烟气，18为冷却鼓风。
权利要求
1.本发明涉及一种生产金属化炼铁原料的方法，其特征在于生产工艺方式采用分段抽风与吹风的两段焙烧方法，将铁矿粉、煤粉、熔剂和粘结剂混合制成的自还原自熔性球团以及型煤分层布到两段式带式焙烧机上，经预热和焙烧后料层温度达1100～1350℃，产品为金属化率50～85％的自熔性金属化球团，作为高炉和熔分炉炼铁原料。
2.根据权利要求1所述，其特征在于自还原自熔性球团和型煤或其他块状燃料分层布到带式焙烧机上，形成厚度为150～850mm的料层，在运行中先后由上部抽入热烟气和由下部鼓入温度为25～550℃的助燃风，使料层温度达到1100～1350℃，炉膛温度达到1300～1350℃，实现金属化和保证强度。
3.根据权利要求1所述的自还原球团，其特征在于配料中加入熔剂，生产出自熔性金属化球团。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于焙烧产生的烟气余热，除了一部分利用来预热料层和鼓风外，剩余部分可采用余热锅炉发电。
全文摘要
一种涉及金属化炼铁原料的生产方法，生产供高炉和熔分炉作原料的自熔性金属化球团。其特征在于以铁矿粉、煤粉、熔剂和粘结剂混合制成自还原球团为原料，以型煤或其他块状燃料为燃料的自熔性金属化球团生产过程，型煤或其他块状燃料与自还原球团分层布到两段式带式焙烧机的炉箅上，由上向下抽入热烟气来干燥和预热料层，再由下向上鼓入助燃风(25～550℃)，使型煤或其他块状燃料和还原产生的CO燃烧，料层温度达1100～1350℃，料层上部二次燃烧，炉温达1400℃以上。料层经干燥、预热、焙烧和冷却后，生产出自熔性金属化球团，产品金属化率50～85％，烟气余热除干燥、预热料层及预热鼓风外可用于发电。
文档编号C22B1/14GK101070562SQ20061007877
公开日2007年11月14日 申请日期2006年5月12日 优先权日2006年5月12日
发明者万天骥, 任大宁, 孔令坛, 黄务涤 申请人:万天骥