专利名称：一种海绵铁或金属化球团生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种还原法生产海绵铁或金属化球团的生产工艺，特别适合于用转底炉生产。
现有技术中在92年第5期《烧结球团》杂志中介绍了美国Fastaet工艺，90年第3期《冶金环保情报》中介绍了lnaetco工艺，以这两种工艺为代表的转底炉生产工艺分别以铁精矿粉和高炉瓦斯灰，转炉、平炉、电炉烟尘，轧钢氧化铁皮及铁屑等含铁废料为原料，经粉碎后与煤粉混合，加上粘结剂制成生球送入转底炉还原成海绵铁作为电炉原料或还原成品位较低的金属化球团送入埋弧炉内熔化分离成铁水。这两种工艺的缺点在于铁精矿或含铁废料均直接与煤粉混合成单层球团，这样还原后的煤粉中的灰份就留在了海绵铁或金属化球团内，降低了海绵铁或金属化球团品位，为提高海绵铁或金属化球团品位就必须使用灰份在10％以下的优质煤，而我国煤炭灰份普遍在20％以上，因此极大地限制了海绵铁和金属化球团的生产。此外，前述两种工艺都是采用一层炉底，又都是冷球团直接入炉，这样炉膛容积利用率和热能利用率都比较低，而且球团加热既增加了能耗、降低了炉子产量，又因出炉烟气温度高而增加了烟道造价。
本发明目的在于提供一种适合于我国煤炭资源特点的海绵铁或金金属化球团的生产工艺，减少海绵铁或金属化球团中杂质含量，并设置了多层炉底和进料料柱，从而提高了炉子的生产效率，降低了能耗，减少了烟道造价。
本发明提供了一种转底炉还厚法生产海绵铁或金属化球团的生产工艺，其特征在于该工艺将单层转底炉改成了二层或三层的多层转底炉(10)，各层之间采用加强筋联接，随最底层炉底一起转动，从而增加了还原炉容积有效利用面积和降低了能耗。二层转底炉结构见图2。三层转底炉结构见图4。
该工艺在转底炉上方进料口处增设了一个1.0m～3.5m高、0.1～1.0m宽的料柱(9)，料柱(9)同时又是转底炉烟气的垂直烟道，在料柱内固体冷球团下降，转底炉烟气上升，利用热交换使到达炉底的球团预热、离开料柱的烟气温度下降，从而达到降低能耗、保护烟道的目的。
为提高海绵铁或金属化球团的品位，该工艺还将原料粉和煤粉均匀混合而成的单一球团改成原料粉和煤粉分开的两层或三层的多层球团(20)。
本发明的优点在于工艺避免了煤中灰份留在海绵铁或金属化球团中，产品质量好，能耗低，生产效率高。既可用于转底炉生产海绵铁或金属化球团，又可作为预还原手段用铬矿粉、锰矿粉等为原料，用于矿热炉冶炼铁合金，从而大大降低电耗。
图1为生产海绵铁或金属化球团的生产工艺流程图。
图2为二层或三层球团剖面3为双层转底炉结构示意4为三层转底炉结构示意5为圆盘造球机的结构示意图下面结合附图对本发明进行进一步说明图1为生产海绵铁或金属化球团的生产工艺流程图，(1a)，原料，如果生产海绵铁，则(1a)存放精矿粉，如果生产合金球团，则(1a)存放铬矿粉或锰矿粉；(1b)，煤粉；(1c)，添加剂，如为脱硫，添加石灰石粉或石灰粉；(2)，有机粘结剂；(3)，混料机，原料与煤粉分别加入有机粘结剂(2)和适量的水，分别送入混料机(3)中混匀，成为两种湿料。(4)，圆盘造球机，若造双层球团，则湿原料先送入圆盘造球机(4)中，造成φ6～13mm核心母球，造球过程可根据需要喷入适量的粘结剂和水，然后再加煤粉湿料，让母球长大到φ10～20mm。若造三层球团，则湿煤粉先送入圆盘造球机(4)中，造成φ2～6mm核心，然后加湿原料，让核心长大到φ8～13mm，然后再加入煤粉及添加剂湿料，让球继续长大到φ10～20mm。二层或三层球团的结构见图2。
制造双层球团可以用一个圆盘造球机(4)造出，圆盘造球机结构如图5所示，其特征在于圆盘造球机有内、外两个圆盘，内圆(4b)、外圆(4a)为两个同心圆，内圆(4b)直径为外圆(4a)直径2/3～3/4，外圆(4a)的边高比内圆(4b)边高高20～100mm。
球团(20)从圆盘造球机(4)出来后进入料斗(6)送入干燥窑(5)中，干燥窑(5)用废烟气加热，在100～300℃窑温下干燥30～50分钟后，由吊车(7)把料斗(6)中的生球送入加料仓(8)再进入料柱(9)，料柱(9)同时又是转底炉(10)内烟气的出炉垂直烟道，由耐火混凝土制成。
料柱(9)内球团(20)不断下降，被上升的烟气加热到约800～900℃然后直接铺在转底炉(10)的炉底(10a)上，料层厚约30～4mm，球团(20)随炉底(10a)一是环形旋转一周，继续升温与还原，约20～30分钟后自出料口卸出，进入回转分离筒(11)。对于易还原矿物，如铁精矿粉，各层炉底有各自独立的进出料口，这样有利于提高产量、降低能耗；对于难还原矿物，如铬矿粉或锰矿粉球团，则二层炉底可串联使用，上层炉底球团卸入下层炉底继续还原后再卸出。各层炉底进出料方式可采用螺旋进出料机的方式，亦可采用其它方式。进入回转分离筒(11)的球团(20)，经分离和筛除表面残余煤粉后就可进入密封料罐(12)热送电炉炼钢或冷却储存。
转底炉可使用煤气、煤粉或重油为燃料，燃料由管道(13)进入烧嘴(15)，燃烧空气由风机(14a)鼓入，经过空气热交换器(17)，被废烟气加热到300℃，变成热空气经管道(14b)进入烧嘴(15)混合后喷入转底炉(10)内，形成高温火焰，高温烟气与炉底(10a)及炉底上球团(20)成逆向运动。烟气最后通过料柱(9)进入水平烟道(16)，再通过空气热交换器(17)、干燥炉(5)、经除尘器(18)除尘后排放至烟囱(19)。
权利要求
1.本发明涉及一种还原法生产海绵铁或金属化球团的生产工艺，其特征在于该工艺将单层转底炉改成了2层或3层的多层转底炉(10)，各层之间采用加强筋联接，随最底层炉底一起转动。
2.如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于在转底炉上方进料口处增设了一个1.0～3.5m高、0.1～1.0m宽的料柱(9)，料柱(9)同时又是转底炉烟气的垂直烟道，料柱(9)长度与转底炉炉底(10a)内外径半径差等长。
3.如权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于将原料粉和煤粉均匀混合而成的单一球团改成原料粉和煤粉分开两层或三层的多层球团(20)，两层球团以原料作为核心母球，母球直径φ6～13mm，然后加入煤粉，长大后球团直径φ10～20mm；三层球团以煤粉为核心，核心直径φ2～6mm，然后加入原料长大到φ8～13mm，然后再加入煤粉及添加剂湿料，让球继续长大到φ10～20mm。
4.如权利要求1或2或3所述的生产工艺，其特征在于制造双层球团圆盘造球机(4)圆盘造球机有内、外两个圆盘，内圆(4b)、外圆(4a)为两个同心圆，内圆(4b)直径为外圆(4a)直径2/3～3/4，外圆(4a)的边高比内圆(4b)边高高20～100mm。
全文摘要
一种海绵铁或金属化球团生产工艺，特别适合于用转底炉生产。其特征在于该工艺将单层转底炉改成了二层或三层的多层转底炉(10)，将原料粉和煤粉均匀混合而成的单一球团改成原料粉和煤粉分开的两层或三层的多层球团(20)，并在转底炉上方进料口处增设了一个料柱(9)，从而提高了设备利用率和产品质量，降低了能耗。
文档编号C22B1/14GK1134983SQ95104299
公开日1996年11月6日 申请日期1995年5月4日 优先权日1995年5月4日
发明者张圣弼, 倪瑞明 申请人:北京科技大学