铬矿球团预还原直供矿热炉的系统及预还原直供方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属冶炼领域，具体涉及一种预还原直供矿热炉的系统及直供的方 法。
【背景技术】
[0002] 随着国内建设快速增长，冶金行业产量不断上升，冶金使用的矿石的块矿也日益 减少，粉矿的比例增大。而且，贫铬矿经选矿后得到的全是铬精粉矿，要通过球团、烧结和压 块等方法生产人造块矿。采用的主要工艺为：铬矿粉预还原时将铬矿粉和焦炭磨至一定细 度后，与粘结剂充分混合，经制粒或压块成型后，烘干脱水，然后利用隧道窑或坚炉或回转 窑等热工设备，使粒状或块状含铬物料得到预还原的一种加工工艺。它主要是为电炉冶炼 铬铁合金提供含铬原料，同时降低电炉电耗，提高电炉产量。
[0003] 含铬物料在隧道窑或坚炉或回转窑中得到预还原，其是在1200-1400°c温度时，用 固体碳作还原剂，还原物料中FeO和Cr203，得到铁的碳化物与铬的碳化物：
[0004] 7Fe0+10C-Fe7C3+7C0 丨（1)
[0005] 7Cr203+27C- 2Cr7C3+21C0t(2)
[0006] 物料中FeO比Cr203在较低的温度下被充分地还原出来，与碳化铬互溶，组成复合 碳化物（Fe、Cr)7C3，降低了合金的熔点。
[0007] 物料制粒或压块成型后，烘干脱水得到的生球通过布料机加入隧道窑或坚炉或回 转窑，经过干燥、预热、焙烧、均热、冷却五个阶段，成为电炉冶炼的原料。其冷却阶段通常采 用环冷机冷却，并产生烟气和粉尘，通过排放系统排出。整个系统能耗大，并造成环境污染。
【发明内容】
[0008] 针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提供一种铬矿球团预还原直供矿热 炉的系统。
[0009] 本发明的另一目的是提出一种铬矿球团预还原直供方法。
[0010] 实现本发明上述目的的技术方案为：
[0011] 一种铬矿球团预还原直供矿热炉的系统，包括造球机、链篦机、预还原回转窑，
[0012] 所述造球机的进料口通过皮带连接有配料单元；造球机的出料口与所述链篦机的 进料口连接，链篦机的出料口连接所述预还原回转窑的进料口；所述预还原回转窑的出料 口连接矿热炉；
[0013] 所述造球机、链篦机、预还原回转窑设置在离地面30-50m高处。用钢筋混凝土结 构支撑。
[0014] 其中，所述配料单元包括依次连接的铬精矿粉烘干室、配料室、球磨机和润磨机， 润磨机的出料口通过皮带连接造球机。
[0015] 优选地，所述球磨机为干式球磨机。磨矿有两种工艺，一种采用湿式球磨机，一种 采用干式球磨机。干式球磨机生产能力较湿式球磨机高，不需要水力运输，这对于干燥缺水 和天寒易冻的内蒙古半干旱地区来说，尤为适应。
[0016] 优选地，所述造球机为圆盘造球机，所述造球机的出料口顺次通过大球圆辊筛、辊 式筛分布料机连接至链篦机。
[0017] 圆盘造球机是技术成熟的造球设备，其造球盘安装固定刮刀和电动旋转刮刀，盘 面无死料区，提高了盘面利用率。
[0018] 其中，所述预还原回转窑出料口设置有窑头热料仓，所述窑头热料仓底部开有出 料的开口，所述矿热炉顶部设置有热料仓，所述窑头热料仓与矿热炉顶部的热料仓之间有 物料传送装置。
[0019] 所述物料传送装置可采用常规传送装置，例如吊车、传送带、输送车等，例如，所述 物料传送装置为水平的输送轨道及输送轨道上运行的预还原热料输送车。
[0020] 优选地，所述矿热炉顶部的热料仓还连接有直接输送常温原料的冷料输送装置。 所述冷料输送装置可采用常规的输送装置，例如皮带机、吊车滑轮。
[0021] 一种铬矿球团预还原直供方法，包括步骤：
[0022] 1)配料
[0023] 铬精矿粉、粘结剂、焦粉，按预还原球团化学成分和焙烧预还原性能要求，进行配 料，使配料得到的混合物中，A1203含量达10-20%、Si02含量达2-10%、Cr203含量达30-50%、 TFe含量达 15-30%。
[0024] 通常采用膨润土为粘结剂。由于膨润土的主要成份是蒙脱石，具有极强的吸水性 粘土物质，配用后使铬精矿颗粒间的结合力大大增加，有利于铬精矿的成球。添加膨润土 后不仅能提高成球速度和生球强度，而且最重要的作用能提高生球在干燥过程中的抗爆裂 性。由于膨润土主要成份为Si02.A1203，随着膨润土配比增加，球团矿品位要相应下降，故生 产中要控制膨润土的用量，把配比降到一个合适范围。
[0025] 2)加湿、润磨：步骤1)得到的配料通过加湿，控制水分6-8%，然后润磨；
[0026] 由于膨润土吸水膨胀过程比较缓慢，如果加水后直接进入造球，会导致生球膨胀 出现裂纹，成球速度减缓。因此，为了强化混合料与水分充分预湿和混匀，提高混合料含水 量的均一稳定性，在混合料进入润磨机前，采用雾化喷水装置，添加6-8%的水进行预加湿， 同时为了进一步提_物料的比表面积，增大物料的晶格缺陷，提_原料的成球性能，提_生 球表面光滑度和致密度
[0027] 3)造球、筛分布料
[0028] 造球机制出的生球采用大球圆棍筛筛去直径16mm以上的大球，棍式筛分布料机 进行布料到链篦机上，控制生球料层厚度为160_180mm;
[0029] 4)干燥、预热及焙烧系统
[0030] 链篦机温度350-550°C，对生球进行干燥、预热，预热后的预热球进入回转窑进行 高温焙烧预还原。；回转窑出料的温度900-1000°C，输送至矿热炉顶部的热料仓。
[0031] 链篦机的加热源为窑尾直接上来的热废气。为了保护链篦机的篦床，链篦机篦板 温度不得高于550°c，要注意链篦机耐热材料和结构，保证篦板和链节不因高温损坏。
[0032] 考虑到湿度不一样的各种物料配料的准确性和配料精度，本发明采取将铬矿精粉 进行预先烘干，然后再进入配料系统进行精确配料。其中，所述铬精矿粉在配料之前进行烘 干，使水分含量在2%以下。
[0033] 本发明所述的铬矿球团预还原直供方法采用双供料的柔性设计。当回转窑没有出 料时，由另一套配送料系统将常温的块状铬矿原料或烧结料或氧化球团(冷料）原料输送至 矿热炉顶部的热料仓。
[0034] 其中，所述矿热炉焙烧的温度为1200-1600°C。
[0035] 本发明的有益效果在于：
[0036] 本发明提出的方法，取消了氧化球团生产过程中的冷却工艺(环冷机)，而采取了 热料直接入炉的工艺，降低了二次能源消耗，而能够实现热装直供。
[0037] 造球机、链篦机、回转窑采用高架设置、最高处在50米，直接供给矿热炉热料；可 以冷热料互换，整个生产实现了柔性调节，避免窑停炉就停，炉停窑也停的被动局面。
[0038] 本发明提出的方法，获得的球团质量优良、稳定性好，连续生产的率提高，处理量 大、产量高、直接入炉冶炼降低能源消耗、提高生产效率，减少球团冷却后再入炉的中间诸 多倒运环节，亦减少了粉尘污染，利于环境保护。
【附图说明】
[0039] 图1 :本发明铬矿球团预还原直供矿热炉的工艺流程图。
[0040] 图2 :本发明铬矿球团预还原直供矿热炉热料供应部分的系统结构图。
[0041] 图3 :本发明铬矿球团预还原直供矿热炉冷料料供应部分的系统结构图。
[0042] 图中，1为原料仓,2为计量秤,3为干式球磨机,4为润磨机,5为B650皮带,6为圆 盘造球机，7为摆头皮带，8为大球圆辊筛、9为辊式筛分布料机，10为链篦机，11为预还原回 转窑，12为窑头热料仓，13为预还原热料输送车，14为热料仓，15为矿热炉，16为矿热炉变 压器。
【具体实施方式】
[0043] 现以以下最佳实施例来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0044] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语"中心"、""、"横向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底""内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附 图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指 的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明 的限制。
[0045] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是