煤基炼铁工艺中排出的含铁副产物再循环的方法、用于该方法的系统和直接还原铁结块系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种用于对含有有用材料如铁的并在煤基铁水制造工艺中以粉尘和 泥渣的形式排出的副产物进行有效地结块以在还原铁结块工艺中再利用副产物的方法和 系统。
[0002] 此外，本公开涉及一种用于使结块的副产物再循环的方法，并且更具体地，涉及一 种用于使副产物在还原铁结块工艺中再循环的方法和系统。
【背景技术】
[0003] FINEX法，一种煤基铁水生产方法，包括用于还原细铁矿的流化还原工艺、用于使 还原的细铁矿结块的结块工艺、以及用于在包括煤填充层的熔炼炉中熔化结块的和还原的 铁矿石的熔炼炉工艺。从这些工艺中的每个工艺中均排出了一定量的副产物。
[0004] 副产物包括大量能够在铁水制造工艺中使用的材料，例如，铁矿石、辅助材料和含 碳材料，并且在经济上理想的是使副产物在铁水制造工艺中再循环。副产物可以通过利用 水而以泥渣的形式收集或者在不用水的情况下以粉尘的形式收集。
[0005] 然而，由于以泥渣的形式收集的副产物中所含的水，这种副产物不易处理，并且在 使副产物再循环之前需要预处理工艺。即，有必要在使泥渣型副产物再循环之前从泥渣型 副产物去除水至一定程度，而这需要大量的能量。
[0006] 此外，由于这种副产物具有相当小的粒径（在100ixm以下的水平），因此如果在铁 水制造工艺中直接使用副产物，则大部分副产物可能会被吹走。因此，由于这种问题，副产 物在结块之后在熔炼炉工艺中再循环。
[0007] 当副产物在熔炼炉工艺中再循环时，粉尘型副产物被结块之后加入到熔炼炉中， 而泥渣型副产物被干燥、结块之后加入到熔炼炉中。然而，由于结块的副产物具有低水平的 室温强度和低水平的高温强度（热强度），因此结块的副产物在传送期间或在被加入到具 有大约1，〇〇〇°C的温度的熔炼炉中的当时容易破碎。来自结块的副产物破碎的颗粒可能会 被熔炼炉的还原气体吹走并可能以粉尘或泥渣的形式排出，从而降低了再循环的效率。此 外，如果来自结块的副产物破碎的颗粒留在熔炼炉中，则颗粒可能会填充大颗粒的孔隙，并 因而大颗粒的渗透性可能会降低。
[0008] 为了解决这些问题，使用粘结剂来改善颗粒的联接强度，或者如在造球 (pelletizing)工艺中一样进行高温热处理。然而，在这种情况下，能耗和制造成本增加，并 且再循环的效果降低。
[0009] 由于上面提到的问题，副产物在铁水生产FINEX系统中有限制地再利用，并且因 而，大部分所收集的副产物被提供给需要免费铁源的水泥厂或者被埋入地下。因此，需要用 于利用最小量的能量来使副产物再循环同时防止结块的副产物破碎的技术。
【发明内容】
[0010] 技术问题
[0011] 本公开内容的一个方面可以提供一种用于使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的 形式排出的副产物结块以使该副产物再循环的方法和系统。
[0012] 本公开内容的一个方面还可以提供一种用于通过使以泥渣和粉尘的形式排出的 副产物结块、将结块的副产物与还原铁混合、以及使与所述结块的副产物混合的还原铁结 块来使该副产物有效地再循环的方法和系统。
[0013] 技术方案
[0014] 根据本公开内容的一方面，提供了一种用于使从铁水制造工艺中以含水的粉尘和 泥渣的形式排出的含铁副产物再循环的方法，该方法包括：使从铁水制造工艺中排出的副 产物结块以形成副产物密实体；以及通过将还原铁与所述副产物密实体混合并使与副产物 密实体混合的还原铁结块来形成还原铁密实体。
[0015] 副产物的结块可以包括：干燥泥渣的一部分或全部；通过使干燥的泥渣与粉尘或 与粉尘和剩余的泥渣混合来制备具有预定水含量的副产物混合物；使副产物混合物结块以 形成结块的副产物；以及干燥结块的副产物以形成副产物密实体。
[0016] 干燥泥渣的一部分或全部可以包括将粉尘加到泥渣的所述一部分或全部中。
[0017] 副产物混合物可以具有30wt%以下的水含量。
[0018] 结块可以通过搅拌和混合方法、造球方法、制团方法或挤出方法来进行，并且搅拌 和混合方法可以以200rpm至600rmp的速度进行30分钟。
[0019] 副产物密实体可以具有5wt%以下的水含量。
[0020] 结块的副产物的干燥可以通过利用了带式干燥机或链箅干燥机的静态干燥方法 来进行。
[0021] 副产物密实体可以具有Imm至IOmm的平均粒径。
[0022] 在结块的副产物的干燥之后，该方法还可以包括对副产物密实体进行分选以分离 出具有Imm至IOmm的粒径的副产物密实体，并且副产物密实体可以在粒径为5mm时具有 0. 5kgf以上的强度。
[0023] 在形成还原铁密实体时，副产物密实体和还原铁可以以大于0:10但等于或小于 9:1的重量比混合。
[0024] 还原铁可以在还原炉中在还原气氛下通过还原铁矿石而获得。
[0025] 还原铁密实体的形成可以包括：在流化还原炉中在还原气氛下还原铁矿石以形成 还原铁；通过还原炉排出管排出还原铁；将还原铁储存在还原铁罐中；通过还原铁供给管 将还原铁从还原铁罐供给到强制传送罐；以及将还原铁供给到结块设备以使还原铁结块， 其中，副产物密实体被供给到上面列出的操作中的一个或更多个并且与还原铁混合。
[0026] 副产物密实体可以利用载气、重力或机械传送装置来传送，并且该方法还可以包 括通过将副产物密实体供给到流化还原炉、还原炉排出管和还原铁罐中的一者或更多者来 使还原铁与副产物密实体混合。
[0027] 在另一实例中，该方法还可以包括通过将副产物密实体供给到还原铁供给管和强 制传送罐中的一者或两者来使还原铁与副产物密实体混合。在这种情况下，副产物密实体 可以通过载气气流传送，并且在载气通过气-固分离方法从副产物密实体中除去之后被供 给到还原铁供给管和强制传送罐中的一者或两者。
[0028] 根据本公开内容的另一方面，可提供了一种用于使从铁水制造工艺中以含水的粉 尘和泥渣的形式排出的含铁副产物结块的系统，该系统包括：泥渣干燥机，泥渣干燥机通过 管接收泥渣并对泥渣进行干燥；副产物结块设备，副产物结块设备通过管来分别接收由泥 渣干燥机干燥的粉尘和泥渣，并且使粉尘和泥渣混合和结块以形成结块的副产物；以及密 实体干燥机，密实体干燥机接收来自副产物结块系统的结块的副产物并从结块的副产物中 除去水以形成副产物密实体。
[0029] 泥渣干燥机可以包括用以接收粉尘的额外的管并且对泥渣和粉尘进行混合和干 燥。
[0030] 副产物结块设备可以为搅拌设备、制团设备、造球机或挤出机，并且副产物结块设 备可以包括额外的管，含水的泥渣通过该额外的管供给。
[0031] 密实体干燥机可以为带式干燥机或链箅干燥机。
[0032] 该系统还可以包括分级机，分级机根据副产物密实体的粒径来对副产物密实体进 行分选并使细或粗的副产物密实体通过管而返回到副产物结块系统。
[0033] 根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于使通过在铁水制造工艺中对细铁矿 进行还原而获得的还原铁结块的系统，该系统包括：流化还原炉，流化还原炉对铁矿石进行 还原以产生还原铁；还原铁罐，还原铁罐通过还原炉排出管连接至流化还原炉并且对从流 化还原炉排出的还原铁进行分选；强制传送罐，强制传送罐通过还原铁供给管连接至还原 铁罐并且将还原铁从还原铁罐供给到结块系统；还原铁结块设备，还原铁结块设备使从强 制传送罐供给的还原铁结块；以及副产物供给管，通过使从铁水制造工艺中排出的副产物 结块而产生的副产物密实体通过副产物供给管传送到还原铁结块系统。
[0034] 副产物供给管可以连接至选自流化还原炉、还原炉排出管和还原铁罐中的至少一 者。在另一实例中，副产物供给管可以连接至选自还原铁供给管和强制传送罐中的至少一 者。
[0035] 该系统还可以包括传送装置，传送装置通过利用载气气流、重力或机械设备来传 送副产物密实体。
[0036] 该系统还可以包括：传送装置，传送装置通过载气气流来传送副产物密实体；以 及气体压缩机，气体压缩机产生载气气流。
[0037] 该系统还可以包括：传送装置，传送装置通过载气气流来传送副产物密实体；以 及气-固分离器，气-固分离器通过气-固分离方法来使载气与副产物密实体分离，随后将 副产物密实体供给到副产物供给管。在这种情况下，气-固分离器可以为旋风分离器。
[0038] 该系统还可以包括传送装置，传送装置传送副产物密实体，其中，传送装置可以为 斗式提升机或输送带。
[0039] 有利效果
[0040] 根据本公开内容的示例性实施方案，从铁水制造工艺如FINEX工艺中以泥渣和粉 尘的形式排出的副产物可以根据例如泥渣和粉尘的量、颗粒特性和水含量的因素而被有效 地结块。
[0041] 此外，根据示例性实施方案，泥渣和粉尘（从铁水制造工艺中排出的副产物）彼此 混合并与还原铁一起结块。因而，泥渣的水含量可以在泥渣被再循环时被控制，并且当副产 物被结块成密实体并被再循环时，可能不会发生例如由副产物密实体的破碎而引起的副产 物的损失和渗透性降低的问题。
[0042] 此外，根据本公开内容的其他示例性实施方案，使从铁水制造工艺中以泥渣和粉 尘的方式排出的副产物结块为副产物密实体并且随后与还原铁混合并结块。因此，当副产 物被再循环时，可以防止副产物密实体破碎。
[0043] 因此，可以防止副产物的损失，并且当副产物在熔炼炉中被处理时，副产物的渗透 性不会降低。
【附图说明】
[0044] 图1是示出了用于使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物结块 的示例性工艺的流程图。
[0045] 图2是示出了用于使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物结块 的另一示例性工艺的流程图。
[0046] 图3是示出了根据本公开的示例性实施方案的还原铁结块工艺和从铁水制造工 艺中排出的副产物被供给到还原铁结块工艺的点的示意性流程图。
[0047] 图4是示出了根据本公开的另一示例性实施方案的还原铁结块工艺和从铁水制 造工艺中排出的副产物被供给到还原铁结块工艺的点的示意性流程图。
[0048] 图5是示出了从铁水制造工艺中排出的副产物如何在还原铁结块工艺中再循环 的示意性流程图。
[0049] 图6是示出了由从铁水制造工艺中排出的副产物形成的密实体如何在还原铁结 块工艺中再循环的示意性流程图。
[0050] 图7是示出了根据本公开的一个示例性实施方案的用于使从铁水制造工艺中排 出的副产物再循环的工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0051] 在下文中，将参照附图详细地描述示例性实施方案。然而，本公开可以例示为许多 不同的形式，而不应被解释为限于文中所陈述的具体实施方案。在示出示例性实施方案的 附图中，至少一些元件或区域可以以放大或缩小的比例示出。
[0052] 通常，铁水制造工艺的副产物包括能够在铁水制造工艺中使用的材料，例如，铁矿 石、辅助材