此类矿种适用于以下三种工艺:
煤基BLT-短流程一步还原法工艺直接还原生产金属化球团(DRI)产品和隧道窑、BLT-还原窑炉法工艺生产的海绵铁产品。
一、煤基BLT-短流程一步还原法工艺:
即为:链篦机+二次燃烧室+短回转窑+稳定仓(一步法)
1.传统回转窑二步法工艺主要特点和问题:
1)采用80m-120m长回转窑;
2)适合直接采用颗粒矿或者氧化球团还原。
3)还原煤一般与矿块配加;
4)长回转窑造成窑内(火焰长度最大30m)温度不均,使窑尾温度只有900℃~950℃;
2.传统回转窑一步法工艺主要特点:
1)采用80m-120m长回转窑;
2)一般采用铁矿粉造球烧结、热进回转窑还原。
3)长回转窑造成窑内(火焰长度最大30m)温度不均,使窑尾温度只有900℃~950℃;
3.传统回转窑一步法工艺主要问题:
1)链篦机与回转窑是联通的,使链篦机室温只有900℃~950℃,使球团烧结强度低,加上长回转窑的应用,球团在回转窑内极容易粉化,是造成回转窑结圈最主要的原因,形成恶性循环。
2)长回转窑是唯一还原的装备,要求球团还原率≥93%,还原压力很大。
3)50m长的冷却滚筒要求在60min~90min内将高温物料迅速冷却到200℃以下,必然造成二次氧化,因此最终产品还原率一定<93%;
4.BLT-煤基短流程法直接还原生产工艺:
链篦机+二次燃烧室+短回转窑+稳定仓
虽然生产主要设备也采用了链篦机+回转窑方式,但短回转窑并配加二次燃烧室和稳定仓以后,生产工艺与传统的回转窑一步法工艺有了很大的区别。
BLT-煤基回转窑法直接还原生产工艺主要特点:
1)40m左右回转窑使投资适中;
2)特殊的喷煤方式和回转窑二次风机,使40m长的回转窑 窑内温度均匀,窑尾温度达到1050℃~1150℃;
3)由于尾气中富含煤气,设立的复燃室,使尾气与链篦机断开,二次燃烧室温度可以达到1200℃,供给链篦机的烧结温度超过1150℃(可以调节),使球团烧结冷强度>300N/个球;
4)高强度球团进入长度适中和温度均匀的回转窑,避免了球团粉化,也避免了回转窑结圈。
5)回转窑由唯一还原的功能,改变为给物料加温和还原功能,回转窑内球团还原率只需达到88%即可。
6)密闭的稳定仓取代了冷却滚筒,物料停留时间为4~7h,又具备再还原的条件,使球团进行了深度还原,稳定仓特殊的内部结构,可以为后工序提供热金属化球团,同时,也具备出冷态金属化球团的功能。
7)由于设立了二次燃烧室,可以将回转窑富含煤气的高温尾气进行二次燃烧,再次提高了尾气温度,为链篦机提高了高温烧结气源,也做到了节能环保。同时还可处理回转窑尾气的粉尘,为链篦机和余热锅炉提供比较干净的高温尾气。
8)链篦机得到适合烧结的要求的高温气源,球团强度也随之提高,加上短回转窑的应用,避免了球团粉化,也避免了回转窑结圈,同时也为二次燃烧室提供了较高温度的尾气,整个项目的风系统形成良性循环。
9)回转窑有唯一还原的功能,改变成给物料加温和还原功能,稳定仓也起到深度还原的作用。
10)密闭的稳定仓取代了冷却滚筒,物料停留时间为4~7h,又具备再还原的条件,使球团进行了深度还原,稳定仓特殊的内部结构,可以为后工序提供热金属化球团,同时,也具备出冷态金属化球团的功能。
11)稳定仓系统的主要功能:
稳定仓系统为博联特专有技术,为本项目重要非标设备之一,其功能和作用为:
1)利用余热保护性深度还原;
2)物料缓冲作用;
3)热交换;
4)可以实现热出料,实现熔分炉热装热送。
5)分级出炉前不合格的细料;
6)可以出冷金属化球团产品;
5.BLT-煤基短流程法直接还原生产工艺单条生产线的规模 :
单条生产线可以处理20万吨/年铁精矿粉生产大约14~15万吨金属化球团(DRI)产品。
6.BLT-煤基短流程法直接还原生产工艺原料要求:
(1)铁原料要求:
1)铁矿粉:TFe≥66.5%;S、P≤0.06%;细度:-200目占85%以上;
2)铁矿石:TFe≥66.5%;S、P≤0.06%;加工使用粒度:5~18mm;700℃热稳定好。
3)本工艺技术经过调整,也可以适合难选铁矿的还原、分离,尤其是红土镍矿生产高品位的金属镍铁产品。
(2)还原煤炭要求:
煤基直接还原工艺一般选择烟煤、次烟煤或褐煤作还原剂,其品质要求如下:
C固 >55%
挥发份 30~35%
灰分 <8%
硫 <0.5%
灰分软化温度 T2≥1200℃
反应性950℃时 >90%
结焦性 <2
煤的活性愈大愈好。
7.产品指标:
金属化球团(DRI)主要指标:粒度¢5~14mm;TFe≥90%;ηFe≥92%;
8.产品图片:
9.BLT-短流程法工艺总流程图
二、煤基隧道窑法BLT-快速还原
(一)本工艺技术适合的矿种:
TFe≥66%的铁矿粉、TFe≥64%赤铁矿、TFe≥55%褐铁矿、TFe≥44%菱铁矿等高品位铁矿(粉)。
(二)隧道窑法BLT-快速还原简介:
传统煤基隧道窑法有粉矿装罐、矿粉冷压块装罐、球团装罐等方法。
BLT-快速还原技术,在不改变传统工艺配料和装料方式,只改变配料方法,就可以提高还原速度2倍以上,降低1/3以上还原剂消耗量,降低1/3以上能源煤气消耗量,由于还原时间大大缩短,尾粉中残留的煤焦量就大,采用简单的回收焦煤技术,就可以从尾粉中回收70-90%以上的煤焦,循环利用,最终实现降低运行成本200-300元/吨。
本工艺结合BLT-渣铁分离冶选技术,也可以采用比较高品位及相对已选矿石,生产高品位MBI产品。
隧道窑也可以改造成BLT-无罐还原窑炉,采用各种难选矿及含铁废料,生产高品位MBI产品。
(三)项目采用的专利技术:
1)《BLT-快速还原海绵铁工艺》
2)《海绵铁尾粉焦煤回收技术》(从尾粉中可回收70-90%的焦煤)
3)《海绵铁碳化硅罐自动定位技术》
4)《海绵铁生产线自动装卸料装备和技术》
5)《隧道窑冷却新技术》
(四)产品图片:
碳化硅罐海绵铁锭 金属冷压块
8-12h快速还原海绵铁锭
(五)BLT-快速还原工艺流程图
三、煤基BLT-还原窑炉快速还原法(隧道窑无罐法)
还原过程类似于煤基隧道窑法的还原技术和工艺,只是不再采用耐火罐。
其产品主要有高密度金属化球团和海绵铁板。
高密度金属化球团的密度可以达到4.0t/m3
1.产品图片:
高密度金属化球团
海绵铁板
四、图片