链篦机-回转窑制备直接还原球团的方法

899 编辑：中冶有色技术网来源：河北张宣高科科技有限公司

2024-02-22 14:03:55

权利要求书： 1.一种链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法，其特征在于，其方法步骤为：1）按铁精粉≥98.8%、膨润土≤1.2%的重量配比混匀后，得到混合料；所述铁精粉TFe≥68.5wt%、

0.045mm粒级≥75%；所述膨润土为钠基膨润土，吸水率≥420%；

2）将混合料进行高压辊磨，直至混合料的比表面积达到≥1900cm/g；

3）高压辊磨后的混合料进行造球，所得生球水分7.0～8.0wt%、抗压强度10～15N/个；

4）所述生球平铺至链篦机进行两次干燥和两次预热；一次干燥温度210℃～420℃、一次干燥时间4min～6min，二次干燥温度520℃～620℃、二次时间3min～5min；一次预热温度

720℃～900℃、一次预热时间3min～5min，二次预热温度1000℃～1080℃、二次预热时间

9min～12min；

5）预热后的生球送至回转窑内焙烧，提供热源的介质为天然气，焙烧温度1200℃～

1300℃、焙烧时间27min～35min；

6）焙烧后的球团进行二次冷却；一次冷却温度950℃～1080℃、一次冷却时间9min～

15min，二次冷却温度500℃～800℃、二次冷却时间9min～15min。

2.根据权利要求1所述的一种链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法，其特征在于：

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所述步骤1）中，铁精粉的比表面积≥1700cm/g、膨润土的比表面积≥3500cm/g。

3.根据权利要求1所述的一种链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法，其特征在于：所述步骤1）中，铁精粉先干燥至水分6.0～7.0wt%。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法，其特征在于：所述步骤6）中，球团温度≤150℃后从回转窑排出。

说明书：一种链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法技术领域[0001] 本发明属于钢铁冶金直接还原技术领域，尤其是一种链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法。背景技术[0002] 在钢铁冶金行业，传统的长流程存在能耗高，碳排放量大的缺点。其中炼铁工序能源消耗约占钢铁综合能耗的60%～70%，高炉工序的碳排放量约占钢铁行业碳排放量的75%。而钢铁行业“DRI（30?50%）+废钢(50?70%)+电炉”短流程的碳排放比“高炉+转炉”长流程可降低40～65%。因此，发展“DRI（30?50%）+废钢(50?70%)+电炉”的短流程是推动钢铁行业减排的发展方向。

[0003] 世界上的主流的气基直接还原技术为Midrex和HYL，直接还原技术所需要的主要原料为直接还原球团矿。直接还原球团矿与普通高炉用球团矿的主要区别是，直接还原球团矿的品位高，要求TFe≥67%、SiO2≤3.0%，还原性好，膨胀性指数要求≤15%。目前直接还原球团矿主要产地为巴西；国内仍无生产直接还原球团矿的企业，一方面受限于铁矿资源，另外一方面无市场。直接还原球团矿对TFe、SiO2、以及物理性能、冶金性能要求与普通高炉用球团矿指标差别较大。发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法，以满足满足气基直接还原的需要。[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：方法步骤为：1）按铁精粉≥98.8%、膨润土≤1.2%的重量配比混匀后，得到混合料；所述铁精粉TFe≥68.5wt%、?0.045mm粒级≥75%；所述膨润土为钠基膨润土，吸水率≥420%；

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2）将混合料进行高压辊磨，直至混合料的比表面积达到≥1900cm/g；

3）高压辊磨后的混合料进行造球，所得生球水分7.0～8.0wt%、抗压强度10～15N/个；

4）所述生球平铺至链篦机进行两次干燥和两次预热；一次干燥温度210℃～420℃、一次干燥时间4min～6min，二次干燥温度520℃～620℃、二次时间3min～5min；一次预热温度720℃～900℃、一次预热时间3min～5min，二次预热温度1000℃～1080℃、二次预热时间9min～12min；

5）预热后的生球送至回转窑内焙烧，提供热源的介质为天然气，焙烧温度1200℃～1300℃、焙烧时间27min～35min；

6）焙烧后的球团进行二次冷却；一次冷却温度950℃～1080℃、一次冷却时间9min～15min，二次冷却温度500℃～800℃、二次冷却时间9min～15min。

[0006] 进一步的，所述步骤1）中，铁精粉的比表面积≥1700cm2/g、膨润土的比表面积≥2

3500cm/g。

[0007] 进一步的，所述步骤1）中，铁精粉先干燥至水分6.0～7.0wt%。[0008] 进一步的，所述步骤6）中，球团温度≤150℃后从回转窑排出。[0009] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明所使用的膨润土为高效复合钠基膨润土，铁精粉高细度、高品位；同时采用高压辊磨提高混合料比表面积，既降低了膨润土配比，又改善了生球的落下强度，生球合格粒级比例升高，提高了料层均匀性和透气性；采用热值高燃料天然气进行焙烧，可降低氧气的消耗，改善回转窑的氧化气氛，使直接还原球团矿充分的氧化，降低球团的FeO含量，提高了直接还原球团的强度。

[0010] 本发明所得直接还原球团的性能指标为：TFe67～69%、SiO22.0～3.0%、FeO0.4～1.5%、抗压强度2680～2910N、还原性指数3.9～5.1%、膨胀性指数14～15%、金属化率92～95%。

附图说明[0011] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0012] 图1是本发明的工艺过程示意图。具体实施方式[0013] 本链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法采用下述方法步骤：1）以铁精粉和膨润土为原料；所述铁精粉TFe≥68.5wt%、SiO2≤2.2wt%、比表面积

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≥1700cm/g、?0.045mm粒级≥75wt%；如TFe低，则影响直接还原球团矿的品位，进一步影响到电炉的使用效果；如比表面积低、?0.045mm粒级的比例低，则影响到膨润土的配加量，进而影响到直接还原球团矿的品位。铁精粉的水分过高会影响高压辊磨的处理效果、过低会影响造球的稳定性，所述铁精粉进入干燥机，在温度800℃～1050℃进行干燥，控制干燥后铁精粉水分6.0%～7.0wt%。

[0014] 所述膨润土为钠基膨润土，吸水率≥420%、胶质价≥75%/3g、比表面积≥3500cm2/g、?0.045mm粒级≥60wt%、水分≤11wt%、Na2O≥2.3wt%、SiO2≤55wt%。通过控制上述指标，能够保证生球落下强度和生球的合格粒级，降低膨润土配加量，进一步将保证直接还原球团的品位。[0015] 所述原料按铁精粉≥98.8wt%、膨润土≤1.2wt%的配比混合，最好为铁精粉98.8～99.5wt%、膨润土0.5～1.2wt%；混匀后，得到混合料。

[0016] 2）所述混合料输送至高压辊磨机进行高压辊磨，以提高混合物的比表面积，直至2

混合料的比表面积达到≥1900cm/g。

[0017] 3）经过高压辊磨机后的混合料输送进入造球盘进行造球，造球盘转速6～8.5rpm/min、造球盘倾角45°～51°；所得生球水分控制在7.0%～8.0wt%，水分如果过高，生球会干燥不充分，容易产生爆裂，影响球团的焙烧及最终的直接还原球团矿的质量。所得生球的落下次数为5～7次/0.5m、抗压强度10～15N/个；如落下次数过高塑性好，但容易粘接；如落下次数低，会在运输过程中生球破裂，影响生球的合格粒级及干燥预热的透气性。[0018] 4）所述生球进行筛分，大筛间隙15mm、小筛间隙8mm，得到合格生球粒级，8～15mm粒级含量≥90%。[0019] 5）所述生球均匀平铺至链篦机，先进行两次干燥，再进行两次预热；两次干燥均为抽风干燥，一次干燥温度210℃～420℃、一次干燥时间4min～6min，二次干燥温度520℃～620℃、二次时间3min～5min；一次预热温度720℃～900℃、一次预热时间3min～5min，二次预热温度1000℃～1080℃、二次预热时间9min～12min；上述过程中，一次干燥的目的是为了脱除生球水分，二次干燥是为了生球进行结晶水的脱除，一次预热是为了生球初步氧化，二次预热是为了生球提升温度使生球进入回转窑不产生爆裂。

[0020] 6）预热后的生球送至回转窑内焙烧，提供热源的介质为天然气；焙烧温度1200℃～1300℃，焙烧时间27min～35min。[0021] 7）焙烧后的球团进行两次冷却；第一次冷却的冷却温度1080℃～950℃、冷却时间9min～15min；第二次冷却的冷却温度800℃～500℃、冷却时间9min～15min；球团温度≤

150℃后从回转窑排出，即可得到所述的直接还原球团。采用两次冷却是先将焙烧后的球团在较高的环境温度下冷却，避免温度骤降球团矿抗压失衡；再将球团在较低的环境温度下冷却，提升冷却效率；从而能够得到更好的球团矿强度以及降低球团矿的氧化亚铁含量。

[0022] 实施例1?8：本链篦机?回转窑制备直接还原球团的方法具体如下所述。[0023] 1）各实施例所采用铁精粉的参数见表1；各实施例所采用膨润土的参数见表2；表1：铁精粉的参数

[0024] 表2：膨润土的参数[0025] 2）各实施例的造球参数和生球参数见表3；表3：造球参数和生球参数

[0026] 3）采用的链篦机长41米、宽4米，各实施例的干燥和预热工艺参数见表4；表4：干燥和预热工艺参数

[0027] 4）采用的回转窑直径5米、长度35米；各实施例的焙烧参数和两次冷却参数见表5；表5：焙烧参数和两次冷却参数

[0028] 5）各实施例所得直接还原球团的指标见表5；表6：直接还原球团指标

[0029] 由表6可知，所得直接还原球团的参数满足气基直接还原技术所需，同时为寻找直接还原球团矿所需的铁精粉和膨润土原料提供了参考数据。