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《轉(zhuǎn)底爐工藝可研報(bào)告.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、1轉(zhuǎn)底爐工藝概述1.1前言轉(zhuǎn)底爐用于生產(chǎn)直接還原鐵不過約30年的歷史，其設(shè)備和結(jié)構(gòu)原本脫胎于軋鋼用的環(huán)形加熱爐，其最初目的就是用于處理鋼鐵廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鐵和其他金屬的粉塵和廢棄物，實(shí)踐證明其環(huán)保功能和價(jià)值甚至超過了金屬回收本身。隨著規(guī)模的擴(kuò)大，也逐漸形成為一種煉鐵新工藝，進(jìn)入煤基直接還原法的先進(jìn)行列，但仍處在初始階段，目前最大的轉(zhuǎn)底爐（美國動(dòng)力鋼公司）的規(guī)模年產(chǎn)鐵不過50萬噸，以鐵精礦為原料，生產(chǎn)出的DRI經(jīng)埋弧電爐熔分后為大電爐供應(yīng)鐵水。其他分布在美國、日本等地的一些轉(zhuǎn)底爐幾乎都是處理粉塵，其規(guī)模一般年產(chǎn)能力20萬噸左
2、右，生產(chǎn)出的DRI金屬化率70～85％不等，一般不用作電爐原料，其用途或作為高爐原料，或給轉(zhuǎn)爐作冷卻劑，或經(jīng)埋弧電爐熔分后生產(chǎn)出鐵水，給煉鋼電爐熱裝。轉(zhuǎn)底爐的環(huán)保效益是與其工藝特點(diǎn)分不開的，主要特點(diǎn)是高溫快速還原。首先是把含金屬氧化物的粉塵和廢棄物還原成金屬；其次是高溫下許多有害元素和物質(zhì)能夠揮發(fā)或分解，能燃燒的用作燃料；第三是本身是封閉系統(tǒng)，微負(fù)壓操作，過程中基本無排放，最終的固體產(chǎn)物和經(jīng)過凈化的煙氣均符合環(huán)保要求，而且煙氣余熱得到充分利用。因此轉(zhuǎn)底爐在一些發(fā)達(dá)國家（如美國、日本）已列為處理所在地域冶金廠粉塵和廢棄物的有效措
3、施，并要求冶金企業(yè)無償提供，并倒貼一定處理費(fèi)用。這些廠家因?yàn)閲噎h(huán)保要求深埋而要花費(fèi)更高費(fèi)用，所以也樂于如此。1.2發(fā)展?fàn)顩r最早生產(chǎn)規(guī)模的轉(zhuǎn)底爐處理冶金廠粉塵和廢棄物的是美國INMETCO，由國際鎳集團(tuán)INCO.Ltd開發(fā)，該集團(tuán)國際金屬回收公司1978年在美國賓州Eillwood城建成第一座轉(zhuǎn)底爐，外徑16.7米，爐底寬4.3米，主要是用來處理多種冶金廠含鐵粉塵和廢棄物，生產(chǎn)出的金屬化率85～92％的金屬化球團(tuán)（DRI）進(jìn)入埋弧電爐熔化，獲得鐵水和爐渣（作為副產(chǎn)品出售），與此同時(shí)還回收Zn、Ni、Cr等金屬。已運(yùn)行近30年，
4、效益良好，成為美國中東部鋼鐵廠廢棄物處理中心。此外，美國MR&E公司開發(fā)的Dry-Iron轉(zhuǎn)底爐工藝于1997年4月在田納西州的Jackson建成一座轉(zhuǎn)底爐，年處理粉塵能力為20萬噸，產(chǎn)品金屬化率達(dá)90％，脫鋅率達(dá)95％，同時(shí)還可脫銻、鉀、鈉等元素。日本神戶制鋼同美國Midrex公司共同開發(fā)的Fastmet轉(zhuǎn)底爐當(dāng)前主要是用于處理含鐵粉塵和廢棄物，現(xiàn)在正常生產(chǎn)的有神戶加古川1座，新日鐵4座（廣田1座，君津2座，光1座），詳見附表。1.3處理流程一般轉(zhuǎn)底爐處理含金屬粉塵和廢棄物的流程包含以下幾個(gè)系統(tǒng)：（1）以轉(zhuǎn)底爐為中心的主體系
5、統(tǒng)，包括爐體和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及輔助設(shè)施。（2）熱工系統(tǒng)，包括供熱、加熱、熱能利用等。（3）煙氣處理系統(tǒng)以及后續(xù)的各種有關(guān)金屬回收系統(tǒng)。（4）原料貯運(yùn)及上料系統(tǒng)。（5）產(chǎn)品及副產(chǎn)品處理系統(tǒng)。2轉(zhuǎn)底爐熔融還原技術(shù)開發(fā)3轉(zhuǎn)底爐開發(fā)的必要性轉(zhuǎn)底爐熔融還原技術(shù)是將配料、混料、制球和干燥后的含碳球團(tuán)加入到具有環(huán)形爐膛和可轉(zhuǎn)動(dòng)的爐底的轉(zhuǎn)底爐中，在1350℃左右爐膛溫度下，在隨著爐底旋轉(zhuǎn)一周的過程中，鐵礦被碳還原。當(dāng)鐵礦粉含鐵品味在69%以上，采用轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝，產(chǎn)品為金屬化球團(tuán)供電爐使用；當(dāng)鐵礦粉含鐵品味低于62%時(shí)，采用轉(zhuǎn)底爐——造氣爐
6、的熔融還原鐵工藝，產(chǎn)品為鐵水供煉鋼使用。金屬化球團(tuán)可作為高爐原料。通常金屬化率可達(dá)80%以上。3.1轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)工藝特點(diǎn)（1）以煤粉作為還原劑，僅用少量煤氣，對(duì)煤的質(zhì)量要求也沒有回轉(zhuǎn)窯法那么嚴(yán)格，故有利于廣泛應(yīng)用。（2）主要設(shè)備為環(huán)形轉(zhuǎn)底爐，與回轉(zhuǎn)窯相比，該工藝設(shè)備較簡(jiǎn)單、投資省、能耗較低。（3）對(duì)爐料的強(qiáng)度要求不高。因?yàn)榱蠈雍鼙t料既不受壓且隨爐底一起轉(zhuǎn)動(dòng)，爐料與爐底之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，操作容易。（4）轉(zhuǎn)底爐工藝可直接使用含鐵廢粉料（或粉礦）和粉煤，在礦石和能源上具有很好的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性；鋼鐵廠塵泥的顆粒纖細(xì)，容易還原，產(chǎn)品的金
7、屬化率較高?？筛咝摮撹F廠粉塵中的鋅，并且可以將鋅回收。金屬化率可達(dá)80％以上。3.2環(huán)境保護(hù)作用（1）轉(zhuǎn)底爐使用凈化的煤氣作燃料，并且爐料在爐膛內(nèi)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，排出的廢煙氣中含塵為20-50mg/m3，大大低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)：一類100mg/m3；二類150mg/m3。（2）生產(chǎn)過程無污水和固體廢棄物排放，工藝工程產(chǎn)生的粉塵可以全部重新利用。（3）轉(zhuǎn)底爐工藝是含碳球團(tuán)的直接還原，其中煤中的硫只有極少量的通過煙氣排出，大部分固結(jié)在金屬化球團(tuán)內(nèi)。（4）如果轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)金屬化球團(tuán)加入高爐，代替燒結(jié)礦和球團(tuán)礦，可以大大降SO2的排放，
8、并以普通煤代替資源緊缺的焦炭，大大降低了傳統(tǒng)高爐冶煉對(duì)環(huán)境的危害。（5）轉(zhuǎn)底爐直接還原、熔融還原工藝是國家明確鼓勵(lì)支持的冶金新技術(shù)，并且對(duì)于處理鋼鐵廠塵泥具有較大的優(yōu)勢(shì)，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可行的手段。（6）轉(zhuǎn)底爐工藝需要考慮的環(huán)保措施主要是控制粉塵排放，如原料處理、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)底爐
