直接还原铁试产报告.doc
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回转窑生产直还铁试验探索
陈举银 焦海生
摘要 新疆阿勒泰金昊铁业公司链篦机--回转窑直还铁生产线是国内设计生产的煤基回转窑生产线,经过较长时间的安装调试、整改、探索、试验生产,取得了较为理想的阶段性成果,为回转窑生产直还铁提供了宝贵的经验。
关键词:回转窑、煤基直还铁
概况
金昊铁业链篦机--回转窑直还铁生产线是由国内设计,于2007年9月建成的φ5*65m回转窑直还铁生产线,设计产能为2X15万吨/年,实际建成1X15万吨/年。由于原设计不完善,设备故障率高、操作经验不足,前后经过一年多的试验,生产仍不稳定。2009年后,由于经济危机及企业重组影响,大部分时间处于停产状态,直到2012年金昊公司成立,从2012年3月到2012年8月再次进行系统检修和整改,9月开始连续试生产,本次试生产从点火烘窑开始,到试生产原料全部用完结束,共计二十一天(其中烘窑9天,实际作业12天),生产金属球体6500吨,平均日产540吨,最高日产650吨,产品金属化率超过94%,全部合格。没有出现设备故障和结圈迹象,产能远超设计能力。
生产工艺
链篦机——回转窑直还铁生产工艺如下:
3、试生产过程
3.1原料准备
直还铁生产能否顺行,先决条件是原料必须合格,这其中最重要的有铁精粉、还原剂、粘结剂及其它辅料。对铁精粉要求全铁品位大于68%(全铁品位越高越好),细度200目以下大于80%,水分小于10%。对还原剂要求其粒度在10~50mm内,热值大于6000cal/kg,同时对固定碳、挥发份、灰分、水分、灰份熔性、硫含量 、焦渣特性、反应性、热稳定性等都有严格的要求;煤基回转窑直还铁工艺能否成功在很大程度上取决于还原剂质量的好坏。粘结剂采用复合粘结剂、有机粘结剂、膨润土都可以,但要求粘结剂残留在直还铁中的杂质越少越好,造球强度足够即可。由于本次试验准备时间仓促,铁精粉品位无法达到68%以上,因此最终没有采用铁精粉造球,而是直接在市场上购买的氧化球团进行试生产,购买的氧化球团品位也只有64%左右,强度大于2000N。
3.2球团还原焙烧
本次试验是直接购买的氧化球团,省去了造球工序,将氧化球团由装载机上料,通过皮带直接运输到料仓,从料仓控制下料速度进入回转窑窑尾,还原剂由喷煤枪从窑头喷入,球团在回转窑内经过6~8小时的还原,最终得到其产品—直接还原铁,从回转窑排料端排出进入冷却筒冷却。
3.3产品冷却包装
还原后的产品与残渣一起从窑头排出进入冷却筒冷却。冷却筒为密闭结构,物料在高温下与外界空气严密隔绝。通过对筒体表面打水带走筒体内物料的热量,使物料间接冷却至100℃以下,以防止产品的再氧化。产品经冷却后,由胶带机输送至产品分选室进行筛分、分选,产品进入成品仓进行定量包装,返煤返回窑尾循环利用。
3.4副产品利用
回转窑产生的高温烟气含有大量的CO,经过再燃室氧化燃烧后进入余热锅炉回收产生蒸汽,蒸汽用于发电,在本次试生产过程中余热发电量大于本系统自身电量消耗,还能少量外送;生产过程中产生的除尘灰为含碳量大于70%的碳粉,直接作为产品外销水泥厂和发电厂。
4、主要经济技术指标
本次试生产实际作业12天,共计生产合格产品6500吨,平均日产540吨,最高日产650吨,完全达到并远超设计生产能力;产品单耗氧化球团为1.44吨、入窑煤耗为0.8吨、耗电为0kwh(余热发电量略大于用电量),产品TFe85~86%(购买氧化球团品位在64%左右),均金属化率大于94%,粉化率小于3%。对于经济指标,由于新疆当地煤和铁精粉都很低,这里没有可比性,在此不做分析。
5、结语
经过本次生产实践的探索, 煤基回转窑直还铁工艺尽管在原设计上存在许多不足,但通过一系列技术创新和工艺优化后是完全能够顺利生产的,并能超过原来的设计生产能力,各项技术指标也是非常不错的,回转窑结圈的“癌症”也没有任何征兆出现,虽然由于原料不足没有长时间生产,还不能下结论,不排除长时间生产还有其它问题出现的可能,但总的趋势是可以判定的,随着生产时间的推移,操作的不断熟练和设备的不断改进,在各种直还铁生产工艺中,煤基回转窑工艺从目前来看,在国内还是有值得探索推广的。
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