轉(zhuǎn)底爐法粗鋅粉

金俊、黃發(fā)元等。 2100433B

馬鞍山鋼鐵股份有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。

轉(zhuǎn)底爐煉鐵工藝是非高爐煉鐵工藝的一種,是近30年才發(fā)展起來的,原料適用范圍很廣，不只適用于鐵礦粉，還非常適合處理鋼鐵廠含鐵含鋅粉塵等廢料。轉(zhuǎn)底爐煉鐵不使用焦炭,而是使用煤作還原劑，因而對環(huán)保非常有益。該工藝已獲得工業(yè)應(yīng)用，工業(yè)化應(yīng)用較多的國家為日本和美國。我國自20世紀(jì)90 年代開始研究，2006 ～2007 年，山東瑞拓球團(tuán)工程技術(shù)公司一座年產(chǎn)能為7萬t轉(zhuǎn)底爐曾連續(xù)生產(chǎn)7個月。因?yàn)檗D(zhuǎn)底爐工藝既有利于節(jié)能減排，又有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，已成為國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)關(guān)注和研究的熱點(diǎn)之一。韓國浦項(xiàng)、我國萊鋼、馬鋼、昆鋼等正在進(jìn)行轉(zhuǎn)底爐建設(shè) 。

轉(zhuǎn)底爐(RHF)工藝的主體設(shè)備轉(zhuǎn)底爐是由軋鋼使用的環(huán)形加熱爐演變而來,是一個平坦的、內(nèi)有耐火材料襯的可以轉(zhuǎn)動的環(huán)形高溫窯爐。其燒嘴位于爐膛上部,所用燃料可以是天然氣、燃油、煤粉等。

爐內(nèi)的工藝過程是:球團(tuán)等爐料從裝入?yún)^(qū)裝入爐內(nèi)后隨著爐床前進(jìn),首先在加熱區(qū)被加熱到1000℃以上,然后進(jìn)入溫度更高的還原區(qū),氧化鋅和氧化鐵通過球團(tuán)等鐵料中所含的碳進(jìn)行還原反應(yīng)。

在還原區(qū),鋅以氣態(tài)形式分離出來而被脫除。燃燒及反應(yīng)所生成的氣體沿著與爐床前進(jìn)的相反方向流入廢氣系統(tǒng)中。被還原的球團(tuán)等在爐內(nèi)稍微冷卻后通過排出裝置排到爐外。轉(zhuǎn)底爐工藝中,含碳球團(tuán)等爐料中的碳是主要的燃料,其加熱后產(chǎn)生的揮發(fā)份和還原鐵氧化物等產(chǎn)生的CO是主要還原劑,外部燒嘴加熱用燃料只是輔助部分,僅占所需能量的約15%。因此,含碳球團(tuán)等爐料中的碳利用非常充分,該工藝既有利于節(jié)能又有利于減少污染物的排放。一般含鐵料還原時間為半小時以內(nèi),所以轉(zhuǎn)底爐是生產(chǎn)效率較高的工藝。

從所用原料角度來講,轉(zhuǎn)底爐工藝有使用含碳球團(tuán)的、使用鐵礦粉干壓塊的和直接使用鐵礦粉的。已商業(yè)化的轉(zhuǎn)底爐工藝中,大都是使用含碳球團(tuán)的,包括Fastmet、Inmetco和美國ID I轉(zhuǎn)底爐工藝等。使用鐵礦粉干壓塊的DryIron工藝也實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。

在這些已商業(yè)化的轉(zhuǎn)底爐中,只有美國ID I轉(zhuǎn)底爐使用鐵礦粉為原料,其它都是用于處理鋼鐵廠含鐵廢料的。一般情況下, Fastmet和Inmetco工藝所產(chǎn)的DR I金屬化率較低,日本把這種產(chǎn)品用于高爐中。

Fastmelt、Redsmelt和美國的ID I工藝可以生產(chǎn)高品質(zhì)的鐵水,這些鐵水可直接用于轉(zhuǎn)爐煉鋼。轉(zhuǎn)底爐中直接使用鐵礦粉的工藝有三種,都經(jīng)過了中試,還沒有工業(yè)生產(chǎn)廠。神戶開發(fā)的ITmk3工藝中試成功后,計(jì)劃于2009年在美國建成一座工業(yè)生產(chǎn)廠。ITmk3非常獨(dú)特的一點(diǎn)是,其所產(chǎn)粒鐵質(zhì)量優(yōu)良,可直接用于煉鋼中 。2100433B