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一種不使用礦熱爐的鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原新方法

  技術(shù)域

  一種鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法,尤其適用于鎳鐵在回轉(zhuǎn)窯中還原冶煉使用。

  背景技術(shù)

  現(xiàn)有成熟的鎳鐵冶煉工藝為回轉(zhuǎn)窯-礦熱爐工藝其中:先將鎳鐵礦通過(guò)板式給料機(jī)輸送到齒輥破碎機(jī)中破碎,破碎后的鎳鐵礦進(jìn)入烘干機(jī)中降低含水量,將烘干后的鎳鐵和還原煤、石灰石按照100:8:2投入混料機(jī)中混合,混合料送入回轉(zhuǎn)窯焙燒,溫度控制在800℃。回轉(zhuǎn)窯燃燒器設(shè)置在窯頭,混合料從窯尾進(jìn)入,先被干燥,然后到達(dá)回轉(zhuǎn)窯中部,開(kāi)始脫去干礦結(jié)晶水,直到卸料前,干礦被煤和一氧化碳部分還原,較得到焙燒物中的鎳以金屬Ni和Ni2+兩種形式存在,干礦中的大部分鐵也被還原為Fe2+;回轉(zhuǎn)窯中得到的焙燒物通過(guò)傳輸裝置送到礦熱爐,焙燒物在礦熱爐中,1500℃條件下,產(chǎn)出粗鐵渣和爐渣,爐渣冷卻后,堆存或再回收利用。礦熱爐冶煉為了更好的流通性,需要用焦炭作為能源,其產(chǎn)能小,能耗高。

  發(fā)明內(nèi)容

  本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處,提出一種工藝簡(jiǎn)單,能耗少,不使用礦熱爐,降低電能需要鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法。

  為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明的鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法包括步驟如下:

  a.將回轉(zhuǎn)窯窯頭的余熱經(jīng)導(dǎo)管與烘干機(jī)相連接,使回轉(zhuǎn)窯窯頭中產(chǎn)生的余熱導(dǎo)入烘干機(jī);將回轉(zhuǎn)窯的窯尾尾氣經(jīng)導(dǎo)管與壓球機(jī)相連接,使回轉(zhuǎn)窯中的尾氣導(dǎo)入壓球機(jī)中;

  b.將鎳鐵礦通過(guò)給料機(jī)輸送到齒輥破碎機(jī)中破碎,將破碎后的鎳鐵礦送入溫度為600℃的烘干機(jī)中烘干,降低含水量至15%-18%;

  c.將烘干后的鎳鐵礦與還原煤、石灰石按照100:10:2的質(zhì)量比投入混料機(jī)中混合均勻,之后將混合物送入壓球機(jī)擠壓成團(tuán)塊,要求團(tuán)塊的含水分量低于18%,團(tuán)塊的強(qiáng)度大于2000N;通過(guò)回轉(zhuǎn)窯中的尾氣使壓球機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到800℃;

  d.將擠壓后的團(tuán)塊送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒制,保持團(tuán)塊在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)以6米/小時(shí)勻速行進(jìn),同時(shí)向回轉(zhuǎn)窯中噴灑煤粉和空氣,在團(tuán)塊行進(jìn)期間,煤粉燃燒產(chǎn)生的熱氣與團(tuán)塊逆流行走,保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定,從而減少細(xì)顆粒煙塵,團(tuán)塊在移動(dòng)至回轉(zhuǎn)窯出口約30米的時(shí)候,團(tuán)塊溫度上升至1350℃-1500℃,團(tuán)塊崩裂開(kāi)始生成熔渣反應(yīng),同時(shí)團(tuán)塊通過(guò)煤發(fā)生還原反應(yīng)生成含鎳鐵金屬的渣塊。

  e.含金屬的渣塊較從回轉(zhuǎn)窯的出口排出,將排出的渣塊直接引入水坑中進(jìn)行水淬。

  f.將水淬后的渣塊打撈起來(lái)投入球磨機(jī)中破碎為小于2mm的顆粒,再利用磁選機(jī)進(jìn)行鎳鐵金屬和熔渣的分離,較得到鎳鐵金屬。

  有益技術(shù)效果:本方法只是用環(huán);剞D(zhuǎn)窯焙燒而不適用礦熱爐焙燒,能耗少,熔煉的主要能源為煤,而不是昂貴的電能,降低了生產(chǎn)成本,且設(shè)備工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備維修方便,減少了生產(chǎn)建設(shè)的投資,方便嚴(yán)重缺乏電力的地區(qū)使用。

回轉(zhuǎn)窯冶煉鎳鐵流程圖

  上圖1為本發(fā)明的方法流程圖。

  施工步驟如下

  鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法包括步驟如下:

  a.將回轉(zhuǎn)窯窯頭的余熱經(jīng)導(dǎo)管與烘干機(jī)相連接,使回轉(zhuǎn)窯窯頭中產(chǎn)生的余熱導(dǎo)入烘干機(jī),將回轉(zhuǎn)窯的窯尾尾氣經(jīng)導(dǎo)管與壓球機(jī)相連接,使回轉(zhuǎn)窯中的尾氣導(dǎo)入壓球機(jī)中。

  b.將鎳鐵礦即紅土礦通過(guò)篦條篩分,將細(xì)顆粒礦石和大塊礦石分離,大塊礦石則通過(guò)給料機(jī)輸送到齒輥破碎機(jī)中破碎,將破碎后的鎳鐵礦以及細(xì)顆粒礦石送入溫度為600℃的烘干機(jī)中烘干,降低含水量至15%-18%。

  c.將烘干后的鎳鐵礦通過(guò)破碎機(jī)破碎后存入原料倉(cāng),原料倉(cāng)內(nèi)的鎳鐵礦通過(guò)單機(jī)秤與還原煤、石灰石按照100:10:2的質(zhì)量比投入混料機(jī)中混合均勻,之后將混合物送入壓球機(jī)擠壓成團(tuán)塊,要求團(tuán)塊的含水分量低于18%,團(tuán)塊的強(qiáng)度大于2000N;通過(guò)回轉(zhuǎn)窯中的尾氣使壓球機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到800℃。

  d.使用大傾角皮帶輸送機(jī)將團(tuán)塊以6米/小時(shí)的速度送入回轉(zhuǎn)窯,并保持團(tuán)塊在在回轉(zhuǎn)窯里以6米/小時(shí)勻速行進(jìn),同時(shí)向回轉(zhuǎn)窯中噴灑煤粉和空氣,在團(tuán)塊行進(jìn)期間,煤粉燃燒產(chǎn)生的熱氣與團(tuán)塊逆流行走,所有冶煉過(guò)程的各個(gè)階段為:脫水、還原、團(tuán)塊崩裂、熔渣生產(chǎn)、還原后金屬顆粒聚集。碳進(jìn)入到團(tuán)塊中作為燃料和還原劑參與反應(yīng),通過(guò)團(tuán)塊均勻地加入到回轉(zhuǎn)窯中,完成了一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),同時(shí)獲得穩(wěn)定的溫度場(chǎng),保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定,從而減少細(xì)顆粒煙塵,如團(tuán)塊的品質(zhì)較低,那么入窯供料速率會(huì)發(fā)生變化,或者內(nèi)部所含的碳質(zhì)材料擴(kuò)散,將會(huì)導(dǎo)致物料與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁接觸部位局部過(guò)熱或過(guò)冷,從而增加細(xì)顆粒煙塵,并使窯內(nèi)抽力情況惡化,團(tuán)塊在移動(dòng)至回轉(zhuǎn)窯出口約30米的時(shí)候,團(tuán)塊溫度上升至1350℃-1500℃,在這個(gè)階段,熔渣生成反應(yīng)開(kāi)始,同時(shí)還原反應(yīng)發(fā)生,鎳氧化物呈橄欖石結(jié)構(gòu)(Ni ,Mg)2SiO4,而鐵氧化物也生成同樣的結(jié)構(gòu)形式Fe2SiO4,它們?cè)诟邷叵屡c游離的二氧化硅產(chǎn)生反應(yīng)生成固溶體;生成含鎳鐵金屬的渣塊。

  e.經(jīng)回轉(zhuǎn)窯冶煉后生成含金屬的渣塊較排出,為了抑制氧化以及便于破碎,排出的渣塊直接投入水坑中進(jìn)行水淬。

  f.水淬后的渣塊被打撈起來(lái)投入球磨機(jī)破碎成小于2mm的顆粒,并利用磁選機(jī)進(jìn)行鎳鐵金屬和熔渣的分離,從而得到鎳鐵成品。

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鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯發(fā)貨

鎳鐵冶煉項(xiàng)目發(fā)貨

創(chuàng)建時(shí)間 2017-11-24 來(lái)源 回轉(zhuǎn)窯網(wǎng) 瀏覽
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