一種利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的方法，高爐瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐OG泥混合、造球；濕球團(tuán)干燥預(yù)熱，干燥預(yù)熱熱源為回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)煔饨?jīng)高低溫復(fù)合空氣換熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)；在回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置粒煤噴槍、殘?zhí)繃姌尯土５V噴槍，將高揮發(fā)份煤、殘?zhí)?、高品位鐵礦噴吹入窯；干燥后的球團(tuán)送入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)直接還原及高溫固結(jié)后，得到高溫金屬化球團(tuán)；金屬化球團(tuán)與過剩殘?zhí)康任锪辖?jīng)冷卻到常溫后，磁選分離，得到金屬化球團(tuán)；出回轉(zhuǎn)窯的高溫?zé)煔饨?jīng)脫除大顆粒粉塵，再進(jìn)入高低溫復(fù)合空氣換熱器冷卻，然后進(jìn)入布袋除塵器，回收氧化鋅粉。本發(fā)明專利技術(shù)使鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的高鋅含鐵塵泥得到了高效利用，解決了高鋅含鐵塵泥堆積所造成的環(huán)境污染。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及冶金和礦物工程
，是一種鋼鐵企業(yè)高鋅含鐵塵泥生產(chǎn)金屬化爐料、回收氧化鋅粉的工藝。
技術(shù)介紹
含鐵塵泥是鋼鐵工業(yè)種類最多、成分最雜的固體廢物，總產(chǎn)生量約占鋼鐵產(chǎn)量的5～6%，是僅次于高爐渣、鋼渣的第三大宗固體廢物。鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鐵塵泥主要有：燒結(jié)除塵灰、球團(tuán)除塵灰、高爐瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐OG泥、煉鋼除塵灰、出鐵場集塵等。含鐵塵泥的主要成分為鐵，其鐵含量一般為TFe30～65%，同時含有一定的Zn、K、Na等有害元素，其中高爐瓦斯灰泥含Zn高的可達(dá)7～10%，在此稱為高鋅含鐵塵泥。在鋼鐵企業(yè)中，煉鐵及煉鋼塵泥中鋅主要以ZnO形式存在，當(dāng)含鐵塵泥供燒結(jié)進(jìn)行利用時，由于燒結(jié)過程為氧化性氣氛，物料中含有的氧化鋅仍然會留存在燒結(jié)礦中，最終造成鋅在高爐內(nèi)的循環(huán)富集，影響高爐的正常生產(chǎn)。目前，除燒結(jié)除塵灰、球團(tuán)除塵灰供燒結(jié)機(jī)進(jìn)行利用外，其余高鋅含鐵塵泥大量堆積。目前存在用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的工藝，但存在收集的鋅灰ZnO含量低、脫鋅率低、還原后的物料金屬化率低、回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能低等問題。目前處理高鋅含鐵塵泥的回轉(zhuǎn)窯工藝不造球，因此在回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生大量粉塵，粉塵隨煙氣進(jìn)入除塵系統(tǒng)，經(jīng)布袋除塵后，進(jìn)入鋅灰，使收集的鋅灰ZnO含量降低；由于沒有采取措施強(qiáng)化窯內(nèi)還原性氣氛，在高溫還原中后期還原性氣氛較弱，還原反應(yīng)速度降低、甚至停滯，造成還原后的物料金屬化率低、還原后的物料中含鋅仍然較高（1%左右）、脫鋅率低、回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能低等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為解決以上技術(shù)問題，提出一種利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的方法。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的方法，其步驟為：（1）高爐瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐OG泥按30～40：60～70比例配料及混合后，采用圓盤造球方法生產(chǎn)粒度為8～15mm的濕球團(tuán)；（2）濕球團(tuán)經(jīng)皮帶輸送到鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)，進(jìn)行干燥預(yù)熱，干燥預(yù)熱所需熱源為回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)煔饨?jīng)空氣換熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)；（3）球團(tuán)經(jīng)干燥預(yù)熱后的溫度為500℃左右，球團(tuán)由鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)送入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)過窯溫1050～1100℃、時間90～120min的直接還原及高溫固結(jié)后，得到高溫金屬化球團(tuán)，回轉(zhuǎn)窯由含碳燃料燃燒放熱，高溫金屬化球團(tuán)混有殘?zhí)?；?）混有殘?zhí)康母邷亟饘倩驁F(tuán)冷卻到常溫后，經(jīng)干式磁選機(jī)進(jìn)行磁選分離，分離出磁性物料和非磁性物料，得到金屬化率及強(qiáng)度較高的金屬化球團(tuán)和非磁性物料，所得金屬化球團(tuán)供給高爐或轉(zhuǎn)爐使用，非磁性物料經(jīng)3mm振動篩篩分后，-3mm部分作為整個系統(tǒng)的排灰點(diǎn)排出，+3mm部分經(jīng)礦物分離機(jī)分出殘?zhí)亢蛷U石，廢石排出，殘?zhí)孔鳛榭苫厥瘴锪?，回收利用；?）回轉(zhuǎn)窯設(shè)二次燃燒室，出回轉(zhuǎn)窯的高溫?zé)煔饨?jīng)二次燃燒室將回轉(zhuǎn)窯排出的煙氣中未完全燃燒的可燃物進(jìn)行二次燃燒，煙氣進(jìn)一步經(jīng)重力除塵器脫除大顆粒粉塵，而后進(jìn)入高低溫復(fù)合空氣換熱器冷卻，煙氣冷卻后溫度降至180～200℃，然后進(jìn)入布袋除塵器，回收含氧化鋅粉煙塵，回收的含氧化鋅粉煙塵含有ZnO50～60%。所述高低溫復(fù)合空氣換熱器接受的煙氣溫度不大于1000℃，高低溫復(fù)合空氣換熱器與二次燃燒室之間的連通通道設(shè)有摻冷風(fēng)機(jī)，當(dāng)二次燃燒室排出煙氣溫度大于1000℃時，摻冷風(fēng)機(jī)開啟，向連通通道吹入冷風(fēng)，高溫?zé)煔鈸交炖滹L(fēng)后降溫至1000℃以下，所述高低溫復(fù)合空氣換熱器為二級換熱器，第一級高溫段為陶瓷換熱器，可將高溫?zé)煔鉁囟冉抵?00℃左右，并產(chǎn)生500～700℃的高溫?zé)犸L(fēng)，第二級低溫段為金屬換熱器，將高溫?zé)煔鉁囟扔?00℃左右降至180～200℃，并產(chǎn)生300～400℃的低溫?zé)犸L(fēng)；高低溫復(fù)合空氣換熱器產(chǎn)生的300～400℃熱風(fēng)鼓入鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)干燥段，作為濕球團(tuán)干燥熱源，產(chǎn)生的500～700℃熱風(fēng)一部分鼓入鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)預(yù)熱段，作為球團(tuán)預(yù)熱熱源；一部分由回轉(zhuǎn)窯窯頭鼓入窯內(nèi)作為高溫助燃風(fēng)。所述濕球團(tuán)干燥預(yù)熱的時間為20～40min?；煊袣?zhí)康母邷亟饘倩驁F(tuán)卻到常溫時所用的冷卻機(jī)構(gòu)為間接式水冷冷卻筒。在所述高低溫復(fù)合空氣換熱器的煙氣通道內(nèi)設(shè)置集塵漏斗，進(jìn)一步脫除煙氣中的粉塵，以此提高所回收的含氧化鋅粉煙塵中的ZnO含量。在回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置粒煤噴槍、殘?zhí)繃姌尯土５V噴槍，粒煤噴槍噴吹粒度為5～15mm高揮發(fā)份煤，噴吹粒煤的比例為球團(tuán)質(zhì)量的5～10%；殘?zhí)繃姌寚姶盗６葹?～15mm殘?zhí)浚瑖姶禋執(zhí)康谋壤秊榍驁F(tuán)質(zhì)量的3～5%；粒礦噴槍噴吹粒度為5～10mm高品位鐵礦，噴吹高品位鐵礦的比例為球團(tuán)質(zhì)量的15～20%。進(jìn)一步的，以窯頭出口為回轉(zhuǎn)窯窯長起點(diǎn)，粒度為5～15mm高揮發(fā)份煤噴吹到回轉(zhuǎn)窯窯長的1/2～1/3處，粒度為3～15mm的殘?zhí)繃姶档交剞D(zhuǎn)窯窯長的3/5～1/2處，粒度為5～10mm高品位鐵礦噴吹到回轉(zhuǎn)窯窯長的1/2～1/3處；噴吹入窯的高揮發(fā)份煤在窯內(nèi)高溫下，放出揮發(fā)份，揮發(fā)份中的H2在穿過料層時作為還原劑，高揮發(fā)份煤中的C及殘?zhí)恐械腃與料層內(nèi)產(chǎn)生的CO2發(fā)生碳?xì)饣磻?yīng)放出CO，實(shí)現(xiàn)了碳?xì)渎?lián)合還原，提高還原反應(yīng)速度，高品位鐵礦粒噴入窯后，在窯內(nèi)高溫下，粒礦中的鐵氧化物與料層內(nèi)的CO發(fā)生反應(yīng)放出CO2，CO2作為“增氧劑”與噴入窯內(nèi)的高揮發(fā)粒煤中的C及殘?zhí)恐械腃發(fā)生碳?xì)饣磻?yīng)放出兩倍的CO，增強(qiáng)了料層內(nèi)的還原性氣氛，改善了還原反應(yīng)動力學(xué)條件，這就是高品位粒礦的“增氧”作用。本專利技術(shù)所取得的有益效果是：1、本專利技術(shù)在處理高鋅含鐵塵泥的同時，有效利用了塵泥中鐵及碳資源，大幅度降低了塵泥中鋅、鉀和鈉等有害堿金屬元素，降低了高爐堿金屬負(fù)荷，對提高高爐使用壽命具有重要意義；2、通過利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥，不僅可回收高品質(zhì)氧化鋅粉，而且還可以生產(chǎn)出金屬化率及強(qiáng)度較高的金屬化球團(tuán)供給高爐使用；3、通過在窯頭噴吹高揮發(fā)份粒煤、殘?zhí)俊⒘５V，實(shí)現(xiàn)了碳?xì)渎?lián)合還原，增強(qiáng)了還原反應(yīng)中后期的還原氣氛，強(qiáng)化了鐵、鋅氧化物的還原反應(yīng)，解決了回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥金屬化率較低、鋅含量較高的問題；4、本專利技術(shù)使鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的高鋅含鐵塵泥得到了高效利用，解決了高鋅含鐵塵泥堆積所造成的環(huán)境污染。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的工藝流程圖；圖2是本專利技術(shù)的設(shè)備關(guān)系簡圖。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)為利用鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煉鐵及煉鋼高鋅含鐵塵泥生產(chǎn)高爐或轉(zhuǎn)爐用的金屬化爐料，采用的生產(chǎn)工藝為：（1）高爐瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐OG泥按30～40：60～70比例配料及混合后，采用圓盤造球方法生產(chǎn)粒度為8～15mm的濕球團(tuán)；（2）濕球團(tuán)經(jīng)皮帶輸送到鏈箅機(jī)（或帶式干燥機(jī)，分干燥段和預(yù)熱段）進(jìn)行干燥預(yù)熱，干燥預(yù)熱熱源為回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)煔饨?jīng)空氣換熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)?；剞D(zhuǎn)窯排煙溫度在800℃以上，回轉(zhuǎn)窯后設(shè)二次燃燒室，將回轉(zhuǎn)窯排出的煙氣中未燃燒完全的可燃物進(jìn)行二次燃燒，二次燃燒室排出煙氣溫度為1000℃左右，二次燃燒室煙氣經(jīng)高低溫復(fù)合空氣換熱器產(chǎn)生高溫?zé)犸L(fēng)（500～700℃）和低溫?zé)犸L(fēng)（300～400℃）。二次燃燒室煙氣進(jìn)入高低溫復(fù)合空氣換熱器前設(shè)置摻冷風(fēng)機(jī)保護(hù)，當(dāng)二次燃燒室排出煙氣溫度大于1000℃時，摻冷風(fēng)機(jī)開啟。高低溫復(fù)合空氣換熱器為二級換熱器，第一級高溫段為陶瓷換熱器，可將高溫?zé)煔鉁囟扔?000℃左右降至600℃左右，并產(chǎn)生500～700℃的高溫?zé)犸L(fēng)；第二級低溫段為金屬換熱器，可將高溫?zé)煔鉁囟扔?00℃左右降至180～200℃，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的方法，其步驟為：（1）高爐瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐OG泥按30～40：60～70比例配料及混合后，采用圓盤造球方法生產(chǎn)粒度為8～15mm的濕球團(tuán)；（2）濕球團(tuán)經(jīng)皮帶輸送到鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)，進(jìn)行干燥預(yù)熱，干燥預(yù)熱所需熱源為回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)煔饨?jīng)空氣換熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)；（3）球團(tuán)經(jīng)干燥預(yù)熱后的溫度為500℃左右，球團(tuán)由鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)送入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)過窯溫1050～1100℃、時間90～120min的直接還原及高溫固結(jié)后，得到高溫金屬化球團(tuán)，回轉(zhuǎn)窯由含碳燃料燃燒放熱，高溫金屬化球團(tuán)混有殘?zhí)?；?）混有殘?zhí)康母邷亟饘倩驁F(tuán)冷卻到常溫后，經(jīng)干式磁選機(jī)進(jìn)行磁選分離，分離出磁性物料和非磁性物料，得到金屬化率及強(qiáng)度較高的金屬化球團(tuán)和非磁性物料，所得金屬化球團(tuán)供給高爐或轉(zhuǎn)爐使用，非磁性物料經(jīng)3mm振動篩篩分后，?3mm部分作為整個系統(tǒng)的排灰點(diǎn)排出，+3mm部分經(jīng)礦物分離機(jī)分出殘?zhí)亢蛷U石，廢石排出，殘?zhí)孔鳛榭苫厥瘴锪希厥绽茫唬?）回轉(zhuǎn)窯設(shè)二次燃燒室，出回轉(zhuǎn)窯的高溫?zé)煔饨?jīng)二次燃燒室將回轉(zhuǎn)窯排出的煙氣中未完全燃燒的可燃物進(jìn)行二次燃燒，煙氣進(jìn)一步經(jīng)重力除塵器脫除大顆粒粉塵，而后進(jìn)入高低溫復(fù)合空氣換熱器冷卻，煙氣冷卻后溫度降至180～200℃，然后進(jìn)入布袋除塵器，回收含氧化鋅粉煙塵，回收的含氧化鋅粉煙塵含有ZnO?50～60%。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的方法，其步驟為：（1）高爐瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐OG泥按30～40：60～70比例配料及混合后，采用圓盤造球方法生產(chǎn)粒度為8～15mm的濕球團(tuán)；（2）濕球團(tuán)經(jīng)皮帶輸送到鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)，進(jìn)行干燥預(yù)熱，干燥預(yù)熱所需熱源為回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)煔饨?jīng)空氣換熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)；（3）球團(tuán)經(jīng)干燥預(yù)熱后的溫度為500℃左右，球團(tuán)由鏈箅機(jī)或帶式干燥機(jī)送入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)過窯溫1050～1100℃、時間90～120min的直接還原及高溫固結(jié)后，得到高溫金屬化球團(tuán)，回轉(zhuǎn)窯由含碳燃料燃燒放熱，高溫金屬化球團(tuán)混有殘?zhí)?；?）混有殘?zhí)康母邷亟饘倩驁F(tuán)冷卻到常溫后，經(jīng)干式磁選機(jī)進(jìn)行磁選分離，分離出磁性物料和非磁性物料，得到金屬化率及強(qiáng)度較高的金屬化球團(tuán)和非磁性物料，所得金屬化球團(tuán)供給高爐或轉(zhuǎn)爐使用，非磁性物料經(jīng)3mm振動篩篩分后，-3mm部分作為整個系統(tǒng)的排灰點(diǎn)排出，+3mm部分經(jīng)礦物分離機(jī)分出殘?zhí)亢蛷U石，廢石排出，殘?zhí)孔鳛榭苫厥瘴锪希厥绽?；?）回轉(zhuǎn)窯設(shè)二次燃燒室，出回轉(zhuǎn)窯的高溫?zé)煔饨?jīng)二次燃燒室將回轉(zhuǎn)窯排出的煙氣中未完全燃燒的可燃物進(jìn)行二次燃燒，煙氣進(jìn)一步經(jīng)重力除塵器脫除大顆粒粉塵，而后進(jìn)入高低溫復(fù)合空氣換熱器冷卻，煙氣冷卻后溫度降至180～200℃，然后進(jìn)入布袋除塵器，回收含氧化鋅粉煙塵，回收的含氧化鋅粉煙塵含有ZnO50～60%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用回轉(zhuǎn)窯處理高鋅含鐵塵泥的方法，其特征是：所述高低溫復(fù)合空氣換熱器接受的煙氣溫度不大于1000℃，高低溫復(fù)合空氣換熱器與二次燃燒室之間的連通通道設(shè)有摻冷風(fēng)機(jī)，當(dāng)二次燃燒室排出煙氣溫度大于1000℃時，摻冷風(fēng)機(jī)開啟，向連通通道吹入冷風(fēng)，高溫?zé)煔鈸交炖滹L(fēng)后降溫至1000℃以下，所述高低溫復(fù)合空氣換熱器為二級換熱器，第一級高溫段為陶瓷換熱器，可將高溫?zé)煔鉁囟冉抵?00℃左右，并產(chǎn)生500～700℃的高溫?zé)犸L(fēng)，第二級低溫段為金屬換熱器，將高溫?zé)煔鉁囟扔?00℃左右降至180～200℃，并產(chǎn)生300～400℃的低溫?zé)犸L(fēng)；高低溫復(fù)合空氣換...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王明華，魯逢霖，展仁禮，權(quán)芳民，雷鵬飛，張志剛，王欣，李慧春，郭憶，
申請(專利權(quán))人：甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：甘肅;62