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低氮還原鐵煅燒回轉窯煤粉燃燒器

添加時間：2025/6/26 17:30:08 瀏覽次數：57

直接還原鐵(DRI-Direct Reduced Iron)，是指使用直接還原法在低于熔化溫度之下將鐵礦石還原成海綿鐵的煉鐵生產過程，其產品為直接還原鐵（DRI），也稱海綿鐵；熱壓鐵塊(HBI-Hot Briquette Iron)；HBI是將DRI加壓成形，使其密度增大并具有一定尺寸和形狀的產品。

直接還原鐵和熱壓塊鐵，都是電爐煉鋼的原料，從工藝角度分為，煤制氣-氣基豎爐直接還原工藝，回轉窯法，隧道窯法，轉底爐法（是煤基直接還原技術），流化床法。

直接還原鐵生產設備生產工藝：直接還原鐵生產設備用天然氣或煤氣做熱源的回轉窯還原技術 熱壓成型鈍化機壓塊是我公司 新研發生產還原鐵熱壓塊新工藝技術，新工藝節能環保，用天然氣或煤氣做熱源，經由鄭州中威環保設備有限公司節能低氮型多通道煤粉燃燒器，煤粉點燃后，噴入回轉窯爐膛燃燒，用CO氣體和無煙煤做還原劑，不但回轉窯操作變得簡單，回轉窯結圈幾率降低，運行更可靠，同時由于增加了熱壓成型鈍化系統，大限度防止了再氧化和利用了余熱，降低了能耗和生產成本。該工藝主要針對鐵礦粉或氧化鐵皮進行還原，所用原料有鐵礦粉（氧化鐵皮）、還原劑（CO無煙煤）及脫硫劑。主要設備包括配料壓球系統、烘干加熱系統、二次燃燒室系統、回轉窯還原系統、熱壓成型鈍化系統、尾氣抽風凈化系統、噴煤系統和循環水冷卻系統等。

直接還原鐵生產設備主要工藝流程是鐵粉、氧化鐵皮、粘結劑按一定比例混合后，通過皮帶機輸送到強制混料機中，經過強制攪拌混合的料通過皮帶機進入儲料倉中，儲料倉4個，下面安裝有圓盤給料機，可根據壓球機產量調節圓盤給料機給料量，鐵粉料通過皮帶機加到壓球機中，壓球機壓好的球，通過皮帶機進入鏈板式烘干機中。

直接還原鐵生產設備生產工藝流程：直接還原鐵生產設備生產工藝特征： 直接還原鐵生產設備回轉窯是與水平稍呈傾斜放置在幾組支撐托輪上、內襯耐火材料可連續旋轉的筒形高溫反應器。作業時，將一定粒度的鐵礦石（塊礦、球團礦）、部分還原煤（包括返回炭）和脫硫劑按比例連續從窯加料端（尾端）加入，隨著窯體轉動（0.5～1.2r/min），物料受摩擦力被帶起一定高度并因重力作用翻滾落下，同時向窯排料端（低端）前移一小距離。在窯排料端還設有還原煤噴送裝置，靠高壓空氣將適宜粒度的還原煤送入窯內，調節噴送空氣量能有效地控制噴入距離和分布。窯內物料加熱和反應回轉窯直接還原工藝流程舉例熱由排料端和沿窯長裝設的伸入窯內的供風管送入空氣（一次風和二次風），燃燒窯內還原煤釋放的揮發分、還原反應生成的CO和碳提供。如熱量不足，可在窯頭增設煤粉燃燒器補充。物料在前移過程中逐漸被煤粉燃燒器噴出的高溫煙氣逆向的熱氣流加熱，完成干燥、預熱、碳酸鹽分解、脫硫、鐵氧化物（或其他元素）還原和滲碳反應等。調節各風管供風量、煤粉和還原煤數量、粒度和分布，可靈活的控制窯內溫度和分布。使入窯鐵礦石在窯內停留8～10小時和950～1100℃下轉變成海綿鐵。有些回轉窯為擴大高溫還原帶長度，在預熱段安有埋入燒嘴，空氣送入料層燃燒窯尾還原煤釋放的揮發分，提高預熱段溫度。從排料端排出的高溫料通過溜槽落入冷卻筒。靠筒外噴水（或內、外同時噴水）將料冷卻到120℃以下。為改善物料運動強化冷卻，筒內裝有揚料板。在回轉窯卸料端及冷卻筒兩端安裝有密封裝置，生產時維持微正壓，防止空氣吸入發生再氧化。冷卻后的物料經篩分分級、磁選分離得出磁性顆粒料（直接還原鐵）、磁性粉料、非磁性顆粒料和非磁性粉。磁性粉料拌加黏結劑后壓成塊，與直接還原鐵一起供電爐煉鋼。

非磁性顆粒料含較高固定碳，可作還原劑重新利用。因回轉窯還原溫度較高（950～1100℃），產品比較安定，通常不需鈍化處理。回轉窯直接還原鐵含碳低（0.05%～0.3%），S、P均<0.03%、金屬化率按要求控制在88%～93%。

直接還原鐵生產設備工作原理：隨著窯體連續旋轉，入窯物料因摩擦力被帶起，超過物料運動角后，在重力作用下從堆尖滾落到底腳。因窯體傾斜，物料穩定的料流分布。物料偏析對窯內還原過程和還原煤的利用極為不利。回轉窯直接還原工藝所需熱量主要由窯頭及窯中供入空氣燃燒還原煤釋放的揮發分、碳素和還原生成的CO提供。調節供風和改進布置可有效的改變供給熱量和溫度分布。如果尚不滿足工藝要求，還可在窯頭設置燃料燒嘴供熱。應注意到，為維持窯內高溫還原區還原氣氛，燃燒過程應控制在不完全燃燒下進行，以防止還原料的再氧化。

回轉窯內物料的加熱是熱氣流以輻射和對流傳熱方式將熱量傳給物料和窯襯，被加熱的窯襯又以輻射和傳導熱交換方式轉交給物料。回轉窯作業時必須把物料加熱到一定溫度（約800℃）才開始鐵氧化物還原。窯內預熱段溫度低（<900℃），輻射熱交換強度小，而氣流與入窯物料溫差大，對流傳熱量較大，爐襯傳給物料的熱量也較少。但由于預熱段僅存Fe2O3和Fe3O4還原成FeO，熱效應很小，甚至可忽略不計。因此雖熱變換綜合強度不大，但物料仍能快速升溫。當進入高溫還原段時，爐氣溫度高，輻射熱交換強度明顯加大，因物料與氣流間溫差變小，以對流和傳導傳熱量相對減小，總傳熱量大幅度增大，但由料層內鐵（與其他元素）氧化物還原和碳的氣化反應激烈進行，吸收熱量劇增，因此還原段溫度升高緩慢。

提高窯內作業溫度可有效地促進鐵氧化物還原反應進行。但窯內最高作業溫度的選定必須考慮到原料軟化溫度和還原煤灰分的軟熔特性。為保證回轉窯的安全運行，通常最高作業溫度應低于原料軟化溫度或灰分軟化溫度100～150℃。由于回轉窯內物料受熱面小，窯內物料與熱氣流間傳熱慢，預熱段很長，一般占40%以上，已成為回轉窯作業的障礙。因此在允許的溫度下，擴大高溫還原段長度有利于窯內還原進程，是提高窯生產率的有效措施。為此直接還原回轉窯都采用了窯中供風（也有供燃料）手段，借助于改變供入風量（或燃料）調整窯內可燃物的燃燒，使窯內溫度分布更趨合理，增加還原段長度。

直接還原鐵生產設備主要特點：

  1. 、回轉窯長度變短，一般在40m-60m左右,使投資減少；同時由于回轉窯變短，回轉窯熱平衡極易建立，操作變得簡單。由于物料在窯內時間變短，同時由于還原采用無煙煤顆粒，強度好，摩擦產生的粉末減少，使窯爐爐襯結圈幾率降低 ，設備運行更可靠；
  2. 、特殊的加熱燃燒和噴煤方式及回轉窯二次風機，使回轉窯內溫度均勻，還原區溫度基本在1100℃～1150℃；
  3. 、由于尾氣中富含煤氣，設立二次燃燒室可以燃燒掉尾氣中的CO等可燃成分，不僅可以使尾風溫度提高到1150℃，而且利用尾風也可保證安全可靠；
  4. 、回轉窯排出的混合還原料，經特制高溫震動篩處理后，純凈高溫還原球團直接進入熱料壓機熱壓鈍化處理，熱壓塊密度可達6.5-6.8t/m³；
  5. 、對篩分出的廢焦進行處理，大于2mm顆粒可以繼續使用，減少了還原劑使用量，降低生產成本；
  6. 、用天然氣或煤氣作為熱源，CO 煤炭顆粒還原，尾氣含塵量大大降低，經除塵器處理后完全可以達到規定的尾氣排放標準。

7）、二次燃燒室將尾氣中可燃成分燃燒后排出的高溫尾氣首先進入燒結回轉窯對球團加熱燒結，然后再進入鏈板式加熱器對冷球團進行烘干，大限度利用熱能，提高能源利用率，降低成本。 直接還原鐵生產設備各系統工藝要求： 1．直接還原鐵生產設備配料壓球系統 鐵粉、氧化鐵皮、粘結劑分別裝入給料倉，通過可調給料機、皮帶秤將三種原料按照工藝要求比例給入混料皮帶，由混料皮帶機將混合料裝入強制混料機中進行攪拌。攪拌混合均勻的料進入儲料倉，通過圓盤給料機和皮帶機將攪拌好的料送到高壓壓球機，用高壓壓球機將鐵粉料壓成冷固球團，形狀為扁圓形，尺寸φ30*20mm, 冷固球團由皮帶機送到鏈板烘干機進行烘干預熱。