[实用新型]一种难选低品位微细粒铁矿石直接还原生产系统

说明书

技术领域

本实用新型属于铁冶金和矿物工程技术领域，涉及一种难选低品位微细粒铁矿石直接还原生产系统。

背景技术

    随着国内高品位富矿及易选矿资源的日趋枯竭，难选低品位微细粒铁矿石的开发利用成为钢铁企业关注的重点。在难选低品位微细粒铁矿石直接还原方面，由于铁矿石晶体粒度分布一般在5～20μm之间，铁矿物大多与脉石共生，分散程度较高，嵌布关系较为复杂。为使这类铁矿石得到有效利用，国内外进行了大量的研究工作，主要是在磁铁矿的矿物组成、物相及嵌布特性的研究基础上，采用传统的强磁选、单一浮选(包括正浮选、反浮选等)、磁化焙烧-磁选以及磁选-浮选等工艺对原矿进行研究，其结果表明这些工艺均不能实现这类铁矿物的有效富集。但当这类铁矿石在1050～1150℃温度下进行煤基直接还原时，矿石中铁氧化物晶粒在逐级还原过程中（Fe₂O₃→Fe₃O₄ →FeO→Fe）不仅不能得到长大，而且高温下矿石中石英、硅酸盐矿物与FeO、Fe₃O₄易于生成低熔点化合物铁橄榄石(2FeO.Si0₂)，当低熔点化合物发生软化和熔化后可形成液相，包裹在团块表面，影响还原气氛向团块内部扩散,使铁矿石的还原速度降低,并造成生产铁精粉的铁品位及金属回收率降低。同时，在直接还原过程中采用未氧化的球团矿，在还原的高温段球团强度较低（干球抗压强度只有80～100N/个），难以满足回转窑还原的生产需要。

为使难选低品位微细粒铁矿石在直接还原过程中不产生液相，同时满足球团矿还原强度的需要，国内在对铁矿石直接还原温度降低到950～1200℃的情况下，采用的还原设备主要有隧道窑、转底炉和回转窑。隧道窑设备对球团矿的强度要求较低，但球团矿在隧道窑内一般需要停留30～40h才能得到充分还原，造成隧道窑单窑产量较低；对于转底炉设备，由于物料在炉内停留时间一般为30～50min，较短的还原时间造成产品的金属化率较低，不能满足炼钢转炉或电炉对还原铁质量的要求，同时转底炉设备较难实现大型化；对于回转窑设备，由于原矿制备的球团矿在回转窑高温段还原时强度较低甚至发生粉化现象，粉化的细粉在回转窑的高温下，其表面容易产生熔化现象，从而造成球团矿内部铁矿石还原的困难，同时熔化的细粉粘附在回转窑的窑壁上，造成窑体的结圈现象，从而造成回转窑还原质量下降。

在难选低品位微细粒铁矿石回转窑直接还原设备改进方面，国内为提高球团矿直接还原前的强度，在还原回转窑设备前设置了链篦机，但由于链篦机的工作温度为1000～1100℃，此过程中铁矿石的氧化反应有限，对球团矿强度提高幅度较小，同时链篦机料层中上部球团矿强度较高、底部球团矿强度较低，在回转窑直接还原中较低强度的球团矿还是容易产生粉化现象，造成还原矿在磨选后金属回收率降低。为提高铁矿石回转窑直接还原的金属回收率，国内还采取了延长还原时间提高金属化率的方法，但出现了回转窑产能较低、能耗较高的问题。

实用新型内容

本实用新型针对难选低品位微细粒铁矿石直接还原中存在的球团矿强度及金属回收率较低的问题，提供了一种难选低品位微细粒铁矿石直接还原生产系统。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种难选低品位微细粒铁矿石直接还原生产系统，包括依次连接的链篦机、氧化回转窑、环冷机、还原回转窑和余热回收装置。

进一步地，所述余热回收装置包括罐体，所述罐体设有物料入口、物料出口，所述罐体的上腔为延续还原区，下腔为换热区，所述换热区内设有换热管，所述换热管具有入口端和出口端，所述罐体的上腔连通有还原气体出口。

进一步地，所述换热管包括一级换热管和二级换热管，所述一级换热管位于二级换热管上方，且罐体内一级换热管所在区域形成一级换热区，二级换热管所在区域形成二级换热区。

本实用新型的有益效果在于：

（1）解决了难选低品位微细粒铁矿石直接还原中球团强度低及还原易产生液相的难题；

（2）本实用新型生产系统通过提高铁氧化物晶粒大小的方法，可使难选低品位微细粒铁矿石直接还原后金属回收率从70%左右提高到85%以上，金属化铁粉品位达到80%以上；

（3）还原时间短，产率高。

附图说明

图1为本实用新型的系统连接示意图；

图2为本实用新型余热回收装置的结构示意图；