[发明专利]提铁系统和提铁方法

说明书

技术领域

本发明属于化工冶金领域，具体而言，本发明涉及提铁系统和提铁方法。

背景技术

随着钢铁工业大规模发展，适合高炉使用的冶金焦的供应日趋紧张。为了摆脱冶金焦的羁绊，18世纪末提出了直接还原法的设想。20世纪60年代，直接还原法得到发展，其原因是：①50～70年代，石油及天然气大量开发，为发展直接还原法提供了方便的能源；②电炉炼钢迅速发展，海绵铁能代替供应紧缺的优质废钢,用作电炉原料，开辟了海绵铁的广阔市场；③选矿技术提高，能提供高品位精矿，使脉石含量可以降得很低，简化了直接还原工艺。近年来，业内一些专家和学者提出“煤基转底炉还原+熔炼”工艺方法，转底炉还原温度在1200-1400℃，还原后得到的金属化球团经排料口排至料罐再热送至熔炼炉，进一步得到高铁产品。由于金属化球团温度较高，排料温度多为800-1100摄氏度，在排料和热送至熔炼炉过程中易发生金属化球团再氧化，从而降低球团金属化率和温度，进而导致熔炼过程工艺能耗高、产品指标低问题。

因此，亟待开发一种可以有效防止金属球团再氧化并可高效回收镍铁的新技术、新工艺、新设备，这将是煤基直接还原处理红土镍矿研究需要解决的关键问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出提铁系统和提铁方法，通过采用本发明的提出提铁系统和提铁方法可以有效防止金属化球团在输送过程中再氧化，并可以有效改善后续熔炼条件，降低生产过程能耗。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种提铁系统。根据本发明的具体实施例，该提铁系统包括：原料处理装置，所述原料处理装置具有含铁物料入口、还原煤入口、石灰石入口和成型物料出口；转底炉，所述转底炉包括：环形的炉体，所述炉体内限定出炉腔，所述炉腔内限定出彼此连通的进料区、预热区、还原区和出料区，所述进料区具有进料口，所述进料口与所述成型物料出口相连，所述出料区具有出料口；炉床，所述炉床设在所述炉腔内，所述炉床用于承载物料依次经过所述进料区、所述预热区、所述还原区和所述出料区；以及，用于向所述出料区内喷入冷却用气体的喷嘴，喷涂热送装置，所述喷涂热送装置由石灰浆喷涂设备和储料罐组成，所述石灰浆喷涂设备具有金属化球团入口，石灰浆入口和涂浆金属化球团出口，所述金属化球团入口与所述出料口相连，所述涂浆金属化球团出口与所述储料罐相连；熔炼装置，所述熔炼装置具有涂浆金属化球团入口、铁水出口和尾渣出口，所述涂浆金属化球团入口与所述储料罐相连。

由此，本发明实施例的提铁系统中，采用的转底炉为新型转底炉，其中转底炉内设置有用于向所述出料区内喷入冷却用气体的喷嘴，利用该喷嘴可以将还原焙烧处理得到的高温金属化球团进行降温，保证炉况平稳顺行，另外还可以初步防止金属化球团高温下易氧化。进一步地，本发明实施例的提铁系统中，采用喷涂热送装置在金属化球团上层喷涂石灰浆，并将金属化球团燃送至熔炼装置内进行熔炼处理，由此可以通过喷入涂石灰浆保护层可以进一步防止金属化球团的再氧化，同时通过喷涂的石灰浆还可以调整渣系，改善熔炼条件，降低熔炼温度及生产能耗。

另外，根据本发明上述实施例的提铁系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述原料处理装置包括依次相连的破碎装置、混合装置、成型装置和烘干装置。由此可以进一步提高含铁物料后续处理效率，提高铁回收率。

在本发明的一些实施例中，所述转底炉还包括：隔墙，所述隔墙设在所述炉体内，所述隔墙用于将所述出料区与所述进料区和所述还原区隔开。由此通过设置隔墙将出料区隔离开，可以防止对出料区的金属化球团降温时影响到还原区内的温度。

在本发明的一些实施例中，所述出料区在整个所述炉体的环形炉腔的中心角为20°-40°。

根据本发明的第二方面，本发明还提出了一种利用前面实施例的提铁系统进行提铁的方法。根据本发明的具体实施例，该方法包括：利用所述原料处理装置将含铁物料、还原煤、石灰石进行预处理，以便得到成型物料；将所述成型物料布入所述转底炉内，并使所述成型物料依次经过所述预热区、所述还原区和所述出料区进行还原焙烧处理和冷却处理，以便得到金属化球团；将所述金属化球团供给至所述喷涂热送装置内，以便在所述金属化球团的表面喷涂石灰浆保护层；以及将喷涂有石灰浆保护层的金属化球团热送至所述熔炼装置内进行熔炼处理，以便得到铁水和尾渣。