CN102840766A - 回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用*** - Google Patents

回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用*** Download PDF

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张灵军
高建勋
王爱中
王文虎
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WUXI LONGSHAN TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，包括焙烧回转窑和干燥窑，焙烧回转窑中安装焙烧回转窑烧嘴；特征是：所述干燥窑的一端安装干燥窑补热炉，干燥窑的另一端为烟气出口端，烟气出口端与除尘器连接；所述干燥窑补热炉通过烟气管与焙烧回转窑的烟气出口端连接，在干燥窑补热炉中安装干燥窑烧嘴，干燥窑烧嘴的煤气进口与煤气管道连接，干燥窑烧嘴的空气进口与空气管道连接。所述焙烧回转窑烧嘴的第一进口与煤气管道连接，焙烧回转窑烧嘴的第二进口与矿热炉烟气管连接，焙烧回转窑烧嘴的第三进口与空气管道连接。本发明通过对矿热炉、回转窑的余热完全综合利用，降低镍铁的生产成本。

Description

回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***
技术领域
本发明涉及一种回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，属于节能和环保的技术领域。
背景技术
红土镍矿生产镍铁主流工艺是“回转窑（RK）-矿热炉（EF）”工艺，其生产流程为：原料场→筛分、破碎和混匀配料→干燥窑→焙烧回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精炼转炉→浇铸。其中干燥窑、焙烧回转窑、矿热炉均需消耗大量能源，是主要的生产成本组成。
以生产能力为50t/h镍矿生产线为例，目前矿热炉、焙烧回转窑、干燥窑各耗能设备现场布置如图1所示。从矿热炉烟气管12、焙烧回转窑13以及干燥窑14出口排出的热烟气汇总冷却后送至除尘器15，其烟气具体流程情况分别为：
（1）矿热炉（产能：50t矿/h），将500～800℃矿熔化成铁水和渣，耗能2.75～3.0×104度电/时，耗550～600度电/吨矿；由矿热炉烟气管12出口排出800～1100℃、≤20000Nm3/h烟气冷却后进入除尘器15；
（2）焙烧回转窑（产能：62.5 t矿/h），将经干燥窑干燥至200℃的矿提温至500～800℃，耗能81～84 GJ/h（折合天然气2300m3/h），耗1.3～1.35 GJ/吨矿；由焙烧回转窑13出口排出350℃、23000Nm3/h烟气及部份水蒸汽冷却后进入除尘器15，焙烧回转窑13出料端的温度为1000℃；
（3）干燥窑（产能：75.8 t矿/h产能），将室温含水矿提温至200℃，耗能68GJ/h（折合天然气2000m3/h），耗0.9GJ/吨矿；干燥窑14出口排出150℃、20000Nm3/h烟气及部份水蒸汽进入除尘器15，干燥窑14出料端炉温为500℃。
现有的矿热炉、焙烧回转窑、干燥窑各耗能设备现场增设了换热器16，可将焙烧回转窑13的助燃风提高至350℃，但因高温炉气中含尘及低熔点渣，换热器16易堵塞，使用寿命短。
因此，若能综合利用余热，可大幅降低能源消耗，环保的同时降低了生产成本，提高企业的竞争能力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，通过对矿热炉、焙烧回转窑余热的综合利用，降低镍铁生产的能源耗，降低成本的同时解决了高含尘量、高温炉气的除尘难题。
按照本发明提供的技术方案，一种回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，包括焙烧回转窑和干燥窑，焙烧回转窑中安装焙烧回转窑烧嘴；特征是：所述干燥窑的一端安装干燥窑补热炉，干燥窑的另一端为烟气出口端，烟气出口端与除尘器连接；所述干燥窑补热炉通过烟气管与焙烧回转窑的烟气出口端连接，在干燥窑补热炉中安装干燥窑烧嘴，干燥窑烧嘴的煤气进口与煤气管道连接，干燥窑烧嘴的空气进口与空气管道连接。
所述焙烧回转窑烧嘴的第一进口与煤气管道连接，焙烧回转窑烧嘴的第二进口与矿热炉烟气管连接，焙烧回转窑烧嘴的第三进口与空气管道连接。
在所述焙烧回转窑烧嘴第三进口的空气管道上安装焙烧回转窑助燃风机。
在所述干燥窑烧嘴的空气进口的空气管道上安装干燥窑助燃风机。
在所述焙烧回转窑的出料端安装料仓。
本发明通过对矿热炉、回转窑的余热完全综合利用，降低镍铁的生产成本。同时解决了高含尘量、高温炉气的除尘难题。
附图说明
图1为现有技术中回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的示意图。
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图2所示：所述回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***包括矿热炉烟气管1、焙烧回转窑烧嘴2、焙烧回转窑3、烟气管4、干燥窑烧嘴5、干燥窑补热炉6、干燥窑7、除尘器8、焙烧回转窑助燃风机9、干燥窑助燃风机10、料仓11等。
如图2所示，本发明包括焙烧回转窑3和干燥窑7，焙烧回转窑3中安装焙烧回转窑烧嘴2，焙烧回转窑烧嘴2的第一进口与煤气管道连接，焙烧回转窑烧嘴2的第二进口与矿热炉烟气管1连接，焙烧回转窑烧嘴2的第三进口与空气管道连接，并在该空气管道上安装焙烧回转窑助燃风机9；所述干燥窑7的一端安装干燥窑补热炉6，干燥窑7的另一端为烟气出口端，烟气出口端与除尘器8连接；所述干燥窑补热炉6通过烟气管4与焙烧回转窑3的烟气出口端连接，在干燥窑补热炉6中安装干燥窑烧嘴5，干燥窑烧嘴5的煤气进口与煤气管道连接，干燥窑烧嘴5的空气进口与空气管道连接，并在该空气管道上安装干燥窑助燃风机10；
在所述焙烧回转窑3的出料端安装料仓11。
本发明的工作过程为：首先，将矿热炉的高温炉气通过矿热炉烟气管1全部直接引入焙烧回转窑烧嘴2，由焙烧回转窑烧嘴2进行补热或与气体混配后全部供入焙烧回转窑3；由焙烧回转窑3的烟气出口排出的烟气通过烟气管4全部直接引入干燥窑7前的干燥窑补热炉6中，由干燥窑烧嘴5进行补热或与气体混配后全部供入干燥窑7中。
以生产能力为50t/h镍矿的生产线为例，采用本发明所述的余热利用***综合余热利用，矿热炉烟气管1、焙烧回转窑3以及干燥窑7的热烟气汇总冷却后送至除尘器8，其烟气具体流程情况为：
（1）矿热炉（产能：50 t矿/h），将500～800℃矿熔化成铁水和渣，耗能2.75～3.0×104度电/时，耗550～600度电/吨矿；由矿热炉烟气管1排出800～1100℃、20000Nm3/h 烟气，烟气全部直接引入焙烧回转窑3中；
（2）焙烧回转窑3（产能62.5t矿/h），焙烧回转窑3将经干燥窑干燥至200℃的矿提温至500～800℃，耗能0～84GJ/h；焙烧回转窑3的耗能相对现有技术节省了0～3GJ/h，即矿热炉烟气管1排出的烟气进行了补热0～3GJ/h，即补热为0～1.3 GJ/吨矿；
（3）干燥窑7（产能75.8 t矿/h），干燥窑7将室温含水矿提温至200℃，耗能0～34 GJ/h；干燥窑7的耗能相对现有技术节省了0～0.45 GJ/吨矿；
（4）最后，干燥窑7将150℃、20000Nm3/h烟气及部份水蒸汽冷却后排入除尘器8，干燥窑7出料端炉温为500℃。
正常生产条件下，矿热炉平均炉气温度按1000℃进入，焙烧回转窑消耗将由1.3～1.35 GJ/吨矿降至0.2GJ/吨矿以下，高温炉气中灰尘及低熔点渣全部进入焙烧回转窑，同时解决了矿热炉炉气的高温除尘难题。焙烧回转窑平均炉气温度按350℃进入，干燥窑消耗将由0.9 GJ/吨矿降至0.3GJ/吨矿以下。
本发明通过对矿热炉、回转窑的余热完全综合利用，降低镍铁的生产成本。同时解决了高含尘量、高温炉气的除尘难题。

Claims (5)

1.一种回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，包括焙烧回转窑（3）和干燥窑（7），焙烧回转窑（3）中安装焙烧回转窑烧嘴（2）；其特征是：所述干燥窑（7）的一端安装干燥窑补热炉（6），干燥窑（7）的另一端为烟气出口端，烟气出口端与除尘器（8）连接；所述干燥窑补热炉（6）通过烟气管（4）与焙烧回转窑（3）的烟气出口端连接，在干燥窑补热炉（6）中安装干燥窑烧嘴（5），干燥窑烧嘴（5）的煤气进口与煤气管道连接，干燥窑烧嘴（5）的空气进口与空气管道连接。
2.如权利要求1所述的回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，其特征是：所述焙烧回转窑烧嘴（2）的第一进口与煤气管道连接，焙烧回转窑烧嘴（2）的第二进口与矿热炉烟气管（1）连接，焙烧回转窑烧嘴（2）的第三进口与空气管道连接。
3.如权利要求2所述的回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，其特征是：在所述焙烧回转窑烧嘴（2）第三进口的空气管道上安装焙烧回转窑助燃风机（9）。
4.如权利要求1所述的回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，其特征是：在所述干燥窑烧嘴（5）的空气进口的空气管道上安装干燥窑助燃风机（10）。
5.如权利要求1所述的回转窑-矿热炉工艺镍铁生产线的余热利用***，其特征是：在所述焙烧回转窑（3）的出料端安装料仓（11）。
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