CN104831056A - 一种铬精矿球团的预热和焙烧方法 - Google Patents

Abstract

一种铬精矿球团的预热和焙烧方法，属于球团的预热、焙烧技术领域。工艺包括将铬精矿生球送入链箅机依次经过抽风段干燥、过渡段预热、预热段预热，预热球团再通过热振动筛筛分，筛分后的预热球团最后送入回转窑内焙烧还原。优点在于，通过这种预热方法和焙烧方法，生产出的铬球团矿进电炉冶炼，比传统的块矿冶炼节电、冶炼用焦减少、电炉生产率提高、铬回收率提高、冶炼烟气量减少。同时，本发明生产环境好、效率高、产品优良、能耗低。

Description

一种铬精矿球团的预热和焙烧方法

技术领域

本发明属于球团的预热、焙烧技术领域，特别是涉及一种铬精矿球团的预热和焙烧方法；为电炉铬铁合金冶炼提供粒度均匀、还原度高的优质球团矿原料。

背景技术

铬铁矿是重要的战略资源，金属铬作为铁合金，已广泛用于航空、航天、核反应堆、汽车、造船等各行业，是机械和结构制造不可缺少的合金材料。铬铁矿最大的消费领域是生产铬铁合金，而铬铁合金主要用于生产不锈钢和特种钢，不锈钢平均含铬10.5％。

铬铁矿主要分布在南非、津巴布韦、哈萨克斯坦等国。我国铬铁矿资源贫乏，保有储量仅占世界储量的0.15％，并且分布零散，矿床规模小，矿石品位低。随着国民经济建设对铬铁矿需求的不断增长，钢铁工艺对合金剂的需求量加大，尤其对铬铁合金的需求量急剧增大，国内铬铁矿资源短缺，90％依赖进口。

铬铁矿冶炼铬铁合金的工艺通常采用电炉进行冶炼，为了保证冶炼过程的透气性，入炉的铬铁矿应具有一定粒度；相比于铬粉矿，铬块矿更适合于冶炼，铬粉矿容易导致冶炼透气性变差、炉况波动大，易造成喷料刺火现象，导致原料的单耗、电耗增加，布袋除尘烧损率增加。但是，随着铬铁矿开采量的加大，原矿品位降低，富矿、块矿不断减少，粉矿和经富选的精矿不断增加。目前，铬粉矿的市场占有率已经达到50％；而且，粉矿价格比块矿价格低，差价呈逐渐加大趋势。

如何有效利用廉价铬精矿，加强铬精矿的造块以强化铬矿冶炼是铬铁合金降低生产成本、提高铁合金市场竞争力的有效途径。铬精矿造块方法主要有压团法、烧结法、球团法。压团法为铁合金冶炼提供团块，使用团块冶炼的技术经济指标难以得到改善，渣中铬损失大，很难冶炼出含碳量小于8％的碳素铬铁。烧结法处理铬精矿，由于制粒性较差，导致烧结过程透气性较差。

球团法以链箅机-回转窑为主，请参见图1。铬精矿制成的生球14，在链箅机1上依次经过抽风段干燥、过渡段预热、预热段预热，生球14被干燥、预热后具备一定强度；再入回转窑2焙烧、还原，热源由燃烧器3提供；生产出的铬球团矿进电炉冶炼，比传统的块矿冶炼节电、冶炼用焦减少、电炉生产率提高、铬回收率提高、冶炼烟气量减少。同时，本发明生产环境好、效率高、产品优良、能耗低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铬精矿球团的预热和焙烧方法，通过该预热方法，防止铬精矿生球在抽风干燥段料层下方出现过湿层，避免生球在干燥、预热过程中产生大量碎球和粉末；通过该焙烧方法，铬精矿预热球团进回转窑2前，热振动筛4筛除碎球和粉末，筛分后入回转窑2焙烧及还原，避免在焙烧过程中回转窑2内结圈。

本发明的工艺包括将铬精矿生球送入链箅机依次经过抽风段干燥、过渡段预热、预热段预热，预热球团再通过热振动筛筛分，筛分后的预热球团最后送入回转窑内焙烧还原。

所述预热段预热，热源来自回转窑2产生的废气余热，废气温度800～900℃，热废气在1#耐热风机8和2#耐热风机10产生的抽力作用下，由回转窑尾端进入链箅机1的预热段。

所述抽风段干燥，在2#耐热风机10产生的抽力作用下，回转窑2产生的废气一部分通过链箅机1预热段上的生球料层，废气余热与生球进行热交换，生球被预热，强度得到提高；这部分废气温度降低，温度降低到200～300℃，再经过2#除尘器9净化后，由2#耐热风机10送入链箅机1的抽风段，对布入链箅机1抽风段上的生球14进行干燥，废气再在主引风机12产生的抽力作用下，经电除尘11净化，从烟囱13排放。

优选的，所述抽风段干燥后的废气温度在120～140℃。

所述过渡段预热，在1#耐热风机8产生的抽力作用下，回转窑2产生的废气另一部分通过链箅机1上的放散阀5，由管道通过换热器6，这部分废气温度降低，温度降低到400～500℃，再经过1#除尘器7净化后，由1#耐热风机8送入链箅机1的过渡段，对链箅机1过渡段上的生球进一步干燥，废气再在主引风机12产生的抽力作用下，经电除尘11净化，从烟囱13排放。

优选的，所述过渡段预热后的废气温度在140～160℃。

所述预热球团的焙烧还原，在回转窑2内进行，回转窑从入料端依次分为窑尾、窑中、窑头。热源由燃烧器3喷入的燃料产生。预热球团从链箅机1的预热段，经热振动筛4筛分后，进入回转窑2的窑尾；回转窑缓慢旋转，球团在窑内翻滚，与燃烧器3产生的热气流接触，进行热交换被焙烧，同时，由于生球14内配碳，在高温作用下，球团也被还原。由于回转窑2有一定倾角，斜度2.5％～3％，随着回转窑旋转，球团逐渐从窑尾滚向窑中，再到窑头，焙烧还原过程基本完成，从窑头排出的即为成品球团矿，供电炉冶炼。

优选的，所述热振动筛4有多块分体组成，筛条17间隙8mm，碎球和粉末被筛除，大于8mm预热球团随着导槽18进入回转窑2的窑尾；热振动筛通过螺栓孔19固定于窑尾缩口上，随着回转窑旋转而旋转。

优选的，所述燃烧器3喷入的燃料可以是煤粉、煤气或二者混合，所述燃烧器为五通道；燃烧火焰长度，介于窑长的1/3～1/2。

优选的，所述回转窑2的窑尾、窑头由窑尾冷却风机15、窑头冷却风机16鼓入冷风冷却，保证回转窑的使用寿命。

优选的，制备所述铬精矿生球的粘结剂包括：石灰或膨润土(钠基)。

优选的，制备所述铬精矿生球内配炭包括：焦炭或无烟煤。

优选的，制备所述铬精矿生球，添加水分为7～8％。

附图说明

图1为本发明提供的一种铬精矿球团的预热方法和焙烧方法的示意图。

图2为图1中的热振动筛4的分体示意图。

图3为图1中的燃烧器3的示意图。

图中，链箅机1、回转窑2、燃烧器3、热振动筛4、放散阀5、换热器6、1#除尘器7、1#耐热风机8、2#除尘器9、2#耐热风机10、电除尘器11、主引风机12、烟囱13；窑尾冷却风机15、窑头冷却风机16、筛条17、导槽18、螺栓孔19；喷嘴20、波纹补偿器21、压力测量仪22、富氧风入口23、燃料入口24、点火通道25调节阀26、助燃风入口27。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实例对本发明的方案进行描述，但是，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

请参见图1，所述铬精矿生球的预热方法，在链箅机1上进行。所述链箅机1从供料端依次分为抽风段、过渡段、预热段。链箅机的预热段与回转窑2的窑尾连接，所述焙烧方法的回转窑2用于焙烧还原预热后的球团。所述热振动筛4安装于回转窑2窑尾缩口，用于筛分从链箅机1预热段下来的预热球团。所述燃烧器3安装于回转窑2窑头，提供焙烧还原所需热量。

另外，制备所述铬精矿球团的链箅机1包括本领域技术人员熟知的放散阀5、换热器6、1#除尘器7、1#耐热风机8、2#除尘器9、2#耐热风机10、电除尘器11、主引风机12、烟囱13；回转窑2包括本领域技术人员熟知的窑尾冷却风机15、窑头冷却风机16；热振动筛4包括筛条17、导槽18、螺栓孔19；燃烧器3包括喷嘴20、波纹补偿器21、压力测量仪22、富氧风入口23、燃料入口24、点火通道25调节阀26、助燃风入口27。

将铬精矿生球14送入链箅机1依次进行抽风段干燥、过渡段预热、预热段预热，热源来自回转窑2产生的废气余热，废气温度为850℃。

进行所述抽风段干燥，在2#耐热风机10产生的抽力作用下，回转窑2产生的废气一部分通过链箅机1预热段上的生球料层，废气余热与生球进行热交换，生球被预热，强度得到提高；这部分废气温度降低，温度降低到250℃，再经过2#除尘器9净化后，由2#耐热风机10送入链箅机1的抽风段，对布入链箅机1抽风段上的生球14进行干燥，废气再在主引风机12产生的抽力作用下，经电除尘11净化，从烟囱13排放。

优选的，所述抽风段干燥后的废气温度在140℃。

进行所述过渡段预热，在1#耐热风机8产生的抽力作用下，回转窑2产生的废气另一部分通过链箅机1上的放散阀5，由管道通过换热器6，这部分废气温度降低，温度降低到440℃，再经过1#除尘器7净化后，由1#耐热风机8送入链箅机1的过渡段，对链箅机1过渡段上的生球进一步干燥，废气再在主引风机12产生的抽力作用下，经电除尘11净化，从烟囱13排放。

优选的，所述过渡段预热后的废气温度在160℃。

优选的，换热器6换出的热量，产蒸汽。

所述预热球团的焙烧还原，在回转窑2内进行，回转窑从入料端依次分为窑尾、窑中、窑头。热源由燃烧器3喷入的燃料产生。预热球团从链箅机1的预热段，经热振动筛4筛分后，进入回转窑2的窑尾；回转窑缓慢旋转，球团在窑内翻滚，与燃烧器3产生的热气流接触，进行热交换被焙烧，同时，由于生球14内配碳，在高温作用下，球团也被还原。由于回转窑2有一定倾角，斜度3％，随着回转窑旋转，球团逐渐从窑尾滚向窑中，再到窑头，焙烧还原过程基本完成，从窑头排出的即为成品球团矿，供电炉冶炼。

优选的，所述热振动筛4有多块分体组成，筛条17间隙8mm，碎球和粉末被筛除，大于8mm预热球团随着导槽18进入回转窑2的窑尾；热振动筛通过螺栓孔19固定于窑尾缩口上，随着回转窑旋转而旋转。

优选的，所述燃烧器3喷入的燃料采用煤粉、煤气混合成分，所述燃烧器为五通道；燃烧火焰长度，介于窑长的2/5。

优选的，所述回转窑2的窑尾、窑头由窑尾冷却风机15、窑头冷却风机16鼓入冷风冷却，保证回转窑的使用寿命。

优选的，制备所述铬精矿生球的粘结剂采用膨润土(钠基)，配加1.97％。

优选的，制备所述铬精矿生球内配炭采用焦炭，配加11.84％。

优选的，制备所述铬精矿生球，添加水7.24％。

优选的，制备所述铬精矿生球，铬精矿配比78.95％。

以上对本发明提供的铬精矿球团的预热和焙烧方法进行了详细论述，本文的实施方式，只用于理解本发明的方法及核心思想。同时，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，对本发明进行的若干改进，这些改进也落入本发明的权利要求范围。

Claims (8)

1.一种铬精矿球团的预热方法和焙烧方法，其特征在于，包括将铬精矿生球送入链箅机依次经过抽风段干燥、过渡段预热、预热段预热，预热球团再通过热振动筛筛分，筛分后的预热球团最后送入回转窑内焙烧还原；

所述抽风段干燥，回转窑(2)产生的废气一部分通过链箅机(1)预热段上的生球料层，废气余热与生球进行热交换，生球被预热，这部分废气温度降低，温度降低到200～300℃，再经过2#除尘器(9)净化后，由2#耐热风机10送入链箅机(1)的抽风段，对布入链箅机(1)抽风段上的生球(14)进行干燥；

所述过渡段预热，回转窑(2)产生的废气另一部分通过链箅机(1)上的放散阀(5)，由管道通过换热器(6)，这部分废气温度降低，温度降低到400～500℃，再经过1#除尘器(7)净化后，由1#耐热风机(8)送入链箅机(1)的过渡段，对链箅机(1)过渡段上的生球进一步干燥；

所述预热段预热，热源来自回转窑(2)产生的废气余热，废气温度800～900℃，热废气在1#耐热风机(8)和2#耐热风机(10)产生的抽力作用下，由回转窑尾端进入链箅机(1)的预热段。

所述预热球团的焙烧还原，在回转窑(2)内进行，完成预热球团的焙烧和还原；回转窑斜度2.5％～3％，从入料端依次分为窑尾、窑中、窑头，分别对应低温区、高温区、中温区；热源由燃烧器(3)产生，预热球团在由链箅机(1)预热段进回转窑(2)前，预热球团被热振动筛(4)筛除粉末。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抽风段干燥后的废气温度在120～140℃。

3.根据权利要求1所述的预热方法，其特征在于，所述过渡段预热后的废气温度在140～160℃。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述废气在主引风机(12)产生的抽力作用下，经电除尘(11)净化，从烟囱(13)排放。

5.根据权利要求1所述的预热方法，其特征在于，换热器(6)换出的热量可以产蒸汽，或余热发电。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，燃烧器(3)喷入的燃料是煤粉、煤气或二者混合，所述燃烧器为五通道；燃烧火焰长度，介于窑长的1/3～1/2。

7.根据权利要求1所述焙烧方法，其特征在于，回转窑(2)窑尾、窑头由窑尾冷却风机)15)、窑头冷却风机(16)鼓入冷风冷却。

8.根据权利要求1所述焙烧方法，其特征在于，热振动筛(4)由多块分体组成，筛条(17)间隙8mm，碎球和粉末被筛除，大于8mm预热球团随着导槽(18)进入回转窑(2)的窑尾；热振动筛通过螺栓孔(19)固定于窑尾缩口上，随着回转窑旋转而旋转。