CN105102642A - 煤基炼铁工艺中排出的含铁副产物再循环的方法、用于该方法的***和直接还原铁结块*** - Google Patents

煤基炼铁工艺中排出的含铁副产物再循环的方法、用于该方法的***和直接还原铁结块*** Download PDF

Info

Publication number
CN105102642A
CN105102642A CN201480018523.7A CN201480018523A CN105102642A CN 105102642 A CN105102642 A CN 105102642A CN 201480018523 A CN201480018523 A CN 201480018523A CN 105102642 A CN105102642 A CN 105102642A
Authority
CN
China
Prior art keywords
product
reduced iron
compacting body
iron
caking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480018523.7A
Other languages
English (en)
Inventor
赵敏永
金炫秀
李达会
李钟列
尹诗景
崔茂业
高彰国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020130032409A external-priority patent/KR20140117226A/ko
Priority claimed from KR1020140034564A external-priority patent/KR20150111488A/ko
Priority claimed from KR1020140034563A external-priority patent/KR20150111487A/ko
Priority claimed from KR1020140034562A external-priority patent/KR20150111486A/ko
Application filed by Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of CN105102642A publication Critical patent/CN105102642A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16—Sintering; Agglomerating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/004—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in a continuous way by reduction from ores
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于使煤基炼铁工艺中以粉尘或泥渣的形式产生的且含大量有价值的成分的副产物在制造结块还原铁的工艺中再循环的方法以及涉及一种结块***。本发明提供了一种直接还原铁结块***和一种相应的结块方法，直接还原铁结块***包括：用于将细铁矿还原成还原铁的流化还原炉；用于储存还原铁并将所储存的还原铁供给到结块设备的还原铁储存罐，还原铁储存罐通过还原铁排出管连接至流化还原炉；用于结块由还原铁储存罐供给的还原铁的结块设备；以及用于将炼铁工艺中产生的副产物的结块物输送通过副产物供给管线的输送装置，其中，副产物供给管线将副产物的结块物供给至选自流化还原炉、还原铁排出管和还原铁储存罐中的至少一者。

Description

煤基炼铁工艺中排出的含铁副产物再循环的方法、用于该方法的***和直接还原铁结块***
技术领域
本公开涉及一种用于对含有有用材料如铁的并在煤基铁水制造工艺中以粉尘和泥渣的形式排出的副产物进行有效地结块以在还原铁结块工艺中再利用副产物的方法和***。
此外，本公开涉及一种用于使结块的副产物再循环的方法，并且更具体地，涉及一种用于使副产物在还原铁结块工艺中再循环的方法和***。
背景技术
FINEX法，一种煤基铁水生产方法，包括用于还原细铁矿的流化还原工艺、用于使还原的细铁矿结块的结块工艺、以及用于在包括煤填充层的熔炼炉中熔化结块的和还原的铁矿石的熔炼炉工艺。从这些工艺中的每个工艺中均排出了一定量的副产物。
副产物包括大量能够在铁水制造工艺中使用的材料，例如，铁矿石、辅助材料和含碳材料，并且在经济上理想的是使副产物在铁水制造工艺中再循环。副产物可以通过利用水而以泥渣的形式收集或者在不用水的情况下以粉尘的形式收集。
然而，由于以泥渣的形式收集的副产物中所含的水，这种副产物不易处理，并且在使副产物再循环之前需要预处理工艺。即，有必要在使泥渣型副产物再循环之前从泥渣型副产物去除水至一定程度，而这需要大量的能量。
此外，由于这种副产物具有相当小的粒径(在100μm以下的水平)，因此如果在铁水制造工艺中直接使用副产物，则大部分副产物可能会被吹走。因此，由于这种问题，副产物在结块之后在熔炼炉工艺中再循环。
当副产物在熔炼炉工艺中再循环时，粉尘型副产物被结块之后加入到熔炼炉中，而泥渣型副产物被干燥、结块之后加入到熔炼炉中。然而，由于结块的副产物具有低水平的室温强度和低水平的高温强度(热强度)，因此结块的副产物在传送期间或在被加入到具有大约1,000℃的温度的熔炼炉中的当时容易破碎。来自结块的副产物破碎的颗粒可能会被熔炼炉的还原气体吹走并可能以粉尘或泥渣的形式排出，从而降低了再循环的效率。此外，如果来自结块的副产物破碎的颗粒留在熔炼炉中，则颗粒可能会填充大颗粒的孔隙，并因而大颗粒的渗透性可能会降低。
为了解决这些问题，使用粘结剂来改善颗粒的联接强度，或者如在造球(pelletizing)工艺中一样进行高温热处理。然而，在这种情况下，能耗和制造成本增加，并且再循环的效果降低。
由于上面提到的问题，副产物在铁水生产FINEX***中有限制地再利用，并且因而，大部分所收集的副产物被提供给需要免费铁源的水泥厂或者被埋入地下。因此，需要用于利用最小量的能量来使副产物再循环同时防止结块的副产物破碎的技术。
发明内容
技术问题
本公开内容的一个方面可以提供一种用于使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物结块以使该副产物再循环的方法和***。
本公开内容的一个方面还可以提供一种用于通过使以泥渣和粉尘的形式排出的副产物结块、将结块的副产物与还原铁混合、以及使与所述结块的副产物混合的还原铁结块来使该副产物有效地再循环的方法和***。
技术方案
根据本公开内容的一方面，提供了一种用于使从铁水制造工艺中以含水的粉尘和泥渣的形式排出的含铁副产物再循环的方法，该方法包括：使从铁水制造工艺中排出的副产物结块以形成副产物密实体；以及通过将还原铁与所述副产物密实体混合并使与副产物密实体混合的还原铁结块来形成还原铁密实体。
副产物的结块可以包括：干燥泥渣的一部分或全部；通过使干燥的泥渣与粉尘或与粉尘和剩余的泥渣混合来制备具有预定水含量的副产物混合物；使副产物混合物结块以形成结块的副产物；以及干燥结块的副产物以形成副产物密实体。
干燥泥渣的一部分或全部可以包括将粉尘加到泥渣的所述一部分或全部中。
副产物混合物可以具有30wt％以下的水含量。
结块可以通过搅拌和混合方法、造球方法、制团方法或挤出方法来进行，并且搅拌和混合方法可以以200rpm至600rmp的速度进行30分钟。
副产物密实体可以具有5wt％以下的水含量。
结块的副产物的干燥可以通过利用了带式干燥机或链箅干燥机的静态干燥方法来进行。
副产物密实体可以具有1mm至10mm的平均粒径。
在结块的副产物的干燥之后，该方法还可以包括对副产物密实体进行分选以分离出具有1mm至10mm的粒径的副产物密实体，并且副产物密实体可以在粒径为5mm时具有0.5kgf以上的强度。
在形成还原铁密实体时，副产物密实体和还原铁可以以大于0:10但等于或小于9:1的重量比混合。
还原铁可以在还原炉中在还原气氛下通过还原铁矿石而获得。
还原铁密实体的形成可以包括：在流化还原炉中在还原气氛下还原铁矿石以形成还原铁；通过还原炉排出管排出还原铁；将还原铁储存在还原铁罐中；通过还原铁供给管将还原铁从还原铁罐供给到强制传送罐；以及将还原铁供给到结块设备以使还原铁结块，其中，副产物密实体被供给到上面列出的操作中的一个或更多个并且与还原铁混合。
副产物密实体可以利用载气、重力或机械传送装置来传送，并且该方法还可以包括通过将副产物密实体供给到流化还原炉、还原炉排出管和还原铁罐中的一者或更多者来使还原铁与副产物密实体混合。
在另一实例中，该方法还可以包括通过将副产物密实体供给到还原铁供给管和强制传送罐中的一者或两者来使还原铁与副产物密实体混合。在这种情况下，副产物密实体可以通过载气气流传送，并且在载气通过气-固分离方法从副产物密实体中除去之后被供给到还原铁供给管和强制传送罐中的一者或两者。
根据本公开内容的另一方面，可提供了一种用于使从铁水制造工艺中以含水的粉尘和泥渣的形式排出的含铁副产物结块的***，该***包括：泥渣干燥机，泥渣干燥机通过管接收泥渣并对泥渣进行干燥；副产物结块设备，副产物结块设备通过管来分别接收由泥渣干燥机干燥的粉尘和泥渣，并且使粉尘和泥渣混合和结块以形成结块的副产物；以及密实体干燥机，密实体干燥机接收来自副产物结块***的结块的副产物并从结块的副产物中除去水以形成副产物密实体。
泥渣干燥机可以包括用以接收粉尘的额外的管并且对泥渣和粉尘进行混合和干燥。
副产物结块设备可以为搅拌设备、制团设备、造球机或挤出机，并且副产物结块设备可以包括额外的管，含水的泥渣通过该额外的管供给。
密实体干燥机可以为带式干燥机或链箅干燥机。
该***还可以包括分级机，分级机根据副产物密实体的粒径来对副产物密实体进行分选并使细或粗的副产物密实体通过管而返回到副产物结块***。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于使通过在铁水制造工艺中对细铁矿进行还原而获得的还原铁结块的***，该***包括：流化还原炉，流化还原炉对铁矿石进行还原以产生还原铁；还原铁罐，还原铁罐通过还原炉排出管连接至流化还原炉并且对从流化还原炉排出的还原铁进行分选；强制传送罐，强制传送罐通过还原铁供给管连接至还原铁罐并且将还原铁从还原铁罐供给到结块***；还原铁结块设备，还原铁结块设备使从强制传送罐供给的还原铁结块；以及副产物供给管，通过使从铁水制造工艺中排出的副产物结块而产生的副产物密实体通过副产物供给管传送到还原铁结块***。
副产物供给管可以连接至选自流化还原炉、还原炉排出管和还原铁罐中的至少一者。在另一实例中，副产物供给管可以连接至选自还原铁供给管和强制传送罐中的至少一者。
该***还可以包括传送装置，传送装置通过利用载气气流、重力或机械设备来传送副产物密实体。
该***还可以包括：传送装置，传送装置通过载气气流来传送副产物密实体；以及气体压缩机，气体压缩机产生载气气流。
该***还可以包括：传送装置，传送装置通过载气气流来传送副产物密实体；以及气-固分离器，气-固分离器通过气-固分离方法来使载气与副产物密实体分离，随后将副产物密实体供给到副产物供给管。在这种情况下，气-固分离器可以为旋风分离器。
该***还可以包括传送装置，传送装置传送副产物密实体，其中，传送装置可以为斗式提升机或输送带。
有利效果
根据本公开内容的示例性实施方案，从铁水制造工艺如FINEX工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物可以根据例如泥渣和粉尘的量、颗粒特性和水含量的因素而被有效地结块。
此外，根据示例性实施方案，泥渣和粉尘(从铁水制造工艺中排出的副产物)彼此混合并与还原铁一起结块。因而，泥渣的水含量可以在泥渣被再循环时被控制，并且当副产物被结块成密实体并被再循环时，可能不会发生例如由副产物密实体的破碎而引起的副产物的损失和渗透性降低的问题。
此外，根据本公开内容的其他示例性实施方案，使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的方式排出的副产物结块为副产物密实体并且随后与还原铁混合并结块。因此，当副产物被再循环时，可以防止副产物密实体破碎。
因此，可以防止副产物的损失，并且当副产物在熔炼炉中被处理时，副产物的渗透性不会降低。
附图说明
图1是示出了用于使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物结块的示例性工艺的流程图。
图2是示出了用于使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物结块的另一示例性工艺的流程图。
图3是示出了根据本公开的示例性实施方案的还原铁结块工艺和从铁水制造工艺中排出的副产物被供给到还原铁结块工艺的点的示意性流程图。
图4是示出了根据本公开的另一示例性实施方案的还原铁结块工艺和从铁水制造工艺中排出的副产物被供给到还原铁结块工艺的点的示意性流程图。
图5是示出了从铁水制造工艺中排出的副产物如何在还原铁结块工艺中再循环的示意性流程图。
图6是示出了由从铁水制造工艺中排出的副产物形成的密实体如何在还原铁结块工艺中再循环的示意性流程图。
图7是示出了根据本公开的一个示例性实施方案的用于使从铁水制造工艺中排出的副产物再循环的工艺的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述示例性实施方案。然而，本公开可以例示为许多不同的形式，而不应被解释为限于文中所陈述的具体实施方案。在示出示例性实施方案的附图中，至少一些元件或区域可以以放大或缩小的比例示出。
通常，铁水制造工艺的副产物包括能够在铁水制造工艺中使用的材料，例如，铁矿石、辅助材料和含碳材料。因此，这种副产物可以在铁水制造工艺中再利用。在相关技术中，这种副产物通过将副产物结块成密实体并将密实体供给熔炼炉工艺的方法而被再循环。然而，由于密实体的室温强度和高温强度(热强度)低，密实体在被传送时或在被加入到熔炼炉中时破碎成细颗粒，从而导致例如浮尘、泥渣损失、或密实体的渗透性降低的问题。
因而，发明人已经反复地对使从铁水制造工艺中排出的副产物有效地再循环的方法进行了研究，并且已经发现：在从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物被结块并与还原铁混合以形成还原铁密实体的情况下，副产物可以被有效地再循环而不出现由副产物在再循环工艺期间的漂浮而引起的例如泥渣损失或副产物的渗透性降低的问题。
本公开的示例性实施方案提供了一种使从煤基铁水制造工艺中排出的副产物再循环的方法。具体地，该方法包括：通过使从铁水制造工艺中排出的副产物结块而形成球团矿；以及将球团矿与还原铁混合并使该混合物结块。
根据本公开，从煤基铁水制造工艺如FINEX工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物可以被再循环。例如，从FINEX工艺中排出的泥渣和粉尘可以具有表1中所示的以下组分和平均粒径。
表1
参照表1，泥渣和粉尘包括例如铁氧化物、含碳焦和辅助材料的成分，辅助材料例如添加有碳和辅助材料的低品质铁矿石。即，泥渣和粉尘包括可以在FINEX工艺中被充分地再利用的材料。
此外，从FINEX工艺中排出的副产物具有大约10μm以下的平均粒径(这些副产物中的按重量计90％或更多的副产物具有30μm以下的粒径)，并且副产物的主要成分是铁氧化物、煤焦、以及钙(Ca)和镁(Mg)的氧化物或碳化物。
如果使副产物结块然后再循环，则粉尘可能不会在副产物的传送期间漂浮，由此防止了副产物的加工性能的降低以及副产物的损失。由于从FINEX工艺中排出的副产物具有上述粒径范围和组分含量，因此副产物可以容易地结块，并且由于副产物没有经过高温时的快速物理化学反应所以可以容易地再循环。
已知如果这种细的副产物与还原铁混合并结块，则这种细的副产物由于还原铁而不容易结块。因此，根据本公开内容，在使副产物结块之后，副产物与还原铁混合。在这种情况下，泥渣或粉尘可以结块，然后与还原铁混合。然而，如果泥渣和粉尘彼此混合然后结块，并且结块的、泥渣与粉尘的混合物为还原铁，则结块可以更容易地进行。
从FINEX工艺中排出的泥渣和粉尘的比率通常为大约8:2至大约7:3。即，所产生的泥渣的量大于粉尘的量。此外，泥渣中水的含量根据泥渣的排出位置和泥渣的成分而在大约25wt％至50wt％的范围内变化。通常，向粉尘中加入水以防止粉尘在排出时漂浮，因而，粉尘的水含量为15wt％以下。
如上所述，可使这种泥渣和粉尘结块，然后再循环。参照图1和图2，副产物可以通过泥渣干燥工艺、副产物混合工艺、结块工艺和密实体干燥工艺来结块。
根据本公开内容，使从铁水制造工艺中以泥渣和粉尘的形式排出的副产物结块。如表1中所示，从FINEX工艺中排出的泥渣和粉尘包括例如铁氧化物、含碳焦和辅助材料的成分。由于铁的含量和碳的含量分别为53.6％和63.2％，因此，可以从副产物中获得能够在FINEX工艺中被有效地再利用的材料。因此，这种副产物的混合比没有特别限制，而是可以被适当地确定。例如，如果相等重量的泥渣和粉尘混合在一起，则铁的总含量为大约55wt％以上，并且碳的总含量为大约4wt％。因而，泥渣和粉尘的混合物可以适当地被再循环。
副产物可以通过如下步骤结块，对泥渣的一部分或全部泥渣进行干燥、通过将干燥的泥渣与粉尘或与粉尘和剩余的泥渣混合来制备具有预定水含量的副产物混合物、使副产物混合物结块以形成结块的副产物、以及干燥结块的副产物以形成副产物密实体。
在这种情况下，泥渣和粉尘可以通过将泥渣与粉尘混合并机械加工混合的泥渣和粉尘来进行结块。根据本公开内容，结块可以利用副产物结块设备来进行，并且副产物结块设备的非限制性的实例包括例如艾里奇(Eirich)式混合机的搅拌混合机、造球机、制团设备或挤出机。
尽管副产物混合物中的水含量根据用来使副产物混合物结块的机械结块方法而变化，但优选的是，副产物混合物中的水含量在30wt％以下的范围内。
副产物混合物的水含量可以通过各种方法来调节。例如，由于泥渣和粉尘具有不同的水含量，因此副产物混合物中的水含量可以通过改变泥渣和粉尘的混合比来调节。此外，在具有泥渣形式、粉尘形式或者泥渣与粉尘的混合物形式的副产物被干燥之后，可以将水加到副产物中或者可以将未干燥的副产物加到干燥的副产物的中以调节副产物混合物的水含量。
在下文中，将结合结块设备一起来描述用于调节水含量的具体方法以及结块工艺。
如果使用搅拌混合机如Eirich式混合机来用于使副产物混合物结块，则可优选的是，副产物混合物中的总的水含量在10wt％至20wt％的范围内。在通过搅拌和混合方法来执行结块工艺以形成副产物密实体时，副产物密实体的粒径和表观水含量受到待搅拌的泥渣和粉尘的总的水含量的相当大的影响。如果具有在上述范围内的水含量的副产物混合物结块，则当包括泥渣和粉尘的副产物混合物被搅拌时，可能会使泥渣块的粉碎，并且可能会使泥渣的颗粒之间所含的水暴露于周围的粉尘。因此，可以获得具有均匀尺寸的颗粒。
在这种情况下，可以在上述范围内通过在合适的混合比范围内混合泥渣和粉尘来调节副产物混合物的水含量。例如，副产物混合物的水含量可以通过加入更多的粉尘而降低。副产物混合物可以根据如上所述进行调节的副产物混合物的水含量而通过搅拌和混合方法、造球方法、制团方法或挤出方法来进行结块。随后将更加详细地描述副产物结块设备。可能有必要对副产物进行干燥以根据用来使副产物结块的副产物结块设备的类型来另外地调节副产物的水含量。
尽管本公开不限于FINEX技术，但利用FINEX技术从铁水制造工艺中排出的大部分副产物都是具有过多水含量的泥渣的形式，因此难以通过搅拌和混合方法来使副产物结块。即使在具有相对低的水含量的粉尘与副产物混合的情况下，仍对将水含量调节到用于结块的合适值存在限制。此外，即使在通过加入更多的粉尘而获得合适的水含量的情况下，由于剩余大量泥渣，因此仍对使副产物再循环存在限制。
为了解决这种问题，可以对副产物中的一些进行干燥以除去水，并且可以将干燥过的副产物与剩余的未干燥的副产物混合。即，可以对调节过水的泥渣和粉尘的副产物混合物进行搅拌以获得副产物密实体。此外，由于粉尘的水含量低于所需的水含量，因此可以将粉尘直接供给至搅拌混合机以调节总的水含量。
例如，参照图1，可以利用泥渣干燥机240来对含水的泥渣20的仅一部分进行干燥以除去水，并且随后，干燥的泥渣20可以被供应到副产物结块设备235中。此外，含水的粉尘30和泥渣20可以分别通过供给管而供给到副产物结块设备230并随后与干燥的泥渣20混合以使得整个副产物的水含量可以处于10wt％至20wt％的范围内。此后，可以通过搅拌和混合方法来使副产物结块。
用于干燥泥渣20的泥渣干燥机240可以是任何类型的干燥机，并且泥渣干燥机240的实例包括回转窑干燥机、流化床干燥机和带式干燥机。干燥工艺可以利用空气、热风炉或含CO2的热废气进行。
优选地，可以使用具有200rpm至600rpm、更优选地350rpm至500rpm的速度范围的搅拌混合机。如果泥渣20和粉尘30在上述速度范围内被搅拌，则泥渣20和粉尘30可以结块。
搅拌的时间段没有特别限制，而是可以在1分钟至30分钟的范围内。如果搅拌时间段短于1分钟，则副产物可能没有充分结块，并且结块的副产物的强度可能不足。另一方面，如果搅拌时间段为30分钟或更长，则可能是不经济的，因为没有获得更多的效果。例如，可以通过将副产物搅拌达1分钟至20分钟、2分钟至10分钟、或2分钟至6分钟的搅拌时间段来使副产物结块。
如果利用造球机来使副产物结块，则可能优选的是，副产物的水含量在5wt％至10wt％的范围内。图2示出了使用造球机来使副产物结块的示例性情况。
参照图2，在副产物结块工艺中，所有泥渣20都被供给到泥渣干燥机240中以从泥渣20中除去水，并且干燥的泥渣20被供给到造球机中，造球机是副产物结块设备235，同时，含水的粉尘30被供给到副产物结块设备235以使粉尘30与泥渣20混合。以此方式，副产物的总的水含量可以在副产物结块工艺中在上述范围内进行调节。
在这种情况下，如上所述，由于对于使用了造球机的情况而言副产物的水含量优选地为5wt％至10wt％，因此可以将预定量的粉尘30与泥渣20一起供给到泥渣干燥机240以降低副产物的水含量，并且剩余的粉尘30可以被供给到副产物结块设备235以控制副产物的水含量。
替代性地，在副产物结块工艺中，可以使用副产物结块设备235如制团设备或挤出机以在向副产物施加压力的同时使副产物结块。在使用制团设备的情况下，可能优选的是，副产物的水含量在10wt％以下的范围内，更优选地在更低的范围内。在使用挤出机的情况下，可能优选的是，副产物的水含量在10wt％至30wt％的范围内。
尽管还没有对使用了制团设备或挤出机的副产物结块工艺进行详细地描述，本领域普通技术人员也将会根据用来执行副产物结块工艺的结块***而在副产物结块工艺中容易地调节副产物的水含量，并且将通过参照上文参照图1和图2所给出的描述而容易地制造副产物密实体。
根据本公开内容，副产物密实体可以通过利用如上所述的混合机或利用任何其他的副产物结块设备或方法如机械挤出方法、利用模具的挤出方法或利用倾斜旋转风扇或鼓的凝聚方法使副产物结块而制成。
如图1和图2中所示，如果需要，在副产物结块工艺中，可以将添加物60如水、具有不同粒径的副产物、或粘合剂供给到结块***以提高副产物密实体的强度和副产物的回收率，并且可以将含大量铁或碳的另一副产物、矿石或煤供给到结块***以提高副产物的再循环效率。
更具体地，根据本公开内容，当使副产物结块时，可以将选自水、粘合剂和添加物中的至少一者添加到副产物中。
可以将水加到副产物中以容易地混合副产物并增大副产物的颗粒之间的凝聚力。可以将粘合剂加到副产物中以改善由副产物形成的密实体的凝聚效率、室温强度和高温强度。可以将添加物加到副产物中以有助于还原副产物中的铁氧化物或者增加副产物的铁含量。粘合剂的实例包括无机粘合剂如膨润土或水玻璃以及有机粘合剂如淀粉或糖浆。
添加物的实例包括用于促进铁氧化物还原的煤或含碳废物，和用于提高铁的含量的矿石或含铁废物。替代性地，可以将例如石灰岩或白云母的添加物添加到副产物中以促进随后的熔融工艺中炉渣的形成，在该熔融工艺中，副产物与还原铁混合。
根据本公开内容，含碳的副产物可以有助于熔融气化炉的副产物中作为主要成分的铁氧化物的还原，并且因而，具有低还原率的还原铁也可以在不引起例如燃料成本增加的问题的情况下被再循环。在这种情况下，如果另外添加煤或含碳废物，则铁氧化物的还原会得到显著改善，并且因而，可以更加确定地防止上述问题。
根据本公开的示例性实施方案，通过结块工艺获得的结块副产物的水含量可以根据工艺条件在30wt％以下的范围内变化。根据本公开内容，如上所述获得的副产物密实体90可以在还原铁结块工艺中与还原铁混合以产生还原铁密实体。
在这种情况下，如果供给到还原铁结块工艺的副产物密实体90具有高的水含量，则还原铁会容易被副产物密实体90中所含的水氧化，并且还原铁密实体的可成形性会因气体的产生而降低。因此，在副产物结块工艺中获得的副产物密实体90可以通过密实体干燥工艺来进行处理。
在干燥工艺中，优选地，副产物密实体90可以被干燥直到副产物密实体90的水含量降到小于5wt％为止。如果副产物密实体90的水含量为5wt％以上，则还原铁的还原率可能会被不期望地降低1％或更多。因此，可能优选的是，副产物密实体90的水含量为5wt％以下的范围内，并且可以更优选的是副产物密实体90具有更低含水量。
可以使用任何类型的密实体干燥机245来干燥副产物密实体90。例如，可以使用用来干燥泥渣20的泥渣干燥机240。然而，由于存在副产物密实体90在干燥时可能破碎成细颗粒的可能性，因此可以使用静态干燥机如带式干燥机或链箅干燥机而不是使用动态干燥机如旋转回转窑干燥机或流化床干燥机来防止副产物密实体90破碎成细颗粒。
根据本公开的示例性实施方案，副产物密实体90可以利用从铁水制造工艺中以泥渣20和粉尘30的形式排出的副产物而形成。如上所述产生的副产物密实体90可以被供给到细还原铁结块工艺以通过使副产物密实体90与还原铁混合来产生还原铁密实体。
为了产生如上所述的还原铁密实体，可能会要求副产物密实体90具有合适的强度水平和合适的粒径以使得副产物密实体90在传送至还原铁结块工艺时不会破碎。如果副产物密实体90基于副产物密实体90具有直径为5mm的球形颗粒形状的情况而具有0.5kgf以上的强度，则副产物密实体90可能会在被传送或储存时最低限度地破碎。副产物密实体90的强度优选地可以是1kgf以上，并且更优选2kgf以上。
由于当副产物密实体90具有更高强度水平的情况下，该副产物密实体90被有效地防止破碎成更小的块，因此副产物密实体90的强度的上限被设定成特定值。然而，如果副产物密实体90具有过高的强度水平，则在工艺经济或能耗方面可能可能是不理想的。因而，副产物密实体90的强度能够被调节成等于或小于20kgf、10kgf、7kgf、5kgf或3kgf。
此外，副产物密实体90的粒径可以优选地在1mm至10mm的范围内，但不限于此。如果副产物密实体90的粒径小于1mm，则可能会导致副产物密实体90与还原铁混合时的较差的可成形性。即使在副产物密实体90中的一些具有小于1mm的粒径，如果其分数被控制在小于50wt％，则还原铁密实体的可成形性可以被保持。相反地，如果副产物密实体90的粒径大于10mm，则可能难以传送副产物密实体90并将副产物密实体90供给到还原铁结块工艺。
因此，如果需要，副产物密实体90可以根据其粒径来分选以分离具有在上述范围内的粒径的副产物密实体。为此，副产物密实体90可以利用分级机250来分选。
在经过了利用分级机250进行的分选工艺之后，具有在上述范围内的粒径的副产物密实体90可以如上所述在例如还原铁结块工艺的工艺中被再利用。此外，具有小于上述范围的粒径的细副产物密实体95可以被供给回到副产物结块设备230或235，而具有大于上述范围的粒径的副产物密实体90可以利用压碎机破碎成具有在上述范围内粒径的较小的块，并且可以随后被再利用。
如上所述产生的副产物密实体90可以在还原铁结块工艺中与还原铁混合。以此方式，副产物密实体90可以被再利用。如上所述，副产物通过将副产物与还原铁混合而结块并随后被供给到熔炼炉，由此防止了例如副产物的损失或由副产物在于高温气氛下再循环时破碎而引起的副产物的渗透性降低的二次问题。
通常，煤基铁水生产方法包括细铁矿被还原的流化还原工艺、使还原的细铁矿结块成还原铁密实体的结块工艺、以及还原铁密实体在熔炼炉中熔融的熔融工艺。在这些工艺中，现将参照图3和图4示意性地描述流化还原工艺和结块工艺。
参照图3和图4，细铁矿在流化还原炉110中被还原以获得还原铁。使用了流化还原炉110的流化还原工艺在600℃高温下的还原气氛下执行，并且因而，还原铁在穿过流化还原炉110之后具有大约550℃至850℃的高温。还原铁从流化还原炉110中通过还原炉排出管115排出并且随后例如利用压力差而被供给到还原铁罐120。
参照图3，副产物密实体可以与具有高温的还原铁混合，同时与还原铁接触足够的时间段，并且因而，副产物密实体可以被加热到与还原铁的温度类似的温度，由此改善还原铁结块工艺中的可成形性。
即，如上所述，待与副产物密实体混合的还原铁在600℃或更高的高温处产生，并且因而具有550℃至850℃的范围内的温度。在这种情况下，尽管副产物密实体在与还原铁混合时被迅速地加热到大约600℃，但由于副产物密实体在高温条件下处理并具有非常低的水含量和小的粒径，因此副产物密实体可能没有受到或经过物化反应、热冲击或破碎。
因此，副产物密实体可以被供给到生产还原铁的流化还原炉110、还原铁被排出时所通过的还原炉排出管115、或者暂时储存还原铁的还原铁罐120。
此外，如果副产物密实体被如上所述供给到流化还原炉110、还原炉排出管115或还原铁罐120，则副产物密实体会因为还原铁被移动至供给副产物密实体的位置而自然地与还原铁混合。此外，副产物密实体可以在还原铁被传送至下一个设备时额外地与还原铁混合。因此，尽管没有使用用于将副产物密实体与还原铁混合的额外的混合机，但副产物密实体和还原铁可以均匀地混合在一起。如果还原铁和副产物密实体彼此均匀地混合，则可以容易地形成还原铁密实体。
因而，可以将副产物供给管200安装成将副产物密实体供给至选自流化还原炉110、还原炉排出管115和还原铁罐120中的至少一者。
如上所述被传送的副产物密实体可以通过气动方法而与还原铁混合。例如，可以吹高压载气以通过载气流来将副产物密实体传送至还原铁。载气可以是任何类型的气体。例如，可以使用压缩空气或氮气，或者可以使用在FINEX工艺期间产生或排出的气体。可以使用气体压缩机380来吹送高压载气。
替代性地，可以在中间点处安装储存箱，并且可以通过重力来供应预定量的副产物密实体。此外，可以使用机械装置如斗式提升机或输送带来用于传送和供给副产物密实体。
可以借助于上述方法中的一种或更多种方法通过还原铁供给管125来将副产物密实体与还原铁的混合物供给到结块工艺。在这种情况下，如果需要，副产物密实体与还原铁的混合物可以首先被供给到强制传送罐130，并且随后该混合物可以从该强制传送罐130被强制地供给到将混合物结块成还原铁密实体的还原铁结块设备140。
如上所述获得的还原铁密实体最终被加到熔融气化炉中并被熔融。以此方式，副产物可以在铁水制造工艺中被再利用。
参照图4，副产物密实体可以在结块工艺的中间由还原铁罐120供给。即，副产物密实体可以被供给到还原铁供给管125，还原铁由还原铁罐120通过还原铁供给管125供给到强制传送罐130。此外，副产物密实体可以被供给到用来强制地供给还原铁的强制传送罐130。
在还原铁如上所述通过还原铁管125被供给到强制传送罐130之后，还原铁可以通过结块工艺而被处理。因此，供给到还原铁管125和强制传送罐130的还原铁的状态可能与还原铁密实体的可成形性紧密相关。因此，在结块工艺期间，可以观察还原铁密实体的形状(即，还原铁密实体的可成形性)以通过改变副产物密实体的供给量来控制还原铁密实体的可成形性。即，还原铁密实体的可成形性可以通过根据工艺状况迅速采取行动而得到改善。
此外，由于副产物密实体在副产物密实体被最低程度加工之后在还原铁结块工艺中与还原铁混合，因此副产物密实体的破碎可以被最小化，并且因而，还原铁密实体的可成形性可以得到进一步地改善。
根据上述实施方案，还原铁密实体的温度没有充分升高。然而，还原铁密实体的可成形性可以通过控制副产物密实体的量而得到改善，并且因而，可以补偿可能因低温条件而引起的问题。
如上所述，副产物密实体可以通过利用了载气的气动方法而被传送到还原铁，并且可以与还原铁混合。在这种情况下，可以使用任何类型的载气。例如，可以使用压缩气体或氮气，或者可以使用在FINEX工艺期间产生或排出的气体。
替代性地，可以在中间点处安装储存箱，并且可以通过重力来供应预定量的副产物密实体。替代性地，可以使用机械装置如斗式提升机或输送带来用于传送和供给副产物密实体。
可以将副产物与还原铁的混合物供给到如上所述的强制传送罐130，并且可以随后将该混合物供给到还原铁结块设备140以由混合物形成还原铁密实体。
如上所述获得的还原铁密实体最终被加到熔融气化炉中并被熔融。以此方式，副产物可以在铁水制造工艺中被再利用。
只要副产物密实体是利用现有的副产物结块***获得的并且副产物密实体随后在上述位置处与还原铁混合，本公开内容就不限制副产物密实体的种类或类型。
根据本公开内容，副产物密实体与还原铁的混合比不受限制。然而，副产物混合物与还原铁的混合比可以优选大于0:10，但等于或小于9:1。由于还原铁通常为其表面被还原为铁的颗粒的形式并且保持在大约600℃的高温下，因此，即使在还原铁在上述混合比范围内与副产物密实体混合的情况下，还原铁的结块可不会受影响。副产物密实体与还原铁的混合比更优选地可以在按重量计1:9至4:6的范围内，并且甚至更优选地在按重量计1:9至3:7的范围内，或者在按重量计1.5:8.5至2.5:7.5的范围内。
图5和图6为示出了通过将副产物密实体供给到还原铁结块工艺来形成还原铁密实体的方法的示意图。
参照图5，粉尘和泥渣(从FINEX工艺中排出的副产物的固体物质)彼此混合并被结块以形成副产物密实体，并且副产物密实体被供给到使副产物密实体混合的副产物罐310，并且随后通过螺旋给料器320排出。副产物密实体利用斗式提升机325而被传送到副产物中间罐330并且随后被传送到副产物气动传送罐340。随后，副产物密实体通过旋转给料器350从副产物气动传送罐340排出，并通过利用从气体压缩机380吹出的载气而通过副产物供给管200供给到还原铁结块工艺。
在图5中所示的实施例中，副产物密实体被气动地传送到还原铁罐120，从流化还原炉110排出的还原铁被储存在还原铁罐120中以用于结块工艺。然而，如上所述，副产物密实体可以被供给到流化还原炉110或还原炉排出管115，从流化还原炉110排出的还原铁借助于排出压力差而通过还原炉排出管115供给到还原铁罐120。
参照图6，粉尘和泥渣(从FINEX工艺中排出的副产物的固体物质)彼此混合并结块以形成副产物密实体，并且副产物密实体被供给到使副产物密实体混合的副产物罐310，并且随后通过螺旋给料器320排出。副产物密实体利用斗式提升机325而被传送到副产物中间罐330并且随后被传送到副产物气动传送罐340。随后，副产物密实体通过旋转给料器350从副产物气动传送罐340排出，并通过利用从气体压缩机380吹出的载气而通过副产物供给管200供给到还原铁结块工艺。
在这种情况下，如果副产物密实体与载气一起被供给到还原铁结块工艺，则还原铁结块工艺可能会受到不利影响。因此，载气可以通过利用旋风分离器360的气-固分离方法而与副产物密实体分离，并且随后，副产物密实体可以被暂时储存在副产物供给罐370中并随后借助于利用旋转给料器350通过副产物供给管200而给供给到还原铁结块工艺。此时，副产物密实体可以通过重力或机械传送设备通过副产物供给管200来供给。
在图6中所示的实施例中，当从流化还原炉110排出并储存在还原铁罐120中的还原铁通过还原铁供给管125而被供给到强制传送罐130时，副产物密实体供给到还原铁供给管125。然而，如上所述，副产物密实体可以被供给到强制传送罐130或供给到还原铁供给管125和强制传送罐130两者。
图7示出了根据本公开的示例性实施方案的使从铁水制造工艺中排出的副产物再循环的示例性工艺。
参照图7，从铁水制造工艺中产生的泥渣20和粉尘30被分别储存在泥渣罐210和粉尘罐220中。随后，泥渣20与粉尘30以1:1的重量比相互混合并被供给到副产物结块设备230。在于副产物结块设备230中进行结块工艺之前，可以向泥渣20和粉尘30的混合物加入粘合剂50和添加物60以改善凝聚效率并促进铁的还原。
泥渣20和粉尘30的混合物随后可以被结块成球形副产物密实体。随后，副产物密实体可以在密实体干燥机245中被可选地加工以从中除去水。如果副产物密实体的平均粒径不在合适的范围内或不适于再循环，则副产物密实体可以利用分级机250而被分选，并且细副产物密实体可以通过细副产物再循环管255而被供给回到副产物结块设备230。
此后，副产物密实体被传送到储存/供给设备260并且随后传送到还原铁罐120，通过在流化还原炉110中还原细矿石10而获得的还原铁被储存在还原铁120中。在还原铁罐120中，副产物密实体和还原铁以预定比率相互混合。
此后，副产物密实体与还原铁的混合物被传送到还原铁结块设备140并利用还原铁结块设备140来结块。此时，混合物被结块时产生的还原铁的细颗粒可以通过细还原铁再循环管145而被传送回到还原铁罐120。随后，剩余的结块混合物被传送到熔融气化炉150并被熔融，并且炉渣70和铁水80从熔融气化炉150排出。
如上所述，如果使用本公开的方法和***，则由从铁水制造工艺中排出的副产物形成的密实体可以在不损失副产物或不发生由密实体的破碎引起的密实体的渗透性降低的情况下被再循环。
发明的方案
实施例
在下文中，将参照实施例更具体地描述本公开内容。以下实施例仅用于说明的目的，而不意在限制本发明的范围。
实施例1
在实施例1中，从用于生产铁水的FINEX工艺(铁水生产FINEX工艺)产生的泥渣和粉尘通过图1中所示的副产物结块工艺来结块。
具体地，作为从铁水生产FINEX工艺排出的副产物的具有大约40wt％的水含量的泥渣20和具有大约15wt％的水含量的粉尘30以7:3的重量比进行制备。
泥渣20中的一半被供给到泥渣干燥机(回转窑炉)240，在该泥渣干燥机240中，泥渣20中的所述一半被加热以除去水。
然后，泥渣20中的被热干燥的所述一半被供给到为搅拌混合机的副产物结块设备230，并且泥渣20中的没有被干燥的另一半被直接供给到搅拌混合机以使泥渣20中的所述未干燥的一半泥渣与泥渣20中的所述干燥的一半泥渣混合。此外，粉尘30被供给到搅拌混合机。
在搅拌混合机中混合的副产物(泥渣20和粉尘30)基于副产物的总重量具有大约18wt％的水含量。
搅拌混合机被以400rpm的速度连续地搅拌大约4分钟以使副产物结块为副产物密实体。
此后，副产物密实体被从搅拌混合机传送至在其中副产物密实体被完全干燥的密实体干燥机245，并且干燥的副产物密实体利用分级机250进行分选以收集粒径在1mm至10mm的范围内的的副产物密实体90。
测量副产物密实体90的重量为供给到搅拌混合机的副产物的重量的大约85％。此外，副产物密实体90的强度为大约1kgf。
实施例2
在实施例2中，从铁水生产FINEX工艺产生的泥渣和粉尘通过图2中所示的副产物结块工艺来结块。
与实施例1中所使用的副产物相同的副产物根据铁水生产FINEX工艺来制备。
所有泥渣20都被供给到泥渣干燥机(回转窑炉)240，并且泥渣20在泥渣干燥机240中被加热以除去水。
干燥的泥渣20被供给到为造球机的结块设备30，并且粉尘30也被供给到造球机。在造球机中混合的副产物(泥渣20和粉尘30)基于副产物的总重量而具有大约5wt％的水含量。
水被供给到造球机中以将副产物的水含量调节为8wt％，并且随后，副产物被利用造球机而结块为球团。
此后，球团从造球机传送到在其中球团被充分干燥的密实体干燥机245，并且干燥的球团被利用分级机250进行分选以收集粒径在1mm至10mm的范围内的的球团。
测量球团(副产物密实体)的重量为供给到造球机的副产物的重量的大约95％。此外，副产物密实体的强度为大约1.5kgf。
实施例3
从铁水生产FINEX工艺产生并具有表1中所示的组成的相等重量的泥渣和粉尘利用Eirich混合机相互混合了大约3分钟。以此方式，获得了平均粒径为2mm的球团。
球团在箱式干燥机中在105℃处干燥了24小时以从球团充分地除去水。
此后，球团与还原铁以2:8的重量比混合以形成混合物样品，并且在600℃处对100g的混合物样品进行结块，同时向混合物样品施加150Mpa的压力以形成盘状密实体。随后，测量了盘状密实体(样品)的压缩强度。
在排除异常值之后，算出10个测量值的平均数。表2中示出了平均压缩强度。
比较例1
将与实施例3中所使用的还原铁相同的还原铁通过与实施例3中所使用的方法相同的方法而结块为盘状密实体，不同之处在于副产物没有与还原铁混合，并且测量了盘状密实体(样品)的压缩强度。表2中示出了所测得的压缩强度。
表2
样品 比较例1 实施例3
压缩强度(kg/cm2) 575 682
参照表2，实施例3中通过使球团(副产物)与还原铁相互混合而制备的密实体的压缩强度大于比较例1中仅利用还原铁来制备的密实体的压缩强度。因此，当通过使副产物和还原铁混合而形成的密实体被加入到熔炼炉中时，可能不会引起例如密实体破碎的问题。
实施例4
细铁矿在流化还原炉110中在大约750℃处被还原以获得还原铁。随后，还原铁通过还原炉排出管115而从流化还原炉110中排出并且通过压力差而被供给到还原铁罐120。
从铁水生产FINEX工艺排出并具有表1中所示的组分的泥渣和粉尘混合在一起并被以1:1的重量比结块以获得副产物密实体，并且副产物密实体储存在图5中所示的副产物罐310中。
此后，副产物密实体利用螺旋给料器320而从副产物罐310排出，并且利用斗式提升机325传送到副产物中间罐330。
接着，副产物密实体被传送到副产物气动传送罐340并且通过利用旋转给料器350而向连接至还原铁罐120的副产物供给管200每次排出预定量。高压氮气借助于气体压缩机380通过副产物供给管200而被吹至还原铁罐120。
排出到副产物供给管200的副产物密实体通过氮气流而传送到还原铁罐120。那时，副产物密实体被传送到还原铁罐120，使得副产物密实体和还原铁的混合物中的副产物密实体的含量基于混合物的总重量可能是大约7wt％。
此后，副产物密实体和还原铁的混合物被利用还原铁结块设备140压缩以形成密实体。
密实体的密度和热强度被与仅由还原铁形成的热压铁(HCI)的热强度进行比较，并且表3中示出了比较结果。
之后，在密实体和HCI上以1000℃的温度和30rmp的速度进行转鼓试验30分钟，并且测量可能降低密实体和HCI的渗透性的具有2.8mm以下尺寸的颗粒的百分比(％)(细颗粒百分比)以作为密实体和HCI的热强度的系数。
HCI的具有2.8mm以下尺寸的颗粒的百分比(细颗粒百分比)在转鼓试验之前为大约10％，并且基于该细颗粒百分比，密实体和HCI的热强度的变化可以在转鼓试验之后估算出。细颗粒百分比的较大变化指示较低程度的热强度。
表3
HCI 实施例4
密度(g/cm3) 3.73 3.57
细颗粒百分比(％) 15 17
参照表3，尽管根据本公开内容制备的密实体具有作为杂质的副产物密实体，但密实体的细颗粒百分比的增加小于仅由还原铁形成的HCI的细颗粒百分比的增加。即，本公开内容的密实体的热强度在与HCI相比时基本没有降低。
因此，尽管包括副产物密实体的密实体被加入到熔炼炉中，但副产物可能不会破碎，并且因而副产物可以被再循环而不产生问题。
实施例5
细铁矿在流化还原炉110中在大约750℃处被还原以获得还原铁。随后，还原铁通过还原炉排出管115而从流化还原炉110中排出并且通过压力差而被供给到还原铁罐120。
从铁水生产FINEX工艺排出并具有表1中所示的组成的泥渣和粉尘混合在一起并被以1:1的重量比结块以获得副产物密实体，并且副产物密实体储存在图6中所示的副产物罐310中。
此后，副产物密实体利用螺旋给料器320而从副产物罐310排出，并且利用斗式提升机325传送到副产物中间罐330。
接着，副产物密实体被传送到副产物气动传送罐340，并且副产物密实体通过旋转给料器350而被排到气体供给管355。同时，由气体压缩机380供给高压氮气。
利用氮气通过气体供给管355而传送的副产物密实体被供给到旋风分离器360以使氮气与副产物分离，并且随后，副产物密实体借助于重力通过连接至还原铁供给管125的副产物供给管200而被供给到还原铁供给管125。那时，供给副产物密实体使得副产物密实体和还原铁的混合物中的副产物密实体的含量基于混合物的总重量可以为约7wt％。
此后，副产物密实体和还原铁的混合物被利用还原铁结块设备140压缩以形成密实体。对密实体的热强度进行了测量，如表4中所示。
密实体的密度和热强度被与仅由还原铁形成的HCI的热强度进行比较，并且表4中示出了比较结果。
之后，在密实体和HCI上以1000℃的温度和30rmp的速度进行转鼓试验30分钟，并且测量可能降低密实体和HCI的渗透性的具有2.8mm以下尺寸的颗粒的百分比(％)(细颗粒百分比)以作为密实体和HCI的热强度的系数。
HCI的具有2.8mm以下尺寸的颗粒的百分比(细颗粒百分比)在转鼓试验之前为大约10％，并且基于该细颗粒百分比，密实体和HCI的热强度的变化可以在转鼓试验之后估算出。细颗粒百分比的大的变化指示较低程度的热强度。
表4
HCI 实施例5
密度(g/cm3) 3.73 3.50
细颗粒百分比(％) 15 18
参照表4，尽管根据本公开内容制备的密实体具有作为杂质的副产物密实体，但本发明的密实体的细颗粒百分比的增加小于仅由还原铁形成的HCI的细颗粒百分比的增加。即，本公开内容的密实体的热强度在与HCI相比时基本没有降低。
因此，尽管包括副产物密实体的密实体被加入到熔炼炉中，但副产物可能不会破碎，并且因而副产物可以被再循环而不产生问题。
编号列表
10细矿石20泥渣
30粉尘50粘合剂
60添加物70炉渣
80铁水90副产物密实体
95细副产物密实体
110流化还原炉115还原炉排出管
120还原铁罐125还原铁供给管
130强制传送罐140还原铁结块设备
145细还原铁再循环管150熔融气化炉
200副产物供给管210泥渣罐
220粉尘罐230、235副产物结块设备
240泥渣干燥机245密实体干燥机
250分级机255细副产物再循环管
260储存/供给设备
310副产物罐320螺旋给料器
325斗式提升机330副产物中间罐
340副产物气动传送罐350旋转给料器
355气体供给管360旋风分离器
370副产物供给罐380气体压缩机

Claims (32)

1.一种用于使从铁水制造工艺中以含水的粉尘和泥渣的形式排出的含铁副产物再循环的方法，所述方法包括：
使从所述铁水制造工艺中排出的所述副产物结块以形成副产物密实体；以及
通过将还原铁与所述副产物密实体混合并使与所述副产物密实体混合的所述还原铁结块来形成还原铁密实体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述副产物的结块包括：
对所述泥渣的一部分或全部进行干燥；
通过使所干燥的泥渣与所述粉尘混合、或与所述粉尘和剩余的泥渣混合来制备具有预定水含量的副产物混合物；
使所述副产物混合物结块以形成结块的副产物；以及
干燥所述结块的副产物以形成副产物密实体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述泥渣的所述一部分或全部进行的所述干燥包括将所述粉尘添加到所述泥渣的所述一部分或全部。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述副产物混合物具有30wt％以下的水含量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述结块通过搅拌和混合方法、造球方法、制团方法或挤出方法进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述搅拌和混合方法以200rpm至600rmp的速度进行30分钟。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述副产物密实体具有5wt％以下的水含量。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述结块的副产物的所述干燥通过利用带式干燥机或链箅干燥机的静态干燥方法进行。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述副产物密实体具有1mm至10mm的平均粒径。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述结块的副产物的所述干燥之后，所述方法还包括对所述副产物密实体进行分选以分离出具有1mm至10mm粒径的副产物密实体。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述副产物密实体在具有5mm的粒径时具有0.5kgf以上的强度。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述还原铁密实体的所述形成中，所述副产物密实体和所述还原铁以大于0:10但等于或小于9:1的重量比混合。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述还原铁通过在还原炉中在还原气氛下还原铁矿石而获得。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述还原铁密实体的所述形成包括：
在流化还原炉中在还原气氛下还原铁矿石以形成还原铁；
通过还原炉排出管排出所述还原铁；
在还原铁罐中储存所述还原铁；
通过还原铁供给管将所述还原铁从所述还原铁罐供给到强制传送罐；以及
将所述还原铁供给到结块设备以使所述还原铁结块，
其中，所述副产物密实体被供给到上述操作中的一个或更多个操作中并且与所述还原铁混合。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述副产物密实体利用载气、重力或机械传送装置来传送。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括通过将所述副产物密实体供给到所述流化还原炉、所述还原炉排出管和所述还原铁罐中的一者或更多者来使所述还原铁与所述副产物密实体混合。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括通过将所述副产物密实体供给到所述还原铁供给管和所述强制传送罐中的一者或两者来使所述还原铁与所述副产物密实体混合。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述副产物密实体通过载气气流而被传送，所述副产物密实体在所述载气通过气-固分离方法而从所述副产物密实体中除去之后被供给到所述还原铁供给管和所述强制传送罐中的一者或两者。
19.一种用于使从铁水制造工艺中以含水的粉尘和泥渣的形式排出的含铁副产物结块的***，所述***包括：
泥渣干燥机，所述泥渣干燥机经过管来接收所述泥渣并对所述泥渣进行干燥；
副产物结块设备，所述副产物结块设备通过管来分别接收由所述泥渣干燥机干燥的所述泥渣和所述粉尘，并且使所述粉尘和所述泥渣混合并结块以形成结块的副产物；以及
密实体干燥机，所述密实体干燥机接收来自所述副产物结块***的所述结块的副产物和从所述结块的副产物中除去水以形成副产物密实体。
20.根据权利要求19所述的***，其中，所述泥渣干燥机包括用以接收所述粉尘的额外的管并且对所述泥渣和所述粉尘进行混合和干燥。
21.根据权利要求19所述的***，其中，所述副产物结块设备为搅拌设备、制团设备、造球机或挤出机。
22.根据权利要求19所述的***，其中，所述副产物结块设备包括额外的管，含水的所述泥渣通过所述额外的管来供给。
23.根据权利要求19所述的***，其中，所述密实体干燥机为带式干燥机或链箅干燥机。
24.根据权利要求19所述的***，还包括分级机，所述分级机根据所述副产物密实体的粒径来对所述副产物密实体进行分选并使细的或粗的副产物密实体通过管返回到所述副产物结块***。
25.一种用于使通过在铁水制造工艺中还原细铁矿而获得的还原铁结块的***，所述***包括：
流化还原炉，所述流化还原炉对铁矿石进行还原以产生还原铁；
还原铁罐，所述还原铁罐通过还原炉排出管连接至所述流化还原炉以及储存从所述流化还原炉排出的所述还原铁；
强制传送罐，所述强制传送罐通过还原铁供给管连接至所述还原铁罐并且将所述还原铁从所述还原铁罐供给到结块***；
还原铁结块设备，所述还原铁结块设备使由所述强制传送罐供给的所述还原铁结块；以及
副产物供给管，通过使从铁水制造工艺中排出的副产物结块而产生的副产物密实体通过所述副产物供给管传送到所述还原铁结块***。
26.根据权利要求25所述的***，其中，所述副产物供给管连接至选自所述流化还原炉、所述还原炉排出管和所述还原铁罐中的至少一者。
27.根据权利要求25所述的***，其中，所述副产物供给管连接至选自所述还原铁供给管和所述强制传送罐中的至少一者。
28.根据权利要求25所述的***，还包括传送装置，所述传送装置通过利用载气气流、重力或机械设备来传送所述副产物密实体。
29.根据权利要求25所述的***，还包括：
传送装置，所述传送装置通过载气气流传送所述副产物密实体；以及
气体压缩机，所述气体压缩机产生所述载气气流。
30.根据权利要求27所述的***，还包括：
传送装置，所述传送装置通过载气气流来传送所述副产物密实体；以及
气-固分离器，所述气-固分离器通过气-固分离方法来使所述载气与所述副产物密实体分离，随后将所述副产物密实体供给到所述副产物供给管。
31.根据权利要求30所述的***，其中，所述气-固分离器为旋风分离器。
32.根据权利要求28所述的***，还包括传送装置，所述传送装置传送所述副产物密实体，其中，所述传送装置为斗式提升机或输送带。
CN201480018523.7A 2013-03-26 2014-03-26 煤基炼铁工艺中排出的含铁副产物再循环的方法、用于该方法的***和直接还原铁结块*** Pending CN105102642A (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0032409 2013-03-26
KR1020130032409A KR20140117226A (ko) 2013-03-26 2013-03-26 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물의 재활용 방법
KR1020140034564A KR20150111488A (ko) 2014-03-25 2014-03-25 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 함철 부산물의 괴성화 방법 및 설비
KR10-2014-0034564 2014-03-25
KR1020140034563A KR20150111487A (ko) 2014-03-25 2014-03-25 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물의 재활용 방법 및 환원철 괴성화 설비
KR10-2014-0034563 2014-03-25
KR10-2014-0034562 2014-03-25
KR1020140034562A KR20150111486A (ko) 2014-03-25 2014-03-25 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물의 재활용 방법 및 환원철 괴성화 설비
PCT/KR2014/002567 WO2014157949A1 (ko) 2013-03-26 2014-03-26 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 함철 부산물의 재활용 방법 및 그에 사용되는 설비, 및 환원철 괴성화 설비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105102642A true CN105102642A (zh) 2015-11-25

Family

ID=51624814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480018523.7A Pending CN105102642A (zh) 2013-03-26 2014-03-26 煤基炼铁工艺中排出的含铁副产物再循环的方法、用于该方法的***和直接还原铁结块***

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9994928B2 (zh)
EP (1) EP2980232B1 (zh)
CN (1) CN105102642A (zh)
WO (1) WO2014157949A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2905345A1 (de) * 2014-02-10 2015-08-12 Primetals Technologies Austria GmbH Pneumatische Erzchargierung
CN106292046A (zh) * 2016-08-19 2017-01-04 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及制作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10140221A (ja) * 1996-11-11 1998-05-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 還元鉄の製造方法
KR20000039376A (ko) * 1998-12-12 2000-07-05 이구택 슬러지를 이용한 용철제조용 미분 환원철의 괴상화방법
CN1509339A (zh) * 2001-12-21 2004-06-30 Posco公司 在利用煤和细矿的炼铁过程中回收含铁粉尘和淤泥的装置和方法
KR100797839B1 (ko) * 2006-12-21 2008-01-24 주식회사 포스코 브리켓 및 그 제조 방법
CN101466853A (zh) * 2006-05-24 2009-06-24 沙特基础工业公司 用于钢铁工业的含铁副产品的工艺，以及由该工艺获得的球团及其应用
CN102149831A (zh) * 2008-09-11 2011-08-10 西门子Vai金属科技有限责任公司 用于制造细粒铁载体的团聚体的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097945A (en) * 1959-02-07 1963-07-16 Cie De Pont A Mousson Process of agglomerating fines of materials containing iron of which a portion has been completely reduced
JPH09143578A (ja) 1995-11-27 1997-06-03 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 還元鉄ペレットの製団方法
US6582491B2 (en) * 1998-10-30 2003-06-24 Midrex International, B.V. Rotterdam, Zurich Branch Method for producing molten iron in duplex furnaces
US6352573B2 (en) * 2000-03-21 2002-03-05 Midrex International B.V. Rotterdam Method for the separation and recycling of hot fines in hot briquetting of reduced iron
KR100435439B1 (ko) 2000-12-20 2004-06-10 주식회사 포스코 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서부생슬러지 재활용 장치
KR100568352B1 (ko) 2001-12-21 2006-04-05 주식회사 포스코 발생분진을 단광으로 괴성화하여 원료로 이용하는용선제조방법
KR20030053645A (ko) 2001-12-22 2003-07-02 주식회사 포스코 노벽 보수 작업시 장입물 저하에 따른 노내의 가스 폭발방지 방법
KR100550756B1 (ko) 2001-12-26 2006-02-08 주식회사 포스코 제철 부산물에 대한 조립 방법
KR20060023212A (ko) * 2004-09-09 2006-03-14 주식회사 포스코 파이넥스 함수슬러지로부터 건조 펠렛을 제조하는 방법
KR100929182B1 (ko) 2007-12-20 2009-12-01 주식회사 포스코 바인더리스 브리켓의 제조 방법 및 제조 장치
KR100929181B1 (ko) 2007-12-17 2009-12-01 주식회사 포스코 바인더리스 브리켓의 제조 방법 및 그 제조 장치
CN101903541B (zh) 2007-12-17 2012-11-14 Posco公司 制造无粘结剂团块的方法及制造无粘结剂团块的设备
AT509072B1 (de) * 2010-04-19 2011-06-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Bentonit-gebundene presslinge unterkörniger oxidischer eisenträger
JP5598399B2 (ja) 2011-03-29 2014-10-01 新日鐵住金株式会社 還元鉄の製造方法
CN102618718B (zh) * 2012-01-18 2013-04-17 中南大学 钢厂含铁粉尘制备高强度生球的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10140221A (ja) * 1996-11-11 1998-05-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 還元鉄の製造方法
KR20000039376A (ko) * 1998-12-12 2000-07-05 이구택 슬러지를 이용한 용철제조용 미분 환원철의 괴상화방법
CN1509339A (zh) * 2001-12-21 2004-06-30 Posco公司 在利用煤和细矿的炼铁过程中回收含铁粉尘和淤泥的装置和方法
CN101466853A (zh) * 2006-05-24 2009-06-24 沙特基础工业公司 用于钢铁工业的含铁副产品的工艺，以及由该工艺获得的球团及其应用
KR100797839B1 (ko) * 2006-12-21 2008-01-24 주식회사 포스코 브리켓 및 그 제조 방법
CN102149831A (zh) * 2008-09-11 2011-08-10 西门子Vai金属科技有限责任公司 用于制造细粒铁载体的团聚体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2980232A4 (en) 2016-05-18
WO2014157949A1 (ko) 2014-10-02
EP2980232B1 (en) 2018-11-14
US9994928B2 (en) 2018-06-12
EP2980232A1 (en) 2016-02-03
US20160024611A1 (en) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008301824B2 (en) Method for producing briquette with carbonaceous material incorporated therein by use of oil-containing iron-making plant dust
KR20110057221A (ko) 미세한 미립자 철광석 캐리어의 괴상체 제조 방법
MX2010013382A (es) Proceso y dispositivo para producir arrabio o precursores liquidos de acero.
JP2008261016A (ja) 焼結鉱の製造方法
KR100551608B1 (ko) 용융가스 화로에서의 미분탄 활용방법
CN104364399B (zh) 用于由含铁颗粒制备硬化粒料的方法
CN101365813A (zh) 含碳金属矿石球粒的生产
CN101665867A (zh) 一种提高烧结矿品位的方法
CN105102642A (zh) 煤基炼铁工艺中排出的含铁副产物再循环的方法、用于该方法的***和直接还原铁结块***
CN105714110A (zh) 型煤、该型煤的制备方法及装置
JP2011063835A (ja) 塊成化状高炉用原料の強度改善方法
CN101392331B (zh) 回转窑处理镍矿的冶炼工艺
CN113247904B (zh) 微硅粉回收方法
NO159968B (no) Installasjonssystem med skjoetekontakt.
CN1498279A (zh) 炼铁***中的副产品泥渣回收设备
JP2013221187A (ja) 塊成物の製造方法
KR101726135B1 (ko) 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 함철 부산물의 괴성화 방법
JP5517501B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
CN105803186B (zh) 转炉烟尘回收工艺
WO2014129282A1 (ja) 還元鉄の製造方法
JP5200422B2 (ja) 竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法
JP2009041093A (ja) 焼結鉱の製造方法
KR20150118564A (ko) 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법
KR101676227B1 (ko) 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법
JP2013199701A (ja) 塊成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151125

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication