用于處理球團細粉礦和/或塊礦和/或固結球團的系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于處理球團細粉礦和/或塊礦和/或固結球團的系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及球團細粉礦和/或塊礦和/或固結球團的處理，其中，塊礦和/或固結球團和/或生球供給至運行格柵上，用于干燥、預熱和硬化(在生球的情況下)，然后傳遞至反應器中，用于進一步處理，例如還原或熔煉。
[0002]在2011年，世界粗鋼產量總計為大約1.500百萬噸，其中電煉鋼的份額為大約30%。電煉鋼主要基于廢料和DRI (直接還原的鐵)。在2011年，總DRI產量總計為大約70百萬噸。直接還原方法使用煤或天然氣作為還原劑和燃料。在基于天然氣的豎爐處理的情況下(例如Midrex處理或Energiron處理，總計為世界DRI產量的大約75% )，或者在基于煤的回轉窯處理的情況下(例如SL/RN處理，總計為世界DRI產量的大約23% )，將包含鐵的材料以塊礦和/或球團的形式引入還原反應器中。只有很少的、基于流化床或轉底爐的設備(總計小于世界DRI產量的2% )能夠處理細粉顆粒的精礦。
[0003]如在Arabinda Sarangi 和 Bidyapati Sarabi 的 “Sponge Iron Product1n inRotary Kiln，，(PHI Learning Private Limited,New Delhi，2011)中所述，用于DRI 生產的最廣泛使用的基于煤的方法是SL/RN方法。在該方法中，包含塊礦或固結球團的材料與作為還原劑的煤和回收木炭以及從煤中吸收硫所需的石灰石或白云石一起裝載至回轉窯中。氧化鐵在回轉窯中在900至1100°C的溫度下進行還原。為了防止重新氧化，窯的排料在旋轉冷卻器中被間接地冷卻，然后通過篩選、磁分離或其它合適的處理步驟而分離成DR1、DRI細粉和非磁體。
[0004]傳統(tǒng)的回轉還原窯用于處理100%的塊礦和/或固結球團。只有在例外情況中(例如Falconbridge鎳礦，加拿大，處理煅燒過的黃鐵礦粉，以及Nippon Kokkan K.K.，日本，處理鋼廠粉末)，使用預硬化格柵和回轉窯的組合，從而能夠供給100%的生球。對細粉顆粒材料進行球團化，且將生球裝料至預硬化格柵上，在該預硬化格柵上，它們通過利用回轉窯廢氣而被硬化。塊礦和生球的混合物不能供給至標準的預硬化格柵上，因為團塊將破壞生球。只能夠平行地將預硬化球團從格柵供給至下游回轉窯中并且將冷球團礦和/或固結球團直接地供給至下游回轉窯中，從而有大量附加設備并且降低了窯的能力。為了將供給材料從塊礦和/或固結球團變化成生球，需要改變設備的處理參數和不同操作。因此很麻煩、耗費時間而且昂貴。
[0005]本發(fā)明的目的是通過能夠選擇最經濟的可用供給材料而使得生產DRI更靈活。
[0006]根據本發(fā)明，該問題通過包括權利要求1的特征的系統(tǒng)來解決。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)選實施例由從屬權利要求可知。
[0008]根據本發(fā)明，第一供給器用于供給塊礦和/或固結球團，第二供給器用于將生球供給至運行格柵上，其中，用于供給塊礦和/或固結球團的第一供給器設置在用于供給生球的第二供給器的上游。因此，在引入生球之前將塊礦和/或固結球團供給至運行格柵上，這樣，塊礦和/或固結球團形成在運行格柵上的一層，用于接收生球。從而可靠地避免生球被鐵塊礦破壞(當兩個供給流同時供給至運行格柵上時將發(fā)生這種破壞)。根據本發(fā)明，帶傳送器、輥供給器或其它合適裝置可以用于供給塊礦或固結球團或生球。
[0009]優(yōu)選是，塊礦和/或固結球團形成了在運行格柵上的用于保持生球的底料層。在運行格柵上的該層塊礦和/或固結球團的高度優(yōu)選是由弓形閘門結構來控制，以便提供用于接收生球的均勻底料層。
[0010]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，球團化單元設置于第二供給器的上游，用于使得細粉顆粒鐵精礦球團化，然后它們能夠很容易地供給至在運行格柵上的那層塊礦和/或固結球團上。
[0011]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，運行格柵裝有罩，該罩分成多個處理區(qū)域，這些處理區(qū)域特別用于干燥、預熱和硬化擱置在塊礦和/或固結球團的層上的生球，以便釋放在升高溫度時脫離的水汽和其它組分、預熱和硬化它們。因此，生球最終在格柵排出處獲得所需的球團強度。
[0012]不同的處理區(qū)域(例如干燥、預熱和硬化)包括朝著運行格柵密封的風箱，用于抽吸熱氣體而使其通過礦石和球團層，從而導致礦石和球團的熱處理。
[0013]在風箱下面優(yōu)選是提供了導管，該導管包括閥結構，用于控制流過運行格柵的氣體。因此，能夠很容易地調節(jié)所需的溫度。
[0014]布置在運行格柵下游的反應器包括后燃燒室，其中，后燃燒室的排氣導管與運行格柵的罩連接，以便提供用于供給材料的熱處理的熱氣體。
[0015]優(yōu)選是，有耐火襯的斜槽設置于運行格柵和反應器之間，以便將材料引入反應器中。
[0016]在優(yōu)選實施例中，反應器是回轉窯。
[0017]本發(fā)明還涉及一種根據權利要求11的特征的用于操作如上面所述的系統(tǒng)的方法。塊礦和/或固結球團通過在第二供給器上游位置處的第一供給器而被供給至運行格柵上，這樣，塊礦和/或固結球團形成了在運行格柵上的底料層，用于接收來自第二供給器的生球。在本發(fā)明中，“第二供給器上游”的意思是位于第二供給器之前的位置，這樣，材料將在經過該位置后運行至第二供給器。
[0018]優(yōu)選是，塊礦、固結球團和生球形成了在運行格柵上的床，其中，通過改變運行格柵的速度來控制在運行格柵上的床的高度。
[0019]下面將參考附圖和示例實施例來詳細介紹本發(fā)明。所述和/或所示的全部特征將自身或以任意組合地形成本發(fā)明的主題，而不管它們包含是在權利要求中還是在它們的【背景技術】中。
[0020]圖1是包括根據本發(fā)明的系統(tǒng)的設備的流程圖。
[0021]根據本發(fā)明，如圖1中所示，將團塊鐵礦和/或固結球團從包括供給料箱2和弓形閘門3的第一供給器I供給至運行格柵4上，它在該運行格柵4上形成底料層5。
[0022]第二供給器6用于供給生球，該生球在上游的球團化單元9中由鐵精礦來產生。精礦的顆粒尺寸優(yōu)選是100%低于100 μ。鐵精礦通過重力供給器7和帶傳送器8而供給至球團化單元9上，用于形成生球。生球通過帶傳送器10和輥供給器11而從球團化單元9供給至運行格柵4上，在該運行格柵4上，生球形成了在底料層5的頂上的第二層(該底料層5由塊礦和/或固結球團形成)。當并不從第一供給器I供給塊礦或固結球團時，生球將直接擱置在運行格柵4上。優(yōu)選是在線測量在運行格柵4上的床高度，并能夠通過改變運行格柵4的速度而很容易地控制它。另外，通過標準弓形閘門結構來控制塊礦/固結球團層的高度。因此獲得恒定的床高度，并能夠實現(xiàn)穩(wěn)定處理狀態(tài)。
[0023]運行格柵4裝備有襯有耐火材料的罩12，該罩12沿縱向方向在運行格柵4的至少一部分上面延伸，并分成多個處理區(qū)域。朝著運行格柵4密封的風箱13用于相應的處理區(qū)域。在運行格柵4上的材料(即:(a)擱置在塊礦/固結球團層上的生球；(b)只有生球；或者(c)只有塊礦/固結球團)被傳送通過所述處理區(qū)域，該處理區(qū)域用于在大約900至1100°C的溫度下(優(yōu)選是1000至1050°C )干燥、預熱和(在有生球的情況下)硬化，以便釋放在升高溫度時脫離的水汽和其它組分，并最終在格柵排出部14處獲得所需的球團強度。優(yōu)選是通過在風箱13下面的導管中的閥裝置未示出)以及溫度測量裝置來控制被抽吸而通過運行格柵4和風箱13的熱氣體流。能夠根據在處理中使用的材料來改變溫度。
[0024]加熱和處理后的材料通過有耐火材料襯的斜槽16而從格柵排出部14供給到反應器(特別是回轉窯15)。在對回轉還原窯