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隧道窑装法生产直接还原铁工艺介绍


隧道窑装法生产直接还原铁工艺介绍 隧道窑装法生产直接还原铁工艺介绍 装法生产直接还原铁
隧道窑罐装法生产直接还原铁(海绵铁)是瑞典人在 1911 年首 先用于工业生产直接还原铁 (海绵铁) 的方法, 经过多年的技术发展, 已经是一种有效的生产直接还原铁(海绵铁)的方法。一九九二年河 北东瀛有限责任公司在此基础上进行了大量的技术改进和创新, 研制 开发了新型的隧道窑直接还原铁(海绵铁)生产法。开创了在我国使 用隧道窑生产海绵铁的新纪元,在此后经过不断的改进和完善,形成 了无论从投资规模的大与小、 无论自动化程度的高与低的系列海绵铁 生产工艺,它能满足各种环境、各个区域、各种投资人群的要求,河 北东瀛有限责任公司所研制开发的各种工艺无论从投资比例还是投 资效益、无论从产品成本还是对原料要求、无论从产品质量还是工艺 的成熟性、设备运行的可靠性、稳定性,无论从节能还是环保在我国 都是唯一可信赖的、也是遥遥领先的。它是将精矿粉、煤粉、石灰石 粉,按照一定的比例和装料方法,分别装入还原罐中,然后把罐放在 罐车上,推入条形隧道窑中或把罐直接放到环形轮窑中,料罐经预热 1150℃加热焙烧和冷却之后,使精矿粉还原,得到直接还原铁(海绵 铁)的方法。 使用隧道窑直接还原铁(海绵铁)生产工艺已有几十条生产线 建成投产。当精矿粉含铁 67%以上时,此法生产的直接还原铁(海绵 铁 ) 实 物 分 析 结 果 是 : C≥0.04%, S<0.01%, P<0.02%, SiO2<3%, MFe≥86%, TFe≥92% M≥94%。 1.隧道窑生产工艺的特点:

(1)原料、还原剂、燃料容易解决 此方法所用的原料是精矿粉或品位≥60%的赤铁矿或褐铁矿,这 远比富铁块矿好解决, 同时, 生产中不需要把精矿粉先变成氧化球团, 生产费用也低,而且生产中不添加任何粘结剂,这样避免了原料的污 染;还原剂是普通无烟煤粉或焦碳末,煤中灰分熔点也不要求很高; 供热的燃料是普通动力煤或煤粉,有多余高炉煤气、焦炉煤气、转炉 煤气、混和煤气、石油气的地方也可用这些气体做热源,还可使用发 生炉煤气或重油作为热源,使用范围十分广阔。 当前我们把优质、磨细、高品位的铁精矿供给高炉冶炼使用,不 但不能充分发挥这种精矿自身的优点,而且还会带来不利影响,技术 经济上并不合算。 (2)生产工艺容易掌握,生产过程容易控制 隧道窑工艺采用煤、煤气、重油或煤粉的加热方式,燃烧孔设在 沿隧道长度方向的两面侧墙上或炉顶上, 根据炉温的加热曲线调整燃 量或燃气量,使炉内温度稳定地控制在一定的范围内。正常反应的炉 顶温度为 950~1180℃。对于条形隧道窑车上的焙烧罐连续地从窑头 装入窑内,经过预热段、还原段、保温缓冷段后,完成还原过程,进 入卸料工序;对于环行窑,窑内的焙烧罐在加热煤粉喷嘴的交变作用 下,经过预热阶段,还原阶段和保温缓冷阶段之后,完成还原过程, 精矿粉和煤粉的比例和装罐方法很容易掌握, 焙烧温度和焙烧时间也 不难实现, 因此隧道窑工艺容易掌握,过程容易控制。 (3)设备运行稳定,产品质量均匀

隧道窑直接还原铁(海绵铁)工艺的工序环节少,设备简单,条 形隧道窑的特殊结构保证了运行可靠; 隧道窑本身在上述焙烧温度下 寿命很长,几乎没有故障可出。因为每个料罐都在同样的气氛下,经 过同样时间的预热、焙烧还原、保温缓冷的过程,在一定容积的焙烧 罐内,精矿粉和煤粉按照一定的比例和装料方法装入焙烧罐后,在一 定的焙烧温度和焙烧时间的条件下,必然能得到一定金属化率的产 品。产品质量必然是均匀的,生产实践已证实了这一点。 (4)固定资产投资少 年产 2 万吨的隧道窑直接还原铁 (海绵铁) 的吨铁投资仅为 300~ 400 元,比单纯建小高炉一个工序的投资还便宜,规模加大投资会更 少。 (5)生产成本低 我国从马来西亚、澳大利亚、南非、印度进口的直接还原铁(海 绵铁)的到厂价为 4000 元/吨以上;1993 年天津无缝钢管公司所建 的年产 30 万吨直接还原铁(海绵铁)厂的吨铁成本为 4500 元,国内 其它简易回转窑生产的直接还原铁(海绵铁)成本也在 3200 元/吨以 上。而用隧道窑工艺,在靠近精矿粉产地的地方建直接还原铁(海绵 铁)厂,每吨直接还原铁(海绵铁)的成本在 1600~1900 元之间, 成本差距巨大,市场竞争力无法对比。 (6)工厂的规划灵活 隧道窑直接还原铁(海绵铁)工艺两条或叁条隧道窑为一组,每 组生产直接还原铁(海绵铁)2~15 万吨,一个工厂可同时建一组或

多组,当资金暂时紧张时,还可建年产 1 万吨的一条隧道窑,投资为 400 万元左右,规模灵活。吨铁投资和成本不因规模变化而有悬殊变 化。 (7)具有更广泛的应用潜力 用含铁 67%以上的精矿粉生产的直接还原铁(海绵铁),可做为 电炉炼钢的原料;用含铁 71.5%以上的精矿粉生产的直接还原铁(海 绵铁),可用于粉末冶金。 (8) 没有污染 由于精矿粉在隧道窑中, 焙烧还原游离铁的过程是一种高温下的 没有水污染和噪声污染, 化学变化, 还原反应物主要是 CO2 和金属铁, 只有燃煤时产生的粉尘, 并经过窑内沉降, 经烟囱排出, 不污染环境。 (9)冷压块 由于采用了本公司的专利生产直接还原铁(海绵铁)压块,可根 据用户需要自由配碳,并压制成各种形状、重量的冷压块。能满足不 同用户的不同要求,从而扩大了市场的供应范围。 (10)设备简单 隧道窑工艺一般只由还原炉、 台车、 过渡车、 顶车机、 测温仪表、 烟囱等简单易操作设备组成。 (11)上马快,建设周期短 一条年产 2 万吨直接还原铁(海绵铁)生产线建设周期仅为 2 个 月。 从上面的数据和分析可以看出,隧道窑直接还原铁(海绵铁)生

产工艺在投资少、成本低、运行稳定方面更为突出,因此,应在有精 矿粉的地方大力发展隧道窑直接还原铁(海绵铁)。 2.生产工艺: 焦粉或煤粉+精矿粉+石灰石粉-装罐-入炉焙烧—冷却—成品检 验—入库。精矿粉、焦粉或煤粉,石灰粉按一定比例装罐,人工码放 在台车上, 由推进器推入炉内, 经预热、 加热并保温一定时间后出炉, 空冷后卸罐,成品经检验合格后入库。罐体、台车循环使用,采用人 工加煤,自然燃烧的方式,每天每条线可生产 34 吨,正常情况下年 产量 1 万吨,两条线为一组,年产量为 2 万吨。 3.主要设备: (1)隧道窑(2)台车(3)推进器(4)烟囱(5)仪表 4.辅助工程: 一条年产 1 万吨直接还原铁(海绵铁)生产线占地长 120m,宽 24m。 车间采用简易罩棚, 不设天车, 120m, 24m, 长 宽 建筑面积 2880m, 2 条线年产 2 万吨,占地长 120m,宽 36m。 5.电力: 年产 1 万吨直接还原铁(海绵铁)生产线装机容量为 120kv·A, 主要用于驱动推进器和车间照明,2 条线总装机容量为 160kv·A。 6.供水: 本工程生产不用水,只考虑生活用水,用量很小。 7.投资估算

年产 1 万吨直接还原铁(海绵铁)生产线建设投资 350 万元,不 考虑土地与电力增容 (根据当地原材料价格不同, 价格可实际调整) 。 8.经济评价和成本估算 职工定员: 一条隧道窑生产线总用工人数 70 人(包括所有工人及 行管人员)。 成本估算:按一般价格估算,每吨直接还原铁(海绵铁)的成本 为 1600~1900 元/吨。 成本因不同地区原材料价格差异而不同, 应根据当地的实际价格 调整。 经济效益分析: 年产 1 万吨直接还原铁(海绵铁),建设期 2 个月,达产期 1 个 月,产品售价按 2500 元/吨计算。 10000 吨×2500 元/吨,年产值 2500 万元。税率 6%,税金 150 万元。 年利润:350~500 万元。 按此计算一年即收回全部投资。 如以实际达产日计算,正常情况下,几个月即可收回全部投资, 经济效益非常突出。 如按年产 2 万吨计算,建设期 2 个月,达产期 1 个月,产品售价 按 2500 元/吨计算。 产值 5000 万元,税率 6%,税金 300 万元。 年利润:700~1000 万元

按此计算:半年即可收回全部投资。


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