回转窑粒铁法选矿详细介绍
使用(yòng)固體(tǐ)还原剂的直接还原法,回转窑是**重要的使用(yòng)固體(tǐ)还原剂(煤炭)进行直接还原的设备。
由还原剂(0~3毫米粒度的煤炭)、小(xiǎo)块矿石和细粒石灰石(白云石)等组成的炉料由窑尾投入,窑體(tǐ)稍有(yǒu)倾斜,在转动时炉料逐渐向窑头运动。窑头设有(yǒu)烧嘴,使用(yòng)能(néng)产生火焰的燃料(煤气、燃油或烟煤粉)。产生的高温窑气抽向窑尾,气流与固體(tǐ)炉料逆向运动,逐步把固體(tǐ)料加热,料温达到 800℃左右,开始固體(tǐ)碳还原析出的CO在料层上部空间燃烧;放出热量补充加热。為(wèi)了保持料层中还原气氛,炉料配加的煤炭量必须超过还原反应的需要量。
按照出料温度,回转窑可(kě)以生产海绵铁、粒铁或液铁。但以回转窑海绵铁法**重要。回转窑炼铁的主要优点是可(kě)以直接使用(yòng)资源丰富的煤炭。其缺点是生产率低。**有(yǒu)代表性的回转窑海绵铁法是SL/RN和Krupp法,二者工艺流程基本相同。為(wèi)了提高产量,减轻窑内预热段工作负担,在窑前配置链篦机,能(néng)把入窑料加热到 800℃。在窑内配置随窑體(tǐ)转动的二次风机,以强化还原析出CO供燃烧(70年代以来改用(yòng)氧化球团或块矿入炉,取消了链篦机)。
还原出的海绵铁经过回转冷却筒冷却到150℃排料。把混合的剩余碳和吸硫的石灰清除后,得到产品。回转窑海绵铁产量在1980年占直接还原铁的15%。中國(guó)曾于40年代初在四川綦江进行了日产10吨规模的海绵铁生产试验,金属化率可(kě)达90%以上,但因铁矿脉石无法分(fēn)离,未能(néng)正常生产。 把回转窑的出料温度提高到1250℃左右,固體(tǐ)料呈半熔化状态,已还原的铁滴在滚动中聚合成小(xiǎo)的铁粒,出窑后水淬冷却可(kě)与脉石杂质磁选分(fēn)离,得到粒铁。
此法称為(wèi)回转窑粒铁法(Krupp-Renn法),它能(néng)处理(lǐ)选矿困难的贫铁矿,20世纪30年代曾在一些地區(qū)广泛发展,但该法生产率很(hěn)低,事故频繁,60年代后已全部停产。