CN109234486A - 一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置，涉及冶金化工技术领域；包括煤基直接还原焙烧系统、还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统、对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统、一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统、二次还原铁多级精选分离系统；通过原料处理、煤基直接还原焙烧、磁选分离、二次还原铁焙烧抽离、精选分离、多级精选分离得到最终的产物；本装置及方法适合Fe＞48%密度相对大的任何类型氧化铁矿，磁选富集不影响铁的回收率，再还原铁原料在一次还原料中精选，不受原材料限制，再还原铁品位Fe＞97%；除硫效率＞55%、除磷效率＞65%。

Description

一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置

技术领域

本发明属于冶金化工技术领域，具体说涉及一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置。

背景技术

由于还原铁产品的铁含量高，其铜含量、夹杂物、氮含量和其他不良金属的含量少，是废钢残留元素的稀释剂，是电炉冶炼高品质纯净钢、优质钢不可或缺的控制残留元素原材料；是铸造、铁合金、粉末冶金、装备制造业生产石油、合成化工、核设施等装备不可缺少的原材料；是转炉炼钢的最好冷却剂，以直接还原铁为冷料用于转炉生产，使操作者更加灵活的调整炉料结构，以达到生产低成本、高质量产品的预期，可提高转炉的使用量，有利于提高转炉作业率和产量，有效提高转炉生产的热利用率。近年来由于冶金煤的供应越来越困难，冶金煤和冶金焦的价格逐步升高，逐步升高的冶金焦煤的价格与低廉的天然气价格相比，直接原铁技术替代高炉炼铁焦炭还原的技术更显迫切也势在必行；全球页岩气的勘探与开发，天然气产量的不断增加，洁净的、低廉的天然气的价格下降，为直接还原铁生产的燃料拓宽了巨大发展空间。

目前国内外直接还原铁技术主要是回转窑法，由于回转窑能耗（标煤）高＞600kg/t 、热工难控、结圈严重、生产不稳定，且对原料要求苛刻——通常生产要求含铁Fe＞68.5%、SiO₂＜3.5%，满足还原铁需求很困难；最致命的回转窑结圈严重，还原气体在上还原料在下接触面小、同时达到还原气体浓度要求、还要同时兼顾过氧充分燃烧，因而根本构不成铁矿与还原气体的充分还原氛围，所以回转窑加热时间长、加热温度高，造成了能源和资源浪费，因而能耗居高不下、生产效率低下，已成国内外直接还原铁发展的限制性环节，严重影响着直接还原铁的发展，因而直接还原铁在我国并没有取得长足发展。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，目的是一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，包括以下步骤：

a) 原料处理：将氧化铁矿经过筛选破碎，使其粒径＜4cm，将得到的氧化铁矿与煤泥混合，得到混合物料，使混合物料水分重量百分比＜12%；

b) 煤基直接还原焙烧：将所述的混合物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；

c) 循环研磨磁选分离一次还原铁：将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；

d) 一次还原铁精选提取：将所述的第一分离物料经粗细循环分离装置被抽入160目离心抽离装置，依次经160目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选分离，得到＞160目的一次还原铁物料；

e）二次还原焙烧：将一次还原铁物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原得到二次还原铁物料，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；

f) 二次精选分离：将所述的二次还原铁物料，经雷蒙磨系统磨细至300目以上，再经300目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选装置精选得到＞300目的高品质二次还原铁成品。

优选的，所述的煤泥颗粒＜3毫米、含硫S＜0.4%。

优选的，通过煤基直接还原焙烧产生的余热对所述的混合物料进行加热除湿。

优选的，所述的步骤c）中将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；再经铷铁硼超强磁选使还原剂煤充分回收，将还原剂煤分离出去。

一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，包括原料处理系统、煤基直接还原焙烧系统、还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统、对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统、一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统、二次还原铁多级精选分离系统和负压除灰除尘分离系统。

所述的原料处理系统包括依次连接的烟气余热加热除湿装置、筛分破碎存储装置和混料传输提升装置。

所述的煤基直接还原焙烧系统为煤基直接还原焙烧窑。

所述的还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统包括依次连接的初级中强磁选装置、初级粗细分离装置、铷铁硼超强磁选装置、还原剂分离仓。

所述的对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统包括依次连接的对辊循环研磨装置、粗细循环分离装置、中强循环磁选装置、一次还原铁循环仓、一次还原提升装置。

一次还原铁精选提取系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置、第一多级中强精选装置、一次还原铁存储仓和一次还原铁次品仓库。

所述的雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置、雷蒙磨循环研磨装置、精选循环分离装置、中强循环精选装置和二次还原提升装置。

所述的二次还原铁多级精选分离系统包括依次连接的300目离心抽离装置、第二多级中强精选装置、二次还原铁产品仓库。

所述的煤基直接还原焙烧窑通过热源管路与所述烟气余热加热除湿装置相连接；所述的混料装置通过第一传输提升装置与所述的煤基直接还原焙烧窑入口相连接；所述的煤基直接还原焙烧窑出料口通过第二传输提升装置与所述的初级中强磁选装置相连接；所述的初级中强磁选装置出口分别与初级粗细分离装置和铷铁硼超强磁选装置相连接；所述的初级粗细分离装置出料口分别与160目第二离心抽离装置和对辊循环研磨装置相连接，所述的铷铁硼超强磁选装置的出料口与还原剂分离仓相连接。

所述的对辊循环研磨装置出料口与粗细循环分离装置相连接；所述的粗细循环分离装置分别与中强循环磁选装置和160目第一离心抽离装置相连接、所述的中强循环磁选装置出料口与一次还原铁循环仓相连接；所述的一次还原铁循环仓出料口与一次还原提升装置相连接；所述的一次还原提升装置与对辊循环研磨装置入料口相连接；所述的160目第一离心抽离装置出料口与第一多级中强精选装置相连接；所述的第一多级中强磁选装置出口分别与一次还原铁存储仓和一次还原铁次品仓库相连接；所述的160目第二离心抽离装置出料口与所述的雷蒙磨循环研磨装置相连接；所述的雷蒙磨循环研磨装置出料口与精选循环分离装置相连接；所述的精选循环分离装置出料口与中强循环精选装置相连接；所述的中强循环精选装置与二次还原铁提升装置相连接；所述的精选循环分离装置出料口与300目离心抽离装置相连接、所述的300目离心抽离装置出料口与第二多级中强精选装置相连接。

所述的负压除灰除尘分离系统分别与所述的一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统和二次还原铁多级精选分离系统相连接。

进一步的，负压除灰除尘分离系统包括除灰除尘分离装置、负压引风装置和静电除尘装置。

进一步的，所述的160目第一离心抽离装置和160目第二离心抽离装置，利用系统负压将160目以上物料抽离，并将灰尘抽除出去，离心重力分离得到所需物料。

进一步的，所述的煤基直接还原焙烧窑包括蛇形自然向上加热通道与自然自上而下焙烧还原通道，所述的蛇形自然向上加热通道与所述的自然自上而下焙烧还原通道相隔绝。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

1）对于原料处理：原料进行去除水分的过程中利用了煤基直接还原焙烧窑烟气余热，加热去除氧化铁矿及还原剂煤泥水分，降低烟气热能损失并且不影响焙烧窑还原，原辅材料去除水分后，不仅便于生产，还可提高焙烧窑15%左右还原效率，为煤基直接还原提供了充分有利条件。

一次再还原铁与铁矿原料可混合焙烧，减少了不必要的能源资源浪费，提高了还原焙烧效率，一次再还原铁和还原剂煤再利用分别吸收氧化铁矿水分和还原剂煤泥水分，为原辅材料准备创造了充分有利条件。

本发明中各种类型氧化铁矿混在一起可混合焙烧，不影响铁的回收率，二次还原铁原料按还原铁要求在一次还原焙烧料中精选提取，解决了还原铁原材料稀缺的问题，使还原铁的生产不受原料限制和价格干扰，本方法对氧化铁矿要求不高，只要Fe含量＞48%，相对密度大经济效益好的原料即可，本方法原料有充足巨大的原材料市场和选择空间。

2）对于煤基直接还原焙烧的工艺：由于所述的煤基直接还原焙烧窑蛇形自然向上加热通道与所述的自然自上而下焙烧还原通道相隔绝，因而做到了加热烟气与还原焙烧料各行其道，为煤基直接还原焙烧还原温度、还原气体浓度、还原时间分别精准控制奠定了良好的基础，为煤基直接还原提供了充分的还原氛围。本发明所述的煤基直接还原焙烧的燃烧温度可调可控在950-1020℃，按还原温度要求可做到小调、精调、微调；还原温度精准易控在900-950℃还原范围；还原剂煤与氧化铁矿按还原要求比例充分混匀，即可达到焙烧还原过程对还原气体浓度要求简而易控；还原时间更是变频易控；因而本环节焙烧还原吨矿天然气消耗25m³/吨矿，只有回转窑直接还原铁工艺天然气消耗50m³/吨矿的50%。

由于所述的煤基直接还原焙烧窑排烟温度160℃-200℃，利用烟气余热对原辅材料加热除湿，降低了排烟热能损失，与回转窑排烟温度450℃-550℃相比极大提高了还原焙烧热能利用率。由于所述的煤基直接还原焙烧窑保温效果良好，窑外体温度接近常温，与回转窑相比极大地减少了不必要的散热损失。利用了热烟气蛇形自然向上加热通道加热，因而没有回转窑的烟气引风动力消耗；煤基直接还原焙烧窑自上而下焙烧还原通道利用了焙烧料重力自然向下，没有回转窑的旋转输出动力消耗，本煤基直接还原焙烧窑动力消耗极小。

本环节综合能耗较现有的国内外回转窑直接还原铁工艺相比降低＞60%。

3）对于还原剂磁选分离二次还原铁抽离：在还原物料未研磨加工之前，由于非磁性、弱磁性物料与磁性还原物料粘结在一起，因而利用初级中强磁选和初级粗细分离装置使还原料与二次还原铁充分回收分离，再利用铷铁硼超强磁选使废料与还原剂煤充分分离，分离还原剂煤还可再利用，降低了还原剂成本。

4）对辊循环研磨磁选分离一次还原铁：由于铁矿还原焙烧后，还原铁质硬大部分杂质质软，并且灰尘比重相对较小，还原料磨细至160目时还原铁微粒已与大部分杂质分离，一次还原物料依次经对辊循环研磨、中强循环磁选、粗细循环分离装置得到＞160目一次还原铁物料，循环研磨磁选分离效果良好能耗极低。

5）一次还原铁精选提取解决了还原铁原材料奇缺难题：所述的一次还原铁物料经粗细循环分离装置被抽入160目第一离心抽离装置，再依次经抽除灰尘，多级中强精选分离得到一次还原铁，去二次还原提质；二次还原铁原料按要求在一次还原料中精选，不受还原铁原材料奇缺限制，自我开拓出巨大的还原铁原材料选择和发展空间而不受市场价格干扰，精选提取出一次还原铁去二次充分还原提质增效，解决了还原铁原材料奇缺难题。

6）雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统：所述的二次还原铁经初级粗细分离装置被抽入160目第二离心抽离装置得到160目以上二次还原铁物料，所述的160目以上二次还原铁物料再依次经雷蒙磨循环研磨装置、精选循环分离装置、中强循环精选装置、二次还原提升装置分离，经精选循环分离装置被抽入300目离心抽离装置分离得到300目以上二次还原铁物料；杂质灰尘及时除去减少不必要的加工能耗。

7）二次还原铁多级精选分离：将所述的300目以上二次还原铁物料经多级中强精选装置得到纯化后的高品质二次还原铁；利用循环研磨精选分离，分离效果显著，与其他工艺比磨细能耗极低，但极大提高了二次还原铁品质，因而提质增效。

8）负压除灰除尘分离系统：负压离心重力分离装置不仅除灰除尘，还为离心分离系统、磁选分离过程创造了负压有利条件，静电除尘进一步提高了除尘效率。

采用本方法制备出的还原铁品位Fe＞97%，P＜0.018%，去除有害杂质效果显著，除硫效率＞55%、除磷效率＞65%。

综上所述，本方法及装置不用焦炭炼铁，铁矿在固态条件下直接还原，焙烧采用清洁能源天然气加热，以廉价普通煤和粉矿作为原辅材料混匀简而易控，而且极大地提高了还原接触面积，为直接还原再还原过程奠定了充分可靠的基础，省去炼焦和烧结工艺，与传统炼铁技术相比，铁水成本降低＞20%，显著提高钢铁的成本竞争优势，所以本煤基直接还原焙烧生产还原铁工艺是一种优质低耗、节能高效的清洁节能选铁新工艺，是对高炉炼铁焦炭还原的颠覆性创新突破，因而煤基直接还原焙烧生产还原铁取代高炉炼铁焦炭还原更合理。

与现有国内外回转窑工艺相比，本装置具有灵活实用、节能高效、工艺流程简短、不结圈、铁回收率高处理量大、产品质量稳定、相对投资小见效快、可边生产边发展，最后形成集约化的大规模生产，可实现滚动爆发式增长发展等优点，因而本煤基直接还原焙烧生产还原铁生产工艺，市场发展前景广阔，易于推广，由于综合能耗不足其他工艺的二分之一，节能发展潜力巨大，特别是改善钢铁产品结构和能源结构、摆脱焦煤资源对钢铁生产发展的羁绊，节能减排从源头做起更具优势。

因此，发挥中国丰富的非焦煤资源优势，利用国内外铁矿和天然气资源，开发煤基直接还原焙烧生产还原铁，替代高炉炼铁焦炭还原不仅具有十分显著的社会效益和现实的经济效益；而且国内发展直接还原铁生产十分必要，它是中国钢铁工业持续发展、实现循环经济，保护环境的重要环节，行业学者及经济学家预测，在今后一段时间内中国直接还原铁生产有巨大的发展空间和发展前景。

附图说明

图1是本发明一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，包括原料处理系统、煤基直接还原焙烧系统、还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统、对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统、一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统、二次还原铁多级精选分离系统和负压除灰除尘分离系统。

原料处理系统包括依次连接的烟气余热加热除湿装置101、筛分破碎存储装置102和混料传输提升装置103。

煤基直接还原焙烧系统为煤基直接还原焙烧窑201。

还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统包括依次连接的初级中强磁选装置301、初级粗细分离装置302、铷铁硼超强磁选装置303、还原剂分离仓304。

对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统包括依次连接的对辊循环研磨装置401、粗细循环分离装置402、中强循环磁选装置403、一次还原铁循环仓404、一次还原提升装置405。

一次还原铁精选提取系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置501、第一多级中强精选装置502、一次还原铁存储仓503和一次还原铁次品仓库504。

雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统包括依次连接的160目第二离心抽离装置601、雷蒙磨循环研磨装置602、精选循环分离装置603、中强循环精选装置604和二次还原提升装置605。

二次还原铁多级精选分离系统包括依次连接的300目离心抽离装置701、第二多级中强精选装置702、二次还原铁产品仓库703。

负压除灰除尘分离系统包括依次连接的除灰除尘分离装置801、负压引风装置802和静电除尘装置803。

煤基直接还原焙烧窑201通过热源管路与烟气余热加热除湿装置101相连接；混料装置103通过第一传输提升装置与煤基直接还原焙烧窑201入口相连接；煤基直接还原焙烧窑201出料口通过第二传输提升装置与初级中强磁选装置301相连接；初级中强磁选装置301出口分别与初级粗细分离装置302和铷铁硼超强磁选装置303相连接；初级粗细分离装置302出料口分别与160目第二离心抽离装置601和对辊循环研磨装置401相连接，铷铁硼超强磁选装置303的出料口与还原剂分离仓304相连接；对辊循环研磨装置401出料口与粗细循环分离装置402相连接；粗细循环分离装置402分别与中强循环磁选装置403和160目第一离心抽离装置501相连接、中强循环磁选装置403出料口与一次还原铁循环仓404相连接；一次还原铁循环仓404出料口与一次还原提升装置405相连接；一次还原提升装置405与对辊循环研磨装置401入料口相连接； 160目第一离心抽离装置501出料口与第一多级中强精选装置502相连接；第一多级中强磁选装置502出口分别与一次还原铁存储仓503和一次还原铁次品仓库504相连接； 160目第二离心抽离装置601出料口与雷蒙磨循环研磨装置602相连接；雷蒙磨循环研磨装置602出料口与精选循环分离装置603相连接；精选循环分离装置603出料口与中强循环精选装置604相连接；中强循环精选装置604与二次还原提升装置605相连接；二次还原提升装置605出料口与雷蒙磨循环研磨装置602入料口相连接；精选循环分离装置603出料口与300目离心抽离装置701相连接、300目离心抽离装置701出料口与第二多级中强精选装置702相连接。

负压除灰除尘分离系统分别与所述的一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统和二次还原铁多级精选分离系统相连接。

一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法：

1）原料处理：

烟气余热加热除湿系统101：

包括①除湿准备、②焙烧窑烟气余热利用、③烟气引回装置、④加热除湿装置。

①除湿准备：由于运来氧化铁矿原料一般含水分较高，还原剂煤泥含水分16%—25%，每天600吨铁矿与160目一次再还原铁粉200吨/天混匀；每天52吨还原剂煤泥与20吨再利用还原剂混匀，原辅材料即可成为散状，便于去除水分准备工作。

②焙烧窑烟气余热利用:由于焙烧窑烟气温度160-200℃，烟气余热足可去除原辅材料15%的水分，不仅烟气余热可得到充分合理利用，而且可显著提高直接还原焙烧效率。

③烟气引回装置:利用引风机和热源管路将热烟气引回余热再利用，可显著减少热能损失减少烟气排放量，极大提高热能利用率。

④加热除湿装置：利用焙烧窑烟气余热（烟气温度160——200℃）对氧化铁矿、还原剂煤泥分别进行加热除湿，使氧化铁矿外在水分＜12%、还原剂煤泥水分＜12%，原辅材料去除水分后直接还原焙烧效率显著提高＞15%，不仅烟气余热得到了充分高效合理利用，而且原辅材料处于散状便于下一步上料进行。

筛分破碎存储系统102：包括①4厘米筛分装置、②颚式破碎机、③还原剂煤储备仓、④氧化铁矿储备仓。

①4厘米筛分装置：筛选出4厘米以下氧化铁矿原料以便充分还原焙烧。

②颚式破碎装置：将＞4厘米氧化铁矿破碎至＜4厘米以达到直接充分还原要求。

③还原剂煤储备仓：对还原剂煤要求：煤颗粒＜3毫米、含硫＜0.4%、煤挥发分＞6%（挥发分＞6的废料例如酒渣废料、废木材等均可利用，加入30%可减少50%的还原剂煤耗）。

④氧化铁矿储备仓：将运来氧化铁矿筛选破碎加热除湿，储备在此以便焙烧生产使用。

混料传输提升系统103：包括①混料装置、②混合备料仓、③第一传输提升装置。

①混料装置：将氧化铁矿与还原剂煤混匀以便充分还原焙烧。

②混合备料仓：混合备料外在水分＜12%，储备在此供焙烧还原使用。

③第一传输提升装置：将混料传输提升至焙烧窑入料口。

2）将所述的氧化铁矿混合料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原，所述的焙烧温度控制在950-1020℃，还原温度控制在900-950℃，排烟温度在160-200℃；

-第二传输提升装置：将焙烧料传输提升至初级中强磁选装置301。

3）还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统：

初级中强磁选装置301:

将还原焙烧后的焙烧料使强磁性还原物料充分回收分离，以便铷铁硼超强磁选分离。

初级粗细分离装置302：将二次还原铁抽离与一次还原物料充分分离。

铷铁硼超强磁选装置303:铷铁硼超强磁选使废料（利用废料有微磁性）与还原剂煤充分分离，还原剂煤再利用，降低还原剂成本。

还原剂分离仓304: 还原剂煤分离后存储装置，分离后还原剂煤20吨去二次再利用吸收还原剂原煤水分，以便还原焙烧进行，其他部分销售还可再利用。

4）对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统：

对辊循环研磨装置401：对辊机将还原料循环磨细至＞160目，使还原铁与大部分杂质分离。

粗细循环分离装置402：将磨细至160目以上一次还原物料及时分离。

中强循环磁选装置403：中强循环磁选将废料在此及时分离出去，减少加工成本提高循环分离效率。

一次还原铁循环仓404：一次还原料存储装置，以便变频控制还原料均匀循环研磨磁选分离。

一次还原提升装置405：提升装置将还原料提升至对辊循环研磨装置。

5）一次还原铁精选提取系统：

160目第一离心抽离装置501：160目第二离心分离装置将重金属还原料与杂质及灰尘分离，大部分杂质和灰尘离心分离即可除去，以便多级中强精选。

第一多级中强精选装置502：多级中强精选装置，精选提取出（符合生产高品质二次还原铁的原材料，解决还原铁原材料奇缺难题）一次还原铁去二次再还原提质。

一次还原铁存储仓503：精选出160目以上一次还原铁存储装置，储备在此以便二次还原使用。

一次还原铁次品仓库504：不符合生产高品质二次还原铁的一次还原铁（铁品位：Fe＞66%虽不符合二次还原铁要求，但是高炉炼铁的好原料），因而还可为高炉炼铁相关企业提供质高价优原料。

6）雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统：

160目第二离心抽离装置601：利用系统负压将160目以上二次还原物料抽入离心抽离装置进行分离，得到160目以上二次还原物料，由于杂质、灰尘比重小被抽入除灰除尘系统直接除去。

雷蒙磨循环研磨装置602：雷蒙磨将160目二次还原铁物料磨细至300目以上，使二次还原铁微粒与杂质充分分离。

精选循环分离装置603：300目离心分离装置将二次还原铁微细杂质抽灰除去，以便多级中强精选分离。

中强循环精选装置604：经中强循环精选，精选出高品质二次还原铁。

二次还原提升装置605：提升装置将还原料提升至雷蒙磨循环研磨装置。

7）二次还原铁多级精选分离系统：

300目离心抽离装置701: 300目离心分离装置将二次还原铁微细杂质抽灰除去，以便中强多级精选分离。

第二多级中强精选装置702：多级中强精选装置，经多级中强精选提质增效。

二次还原铁产品仓库703: 二次还原铁检验合格后装袋入库准备销售。

8）负压除灰除尘系统：

除灰除尘分离装置801：各系统大部分灰尘在此除去并减少引风机磨埙；

负压引风装置802：为各离心分离系统提供系统负压，为磁选富集过程创造了负压有利条件。

静电除尘装置803：静电除尘进一步提高了除尘效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (8)

1.一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a) 原料处理：将氧化铁矿经过筛选破碎，使其粒径＜4cm，将得到的氧化铁矿与煤泥混合，得到混合物料，使混合物料水分重量百分比＜12%；

b) 煤基直接还原焙烧：将所述的混合物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；

c) 循环研磨磁选分离一次还原铁：将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；

d) 一次还原铁精选提取：将所述的第一分离物料经粗细循环分离装置被抽入160目离心抽离装置，依次经160目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选分离，得到＞160目的一次还原铁物料；

e）二次还原焙烧：将一次还原铁物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原得到二次还原铁物料，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；

f) 二次精选分离：将所述的二次还原铁物料，经雷蒙磨系统磨细至300目以上，再经300目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选装置精选得到＞300目的高品质二次还原铁成品。

2.根据权利要求1所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，所述的煤泥颗粒＜3毫米、含硫S＜0.4%。

3.根据权利要求1所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，通过煤基直接还原焙烧产生的余热对所述的混合物料进行加热除湿。

4.根据权利要求1所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，所述的步骤c）中将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；再经铷铁硼超强磁选使还原剂煤充分回收，将还原剂煤分离出去。

5.一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，其特征在于，包括原料处理系统、煤基直接还原焙烧系统、还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统、对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统、一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统、二次还原铁多级精选分离系统和负压除灰除尘分离系统；

所述的原料处理系统包括依次连接的烟气余热加热除湿装置（101）、筛分破碎存储装置（102）和混料传输提升装置（103）；

所述的煤基直接还原焙烧系统为煤基直接还原焙烧窑（201）；

所述的还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统包括依次连接的初级中强磁选装置（301）、初级粗细分离装置（302）、铷铁硼超强磁选装置（303）、还原剂分离仓（304）；

所述的对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统包括依次连接的对辊循环研磨装置（401）、粗细循环分离装置（402）、中强循环磁选装置（403）、一次还原铁循环仓（404）、一次还原提升装置（405）；

一次还原铁精选提取系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置（501）、第一多级中强精选装置（502）、一次还原铁存储仓（503）和一次还原铁次品仓库（504）；

所述的雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置（601）、雷蒙磨循环研磨装置（602）、精选循环分离装置（603）、中强循环精选装置（604）和二次还原提升装置（605）；

所述的二次还原铁多级精选分离系统包括依次连接的300目离心抽离装置（701）、第二多级中强精选装置（702）、二次还原铁产品仓库（703）；

所述的煤基直接还原焙烧窑（201）通过热源管路与所述烟气余热加热除湿装置（101）相连接；所述的混料装置（103）通过第一传输提升装置与所述的煤基直接还原焙烧窑（201）入口相连接；所述的煤基直接还原焙烧窑（201）出料口通过第二传输提升装置与所述的初级中强磁选装置（301）相连接；所述的初级中强磁选装置（301）出口分别与初级粗细分离装置（302）和铷铁硼超强磁选装置（303）相连接；所述的初级粗细分离装置（302）出料口分别与160目第二离心抽离装置（601）和对辊循环研磨装置（401）相连接，所述的铷铁硼超强磁选装置（303）的出料口与还原剂分离仓（304）相连接；所述的对辊循环研磨装置（401）出料口与粗细循环分离装置（402）相连接；所述的粗细循环分离装置（402）分别与中强循环磁选装置（403）和160目第一离心抽离装置（501）相连接、所述的中强循环磁选装置（403）出料口与一次还原铁循环仓（404）相连接；所述的一次还原铁循环仓（404）出料口与一次还原提升装置（405）相连接；所述的一次还原提升装置（405）与对辊循环研磨装置（401）入料口相连接；所述的160目第一离心抽离装置（501）出料口与第一多级中强精选装置（502）相连接；所述的第一多级中强磁选装置（502）出口分别与一次还原铁存储仓（503）和一次还原铁次品库（504）相连接；所述的160目第二离心抽离装置（601）出料口与所述的雷蒙磨循环研磨装置（602）相连接；所述的雷蒙磨循环研磨装置（602）出料口与精选循环分离装置（603）相连接；所述的精选循环分离装置（603）出料口与中强循环精选装置（604）相连接；所述的中强循环精选装置（604）与二次还原铁提升装置（605）相连接；所述的精选循环分离装置（603）出料口与300目离心抽离装置（701）相连接、所述的300目离心抽离装置（701）出料口与第二多级中强精选装置（702）相连接；

所述的负压除灰除尘分离系统分别与所述的一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统和二次还原铁多级精选分离系统相连接。

6.根据权利要求5所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，其特征在于，所述的负压除灰除尘分离系统包括除灰除尘分离装置（801）、负压引风装置（802）和静电除尘装置（803）。

7.根据权利要求5所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，其特征在于，所述的160目第一离心抽离装置（501）和160目第二离心抽离装置（601），利用系统负压将160目以上物料抽离，并将灰尘抽除出去，离心重力分离得到所需物料。

8.根据权利要求5所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，其特征在于，所述的煤基直接还原焙烧窑包括蛇形自然向上加热通道与自然自上而下焙烧还原通道，所述的蛇形自然向上加热通道与所述的自然自上而下焙烧还原通道相隔绝。