CN112921172B - 一种利用转炉废气阴干造球的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用转炉废气阴干造球的方法,该方法包括下述步骤:S1、原料的准备。S2、加压造浆。S3、加压制粒。S4、烘干预烧。S5、高温焙烧。其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。对造球工艺进行烘干和高温焙烧,相比传统的造球流程缩短了工艺流程和时间;提出了与传统造球不同的工艺技术,提高了生产效率;获得的球团的工艺参数基本优于传统球团,提高了成球率,满足高炉冶炼的需求。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金气废回收及资源化综合利用技术领域,尤其涉及一种利用转炉废气阴干造球的方法。
背景技术
球团,尤其指钒钛磁铁矿高炉用全钒钛酸性或碱性球团。现有的造球主要采用“链篦机-回转窑”工艺,球团的生产过程,首先对原料粒径的需求较高,需要在400目以下,然后经过圆盘造球机制备生球,预烧-焙烧二段热处理制备熟球。制备生球,需要将矿粉不断滚动长大至8~12mm左右的球团。制备输球,将球团经过链篦机输送至回转窑中,先经过900℃的氧化预烧15~20min,再进入1200℃高温区氧化高温焙烧20~30min。
在球团生产过程中,球团生产质量因原料或设备原因影响生产,导致球团生产质量不合格的最主要原因是球团的抗压强度不够,因为钒钛磁铁矿矿粉本身的粒度较细,当掺入氧化钙制备碱性球团、或掺入碳粉、煤粉、塑料颗粒制备含碳球团时,球团滚动成球时容易分层,易受滚动速度影响。使得球团的生产流程长、时间长,导致球团生产率较低。当球团生产时出现影响生产的情况时,高炉的生产也会受到影响,恢复生产的时间也较长,能耗高,进而导致成本居高不下。
目前多数企业平均煤气回收率低、消耗量大且放散严重,尤其是转炉炼钢的炉气的成分CO浓度和热值均较高,但放散率也较高,其物理显热及化学潜热所带来的价值每年损失重大,有必要对放散炉气进行资源化综合利用。
为了对转炉放散煤气的资源化综合利用进行研究,特别设计了一种利用转炉废气阴干造球的方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,其解决了转炉废气物理显热及化学潜热损失大以及现有造球工艺成本过高,造球时间长的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
一种利用转炉废气阴干造球的方法,该方法包括下述步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下;
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用5000N~10000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块;
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在8~12mm;
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧5~10min,得到球团;第一转炉废气是将转炉废气配加少量空气,第一转炉废气的温度为800~1100℃,CO2含量为40~60%,CO含量低于5%,N2含量为30~40%;
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中进行高温焙烧10~15min后,得到复合球团,同时第二转炉废气被氧化为第一转炉废气;将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4;第二转炉废气是指转炉废气经煤粉富化炉处理所得到,第二转炉废气的温度为1100~1300℃,CO含量在30~40%,CO2含量低于15%;
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
可选地,步骤S4中使用后的第一转炉废气在步骤S4中使用后进行放散或气氛提纯,作为化工原料使用。
可选地,步骤S1中的矿粉为钒钛磁铁矿粉,其成分组成及质量分数分别为TFe:52~58%;CaO:0.5~1.5%;MgO:2.0~4.0%;Al2O3:2.0~3.5%;SiO2:3.5~5.5%;Cr2O3:0.3~1.0%;V2O5:0.5~1.8%;TiO2:8.5~13.0%,P:<0.05%。
可选地,步骤S1中的钒钛磁铁矿粉的粒度为:3%的粒径小于100目,95%的粒径小于50目,97%的粒径小于35目,满足正态分布。
可选地,步骤S2中进行加压造浆的装置为可脱模的压力容器,压力容器的压头带有排水孔。
可选地,步骤S2中的添加剂为1~3%的钠基/钙基膨润土、还原煤粉/焦粉、聚乙烯塑料颗粒、中的一种或几种的组合;添加剂的粒度30目以下;
或者,所述粘合剂为CaO、MgO、CaCO3、MgCO3或含以上成分的白云石/萤石。
可选地,步骤S2中,浆块的水分的质量百分比为4~10%。
可选地,步骤S3中圆孔模具的直径尺寸为30cm,圆孔模具上开设有孔洞,孔洞的数量为50~60个,孔洞的直径尺寸为8~12mm。
(三)有益效果
本发明的有益效果是:
本发明的利用转炉废气阴干造球的方法,选用原料粒径为35目筛下物,通过S2中的原料先进行湿混,使的原料更均匀;然后通过S3中的加压制粒,使得原料不存在球团分层的问题,且制备得到的球团质量指标相似,密度更高,生球的抗压强度更高,大大缩短造球时间;同时易停产检修和质检及调整原料;最后在步骤S4以及步骤S5中充分利用了转炉废气的两种不同成分的转炉废气的物理显热和化学热能源,先后对生球进行烘干预烧和高温焙烧,焙烧后会产生用于S4中烘干预热的第一转炉废气,最大程度的提高了钢铁冶金副产炉气的回收利用率,降低了整体工艺能耗。其中,在烘干预烧和高温焙烧过程中除通入的第一、第二转炉废气之外,不需要使用任何其他加热升温装置或燃料,相比传统的造球流程缩短了工艺流程和时间;提出了与传统造球不同的工艺技术,首先利用第一转炉废气的氧化性进行对生球进行预烧,再利用第二转炉废气的还原性进行对球团的焙烧,提高了生产效率;获得的球团的工艺参数基本优于传统球团,提高了成球率,满足高炉冶炼的需求。
附图说明
图1为本发明的利用转炉废气阴干造球的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。其中,图1中实线表示的是球团的运行方向,虚线表示的是转炉废气的运行方向。
本发明实施例提出的一种利用转炉废气阴干造球的方法,该方法包括下述步骤:
S1、原料的准备:将钒钛磁铁矿矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:在加压压样器中将钒钛磁铁矿矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用5000N~10000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出,使用刮板批量制备生球,所得生球直径在8~12mm。
S4、烘干预烧:将生球输送至卧式循环干燥器中,将转炉中所产生的转炉废气一逆向地通入卧式循环干燥器中,烘干生球的水分,得到烘干后的生球,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对烘干后的生球进行微氧化预烧5~10min,得到球团。
具体地,逆向是指球团与转炉废气为相向的运行方式。根据冶金反应工程学中流体动力学规律,相向而行可以增加炉气在干燥器中的留存时间,增加受热面积,炉气的相对流速增加,大大提高余热利用率,即单位体积的废气可以干燥更多质量的球团。
S5、高温焙烧:将球团从干燥器排出并输送至焙烧炉中,将转炉中所产生的第二转炉废气通入焙烧炉中,在转炉废气二的还原气氛中进行高温焙烧10~15min后,得到复合球团,将复合球团自然冷却待用。同时第二转炉废气被氧化为第一转炉废气,将产生的第一转炉废气与步骤S4中转炉中所产生的转炉废气一汇集一起通入卧式循环干燥器中,用于烘干预烧,进而避免在不同的管道口处造成热量损失。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
本发明一种利用转炉废气阴干造球的方法,首次选用原料粒径为35目筛下物的一般需求;其次通过步骤S2中的原料先进行湿混,使的原料更均匀;然后通过步骤S3中的加压制粒,使得原料不存在球团分层的问题,且制备得到的球团质量指标相似,密度更高,生球的抗压强度更高,大大缩短造球时间;同时易停产检修和质检及调整原料;最后在步骤S4以及步骤S5中充分利用了转炉废气的两种不同成分的转炉废气的物理显热和化学热能源,对造球工艺进行烘干和高温焙烧,无需外来能耗,在烘干预烧过程中,全部由第一转炉废气实现烘干预烧。在高温焙烧过程中,全部由第二转炉废气实现焙烧后会产生用于步骤S4中烘干预热的第一转炉废气,最大程度的提高了钢铁冶金副产炉气的回收利用率,降低了整体工艺能耗。相比传统的造球流程缩短了工艺流程和时间;提出了与传统造球不同的工艺技术,提高了生产效率;获得的球团的工艺参数基本优于传统球团,提高了成球率,满足高炉冶炼的需求。
在传统造球工艺中同样是是两段焙烧,先预烧再焙烧。但传统的造球工艺两个过程中均发生的是氧化氛围。而本发明的步骤S5中的高温焙烧并不是氧化的过程,而是还原过程。因此,得到的复合球团外层会有还原铁相联结,强化复合球团的抗压强度,以使平均球团强度大于2500N,也同时由于还原过程,从而实际的膨胀过程在焙烧中就消除了,对复合球团再进行ISO膨胀测试时,膨胀指数非常低,平均小于5%。
需要说明的是,膨胀指数低指的是出现膨胀伴随着裂痕甚至爆裂以及粉化情况的比例降低了。
为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
进一步地,步骤S4中,第一转炉废气是将转炉废气配加少量空气。将炉气中的CO燃烧为CO2,并保持第一转炉废气的温度为800~1100℃,CO2含量为40~60%,CO含量低于5%,N2含量为30~40%。氧化预烧的目的在于将磁铁矿、钛铁矿等复杂矿物进行氧化形成容易还原的赤铁矿及其复合矿物。
进一步地,步骤S5中,第二转炉废气是指转炉废气经煤粉富化炉处理所得到,第二转炉废气的温度在1100~1300℃。其中,CO含量在30~40%,CO2含量低于15%。第二转炉废气中的还原气氛将生球表层还原成金属外壳,大大增强了球团的抗压强度。
需要说明的是,在转炉吹炼初期,温度较低,吹炼使用的O2利用率较低,进而会造成O2逸散。在转炉炉口会将吹炼炉气中的CO燃烧形成CO2,此时的转炉炉气温度较低,CO较低,CO2较高。在吹炼中期,O2利用率较高,因此CO和炉气温度均较高,CO2较低。
进一步地,步骤S4中使用后的第一转炉废气再经过二次燃烧换热后进行放散或气氛提纯,作为化工原料使用。可能还残余一点CO,所以进行二次燃烧,再换热后得到60~70℃的炉气(一般锅炉换热的结果),得到的炉气成分较为纯净,一般为CO2和N2的混合气,然后化工厂可以分离纯的CO2和N2作为商用或化工合成用(如制作灭火器气、实验用CO2气体、工业用CO2、合成气原料等等)。
进一步地,步骤S1中的矿粉为钒钛磁铁矿粉,其成分组成及质量分数分别为TFe:52~58%;CaO:0.5~1.5%;MgO:2.0~4.0%;Al2O3:2.0~3.5%;SiO2:3.5~5.5%;Cr2O3:0.3~1.0%;V2O5:0.5~1.8%;TiO2:8.5~13.0%,P:<0.05%。
需要说明的是,含铬型钒钛磁铁矿是钒钛磁铁矿的一种特殊矿种,具有较高的利用价值。实验和生产大多利用含铬型的钒钛磁铁矿,而非普通的钒钛磁铁矿,但本方法不限于含铬型的钒钛磁铁矿。
进一步地,在步骤S4和步骤S5中,转炉废气是指转炉吹炼初期氧枪下降阶段及吹炼结束氧枪上升阶段中产生的炉气,其成分组成及平均体积分数分别为CO:20~40%;CO2:10~30%;N2:30~60%;SO2:<0.1%;NO:<0.1%;O2:1~5%;H2:2~8%;H2O:饱和;碱金属挥发盐:<3%。
转炉废气的温度为800~1300℃,根据不同的应用场景和工艺流程进行分流处理,球团的烘干氧化性预烧温度为800~1100℃,高温还原性焙烧为1100~1300℃。
进一步地,步骤S1中的钒钛磁铁矿粉的粒度为:3%的粒径小于100目,95%的粒径小于50目,97%的粒径小于35目,满足正态分布。
进一步地,步骤S2中的进行加压造浆的装置为可脱模的压力容器,压力容器的压头带有排水孔。
需要说明的是,排水孔的作用是排出压力容器中的气体和水分,对压力容器有保护作用。经过添加剂和少量水与矿粉混合后的浆块虽然密度较为均匀,但是在压制过程中仍会排出一些气体和水分。为了避免压力容器因内压过大而开裂,起到保护的作用。
进一步地,步骤S2中的添加剂为1~3%的钠基/钙基膨润土、还原煤粉/焦粉、聚乙烯塑料颗粒、橡胶颗粒中的一种或几种的组合。粘合剂的粒度为30目以下。此外,若制备碱性球团,添加粘合剂为纯CaO、MgO、CaCO3、MgCO3或含以上成分的白云石/萤石等0~10%。
进一步地,步骤S2中,浆块的水分质量百分比含量为4~10%。具体含量根据球团的碱性成分调整添加水分。
进一步地,步骤S3中圆孔模具的直径尺寸为30cm。圆孔模具上开设有孔洞,孔洞的数量为50~60个,孔洞的直径尺寸为8~12mm。粒度和制粒模具和刮板速度有关。
具体地,在S3中,刮板速度与制粒压力呈正相关关系,一般制粒压力取3000N左右,刮板速度为1m/s,复位时间1s。
为了进一步说明本发明的方案特点和技术效果,以下结合具体实施例进行说明。
实施例1
本实施例提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,包括如下步骤:S1、原料的准备:将钒钛磁铁矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:将钒钛磁铁矿粉、膨润土与水充分混合搅拌后,使用5000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径为8mm。
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将温度为1100℃第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧5min,得到球团。
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将温度为1300℃第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧10min后,得到复合球团,第二转炉废气氧化为第一转炉废气;将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
实施例2
本实施例提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,包括如下步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用10000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在12mm。
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将温度为900℃第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧10min,得到球团。
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将温度为1100℃第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧15min后,得到复合球团,第二转炉废气氧化为第一转炉废气;将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
实施例3
本实施例提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,包括如下步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用5000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在8。
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将温度为1100℃第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧10min,得到球团。
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将温度为1300℃第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧15min后,得到复合球团,第二转炉废气氧化为第一转炉废气;将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
实施例4
本实施例提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,包括如下步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用10000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在8mm。
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将温度为1100℃第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧5min,得到球团。
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将温度为1100℃第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧10min后,得到复合球团,第二转炉废气氧化为第一转炉废气;将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
实施例5
本实施例提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,包括如下步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用8000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在10mm。
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将温度为900℃的第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧8min,得到球团。
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将温度为1200℃的第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧13min后,得到复合球团,第二转炉废气氧化为第一转炉废气;将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
实施例6
本实施例提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,包括如下步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用8000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在10mm。
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将温度为800℃的第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧8min,得到球团。
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将温度为1100℃的第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧13min后,得到复合球团,第二转炉废气氧化为第一转炉废气;将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
实施例7
本实施例提供一种利用转炉废气阴干造球的方法,包括如下步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下。
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用8000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块。
S3、加压制粒:浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在10mm。
S4、烘干预烧:将生球输送至干燥器中,将温度为1100℃的第一转炉废气通入干燥器中,对生球进行烘干,同时利用第一转炉废气的氧化性气氛对生球进行微氧化预烧8min,得到球团。
S5、高温焙烧:将球团输送至焙烧炉中,将温度为1300℃的第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧13min后,得到复合球团,第二转炉废气氧化为第一转炉废气。将复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4。
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
上述实施例1-7分别生产球团矿一段时间后,分别测定复合球团矿的冷抗压强度≥2000N和ISO膨胀指数/%≤15%的指标参数,所得数据如下表1:
表1
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
S1、原料的准备:将矿粉处理至粒度35目以下;
S2、加压造浆:将矿粉、添加剂与水充分混合搅拌后,使用5000N~10000N的压力加压控水,形成非牛顿流体的浆块;
S3、加压制粒:所述浆块经过圆孔模具加压挤出制备生球,所得生球直径在8~12mm;
S4、烘干预烧:将所述生球输送至干燥器中,将第一转炉废气通入所述干燥器中,对所述生球进行烘干,同时利用所述第一转炉废气的氧化性气氛对所述生球进行微氧化预烧5~10min,得到球团;第一转炉废气是将转炉废气配加少量空气,第一转炉废气的温度为800~1100℃,CO2含量为40~60%,CO含量低于5%,N2含量为30~40%;
S5、高温焙烧:将所述球团输送至焙烧炉中,将第二转炉废气通入焙烧炉中,在第二转炉废气的还原气氛中高温焙烧10~15min后,得到复合球团,同时,第二转炉废气被氧化为第一转炉废气;将所述复合球团自然冷却待用,产生的第一转炉废气套用至步骤S4;第二转炉废气是指转炉废气经煤粉富化炉处理所得到,第二转炉废气的温度为1100~1300℃,CO含量在30~40%,CO2含量低于15%;
其中,步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气,步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气;第一转炉废气的温度低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气,第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。
2.如权利要求1所述的利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于:所述步骤S4中使用后的第一转炉废气在步骤S4中使用后进行放散或气氛提纯,作为化工原料使用。
3.如权利要求1所述的利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于:所述步骤S1中的矿粉为钒钛磁铁矿粉,其成分组成及质量分数分别为TFe:52~58%;CaO:0.5~1.5%;MgO:2.0~4.0%;Al2O3:2.0~3.5%;SiO2:3.5~5.5%;Cr2O3:0.3~1.0%;V2O5:0.5~1.8%;TiO2:8.5~13.0%,P:<0.05%。
4.如权利要求3所述的利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于:所述步骤S1中的钒钛磁铁矿粉的粒度为:3%的粒径小于100目,95%的粒径小于50目,97%的粒径小于35目,满足正态分布。
5.如权利要求1所述的利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于:所述步骤S2中进行加压造浆的装置为可脱模的压力容器,所述压力容器的压头带有排水孔。
6.如权利要求1所述的利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于:所述步骤S2中的添加剂为1~3%的钠基/钙基膨润土、还原煤粉/焦粉、聚乙烯塑料颗粒、橡胶颗粒中的一种或几种的组合;粘合剂的粒度为30目以下;
或者,所述粘合剂为CaO、MgO、CaCO3、MgCO3或含以上成分的白云石/萤石。
7.如权利要求1所述的利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于:所述步骤S2中,浆块的水分质量百分比为4~10%。
8.如权利要求1所述的利用转炉废气阴干造球的方法,其特征在于:所述步骤S3中圆孔模具的直径尺寸为30cm,所述圆孔模具上开设有孔洞,所述孔洞的数量为50~60个,所述孔洞的直径尺寸为8~12mm。
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