日照钢铁20万吨年转底炉处理钢厂固体废弃物的生产实践与分析
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C I S R I 用煤制气或钢厂内部的放散煤气。
（7）由于全部还原剂均加入到球团内, 因而还原剂中残留 的灰分和有害元素硫等将直接影响DRI的使用方向，应该选 择低灰低硫的还原剂。
（8） 由于炉膛内为弱氧化性气氛, 还原的铁可能被部分再 氧化, 需要抑制再氧化才能获得较高的金属化率。
（9）由于采用敞焰加热, 应有效回收利用烟气带走热量。
百度文库
China Iron & Steel Research Institute Group
二、日照钢铁转底炉开发建设情况 山东日照钢铁集团转底炉处理对象为钢铁厂内
固废废弃物与海沙矿，项目自2008年3月起由钢铁
C I S R I 研究总院进行试验室研究，先后进行了原料物理化
学性质分析、粘结剂的选择与开发、含碳球团冷固 结成型、直接还原热模拟、防止二次氧化与熔分等 实验研究。并于2009年10月完成设计，先后完成转 底炉及加料、密封、喷吹、输送、鼓风、除尘、换 热等配套附属装置的选择与研制，确定了转底炉生 产的最终工艺方案。
China Iron & Steel Research Institute Group 钢厂固废
废烟气
干燥
还原剂
粘结剂
C I S R I 混料、压球
废烟气
生球干燥
预热器预热 助燃空气
热风 转底炉
除 尘 器
含锌 粉尘
商品 出售
天然气
高温烟气 加热、还原
冷却 DR I
1.日钢转底炉工艺流程
China Iron & Steel Research Institute Group
China Iron & Steel Research Institute Group
日钢20万吨/年转底炉处理钢厂固体
C I S R I 废弃物的生产实践与分析
2011.9.8
China Iron & Steel Research Institute Group
一、转底炉的工艺特点和功能 1.1转底炉的工艺特点
C I S R I 氧化铁红 69.8 0.19 99.5
氧化铁皮 68.0 0.13 97.0
按瓦斯泥：转炉泥：氧化铁红：氧化铁皮＝60：10：25：5的比例混合
表2
混合料化学成分，%
名称 TFe FeO Fe2O3 CaO SiO2 Al2O3 MgO S P
Zn C
混合料 47.78 9.63 56.68 3.52 4.69 1.70 0.60 0.68 0.075 0.83 21.52
（1） 以煤粉作为还原剂, 使用一部分煤气, 对煤的质量要求没
C I S R I 有回转窑法那么严格,故有利于广泛应用。
（2）与回转窑相比,环形转底炉工艺产能大，设备较简单、投 资省、能耗成本较低。
（3）对炉料的强度要求不高。因为料层很薄炉料既不受压， 且随炉底一起转动,炉料与炉底之间无相对运动,可用含碳球团。
CISRI
日照钢铁转底炉
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉内观察
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉还原产品-----全部用作炼钢冷却剂使用
China Iron & Steel Research Institute Group
China Iron & Steel Research Institute Group
1.2转底炉的工艺功能
直接还原铁-电炉
C I S R I 熔融炼铁（转底炉-埋弧炉） 转底炉处理钢铁厂粉尘 转底炉处理海砂等钒钛矿 转底炉处理红土镍矿 转底炉处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及鲕状赤铁矿、 含铁铜渣镍渣等难选含铁原料
表1
原料化学成分，%
名称
TFe FeO Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO
S
P
Zn
C
转炉泥 54.51 38.43 35.17 3.7 12.9
0.8
5.3 0.058 <0.1 0.12 1.55
瓦斯泥 30.29 8.52 33.8 6.67 3.31
2.5
0.85 1.04 <0.1 1.27 33.27
China Iron & Steel Research Institute Group
日钢转底炉设计生产处理能力为20万t/a，一期
C I S R I 建设两座，项目于2009年11月在日照钢铁集团开
工建设，2010年4月开始进行点火热试，目前已 经取得了阶段性成果，各项生产参数已接近或达 到设计目标。该转底炉从工艺到设备完全由钢铁 研究总院设计完成，具备完全知识产权。
换热器除尘灰 粒度：
成分
C化学成分： 含量
布袋除尘灰
粒度：
TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 K2O Na2O ZnO PbO
I S R I 12.34 0.46 1.45 0.81 1.95 1.84 25.14 6.84 9.28 0.46
成分
化学成分： 含量
TFe MFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 K2O Na2O ZnO PbO 3.32 ＜0.10 0.92 ＜0.10 0.89 0.12 0.21 3.92 0.12 70.04 1.94
其它 1.70
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉压球机
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉
China Iron & Steel Research Institute Group
（4）炉料在转底炉内停留时间短(约20min) ,操作容易。
（5）转底炉法可直接使用含铁废粉料（或粉矿）和粉煤, 在 矿石和能源上具有很好的适应性和经济性。金属化率可达7090%。
China Iron & Steel Research Institute Group
（6）目前国外工业化的设备大多用天然气或重油作燃料， 使控制简化。在我国缺乏燃气、液体燃料的地区，可以采
混合料中的碳含量足以满足转底炉还原的要求（C/O>1.2），造球时无需再配
碳，只需加少量添加剂，
TFe FeO 45.07 9.08
Fe2O3 53.47
表3
CaO SiO2 6.57 5.22
生球团成分，%
Al2O3 MgO S 1.60 0.57 0.64
P Zn C 0.071 0.78 20.30
（7）由于全部还原剂均加入到球团内, 因而还原剂中残留 的灰分和有害元素硫等将直接影响DRI的使用方向，应该选 择低灰低硫的还原剂。
（8） 由于炉膛内为弱氧化性气氛, 还原的铁可能被部分再 氧化, 需要抑制再氧化才能获得较高的金属化率。
（9）由于采用敞焰加热, 应有效回收利用烟气带走热量。
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二、日照钢铁转底炉开发建设情况 山东日照钢铁集团转底炉处理对象为钢铁厂内
固废废弃物与海沙矿，项目自2008年3月起由钢铁
C I S R I 研究总院进行试验室研究，先后进行了原料物理化
学性质分析、粘结剂的选择与开发、含碳球团冷固 结成型、直接还原热模拟、防止二次氧化与熔分等 实验研究。并于2009年10月完成设计，先后完成转 底炉及加料、密封、喷吹、输送、鼓风、除尘、换 热等配套附属装置的选择与研制，确定了转底炉生 产的最终工艺方案。
China Iron & Steel Research Institute Group 钢厂固废
废烟气
干燥
还原剂
粘结剂
C I S R I 混料、压球
废烟气
生球干燥
预热器预热 助燃空气
热风 转底炉
除 尘 器
含锌 粉尘
商品 出售
天然气
高温烟气 加热、还原
冷却 DR I
1.日钢转底炉工艺流程
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日钢20万吨/年转底炉处理钢厂固体
C I S R I 废弃物的生产实践与分析
2011.9.8
China Iron & Steel Research Institute Group
一、转底炉的工艺特点和功能 1.1转底炉的工艺特点
C I S R I 氧化铁红 69.8 0.19 99.5
氧化铁皮 68.0 0.13 97.0
按瓦斯泥：转炉泥：氧化铁红：氧化铁皮＝60：10：25：5的比例混合
表2
混合料化学成分，%
名称 TFe FeO Fe2O3 CaO SiO2 Al2O3 MgO S P
Zn C
混合料 47.78 9.63 56.68 3.52 4.69 1.70 0.60 0.68 0.075 0.83 21.52
（1） 以煤粉作为还原剂, 使用一部分煤气, 对煤的质量要求没
C I S R I 有回转窑法那么严格,故有利于广泛应用。
（2）与回转窑相比,环形转底炉工艺产能大，设备较简单、投 资省、能耗成本较低。
（3）对炉料的强度要求不高。因为料层很薄炉料既不受压， 且随炉底一起转动,炉料与炉底之间无相对运动,可用含碳球团。
CISRI
日照钢铁转底炉
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉内观察
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CISRI
日照钢铁转底炉还原产品-----全部用作炼钢冷却剂使用
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1.2转底炉的工艺功能
直接还原铁-电炉
C I S R I 熔融炼铁（转底炉-埋弧炉） 转底炉处理钢铁厂粉尘 转底炉处理海砂等钒钛矿 转底炉处理红土镍矿 转底炉处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及鲕状赤铁矿、 含铁铜渣镍渣等难选含铁原料
表1
原料化学成分，%
名称
TFe FeO Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO
S
P
Zn
C
转炉泥 54.51 38.43 35.17 3.7 12.9
0.8
5.3 0.058 <0.1 0.12 1.55
瓦斯泥 30.29 8.52 33.8 6.67 3.31
2.5
0.85 1.04 <0.1 1.27 33.27
China Iron & Steel Research Institute Group
日钢转底炉设计生产处理能力为20万t/a，一期
C I S R I 建设两座，项目于2009年11月在日照钢铁集团开
工建设，2010年4月开始进行点火热试，目前已 经取得了阶段性成果，各项生产参数已接近或达 到设计目标。该转底炉从工艺到设备完全由钢铁 研究总院设计完成，具备完全知识产权。
换热器除尘灰 粒度：
成分
C化学成分： 含量
布袋除尘灰
粒度：
TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 K2O Na2O ZnO PbO
I S R I 12.34 0.46 1.45 0.81 1.95 1.84 25.14 6.84 9.28 0.46
成分
化学成分： 含量
TFe MFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 K2O Na2O ZnO PbO 3.32 ＜0.10 0.92 ＜0.10 0.89 0.12 0.21 3.92 0.12 70.04 1.94
其它 1.70
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉压球机
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉
China Iron & Steel Research Institute Group
（4）炉料在转底炉内停留时间短(约20min) ,操作容易。
（5）转底炉法可直接使用含铁废粉料（或粉矿）和粉煤, 在 矿石和能源上具有很好的适应性和经济性。金属化率可达7090%。
China Iron & Steel Research Institute Group
（6）目前国外工业化的设备大多用天然气或重油作燃料， 使控制简化。在我国缺乏燃气、液体燃料的地区，可以采
混合料中的碳含量足以满足转底炉还原的要求（C/O>1.2），造球时无需再配
碳，只需加少量添加剂，
TFe FeO 45.07 9.08
Fe2O3 53.47
表3
CaO SiO2 6.57 5.22
生球团成分，%
Al2O3 MgO S 1.60 0.57 0.64
P Zn C 0.071 0.78 20.30