转底炉直接还原炼铁技术20100818
神雾的最新的转底炉直接还原技术国际领先
神雾的最新的转底炉直接还原技术国际领先神雾集团的核心节能与大气雾霾治理技术创新专利成果“蓄热式转底炉直接还原技术及成套工程化装备”，可处理各种低品位难选矿、复合共伴生矿、低品位红土镍矿、钢铁厂粉尘、有色行业冶金渣等劣质含铁资源。
该技术在高效提取复杂原矿中铁资源的同时，还能够实现对Ni、Ti、V、K、Na、Pb、Zn等元素的协同提取和高值化利用。
该项技术摒弃传统高炉烧结、焦化等高能耗、高污染工序的弊端，对原料的适应性广，只采用普通煤炭资源，就能节能、环保、高效、经济的实现劣质含铁矿物的高效清洁冶炼。
从目前我国铁矿资源来看，普遍存在含铁品位低、含铁矿物粒度细、矿物组成复杂的特点，劣质含铁资源占国内铁矿石储量的97%以上。
此外，现有钢铁厂大量的含铁粉尘、有色行业每年产生的上亿吨冶金废渣的综合开发利用也已迫在眉睫。
为满足高炉炼铁对优质铁矿石资源的刚性需求，国内钢铁企业长期从国外进口优质铁矿石，在进口铁矿石价格谈判上十分被动，这使得积极开发国内现存的大量低品位劣质含铁资源意义重大。
神雾蓄热式转底炉直接还原技术处理劣质含铁资源和冶金固废的技术指标先进：低品位难选矿金属化球团磨矿磁选铁粉品位大于90%，铁回收率大于85%；劣质含铁资源熔分铁回收率大于95%；红土镍矿金属化球团熔分可获得高镍铁，镍回收率大于95%。
神雾技术的工艺能耗较低，以沙钢含锌粉尘的转底炉处理工艺为例，单位产品的投资额相比国外转底炉降低约60%以上，单位产品能耗为209.3kgce，比回转窑工艺节能25%，比普通转底炉工艺节能16%，二氧化碳排放下降15%以上，作业率超过90%。
沙钢30万吨转底炉项目年新增产值3.52亿元、利润1.14亿元，投资回收期1.84年（不含建设期），项目具有较好的经济效益。
据不完全统计，我国每年约产生1800万吨含锌粉尘，如全部采用神雾转底炉直接还原冶炼技术进行处理，可生产直接还原铁球团1100万吨，解决6000多人就业，每年新增产值180亿左右，未来随着含锌粉尘量的不断提高，转底炉处理含锌粉尘将具有更加广阔的市场前景。
转底炉直接还原铜渣回收铁、锌技术
ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ＲＨＦ ｄ ｉｒ ｅ ｃ ｔ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎｄ ｇ ａ ｓ ｍ ｅ ｌ ｉ ｔ ｎｇ ｓ ｅ ｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ． ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖｅ ｒ ｙ ｒ ａ ｉｏ ｔ ｉ ｓ ｍ ｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ９３ ％
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转 底炉 直 接还 原 铜 渣 回收铁 、锌 技 术
曹志成 ，孙体 昌 ，吴道 洪 ，薛 逊 ，刘 占华
（ １ ．北京科技大学 金属矿 山高效开采与安全教育部重点实验室 ，北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ 北京神雾环境 能源科技集 团股份有 限公 司 ，北京 １ ０ ２ ２ ０ ０ ） 摘 要 ：采用转底炉直接还原工艺 ，将铜渣含碳球团在高温条件下直接还原得到金属化球团和高品位氧化锌
ｚ ｉ ｎｃ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｄ ｕｓ ｔ ｃ ａ ｎ ｂｅ ｏｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ ｂ ｅ ａ ｉｎ ｒ ｇ ｐｅ ｌ ｌ ｅ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｐ ｐｅ ｒ ｓ ｌ ａ ｇ ａ ｔ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ．Ｔｈｅ ｉ ｒ ｏｎ ｃ ａ ｎ ｂｅ ｒ ｅ ｃ ｏｖ ｅ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ｌ ｉｎ ｔ ｇ ｏ ｒ ｇ ｒ ｉ ｎｄ ｉｎｇ ／ｍ ａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ｅ ｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｍｅ ｔ ｈｏｄ ａ ｓ ａ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂｅ ａ ｉｎｇ ｔ ｃ ｏｐ ｐｅ ｒ ．Ｒｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
一步还原炼钢专利和其他摘抄_1_
申请专利号
CN200410023995.X
专利申请日
2004.05.12
名称
“一步半”熔融还原炼铁法
公开（公告）号
CN1570153
公开（公告）日
2005.01.26
类别
化学；冶金
颁证日
优先权
申请（专利权）
李振洪
地址
271612山东省泰安市肥城市石横镇济南钢铁集团石横特殊钢厂46-102号
铁矿石一步炼钢法
申请专利号
CN98100242.0
专利申请日
1998.01.15
名称
铁矿石一步炼钢法
公开（公告）号
CN1223301
公开（公告）日
1999.07.21
类别
化学；冶金
颁证日
优先权
申请西省西安市公园南路115街坊8号楼1单元2楼1号
发明（设计）人
刘恩琛
国际申请
国际公布
进入国家日期
专利代理机构
代理人
摘要
铁矿石一步炼钢法，是炼钢炼铁两个矛盾的冶金过程，通过更实际更有意义的工艺方式溶为一体的钢铁冶金新方法。它既有铁矿石混合料充分预热、还原、熔融的必要条件，也有熔融后液体金属用氧快速冶炼成钢的功能。$这样，铁矿石直接还原熔融为炼钢提供了源源不断的铁水，而炼钢又把产生的高温煤气和化学热，反馈给还原系统从而又促进了铁矿石的还原与熔融。一步炼钢法用１．８t铁矿石（品位６３％以上）０．９吨煤和５０m
主权项
1．一步炼钢炉，是由五个相关联，又各具独立使命的装置所构成。其技术特征是，把炼钢和炼铁两个矛盾的冶金过程有意义的结合在一起，从而一步炼钢炉具有氧化与还原、互补性较强的双重功能。铁矿石和还原煤按要求组成的混合炉料，在一步炼钢炉中有充分的条件和机会预热、还原、熔融，最后熔融的液体金属，用氧冶炼成钢。这些装置分别是：高频颤板预热还原竖塔，简称竖塔（1）；往复式步进推料还原隧道窑，简称隧道窑（2）；熔融竖炉，简称竖炉（3）；余热混铁炉（4）；双熔池氧气炼钢炉，简称双熔池炼钢（5）。（1）是个桶型竖塔，外壳钢结构，内砌耐火砖衬，塔内设多层高频颤板，颤板频率和倾角根据加料要求可调。其技术特征是：还原炉料沿颤板斜面跳跃向下自由滑落，与烟气对流形成很大的换热比表面，是个铁矿石混合料预热、预还原的高效板塔。（2）是个多功能的动态通道，底部耐热钢铺底，两壁用耐火砖砌筑，顶部是高铝粉预制盖板，板上用珍珠岩封顶保温。盖板下有预热风管通过，向竖炉风咀供热风。铺底板上有往复式推料机，推料机推杆（套管）和前十排铧板为汽冷件，靠窝杆，正反转推拉铧板。铧板可将铁矿石混合料滚动前移，后退时靠自动引桥将铧板抬起，将堆积的炉料拦平，如此周而复始，可将炉料推向竖炉。这里有个适合铁矿石还原的温度场和充足的还原气氛，隧道窑进出料口温度控制在805－1000℃，H2＋Co＞0．6，（可调正）当铁矿石混合料运行到隧道窑出口时，已变成1000℃左右的高温海棉铁，金属化率在93％以上，隧道窑是一步炼钢炉铁矿石还原的主要装置。（3）是个圆桶型竖炉，钢壳内衬耐火砖，中部通过余热混铁炉与炼钢炉连通，炼钢高温煤气由此进入竖炉，中下部有两个对称的螺旋密封燃煤机和一个热风烧咀，其技术特征是：通过残余煤和燃煤在风口前燃烧和炼钢高温煤气的进入，使由隧道窑进入竖炉的高温海棉铁，继续加热、熔化和补充还原。熔融渗炭的高温铁水进入余热混铁炉贮备炼钢，同时向隧道窑和竖塔源源不断的供热供冶金还原煤气，确保铁矿石充分还原。因此搞好竖炉操作，是确保一步炼钢炉稳定运行的重要环节。（4）是个钢壳内砌耐火砖的椭圆体卧式贮铁炉，两端分别与竖炉和炼钢炉连接。其技术特征是：上部有一受铁口，可接受外来铁水炼钢。中下部有两个出铁口，即可根据液面高度出铁，上口也可用于出渣。采用固定式或倾动式均可，固定式投资小，其出铁口通过铁水槽（带封闭益）分别与两个炼钢炉受铁口连通。其热源依靠炼钢高温煤气加热。（5）是钢壳内砌白云石砖的双炉连体炉，上部两炉连通，下部各有一个熔池和相应的出钢口出渣口，顶部各有一个氧枪孔，其技术特征是：一个炉吹氧炼钢，另一个炉可出钢加料兑铁水，炼钢一侧产生的强热，可使另一侧炉料加热升温，可充分利用余热，减少炼钢提温耗氧缩短冶炼时间，更重要的是可作到连续炼钢和连续稳定的向竖炉和隧道窑输送高温煤气，加快炉料还原熔融，也为快速炼钢提供了充足的铁水。因此，上述技术装置及其特征为确保一步炼钢炉，用铁矿石直接炼钢提供了可靠的保障。
转底炉专利
[1]武钢集团昆明钢铁股份有限公司.一种提高转底炉直接还原铁品质的方法:云南,CN200910094380.9[P].2009-09-23.本发明提供一种提高转底炉直接还原铁品质的方法。
它将转底炉直接还原的铁破碎、细磨成2mm的细粉，在磁场强度为110～160kA/m的条件下，进行磁选，选出铁粉及脉石；经过滤、干燥后，压制成密度大于4t/m3的直接还原铁产品，即可直接入炉炼钢。
不但可以除去转底炉直接还原铁中夹杂的残碳和灰分，还可以脱除大部分煤粉带入的S和铁矿石中的脉石，显著提高直接还原铁的质量，直接就可在电炉和转炉中炼钢，有效降低生产成本，经实验验证，磨矿精选过程中直接还原铁基本不会发生二次氧化，金属铁的回收率普遍高于95％，最高可达99％，金属损失较少。
[2]邢传一.一步法炼铁炼钢新工艺及其设备:山东,CN200910014710.9[P].2009-10-21.一种一步法炼铁炼钢新工艺，它是将经直接还原的热铁球团投入炼铁、炼钢两用炉，同时配以煤及渣料，先进行低压吹氧熔炼，实施炼铁；随后再进行高压吹氧、底吹搅拌，实施炼钢，最后排渣、出钢；接着再向炼铁、炼钢两用炉投入直接还原的热球团，配以煤及渣料，循环上述操作，即实现本发明一步法炼铁炼钢新工艺。
本发明工艺流程合理、可行，实现了无高炉炼铁和非转炉炼钢，并实现炼铁、炼钢的有效结合，其占地面积少，设备投资省，热能利用率高，耗能低，吨钢耗能较传统工艺吨钢综合耗能降低60-70％。
[3]四川龙蟒集团有限责任公司.一种直接还原生球块的多级整粒处理方法及其设备:四川,CN200810004353.3[P].2009-07-29.一种直接还原生球块的多级整粒处理技术，适用于钢铁冶金工业煤基直接还原法的原料准备。
它既适用于转底炉直接还原，也适用于竖炉直接还原。
它采用多级分散筛除原料生产过程中产生的过大粒料和小颗粒粉料，在入还原炉前将其筛除干净。
筛出的粉料，依自身水分条件，返回球块成形前的料仓，或是更前面的混料工段，全部回收利用。
转底炉直接还原铜渣回收铁、锌技术
转底炉直接还原铜渣回收铁、锌技术曹志成;孙体昌;吴道洪;薛逊;刘占华【摘要】采用转底炉直接还原工艺,将铜渣含碳球团在高温条件下直接还原得到金属化球团和高品位氧化锌粉尘,再通过熔分或磨矿磁选方式将铁回收,得到的铁产品可作为冶炼含铜钢的原料.转底炉中试结果表明:采用"转底炉直接还原-燃气熔分"流程处理铜渣,可获得TFe品位94%以上、铁回收率93%以上的熔分铁水;采用"转底炉直接还原-磨矿磁选"流程处理铜渣,可获得TFe品位90%以上、铁回收率85%以上的金属铁粉;采用两种流程处理铜渣,均可获得锌品位60.02%的ZnO粉尘.结果表明,经过转底炉直接还原,铜渣中的铁橄榄石Fe2SiO4和磁铁矿Fe3O4相转变为含有金属铁Fe、二氧化硅SiO2和少量辉石相Ca(Fe,Mg)Si2O6的金属化球团,具备通过磨选或熔分进行进一步富集的条件.%By using RHF (Rotary hearth furnace) direct reduction method, the metallized pellets and a high grade zinc oxide dust can be obtained from the carbon bearing pellets of copper slag at a high temperature.The iron can be recovered by melting orgrinding/magnetic separation method as a raw material for steel bearing copper.Results of the pilot experiment showed that a molten iron with a purity more than 94% mass can be gained from the copper slag by process of RHF direct reduction and gas melting separation, the recovery ratio is more than 93% mass.An iron powder of more than 90% mass purity can be obtained by process of RHF direct reduction and grinding and magnetic separation,the recovery ratio is more than 85%.A dust of more than 60% mass Zinc can also be gained with the two kinds of process mentioned above.It is believed that after direct reduction in RHF, fayalite (Fe2SiO4)and magnetite (Fe3O4) in the copper slag can be changed into the metallized pellets containing iron(Fe), quartz (SiO2) and a small amount of augite (Ca(Fe,Mg)Si2O6), which can be recovered by the magnetic separation or melting process.【期刊名称】《材料与冶金学报》【年(卷),期】2017(016)001【总页数】4页(P38-41)【关键词】铜渣;转底炉;直接还原;磁选;燃气熔分【作者】曹志成;孙体昌;吴道洪;薛逊;刘占华【作者单位】北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京神雾环境能源科技集团股份有限公司,北京102200;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京神雾环境能源科技集团股份有限公司,北京102200;北京神雾环境能源科技集团股份有限公司,北京102200;北京神雾环境能源科技集团股份有限公司,北京102200【正文语种】中文【中图分类】TF09;TD923从2006年至2015年，我国精炼铜产量持续快速增长.2015年我国铜产量达796万t，其中97%以上由火法冶炼生产，每生产1t铜平均要产生2～3 t铜渣[1]，据此估计我国每年产生铜渣量约1 500万t.据统计，我国铜渣堆存量累计已达到1.4亿t以上，这些尾渣中不仅含有大量的铁元素，且富含Zn、 Pb、 Cu和Co等多种有价金属元素，是宝贵的二次资源[2-4].由于铜渣中的铁含量较高，其平均品位远高于我国铁矿石可采品位[5]，因此铁元素的回收利用价值较高.然而铜渣中的铁主要以铁硅酸盐(铁橄榄石，2FeO·SiO2)的形式存在[6]，渣中SiO2含量较高使其无法直接用于传统的高炉流程中，又因矿物嵌合紧密，难以采用传统的选矿方式分离出脉石生产铁精矿[7-8].近年来随着火法工艺的发展，采用高温还原等工艺[9-11]处理铜渣的技术也逐渐成熟起来，其中直接还原工艺成为研究的热点.本文采用“转底炉直接还原—磨矿磁选”和“转底炉直接还原—燃气熔分”技术对铜渣进行了大量的基础试验和中试研究.结果表明，该技术可有效实现铜渣中铁、锌元素的综合回收利用，减少堆存造成的土地占用及环保问题，是实现铜渣资源高效综合利用的有效途径.1.1 原料性质试验选用国内某铜冶炼渣经浮选回收铜的尾矿(以下简称“铜渣”)为原料，化学成分见表1.为探明铜渣中主要矿物组成，对试验铜渣进行了XRD衍射分析，详见图1.可见其中铁矿物主要为铁橄榄石Fe2SiO4和磁铁矿Fe3O4相，采用直接选矿的方法仅能回收其中的磁铁矿，无法高效回收铁橄榄石中的铁元素.试验选用无烟煤固定碳含量质量分数为72.36%，灰熔点为1 258 ℃；选用工业石灰石为磨矿磁选流程的助熔剂，其氧化钙含量为51%；选用工业石灰石块作为助熔剂，其氧化钙含量为53%.1.2 试验流程及原理试验的流程：将铜渣经原料处理后，与还原煤、添加剂和黏结剂等按一定比例配合混匀，经过圆盘造球机造块，制成含碳球团，含碳球团烘干后布入转底炉，在炉内1 200 ～1 300 ℃ 的还原区还原为金属化球团，球团中ZnO则被还原成金属Zn，挥发进入烟气中，经再氧化生成ZnO，随烟气富集到布袋收尘系统中，产出的金属化球团，可采用热装—熔分工艺实现渣铁分离从而得到熔分铁水，也可采用直接水淬冷却—磨矿磁选工艺得到金属铁粉.转底炉处理铜渣的工艺流程如图2所示. 试验原理：铜渣中的硅酸铁与还原剂中的碳反应方程见式(1)，可见硅酸铁还原为金属铁为强吸热反应.Fe2SiO4(s)+2C(s)→2Fe(s)+SiO2(s)+2CO(g).59 T (J·mol-1)为了促进硅酸铁反应，添加了石灰石作为助熔剂，其反应方程见式(2)Fe2SiO4(s) + 2CaO(s) + 2C(s) → CaSiO4(s)+2Fe(s) + 2CO.71 T (J·mol-1)试验顺序为首先进行基础试验，在获得最佳工艺条件后再进行转底炉中试验证.分别采用“转底炉直接还原-燃气熔分”流程和“转底炉直接还原-磨矿磁选”流程对上述铜渣进行了转底炉中试，每种流程的铜渣处理量为120 t.转底炉处理量为2～3 t/h；燃气熔分炉处理量为 1 t/h；金属化球团磨矿磁选厂处理量为 2 t/h.2.1 直接还原—熔分流程基础试验获得最佳的工艺条件为：铜渣：还原煤=100∶25(质量比)，还原温度1260 ℃，还原时间 40 min. 此时球团金属化率为85.96 %；将球团热装进行熔分试验，熔分前配入金属化球团质量18%的生石灰块，熔分温度1 530 ℃，熔分时间 50 min，此时获得熔分铁的TFe品位95.82 %，回收率为97.16 %.按照此工艺条件进行转底炉中试，将转底炉产出的约700 ℃的金属化球团热装入钢包，直接投入燃气熔分炉进行熔分，可获得铁品位96.73%、铁回收率96.81%的铁水，中试熔分铁水成分分析见表2.熔分铁水中w[S]为0.29%，经脱硫处理后作为炼钢原料进行销售，另外铁水中含0.35%的铜，可作为冶炼含铜耐候钢(铜质量分数0.25%～0.80%)的原料.2.2 直接还原—磨选流程基础试验获得最佳的工艺条件为：铜渣：还原煤:石灰石=100∶25∶18(质量比)，还原温度1250 ℃，还原时间35min，此时球团金属化率为90.12 %.采用两段磨矿磁选流程，一段磨矿细度-0.074 mm占75.35 %，磁场强度 143.31 kA/m；二段磨矿细度-0.074 mm占60.13 %，磁场强度95.54 kA/m，得到金属铁粉TFe 品位91.83 %，铁回收率88.05 %.按照此工艺条件进行转底炉中试，转底炉产出的金属化球团直接落入水淬池冷却，由捞渣机捞出送往磨矿磁选厂，可获得铁品位91.78%、铁回收率87.81%的直接还原铁粉，中试铁粉成分分析见表3.对比熔分流程得到的铁水成分，磨选流程得到的金属铁粉中杂质硫含量较低，主要原因是85%以上的硫被固结在尾矿中，将铁粉干燥、成型后可作为冶炼含铜钢原料.2.3 中试氧化锌粉尘铜渣中的Pb、Zn等元素，在转底炉直接还原过程中挥发进入烟气，通过布袋除尘系统收集，得到氧化锌粉尘成分分析见表4.转底炉中试验证结果表明，通过上述两种流程处理铜渣，可获得锌品位60.02%的氧化锌粉尘，整个流程Pb、Zn的脱除率分别为98.89%和97.52%.为探明铜渣还原及后续处理流程得到产品中铁的矿相存在形式及变化规律，对铜渣原矿、熔分流程金属化球团、磨选流程金属化球团和磨选流程获得金属铁粉进行了XRD衍射分析，详见图3.由图3可见，铜渣中的铁橄榄石Fe2SiO4和磁铁矿Fe3O4相经过转底炉直接还原后，在球团中以金属铁Fe、二氧化硅SiO2和少量辉石相Ca(Fe,Mg)Si2O6相存在，为后续熔分流程或磨矿磁选流程提铁创造了有利条件.对比磨选流程与熔分流程，前者所得金属化球团中的辉石要多于后者，主要原因是磨选流程在配料中加入了石灰石，石灰石分解产生的氧化钙与铁橄榄石反应所致.(1)铜渣中铁主要以2FeO·SiO2的形式存在，采用常规工艺难以将其中的含铁资源进行回收，本文采用转底炉直接还原技术，对铜渣进行了燃气熔分和磨矿磁选两种流程的中试规模研究，在提取铁元素的同时，也实现了锌元素的高效回收.(2)转底炉中试结果表明：采用“转底炉直接还原—燃气熔分”流程，可获得TFe品位96.73%的熔分铁水，铁回收率96.81%；采用“转底炉直接还原—磨矿磁选”流程，可获得TFe品位91.78%的金属铁粉，铁回收率87.81%；两种流程均可获得锌品位60.02%的氧化锌粉尘.(3)通过XRD衍射分析，经过转底炉直接还原，铜渣中的铁橄榄石Fe2SiO4和磁铁矿Fe3O4相转变为含有金属铁Fe、二氧化硅SiO2和少量辉石相Ca(Fe,Mg)Si2O6的金属化球团，具备通过磨选或熔分实现进一步富集的条件. (4)目前，金川集团与神雾集团成立合资公司，在金川已建成年处理80万t铜渣转底炉示范生产线.该项目采用转底炉直接还原—磨矿磁选—铁粉压块工艺流程，项目的投产将为有色行业冶金弃渣的大规模综合利用起到重大的示范推动作用.【相关文献】[1]姜平国, 吴朋飞, 胡晓军, 等. 铜渣综合利用研究现状及其新技术的提出[J]. 中国矿业, 2016, 25(2): 76-79. (Jiang, Pingguo, Wu Pengfei, Hu Xiaojun, et al. Copper slag comprehensive utilization development and new technology is put forward[J]. China Mining Magazine, 2016, 25(2): 76-79.)[2]朱茂兰, 熊家春, 胡志彪, 等. 铜渣中铜铁资源化利用研究进展[J]. 有色冶金设计与研究, 2016,32(2): 15-17. (Zhu Maolan, Xiong Jiachun, Hu Zhibiao, et al. Research progress in resource utilization of iron and copper in copper smelting slag[J]. Nonferrous Metals Engineering & Research, 2016, 32(2): 15-17.)[3]李镇坤, 文衍宣, 苏静. 无烟煤直接还原铜渣中铁矿物工艺研究[J]. 无机盐工业, 2014, 46(6): 51-55. (Li Zhenkun, Wen Yanxuan, Su Jing. Directive reducing of iron minerals from copper slag with anthracite as reductant[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2014, 46(6): 51-55.) [4]赵凯, 宫晓然, 李杰, 等. 直接还原法回收铜渣中铁、铜和锌的热力学[J]. 环境工程学报, 2016,10(5): 2638-2646. (Zhao Kai, Gong Xiaoran, Li Jie, et al. 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神雾转底炉直接还原炼铁技术介绍
蓄热式转底炉示意图
蓄热式烧嘴
烟道
布料器
炉底
炉底支撑机构
炉底传动机构
第十三页，共67页。
出料螺旋
国外转底炉存在的主要问题
加热用燃料气必须采用
高热值燃料（天然气、 焦炉煤气等）
产能受到限制
成品的金属化率较低
台湾中钢
第十四页，共67页。
神雾蓄热式转底炉的优势 （对比国外正在运行的转底炉）
神雾公司的煤基转底炉直接还原工艺采用了神雾自主创 新的先进的蓄热式燃烧技术，因此：
第四十一页，共67页。
四、神雾直接还原炼铁工厂鸟瞰图
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沙钢30万吨/年含锌.含铁粉尘处理 生产线签约仪式
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上料矿槽
流程布置示意图
转底炉室干燥机室
烟囱
高压压球机室
配料室成品料仓
热布压袋余块烟收润热气尘磨锅换处室热炉理降器尘室室
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沙钢固废处理厂俯瞰
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荣程钢铁80万吨/年煤基转底炉 直接还原炼铁项目
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天津荣程钢铁公司直接还原转底炉
用途：铁精矿直接还原 生产能力：800000 TPY
外径：65 m
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北京神雾实验室直接还原转底炉
用途：各种含铁矿直接还原试验 外径：11 m
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上料成矿槽品料上仓成上料上料通品料通廊通廊通（廊（干（湿廊干）））
转底炉厂房 配料配室料室
烘干厂房
压球机室 烘干机润室磨室 生球上料通廊
湿料返回通廊
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转底炉
烘配磨干料煤室润造室室磨球机室 转运站 料链熔场篦分机室
转底炉直接还原炼铁技术20100818
转底炉熔融还原技术直接还原铁是以铁精矿粉为原料，在较低温度下用固体还原剂直接还原得到的固体海绵状铁，也叫海绵铁。
由于其成份稳定，杂质含量低是电炉冶炼优质钢的理想原料，其性能优于废钢。
直接还原铁－电炉炼钢短流程是钢铁冶金投资小、见效快的工艺流程，拟作为国家九·五重点项目，是很有发展前途的。
这种工艺流程国外已有数千万吨的生产规模，而我国尚属空白。
由于焦煤资源缺乏，不适于高炉炼铁的地区，采用直接还原铁－电炉炼钢流程，可以不用焦炭，生产直接还原铁所用原料来源广泛、价格低、产品市场大，本项目提供的工艺方法操作简单、易实施，经济效益好，资金回收快，一年即可收回投资且获利。
燃料：褐煤、烟煤、无烟煤均可。
其它材料：还原剂、保护剂、催化剂、水源广泛。
产品为直接还原铁，主要指标为：含铁90%以上，金属化率90%，P<0.030%，S<0.03%，C≤2%，SiO2≤5%等。
我国废钢年需求量3000万吨以上，国内可供应2600万吨左右，尚缺400～500万吨。
海绵铁可直接入炉，而废钢需切割加工，使用时又增加一笔附加费和废钢相比海绵铁是有竞争力的。
投资总额：300万元转底炉熔融还原技术是将配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底的转底炉（RHF）中，在1350℃左右炉膛温度下，在随着炉底旋转一周的过程中，铁矿被碳还原。
当铁矿粉成含铁品位在69％以上，采用转底炉直接还原工艺，产品为金属化球团供电炉使用；当铁矿粉含铁品位不低于62％时，采用转底炉-造气炉的熔融还原炼铁工艺，产品为铁水供炼钢使用。
金属化球团可以作为高炉的原料。
转底炉剖视图转底炉断面图2 转底炉工艺流程3 熔融造气炉系统图4 功能∙直接还原设备：高品位铁矿粉和低灰分煤生产金属化率高的金属球团供电炉使用。
∙熔融还原的预还原设备：品位较低铁矿粉和煤炭得到的产品需要经过终还原，融化，使渣、铁分离，得到生铁。
∙处理钢铁厂含铁粉尘，产品的金属化率较高，可用作高炉原料。
直接还原转底炉技术论用转底炉法对钢铁厂尘泥的处理
直接还原转底炉技术论用转底炉法对钢铁厂尘泥的处理江苏省冶金设计院有限公司殷惠民摘要:针对钢铁生产工序中大量的粉尘污泥，提出了用蓄热式转底炉炉综合处理的方法。
关键词：转底炉法尘泥处理1 引言在钢铁生产各工序中，均有大量的粉尘，污泥产生，其主要品种有：高炉煤气干法除尘灰、高炉煤气湿法洗涤污泥、转炉污泥、电炉除尘灰，以及各工序的岗位环境除尘中捕集的含铁粉尘，其总量要占到企业钢产量的4－7％。
因此，对一个大型钢铁企业而言，其数量是十分惊人的，均有几十万吨。
如何处理这部份尘泥，已是企业节能减排发展循环经济，实行清洁化生产的一个重要课题。
属国家重点支持的高新技术领域。
高炉尘泥中主要含铁、碳，一般还含锌、铅等有害原素，具体的与进入高炉的原料、冶炼的钢种有关。
电炉除尘灰中除含铁外，还含有锌、铅、铬、镍等金属元素。
从1976年起美国环保机构（EPA）将此类尘泥，均划为有毒固体废料，1988年开始，该粉尘被禁止以传统的方式填埋、弃置，必须对其中的锌、铅进行回收或钝化处理后，方可填埋。
继美国之后，西方各国及日本、韩国等都制定了类似的法律。
在我国，早年的尘泥也是弃之而填埋的，而后也有将尘泥直接配入烧结原料中，循环使用，也有用炼钢尘泥为原料作成冷固球团而作为炼钢冷却料用的。
但是配入烧结料中的尘泥由于其粒度细，会大大影响烧结料层的透气性，也会影响烧结矿的强度，同时尘泥中的锌铅等易挥发元素，还会在高炉内循环富集，导致高炉煤气中的锌含量不断上升而在高炉上部结瘤，煤气管道堵塞，影响高炉的顺行。
而加入炼钢中的尘泥球团也很难得到好的效果。
因此，近年来国内对此，也在不断地寻求新的方法，转底炉直接还原法处理尘泥就是一项较为理想的新工艺。
2 转底炉工艺笔者所在的江苏省冶金设计院有限公司近期设计的某钢厂尘泥综合处理项目，采用蓄热式转底炉直接还原工艺，其主要流程从原燃料的接受至成品输出为止，其工序包括：原料接受、燃料破碎、混匀、冷压球及筛分、生球烘干、干球筛分、布料、转底炉的焙烧、热压块、成品冷却、成品输出，氧化锌回收。
转底炉熔融还原炼铁工艺[发明专利]
![转底炉熔融还原炼铁工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/762c0a997fd5360cbb1adb73.png)
专利名称：转底炉熔融还原炼铁工艺
专利类型：发明专利
发明人：万天骥,任大宁,孔令坛,黄务涤,郭明威申请号：CN200510104882.7
申请日：20050927
公开号：CN1940092A
公开日：
20070404
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种以铁矿粉和煤粉混合制成的自还原球团为原料的二步法熔融还原炼铁工艺；第一步以转底炉实行预还原，获得金属化率＞80％的金属化球团，第二步金属化球团热装入熔融造气炉，实现终还原和熔化分离渣铁，得到液态生铁，同时产生煤气，作为自身热风炉及转底炉燃气使用。
本工艺针对我国资源和能源实际，以煤为全部燃料和还原剂。
转底炉与熔融造气炉相匹配，不用氧气、不用天然气，使自产能源合理综合利用。
在环保方面，由于工艺过程中的粉尘和SO等的排放量均低于国家规定标准，而且不用焦炭和烧结矿，因而可消除传统钢铁工业中这两大污染源。
申请人：万天骥
地址：100083 北京市海淀区学院路30号北京科技大学40栋105号
国籍：CN
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神雾转底炉直接还原炼铁技术介绍共70页文档
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
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转底炉熔融还原技术
直接还原铁是以铁精矿粉为原料，在较低温度下用固体还原剂直接还原得到的固体海绵状铁，也叫海绵铁。
由于其成份稳定，杂质含量低是电炉冶炼优质钢的理想原料，其性能优于废钢。
直接还原铁－电炉炼钢短流程是钢铁冶金投资小、见效快的工艺流程，拟作为国家九·五重点项目，是很有发展前途的。
这种工艺流程国外已有数千万吨的生产规模，而我国尚属空白。
由于焦煤资源缺乏，不适于高炉炼铁的地区，采用直接还原铁－电炉炼钢流程，可以不用焦炭，生产直接还原铁所用原料来源广泛、价格低、产品市场大，本项目提供的工艺方法操作简单、易实施，经济效益好，资金回收快，一年即可收回投资且获利。
燃料：褐煤、烟煤、无烟煤均可。
其它材料：还原剂、保护剂、催化剂、水源广泛。
产品为直接还原铁，主要指标为：含铁90%以上，金属化率90%，P<0.030%，S<0.03%，C≤2%，SiO2≤5%等。
我国废钢年需求量3000万吨以上，国内可供应2600万吨左右，尚缺400～500万吨。
海绵铁可直接入炉，而废钢需切割加工，使用时又增加一笔附加费和废钢相比海绵铁是有竞争力的。
投资总额：300万元
转底炉熔融还原技术是将配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底的转底炉（RHF）中，在1350℃左右炉膛温度下，在随着炉底旋转一周的过程中，铁
矿被碳还原。
当铁矿粉成含铁品位在69％以上，采用转底炉直接还原工艺，产品为金属化球团供电炉使用；当铁矿粉含铁品位不低于62％时，采用转底炉-造气炉的熔融还原炼铁工艺，产品为铁水供炼钢使用。
金属化球团可以作为高炉的原料。
转底炉剖视图
转底炉断面图
2 转底炉工艺流程
3 熔融造气炉系统图
4 功能
直接还原设备：高品位铁矿粉和低灰分煤生产金属化率高的金属球团供电炉使用。
熔融还原的预还原设备：品位较低铁矿粉和煤炭得到的产品需要经过终还原，融化，使渣、铁分离，得到生铁。
处理钢铁厂含铁粉尘，产品的金属化率较高，可用作高炉原料。
处理钢铁厂粉尘，回收锌。
用转底炉预还原；用电炉终还原和熔分，并将钛在炉渣中富集。
5 优点
符合国家产业政策，是国家产业政策鼓励的技术，更适应我国资源和能源的国情。
原料与还原剂适应性强：铁矿粉、复合矿粉；钢铁厂的含铁、含炭粉尘；煤炭、焦粉可作为还原剂。
高炉全部使用金属化球团取代氧化球团，大约可使高炉焦比降低一半，同时产量提高50％以上。
良好的环境保护：生产过程无工艺污水排放，全部用水均循环使用。
•余热利用：熔融造气炉与转底炉匹配，使熔融造气炉获得金属化原料，从而大大提高
生产效率，熔融造气炉又为转底炉提供煤气作
为燃料，同时充分利用转底炉烟气余热，本系
统的热效率高，每吨生铁的热消耗低于传统炼
铁工艺。
•本工艺系统与传统的高炉工艺（含烧、焦）相比，投资省、成本低、环保好，具有良
好的经济效益和社会效益。
6 业绩
山西瑞拓熔融还原炼铁有限公司年产10万吨金属化球团转底炉生产线，是我公司投资兴建的国内第一条转底炉熔融还原生产线，其工程项目已在国家发改委立项，并通过了项目专家鉴定。
目前，印尼，昆钢等多家企业在我公司转底炉设备上进行原料加工。