国内外转底炉的发展趋势及我国发展转底炉技术的建议.

一、国内外转底炉技术的发展过程简介
1、转底炉直接还原工艺简介 钢铁厂每年产生大量含锌、铅高的废弃含铁粉尘，高炉不宜使用，环保限制其排 放输出(美国的委托处理费是~250＄/t ,欧洲200欧元/t ，日本是2000日元/t ）， 如何对其经济地回收利用是困扰冶金行业的一个难题。因此，转底炉煤基直接还原 技术应运而生。 冷固结含碳球团炉料从装料区装入转底炉炉内仅1-2层，炉料随着炉底一起转动， 不会受到挤压。先在预热区内被加热到1000℃以上，然后进入1200 ℃ -1400℃的还 原区加热10-20min。在还原区，炉料中的Fe和K、Na、Pb、Zn等氧化物陆续被含碳 球团中的碳自还原，K、Na、Pb、Zn等元素以气体的形式随烟气逸除。还原后的金 属化球团经过冷却区后被排出炉外冷却，部分再氧化金属化率降低一些。煤气燃烧 及反应生成的烟气沿着与炉料转动相反的方向流动，最后流入废气净化处理及余热 回收系统。
国内外转底炉的发展趋势及 我国发展转底炉技术的建议
周渝生 齐渊洪 严定鎏 洪益成
钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室 钢研晟华工程技术有限公司 20141106
目
录
一、国内外转底炉技术的发展过程简介 二、国内外转底炉技术的发展趋势 三、我国发展转底炉技术的背景
四、对我国发展转底炉技术的建议
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
2、国内外转底炉直接还原工艺简介
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
2、国内外转底炉直接还原工艺简介
• Inmetco流程的最突出特点是使用冷固结含碳球团。可使用 矿粉或冶金废料作为含铁原料，焦粉或煤作为内配还原剂。 将原燃料混匀磨细，制作成冷固结球团，然后将冷固结球团 连续加入转体炉，在炉盘上均匀布上一层厚度约为球团矿直 径3倍的炉料。
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
1、转底炉直接还原工艺简介 转底炉炼铁工艺是非高炉炼铁工艺的一种，从1978年加拿大国际镍集团 （Inco,Ltd）建成第一座转底炉以来，已有近30年的历史，它从美国发源、先在日 本推广、后在中国得到发展。 转底炉法以其原料适应性强和操作工艺的灵活性等优点，引起冶金界的高度重视。 但由于原料加工方法条件和对产品质量要求的不同，转底炉直接还原炼铁分为 Inmetco法、DRYIRON法， FASTMET法和ITKM3等不同工艺路线。 煤基直接还原 转底炉(RHF) 工艺是由轧钢使用的环形加热 炉演变而来的，具有环形炉膛 和可转动的炉底，还原炉料均 匀地铺在可以沿圆周循环转动 炉底上，炉膛是一个固定的相 对密封的环状容器，炉膛内外 墙上布置有多组燃气烧嘴，按 不同的区域通过自动调节阀装 置和检测元件实现温度控制和 气氛调节。
• 在炉盘周围设有烧嘴，以天然气为燃料。高温燃气吹入炉内 ，以与炉盘转向相反的方向流动，将热量传给炉料。由于料 层薄，球团矿升温极为迅速，很快达到还原温度1250℃左右 。 • 含碳球团内，矿粉与还原剂具有良好的接触条件。在高温下 ，还原反应以高速进行。经过15～20min的还原，球团矿金 属化率即可达到88％～92％。还原好的球团经一个螺旋排料 机卸出转底炉，供电炉作炼钢原料。
煤的量按照还原当量要求配入，再加入一定量的粘结剂，通过圆盘造球机制成直径7
－13ｍｍ的含碳球团。然后把它们装入转底炉，料层厚度约1-2层球，在转底炉中通 过将球团快速加热到1300℃还原，完成还原过程约12分钟，同时重金属氧化物还原和 挥发，通过布袋除尘收集到含Zn、Pb超过60%的富氧化锌灰，在排料点球团温度约为 1250℃。过程所需的能量来自于不同区段烟气预热或燃气的燃烧。设计有精确控温的 燃烧系统，保证炉内不同区间的燃烧按照还原过程热平衡进行控制。 Inmetco 炉成 功运行了30多年,由于其DRI产品含镍铬5-10%，可循环利用回收合金，该厂有较好的 经济效益,成为美国政府指定的处理不锈钢厂固体废弃物处理中心。
装料 区
烟气流动方向
900~110 0℃
预热区
1200~1400℃
1100~900 ℃ 烧嘴
排料区
还原区
冷却区
转底炉炉底转动方向
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
热烟气流动方向
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
1、转底炉直接还原工艺简介
转底炉炉体结构示意图
炉膛与转动的炉底之间有水封防止烟气和粉尘逸出
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⑵. 干铁法
GLOBA公司（原MR&E公司）在1960年是米德兰－罗斯的快速加热工艺的技 术开发部门，1985年成为独立公司。曾经为美国Ameristeel公司的电炉粉 尘处理系统以及美国Rouge Steel公司综合钢铁厂的粉尘和污泥处理系统提 供DRYIRON法的相关设备，具备丰富的应用实绩。GLOBA公司开发的干铁法 有两项专利技术：用废糖浆作为粘结剂，利用氧化铁粉与碳粉混合物成型 的干压块方式对辊压球机压成球团后直接装入转底炉，取消了球团的烘干 程序；采用特殊的震动传送装置的炉料装入方法。可以得到金属化率大于 90%的DRI。 是一种较理想的煤基直接还原工艺。 该工艺过程中在转底炉 内的高温作用与短暂的停留时间（约10min），其操作具有巨大的灵活性， 而且设备的操作控制非常容易。考虑到上述炼铁厂粉尘和污泥处理以及还 原铁生产的需要，新日铁钢铁事业部于1999年从美国MR&E公司引进转底炉 DRYIRON法，并且争取到代理推销资格。 这是日本FASTMET法发展的基础。
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2、国内外转底炉直接还原工艺简介
⑴ Inmetco 法
由加拿大的Inco公司开发， 于1978年在美国埃尔伍德市建成了年处理8万吨固体
废弃物的工厂，用于从合金钢冶炼废料中回收镍、铬和铁。 INMETCO的主体设备是
一个转体炉。转底炉呈密封的圆盘状，在运行中炉体以中垂线为轴作旋转运动。其工 艺流程特点是：将不锈钢生产厂的电炉集尘灰、瓦斯泥和还原剂混合后造球，还原剂
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DRYIRON工艺流程图
料仓 空气 换热器
来自百度文库烟气
混料
布袋除尘器 压球机 布料器 转底炉炉膛 螺旋排料 转底炉炉底 DRI料罐