钢铁出产过程会产生大量含锌含铁粉尘,,,其资源化利用是行业固废治理的重点方向。唬;鸱ùχ眉际跻蛲研啃芨、、、金属回收率好、、、工艺成熟,,,已成为主流处置路线。本文重点介绍Waelz回转窑工艺、、、SPM低锌粉尘回转窑工艺的道理、、、流程、、、特点及利用近况,,,为钢铁固废资源化提供参考。
一、、、Waelz回转窑法
Waelz回转窑工艺所代表的是利用最宽泛的含锌粉尘处置工艺,,,工艺比力成熟。经过回转窑法还原挥发出的锌氧化物纯度较高,,,可直接用于锌的冶炼。
1.工艺道理
回转窑法处置原料有两类:::含铁矿石、、、含锌和铁的粉尘。对于含锌粉尘,,,与含铁矿石分歧之处为必要对锌进行网络利用。Waelz法为把钢铁厂内各类起源的废料经过混合、、、干燥等预处置,,,而后配入肯定量的固体还原剂(煤粉或焦粉),,,经过混合后送入回转窑,,,回转窑存在着烧嘴点燃的炉气点火开释热量以及提供特定的空气,,,物料被加热至高温时,,,物猜中的铁和锌的氧化物被还原,,,锌在高温下蒸发并与排出的烟气一路排出回转窑,,,经过网络装置富集氧化锌。残留的固体含铁原料排出回转窑,,,经过冷却和筛分后回收利用。
2.工艺特点
Waelz处置工艺的特点为不必要造球或压球处置,,,30%(大于7mm)的还原产品送至高炉直接使用,,,70%(小于7mm)的还原产品送至烧结厂循环利用。弊端为回转窑内原料填充率比力低,,,直接还原产品的金属化率不高,,,仅为75%,,,所以产品质量较差,,,出产率较低。此外,,,Waelz处置工艺设备占地较大、、、投资大、、、成本较高。
二、、、SPM低锌粉尘回转窑工艺
在日本,,,SDR和SPM处置低锌粉尘的回转窑工艺利用比力普遍。这两种工艺的利益为:::可得到纯度很高的含锌粉尘和质量较好的金属化球团。其中,,,SPM(SumitomoPre-reductionMethod)法为类似Waelz回转窑的工艺过程。
1.SPM法的特点:::
不必要预造球和预加热过程,,,不必要粘结剂和副原料;;;电炉灰也能够合用于此法,,,目前总处置尘埃、、、泥浆量的10%是EAF尘埃。
2.SPM法的工艺流程:::
在对尘泥脱水之后,,,将尘埃和固体还原剂混合,,,精确的节制混合料的水分、、、锌和碳的含量,,,经过混合后的混合料装入干燥回转窑,,,通过干燥回转后产生初步的球团。唬;刈さ姆掀诟稍锘刈そ谢厥绽茫,,干燥回转窑干燥无需燃气。初步的球团从干燥回转窑排出后进入还原回转窑进一步干燥、、、分裂以增长物料的理论积,,,同时加热到满足金属化和脱锌要求的高温。
最终,物料在回转窑排出点再氧化造球,,,还原出的直接还原产品30%(颗粒尺寸大于5mm)可直接作为高炉原料,,,70%(颗粒尺寸小于5mm)的粉末通过烧结进行循环利用。SPM的直接还原产品不仅能够包办铁矿石,,,并且还可削减高炉的焦炭、、、燃料的用量和烧结中碳的用量。
Q问答:::回转窑工艺是什么?
答:::回转窑工艺是一种以倾斜旋转圆筒设备为主题的高温热处置技术,,,在钢铁固废领域(如处置含锌除尘灰)用于火法还原、、、脱锌、、、铁回收,,,代表技术有Waelz(威尔兹)、、、SPM(住友预还原)等。
一、、、主题设备与道理
设备:::长圆筒(直径1–6m、、、长30–100m),,,倾斜2%–5%、、、0.5–3r/min旋转,,,内衬耐火砖。
道理:::
物料从窑尾(高端)参与,,,随窑旋转+重力向窑头(低端)移动。
窑头喷燃料(煤/燃气),,,高温烟气(1100–1300℃)与物料逆流换热。
物料经历干燥→预热→还原/反映→冷却,,,实现物理化学转化。
二、、、钢铁厂含锌粉尘处置流程(Waelz/SPM通用)
1. 配料混合:::除尘灰/泥+焦粉/无烟煤(还原剂),,,节制水分12%–18%,,,无需造球(Waelz/SPM)。
2. 入窑反映:::
Waelz(单窑):::直接入高温还原窑(1100–1300℃)。
SPM(双窑):::先入干燥窑(200–400℃,,,废热利用)天然成球;;;再入还原窑(1200–1300℃)。
3.产品分离:::
窑渣(金属化球团):::>5mm(30%)直接入高炉;;;<5mm(70%)送烧结。
烟气(含Zn蒸汽):::冷却→布袋除尘→次氧化锌粉(Zn 50%–60%)。
参考文件:::
[1]王贤君.转底炉处置冶金含锌尘泥的理论分析及尝试钻研[D].重庆大学,2012.
[2]王天才.回转窑处置钢铁含锌粉尘关键技术探析[J].中国资源综合利用,,,2019,37(7):181-184.
[3]李强,陈铁军,李奇勇等.钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用近况与钻研进展[J].中国冶金,2023,33(07):1-9+39.DOI:10.13228.
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