制备金属化球团的系统技术方案

本实用新型专利技术提出了制备金属化球团的系统，包括：第一混合装置，第一混合装置具有含铁原料入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合物料出口；第一造球装置；第二混合装置，第二混合装置具有铁矿粉入口、粘结剂入口和第二混合物料出口；第二造球装置，第二造球装置具有母球入口、第二混合物料入口和复合含碳球团出口，母球入口与母球出口相连；以及转底炉，转底炉具有进料区、第一还原区、第二还原区和出料区，进料区具有复合含碳球团入口，出料区具有金属化球团出口，复合含碳球团入口与复合含碳球团出口相连。利用该系统可以有效增大布料厚度，并且可以有效防止表面球团熔化，提高了多层球团的金属化率。

【技术实现步骤摘要】
制备金属化球团的系统
本技术属于能源和冶金领域，具体而言，本技术涉及制备金属化球团的系统。
技术介绍
转底炉具有还原温度高、加热时间短、炉料与炉底相对静止等特点，能较好地满足直接还原要求。目前转底炉一般用于处理各种复合矿、低品位复杂难选矿和冶金含铁固体废弃物等。转底炉内含碳球团升温、反应所需热量主要依靠炉壁、炉气的辐射传热，转底炉烟气与炉料之间几乎没有对流传热，因此要求炉内球团薄层均匀布料，料层厚度一般为薄料层(铺料厚度～50mm)操作，致使转底炉生产力低下，从而间接地导致转底炉内热量利用率低。而对于一些劣质含铁资源如赤泥、低品位的红土镍矿等脉石成分含量较高，含碳球团有铁含量低，球团传热能力更差，在生产上会进一步降低料层厚度，以提高产品指标，但是也降低了转底炉的生产效率。如果一味追求转底炉的生产效率，加大布料厚度后，一般通过提高转底炉的炉膛温度以增大辐射传热效果，但是炉膛温度过高，极易导致表层球团过还原或熔化，热量传递不到料层下部，生产指标不稳定。因此，转底炉处理低品位劣质含铁资源的处理工艺还有待进一步改进。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出制备金属化球团的系统。利用该系统可以有效增大布料厚度，由原来的1～3层增至到3～6层，并且可以有效防止表面球团熔化，提高了多层球团的金属化率。根据本技术的一个方面，本技术提出了一种制备金属化球团的系统，包括：第一混合装置，所述第一混合装置具有含铁原料入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合物料出口；第一造球装置，所述第一造球装置具有第一混合物料入口和母球出口，所述第一混合物料入口与所述第一混合物料出口相连；第二混合装置，所述第二混合装置具有铁矿粉入口、粘结剂入口和第二混合物料出口；第二造球装置，所述第二造球装置具有母球入口、第二混合物料入口和复合含碳球团出口，所述母球入口与所述母球出口相连，所述第二造球装置适于使铁矿粉对母球进行包裹，得到以母球为核心的复合含碳球团；以及转底炉，所述转底炉具有进料区、第一还原区、第二还原区和出料区，所述进料区具有复合含碳球团入口，所述出料区具有金属化球团出口，所述复合含碳球团入口与所述复合含碳球团出口相连，所述第一还原区适于使复合含碳球团的铁矿粉层发生还原反应，所述第二还原区适于使复合含碳球团的母球发生还原反应。由此，本技术上述实施例的制备金属化球团的系统，首先利用第一造球装置将含铁原料与还原煤制成母球，再以母球为核心，在第二造球装置内在母球的外层包裹铁矿粉层，进而得到复合含碳球团，其次将该复合含碳球团在转底炉内的第一还原区和第二还原区内进行直接还原处理，以便得到金属化球团。由此通过两次造球，在含铁原料母球的表面包裹铁矿粉层，得到复合含碳球团。在第一还原区内，复合含碳球团表层的铁矿粉层被快速还原形成的金属铁粉层，进而可快速的向下层球团进行热传导，将炉膛热量传递到球团内部以及下层球团，进而可以显著提高物料温度、解决含碳球团内部传热差、下层球团物料金属化率低的技术难题；在第二还原区内，进一步地球团内部的含铁原料以及下层的复合含碳球团进行还原处理，从而得到金属化率高、球团还原率均匀的优质金属化球团。另外，复合含碳球团表层的首先被还原得到的金属铁粉层具有良好的传热效果以及防止球团表面软熔粘连的作用，因此可以将转底炉直接还原的布料厚度增至3～6层，进而可以显著提高转底炉的处理效率。在本技术中，所述含铁原料入口为红土镍矿入口或者赤泥入口。附图说明图1是根据本技术一个实施例的制备金属化球团的系统的结构示意图。图2是利用本技术一个实施的制备金属化球团的系统制备金属化球团方法的流程示意图。图3是利用本技术另一个实施的制备金属化球团的系统制备金属化球团方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提出了制备金属化球团的系统。根据本技术的具体实施例，下面参考图1详细描述制备金属化球团的系统。根据本技术的具体实施例，该系统包括：第一混合装置10，第一造球装置20，第二混合装置30，第二造球装置40，转底炉50。其中，第一混合装置10具有含铁原料入口11、还原煤入口12、添加剂入口13和第一混合物料出口14；第一造球装置20具有第一混合物料入口21和母球出口22，所述第一混合物料入口21与所述第一混合物料出口13相连；第二混合装置30具有铁矿粉入口31、粘结剂入口32和第二混合物料出口33；第二造球装置40具有母球入口41、第二混合物料入口42和复合含碳球团出口43，母球入口41与母球出口22相连；以及转底炉50具有进料区51、第一还原区52、第二还原区53和出料区54，进料区51具有复合含碳球团入口55，所述出料区54具有金属化球团出口56，所述复合含碳球团入口55与所述复合含碳球团出口43相连。由此，本技术上述实施例的制备金属化球团的系统，首先利用第一造球装置将含铁原料与还原煤制成母球，再以母球为核心，在第二造球装置内在母球的外层包裹铁矿粉层，进而得到复合含碳球团，其次将该复合含碳球团在转底炉内的第一还原区和第二还原区内进行直接还原处理，以便得到金属化球团。由此通过两次造球，在含铁原料母球的表面包裹铁矿粉层，得到复合含碳球团。在第一还原区内，复合含碳球团表层的铁矿粉层被快速还原形成的金属铁粉层，进而可快速的向下层球团进行热传导，将炉膛热量传递到球团内部以及下层球团，进而可以显著提高物料温度、解决含碳球团内部传热差、下层球团物料金属化率低的技术难题；在第二还原区内，进一步地球团内部的含铁原料以及下层的复合含碳球团进行还原处理，从而得到金属化率高、球团还原率均匀的优质金属化球团。另外，复合含碳球团表层的首先被还原得到的金属铁粉层具有良好的传热效果以及防止球团表面软熔粘连的作用，因此可以将转底炉直接还原的布料厚度增至3～6层，进而可以显著提高转底炉的处理效率。下面参考图3详细描述本技术具体实施的制备金属化球团的系统。第一混合装置10根据本技术的具体实施例，第一混合装置10具有含铁原料入口11、还原煤入口12和第一混合物料出口13。由此将含铁原料与还原煤在第一混合装置10内进行第一混合，以便得到第一混合物料。根据本技术的具体实施例，含铁原料可以为铁含量为10～40质量％的低品位劣质含铁资源。根据本技术的具体示例，含铁原料入口可以为红土镍矿入口或者赤泥入口。采用本技术实施例的制备金属球团的系统正是针对上述低品位劣质含铁资源存在的球团传热差，球团表面易软熔粘连导致的金属化率低的技术问题，提出的有效的解决办法。第一造球装置20根据本技术的具体实施例，第一造球装置20具有第一混合物料入口21和母球出口22，所述第一混合物料入口21与所述第一混合物料出口13相连。由此将所述第一混合物料在第一造球装置20内进行第一造球处理，以便得到母球。由此将含铁原料制备成母球，位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备金属化球团的系统，其特征在于，包括：第一混合装置，所述第一混合装置具有含铁原料入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合物料出口；第一造球装置，所述第一造球装置具有第一混合物料入口和母球出口，所述第一混合物料入口与所述第一混合物料出口相连；第二混合装置，所述第二混合装置具有铁矿粉入口、粘结剂入口和第二混合物料出口；第二造球装置，所述第二造球装置具有母球入口、第二混合物料入口和复合含碳球团出口，所述母球入口与所述母球出口相连，所述第二造球装置适于将铁矿粉对母球进行包裹，得到以母球为核心的复合含碳球团；以及转底炉，所述转底炉具有进料区、第一还原区、第二还原区和出料区，所述进料区具有复合含碳球团入口，所述出料区具有金属化球团出口，所述复合含碳球团入口与所述复合含碳球团出口相连，所述第一还原区适于使复合含碳球团的铁矿粉层发生还原反应，所述第二还原区适于使复合含碳球团的母球发生还原反应。

【技术特征摘要】
1.一种制备金属化球团的系统，其特征在于，包括：第一混合装置，所述第一混合装置具有含铁原料入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合物料出口；第一造球装置，所述第一造球装置具有第一混合物料入口和母球出口，所述第一混合物料入口与所述第一混合物料出口相连；第二混合装置，所述第二混合装置具有铁矿粉入口、粘结剂入口和第二混合物料出口；第二造球装置，所述第二造球装置具有母球入口、第二混合物料入口和复合含碳球团出口，所述母球入口与所述母球出口相连，所述第二造球...

【专利技术属性】
技术研发人员：古明远，吴佩佩，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32