一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置，涉及冶金化工技术领域；包括煤基直接还原焙烧系统、还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统、对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统、一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统、二次还原铁多级精选分离系统；通过原料处理、煤基直接还原焙烧、磁选分离、二次还原铁焙烧抽离、精选分离、多级精选分离得到最终的产物；本装置及方法适合Fe＞48%密度相对大的任何类型氧化铁矿，磁选富集不影响铁的回收率，再还原铁原料在一次还原料中精选，不受原材料限制，再还原铁品位Fe＞97%；除硫效率＞55%、除磷效率＞65%。

【技术实现步骤摘要】
一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置
本专利技术属于冶金化工
，具体说涉及一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置。
技术介绍
由于还原铁产品的铁含量高，其铜含量、夹杂物、氮含量和其他不良金属的含量少，是废钢残留元素的稀释剂，是电炉冶炼高品质纯净钢、优质钢不可或缺的控制残留元素原材料；是铸造、铁合金、粉末冶金、装备制造业生产石油、合成化工、核设施等装备不可缺少的原材料；是转炉炼钢的最好冷却剂，以直接还原铁为冷料用于转炉生产，使操作者更加灵活的调整炉料结构，以达到生产低成本、高质量产品的预期，可提高转炉的使用量，有利于提高转炉作业率和产量，有效提高转炉生产的热利用率。近年来由于冶金煤的供应越来越困难，冶金煤和冶金焦的价格逐步升高，逐步升高的冶金焦煤的价格与低廉的天然气价格相比，直接原铁技术替代高炉炼铁焦炭还原的技术更显迫切也势在必行；全球页岩气的勘探与开发，天然气产量的不断增加，洁净的、低廉的天然气的价格下降，为直接还原铁生产的燃料拓宽了巨大发展空间。目前国内外直接还原铁技术主要是回转窑法，由于回转窑能耗（标煤）高＞600kg/t、热工难控、结圈严重、生产不稳定，且对原料要求苛刻——通常生产要求含铁Fe＞68.5%、SiO2＜3.5%，满足还原铁需求很困难；最致命的回转窑结圈严重，还原气体在上还原料在下接触面小、同时达到还原气体浓度要求、还要同时兼顾过氧充分燃烧，因而根本构不成铁矿与还原气体的充分还原氛围，所以回转窑加热时间长、加热温度高，造成了能源和资源浪费，因而能耗居高不下、生产效率低下，已成国内外直接还原铁发展的限制性环节，严重影响着直接还原铁的发展，因而直接还原铁在我国并没有取得长足发展。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的不足，目的是一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，包括以下步骤：a)原料处理：将氧化铁矿经过筛选破碎，使其粒径＜4cm，将得到的氧化铁矿与煤泥混合，得到混合物料，使混合物料水分重量百分比＜12%；b)煤基直接还原焙烧：将所述的混合物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；c)循环研磨磁选分离一次还原铁：将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；d)一次还原铁精选提取：将所述的第一分离物料经粗细循环分离装置被抽入160目离心抽离装置，依次经160目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选分离，得到＞160目的一次还原铁物料；e）二次还原焙烧：将一次还原铁物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原得到二次还原铁物料，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；f)二次精选分离：将所述的二次还原铁物料，经雷蒙磨系统磨细至300目以上，再经300目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选装置精选得到＞300目的高品质二次还原铁成品。优选的，所述的煤泥颗粒＜3毫米、含硫S＜0.4%。优选的，通过煤基直接还原焙烧产生的余热对所述的混合物料进行加热除湿。优选的，所述的步骤c）中将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；再经铷铁硼超强磁选使还原剂煤充分回收，将还原剂煤分离出去。一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，包括原料处理系统、煤基直接还原焙烧系统、还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统、对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统、一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统、二次还原铁多级精选分离系统和负压除灰除尘分离系统。所述的原料处理系统包括依次连接的烟气余热加热除湿装置、筛分破碎存储装置和混料传输提升装置。所述的煤基直接还原焙烧系统为煤基直接还原焙烧窑。所述的还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统包括依次连接的初级中强磁选装置、初级粗细分离装置、铷铁硼超强磁选装置、还原剂分离仓。所述的对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统包括依次连接的对辊循环研磨装置、粗细循环分离装置、中强循环磁选装置、一次还原铁循环仓、一次还原提升装置。一次还原铁精选提取系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置、第一多级中强精选装置、一次还原铁存储仓和一次还原铁次品仓库。所述的雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置、雷蒙磨循环研磨装置、精选循环分离装置、中强循环精选装置和二次还原提升装置。所述的二次还原铁多级精选分离系统包括依次连接的300目离心抽离装置、第二多级中强精选装置、二次还原铁产品仓库。所述的煤基直接还原焙烧窑通过热源管路与所述烟气余热加热除湿装置相连接；所述的混料装置通过第一传输提升装置与所述的煤基直接还原焙烧窑入口相连接；所述的煤基直接还原焙烧窑出料口通过第二传输提升装置与所述的初级中强磁选装置相连接；所述的初级中强磁选装置出口分别与初级粗细分离装置和铷铁硼超强磁选装置相连接；所述的初级粗细分离装置出料口分别与160目第二离心抽离装置和对辊循环研磨装置相连接，所述的铷铁硼超强磁选装置的出料口与还原剂分离仓相连接。所述的对辊循环研磨装置出料口与粗细循环分离装置相连接；所述的粗细循环分离装置分别与中强循环磁选装置和160目第一离心抽离装置相连接、所述的中强循环磁选装置出料口与一次还原铁循环仓相连接；所述的一次还原铁循环仓出料口与一次还原提升装置相连接；所述的一次还原提升装置与对辊循环研磨装置入料口相连接；所述的160目第一离心抽离装置出料口与第一多级中强精选装置相连接；所述的第一多级中强磁选装置出口分别与一次还原铁存储仓和一次还原铁次品仓库相连接；所述的160目第二离心抽离装置出料口与所述的雷蒙磨循环研磨装置相连接；所述的雷蒙磨循环研磨装置出料口与精选循环分离装置相连接；所述的精选循环分离装置出料口与中强循环精选装置相连接；所述的中强循环精选装置与二次还原铁提升装置相连接；所述的精选循环分离装置出料口与300目离心抽离装置相连接、所述的300目离心抽离装置出料口与第二多级中强精选装置相连接。所述的负压除灰除尘分离系统分别与所述的一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统和二次还原铁多级精选分离系统相连接。进一步的，负压除灰除尘分离系统包括除灰除尘分离装置、负压引风装置和静电除尘装置。进一步的，所述的160目第一离心抽离装置和160目第二离心抽离装置，利用系统负压将160目以上物料抽离，并将灰尘抽除出去，离心重力分离得到所需物料。进一步的，所述的煤基直接还原焙烧窑包括蛇形自然向上加热通道与自然自上而下焙烧还原通道，所述的蛇形自然向上加热通道与所述的自然自上而下焙烧还原通道相隔绝。与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：1）对于原料处理：原料进行去除水分的过程中利用了煤基直接还原焙烧窑烟气余热，加热去除氧化铁矿及还原剂煤泥水分，降低烟气热能损失并且不影响焙烧窑还原，原辅材料去除水分后，不仅便于生产，还可提高焙烧窑15%左右还原效率，为煤基直接还原提供了充分有利条件。一次再还原铁与铁矿原料可混合焙烧，减少了不必要的能源资源浪费，提高了还原焙烧效率，一次再还原铁和还原剂煤再利用分别吸收氧化铁矿水分和还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：a) 原料处理：将氧化铁矿经过筛选破碎，使其粒径＜4cm，将得到的氧化铁矿与煤泥混合，得到混合物料，使混合物料水分重量百分比＜12%；b) 煤基直接还原焙烧：将所述的混合物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原，所述的焙烧温度950‑1020℃，还原温度900‑950℃，排烟温度为160‑200℃；c) 循环研磨磁选分离一次还原铁：将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；d) 一次还原铁精选提取：将所述的第一分离物料经粗细循环分离装置被抽入160目离心抽离装置，依次经160目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选分离，得到＞160目的一次还原铁物料；e）二次还原焙烧：将一次还原铁物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原得到二次还原铁物料，所述的焙烧温度950‑1020℃，还原温度900‑950℃，排烟温度为160‑200℃；f) 二次精选分离：将所述的二次还原铁物料，经雷蒙磨系统磨细至300目以上，再经300目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选装置精选得到＞300目的高品质二次还原铁成品。

【技术特征摘要】
1.一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：a)原料处理：将氧化铁矿经过筛选破碎，使其粒径＜4cm，将得到的氧化铁矿与煤泥混合，得到混合物料，使混合物料水分重量百分比＜12%；b)煤基直接还原焙烧：将所述的混合物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；c)循环研磨磁选分离一次还原铁：将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；d)一次还原铁精选提取：将所述的第一分离物料经粗细循环分离装置被抽入160目离心抽离装置，依次经160目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选分离，得到＞160目的一次还原铁物料；e）二次还原焙烧：将一次还原铁物料通过煤基直接还原焙烧窑进行焙烧还原得到二次还原铁物料，所述的焙烧温度950-1020℃，还原温度900-950℃，排烟温度为160-200℃；f)二次精选分离：将所述的二次还原铁物料，经雷蒙磨系统磨细至300目以上，再经300目离心抽离装置抽除灰尘、多级中强精选装置精选得到＞300目的高品质二次还原铁成品。2.根据权利要求1所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，所述的煤泥颗粒＜3毫米、含硫S＜0.4%。3.根据权利要求1所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，通过煤基直接还原焙烧产生的余热对所述的混合物料进行加热除湿。4.根据权利要求1所述的一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法，其特征在于，所述的步骤c）中将还原焙烧后的焙烧料依次经过初级中强磁选，得到第一分离物料；再经铷铁硼超强磁选使还原剂煤充分回收，将还原剂煤分离出去。5.一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的装置，其特征在于，包括原料处理系统、煤基直接还原焙烧系统、还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统、对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统、一次还原铁精选提取系统、雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统、二次还原铁多级精选分离系统和负压除灰除尘分离系统；所述的原料处理系统包括依次连接的烟气余热加热除湿装置（101）、筛分破碎存储装置（102）和混料传输提升装置（103）；所述的煤基直接还原焙烧系统为煤基直接还原焙烧窑（201）；所述的还原剂磁选分离二次还原铁抽离系统包括依次连接的初级中强磁选装置（301）、初级粗细分离装置（302）、铷铁硼超强磁选装置（303）、还原剂分离仓（304）；所述的对辊循环研磨磁选分离一次还原铁系统包括依次连接的对辊循环研磨装置（401）、粗细循环分离装置（402）、中强循环磁选装置（403）、一次还原铁循环仓（404）、一次还原提升装置（405）；一次还原铁精选提取系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置（501）、第一多级中强精选装置（502）、一次还原铁存储仓（503）和一次还原铁次品仓库（504）；所述的雷蒙磨循环研磨精选分离二次还原铁系统包括依次连接的160目第一离心抽离装置（601）、雷蒙磨循环研磨装置（602）、精选循环分离装置（603）、中强循环精选装置（604）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，张凯玮，张妍琪，
申请(专利权)人：张雷，
类型：发明
国别省市：山西,14