[发明专利]一种煤基隔焰式回转窑及低温深度快速还原铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金设备领域，尤其涉及一种煤基隔焰式回转窑及低温深度 快速还原铁的方法。

背景技术

中国是一个钢铁大国，如今，钢铁产量已经突破8亿吨大关。我国虽然 铁矿资源分布广泛，但低贫细难选铁矿资源分布却占96％以上，至今没有得 到很好的开发和利用，造成资源闲置和浪费，反而，钢厂每年还需要进口大 量的高品位铁矿石，进口依赖程度占钢厂铁矿石总消耗量的55％以上。

中国钢铁行业，以往是大力发展高炉炼铁，还原铁技术却相对比较滞后， 我国还原铁年产量约50万吨，占世界还原铁总产量不足1％。随着电炉优质 钢的比例逐渐提高，还原铁产品每年有2800万吨以上的缺口，因此，每年 要进口国外的DRI、HBI产品大约1000万吨。随着我国焦煤储量日益贫乏及 环保问题日益严重的情况下，国家出台了较多的相关产业政策，鼓励开发、 应用非焦煤资源，进行直接还原铁和熔融还原铁等非焦炼铁工艺和短流程炼 钢等技术开发与应用，大力发展电炉优质钢的生产，所以，提高还原铁的产 量和质量，降低能耗，减少CO₂的排放，尤其是尽快开发我国大量的低贫细 难选铁矿及含铁废料，使其资源化是一项迫在眉睫的事业。

如今的中国，电炉钢比例不到20％，而且高炉-转炉炼钢方式的尾气排放 量是整个钢铁行业的80％以上，废钢(还原铁)+电炉炼钢方式的尾气排放量， 仅占高炉－转炉长流程炼钢方式的20％。我国又是一个天然气进口国，发展 和引进国外成熟的气基还原铁技术和装备，由于天然气资源的匮乏而不具备 条件；如果发展煤转气，煤转气的设备投资大，煤转气本身也要消耗15～20％ 以上的能量，不符合我国的国情。因此，要解决中国钢铁行业节能减排降碳 的环保问题及发展短流程炼钢事业，就必须积极发展产能规模大、投资比低、 生产运行成本低、可操作性强、节能减排等先进、稳定的煤基还原铁工艺技 术和装备，将非常符合我国还原铁行业的国情。

目前，我国煤基还原铁工业化比较成熟的工艺技术和装置主要有：煤基 隧道窑罐式法、煤基隧道窑无罐法及煤基回转窑法，而煤基转底炉、煤基竖 炉等工艺和装置投资较大、工艺技术和装置尚不成熟，需要继续完善，不足 以规模化推广。

其中，传统的煤基隧道窑罐式法，只能采用TFe≥66％的高品位铁矿或易 选铁矿，无法利用低细难选铁矿、复合矿及含铁废料直接还原分离出高品位 的还原铁产品，而且工艺技术落后，造成产能低、还原时间长，占地面积广， 能耗高、产品质量低下、产品销路不畅，属于淘汰工艺和装置。

煤基隧道窑无罐法，虽然可以将各种铁矿还原分离冶选出高品位优质还 原铁产品，但单条生产线年处理能力最高也不到10万吨原矿，仍需要进一 步完善。

煤基回转窑法工艺技术逐渐成熟，运行成本较低，正在逐渐推广，但对 还原煤有着严格的要求，必须应用优质长焰煤、褐煤的颗粒煤做还原剂，并 且回转窑还原温差很大，操作要求苛刻，投资比相对也较大，单条生产线的 年最大产能也不到30万吨原矿。

上述的几种还原铁方法，每条生产线投资规模均在几千万到几个亿，限 制了还原铁投资者进军本领域。

现有的外加热隔焰式煤基回转窑法，窑炉中间由于有托圈、托轮支撑装 置，窑炉高温段无法长距离加热，加热炉也只能留出托圈、托轮支撑部分， 形成分段式外加热隔焰式回转窑窑炉。因此，窑炉规模较小、还原温度较低， 高温区的温度不连续、不稳定，无法实现回转窑通体加热，而且回转窑还原 滚筒均为单筒，加上分段加热，不能适应还原铁对还原温度连续性和稳定性 的要求，只能小规模用于化工、有色贵金属等处理量较少的行业，限制了其 在还原铁领域的发展。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种煤基隔焰式回转窑及低 温深度快速还原铁的方法，回转窑结构简单，运行稳定安全，实现低温深度 快速还原。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种煤基隔焰式回转窑，包 括回转窑筒体、加料斗、支架和驱动装置，所述的驱动装置包括窑尾驱动装 置、双筒体驱动装置、窑头驱动装置和滚筒驱动装置，其特殊之处在于，所 述回转窑筒体从前到后依次包括加料段、预热段、高温段和冷却段；

所述加料段前端与所述加料斗相衔接，所述加料段前端设有窑尾罩，所 述窑尾罩顶端设有煤气出口，所述加料段外设有窑尾托圈，所述窑尾驱动装 置通过窑尾托圈带动加料段旋转；