一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法，將磁化焙燒后的溫度為800℃～850℃,粒度為8mm～25mm的高溫物料，從豎式冷卻器的上部裝入；選擇CO或H2體積含量不大于30%的高爐煤氣，從豎式冷卻器的下部通入，控制高爐煤氣流速范圍為0.8m/s～1.5m/s；高溫物料和高爐煤氣在豎式冷卻器內(nèi)逆流流動的過程中進行熱交換，高溫物料溫度降低為200℃以下，高爐煤氣的溫度上升為700℃～750℃。本發(fā)明使磁化焙燒的高溫物料在冷卻過程中產(chǎn)生的二次氧化，可在冷卻器的冷卻過程中得到二次微還原，提高了鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品質(zhì)量，同時防止了物料的過還原現(xiàn)象，余熱循環(huán)利用。
【專利說明】一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的鐵礦石磁化焙燒工藝中，一般采用高溫物料直接入水進行冷卻，在高溫物料與水接觸的冷卻過程中，會造成還原物料的微氧化現(xiàn)象，并給鐵礦石磁化焙燒后的金屬回收率產(chǎn)生一定的影響，這種高溫物料冷卻方法不僅造成物料余熱的損失和生產(chǎn)水耗的增加，而且物料冷卻過程中產(chǎn)生含塵蒸氣會造成一定的環(huán)境污染。
[0003]在鐵礦石磁化焙燒爐中，為強化爐內(nèi)的輻射傳熱，一般采用常溫高熱值煤氣燃燒來提高爐溫，高爐煤氣因其理論燃燒溫度較低，不能滿足鐵礦石磁化焙燒爐的加熱需要，并在鋼鐵企業(yè)中出現(xiàn)利用率較低的富?，F(xiàn)象，而采用傳統(tǒng)的管式換熱器等設(shè)備進行煤氣預熱時，由于設(shè)備本身的耐熱溫度限制，不能滿足磁化焙燒爐加熱的需要，設(shè)備組成較為復雜，影響高溫焙燒物料余熱回收的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法。
[0005]為此，本發(fā)明 采用如下技術(shù)方案:一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法，包括如下步驟:
A、物料的選擇，將磁化焙燒后的溫度為800°C~850°C，粒度為8mm~25mm的高溫物料，從豎式冷卻器的上部裝入；
B、冷卻介質(zhì)的選擇，選擇CO或H2體積含量不大于30%的高爐煤氣，從豎式冷卻器的下部通入，控制高爐煤氣流速范圍為0.8 m/s~1.5m/s ；
C、物料與高爐煤氣的換熱，高溫物料和高爐煤氣在豎式冷卻器內(nèi)逆流流動的過程進行熱交換，高溫物料溫度降低為200°C以下，高爐煤氣的溫度上升為700°C~750°C，換熱后的高爐煤氣由豎式冷卻器的上部排出，被冷卻的物料由豎式冷卻器的下部排出。
[0006]作為本發(fā)明進一步改進，所述B步驟高爐煤氣換熱升溫后，經(jīng)除塵器送到磁化焙燒爐作為加熱燃料循環(huán)利用。
[0007]作為本發(fā)明進一步改進，所述C步驟在換熱過程中，當高溫物料溫度大于600°C時，高溫物料中的磁化焙燒鐵礦石與高爐煤氣中的CO進行微還原反應。
[0008]同時，高溫物料在進入豎式冷卻器后，根據(jù)CO和H2還原鐵氧化物的平衡相圖，在溫度為800~850°C，高爐煤氣中CO或H2的濃度達到2%以上時，就可使高溫物料中的Fe2O3還原成Fe3O4, —般高爐煤氣中CO或H2體積含量都能達到這個濃度；因此，高溫物料在從磁化焙燒爐輸送到豎式冷卻器的過程中所產(chǎn)生的二次氧化，完全可在豎式冷卻器的冷卻過程中得到二次微還原；同時，根據(jù)CO和H2還原鐵氧化物的平衡相圖，在溫度為800~850°C時，F(xiàn)e3O4還原為FeO的CO或H2體積含量需要達到30%以上，這在高爐煤氣中，還原性氣氛濃度是不能達到的，其鐵氧化物在豎式冷卻器的冷卻過程中是不能產(chǎn)生過還原的。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
(I)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水冷方法和氮氣冷卻方法，改變了傳統(tǒng)的磁化焙燒后的高溫物料水冷工藝，減少了生產(chǎn)水耗和環(huán)境污染。
[0010](2)利用高爐煤氣作為冷卻介質(zhì)進行高溫物料無氧冷卻和微還原，以防止高溫物料的二次氧化，提高了鐵礦石的磁化率。
[0011](3)使磁化焙燒的高溫物料在冷卻過程中產(chǎn)生的二次氧化完全可在冷卻器的冷卻過程中得到二次微還原，提高了鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品質(zhì)量，同時防止了物料的過還原現(xiàn)象。
[0012](4)通過回收高溫物料的余熱來預熱高爐煤氣，滿足了磁化焙燒爐對高爐煤氣的溫度要求，提高了高爐煤氣的利用率，擴大了其使用范圍，使常溫高爐煤氣能直接使用，降低磁化焙燒成本，余熱回收利用率為70%~80%，實現(xiàn)了高溫物料的余熱回收。
【具體實施方式】
[0013]下面的實施例可以進一步說明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0014]實施例1
(1)物料的選擇，將磁化焙燒后的溫度為800°c，粒度為8mm的高溫物料，從豎式冷卻器的上部裝入；
(2)冷卻介質(zhì)的選擇，選擇CO或H2體積含量為10%的高爐煤氣，從豎式冷卻器的下部通入，控制高爐煤氣流速為0.8 m/s ；
(3)物料與高爐煤氣的換熱，高溫物料和高爐煤氣在豎式冷卻器內(nèi)逆流流動的過程進行熱交換，高溫物料溫度降低為200°C，高爐煤氣的溫度上升為700°C，換熱后的高爐煤氣由豎式冷卻器的上部排出，被冷卻的物料由豎式冷卻器的下部排出。
[0015]與傳統(tǒng)的磁化焙燒冷卻工藝相比,本發(fā)明使磁化焙燒的高溫物料在冷卻過程中產(chǎn)生的二次氧化在豎式冷卻器的冷卻過程中得到二次微還原，提高了鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品質(zhì)量，同時防止了物料的過還原現(xiàn)象，余熱循環(huán)利用，使鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品的金屬回收率提高了 1%，余熱回收率為70%。
[0016]實施例2
A、物料的選擇，將磁化焙燒后的溫度為830°C，粒度為15mm的高溫物料，從豎式冷卻器的上部裝入；
B、冷卻介質(zhì)的選擇，選擇CO或H2體積含量為20%的高爐煤氣，從豎式冷卻器的下部通入，控制高爐煤氣流速為1.2 m/s ；
C、物料與高爐煤氣的換熱，高溫物料和高爐煤氣在豎式冷卻器內(nèi)逆流流動的過程進行熱交換，高溫物料溫度降低為150°C以下，高爐煤氣的溫度上升為730°C，換熱后的高爐煤氣由豎式冷卻器的上部排出，被冷卻的物料由豎式冷卻器的下部排出。
[0017]與傳統(tǒng)的磁化焙燒冷卻工藝相比，本發(fā)明使磁化焙燒的高溫物料在冷卻過程中產(chǎn)生的二次氧化完全可在冷卻器的冷卻過程中得到二次微還原，提高了鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品質(zhì)量，同時防止了物料的過還原現(xiàn)象，余熱循環(huán)利用，使鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品的金屬回收率提高了 1.5%，余熱回收率為75%。[0018]實施例3
A、物料的選擇，將磁化焙燒后的溫度為850°C，粒度為25mm的高溫物料，從豎式冷卻器的上部裝入；
B、冷卻介質(zhì)的選擇，選擇CO或H2體積含量為30%的高爐煤氣，從豎式冷卻器的下部通入，控制高爐煤氣流速為1.5 m/s ；
C、物料與高爐煤氣的換熱，高溫物料和高爐煤氣在豎式冷卻器內(nèi)逆流流動的過程進行熱交換，高溫物料溫度降低為100°C，高爐煤氣的溫度上升為750°C，換熱后的高爐煤氣由豎式冷卻器的上部排出，被冷卻的物料由豎式冷卻器的下部排出。
[0019]與傳統(tǒng)的磁化焙燒冷卻工藝相比,本發(fā)明使磁化焙燒的高溫物料在冷卻過程中產(chǎn)生的二次氧化完全可在冷卻器的冷卻過程中得到二次微還原，提高了鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品質(zhì)量，同時防止了物料的過還原現(xiàn)象，余熱循環(huán)利用，使鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品的金屬回收率提高了 2%，余熱回收率為80%。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法，包括如下步驟: 步驟A、物料的選擇，將磁化焙燒后的溫度為800°C~850°C，粒度為8 mm~25mm的高溫物料，從豎式冷卻器的上部裝入； 步驟B、冷卻介質(zhì)的選擇，選擇CO或H2體積含量為不大于30%的高爐煤氣，從豎式冷卻器的下部通入，控制高爐煤氣流速范圍為0.8 m/s~1.5m/s ； 步驟C、物料與高爐煤氣的換熱，高溫物料和高爐煤氣在豎式冷卻器內(nèi)逆流流動的過程中進行熱交換，高溫物料溫度降低為200°C以下，高爐煤氣的溫度上升為700°C~750°C，換熱后的高爐煤氣由豎式冷卻器的上部排出，被冷卻的物料由豎式冷卻器的下部排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法，其特征在于:所述步驟B高爐煤氣換熱升溫后，經(jīng)除 塵器送到磁化焙燒爐作為加熱燃料循環(huán)利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵礦石磁化焙燒產(chǎn)品無氧冷卻與余熱回收方法，其特征在于:所述步驟C在換熱過程中，當高溫物料溫度大于600°C時，高溫物料中的磁化焙燒鐵礦石與高爐煤氣中的CO進行微還原反應。
【文檔編號】C22B1/26GK103789536SQ201410041638
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】王明華, 張彥榮, 雷鵬飛, 權(quán)芳民, 張志剛, 李慧春, 展仁禮, 田軍 申請人:酒泉鋼鐵(集團)有限責任公司