專利名稱：一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保和資源綜合利用的重要性日益被人們所認(rèn)識，國家節(jié)能減排的要求日益迫切，對鋼鐵廠粉塵(該粉塵中含有鐵和鋅)處理技術(shù)的研究循環(huán)利用成為冶金界的一大
^^點ο鋼鐵廠生產(chǎn)流程中包括煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋及公輔設(shè)施等，每年，各工序產(chǎn)生大量的高爐粉塵、轉(zhuǎn)爐粉塵、氧化鐵皮、廢棄物等等，若不加以回收，不僅污染環(huán)境，而且增加外運處理費用，加劇企業(yè)生產(chǎn)成本。若通過合理的工藝進行回收處理，則可實現(xiàn)變廢為寶， 降低企業(yè)生產(chǎn)成本，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。目前，處理鋼鐵廠粉塵的方法或本身工藝落后、能耗高，不經(jīng)濟，或工藝可行，卻沒有摸索到好的工藝控制方法，處理能力、還原率均不理想，有待進一步探索。鑒于此，當(dāng)前大部分鋼鐵廠的粉塵或堆積存放，或?qū)ν獬鍪垡徊糠?，待相關(guān)技術(shù)發(fā)展到一定階段后再考慮對這些粉塵進行處理。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)底爐處理鋼鐵廠粉塵的工藝在爐內(nèi)的還原溫度控制不能過高，金屬還原率低，出爐后的熟球需加入熔分電爐或經(jīng)過其它熔分工藝處理才能使得渣鐵分離，需經(jīng)兩步法才能得到鐵制品滿足后續(xù)工藝煉鋼生產(chǎn)的需要，而熔分過程本身的能耗較高，使得產(chǎn)品生產(chǎn)成本居高不下。同時，在對煙氣中氧化鋅的回收過程中，出于利用煙氣余熱的需要而采取了各種工藝方案，但目前國內(nèi)的各種方案均未取得良好的效果，影響生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)成本。因此，開發(fā)出一種經(jīng)濟有效的鋼鐵廠粉塵處理工藝，對減少廢棄物排放，降低環(huán)境污染和企業(yè)生產(chǎn)成本，提高資源綜合利用水平，增強鋼鐵企業(yè)競爭力，實現(xiàn)中國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是提出一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)， 該系統(tǒng)可實現(xiàn)資源的利用。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)，其特征在于它包括混勻機、壓球機、烘干機、擺動皮帶機、轉(zhuǎn)底爐、螺旋排料機、成品冷卻機、機械篩、余熱鍋爐、換熱器、助燃風(fēng)機、除塵器、引風(fēng)機、煙囪；混勻機的輸入口接收鋼鐵廠粉塵、白云石和粘接劑，混勻機的輸出口由輸送設(shè)備(可以是輸送管或皮帶輸送機等，以下相同)壓球機的輸入口相連通，壓球機的輸出口由輸送設(shè)備與烘干機的輸入口相連通，烘干機的輸出口由輸送設(shè)備與擺動皮帶機的輸入端相通，擺動皮帶機設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐的緩沖料倉內(nèi)，轉(zhuǎn)底爐的物料輸出口由螺旋排料機與成品冷卻機的輸入口相連通，成品冷卻機的輸出口由輸送設(shè)備與機械篩的輸入口相連通；轉(zhuǎn)底爐的煙氣輸出口由管道與余熱鍋爐的第一介質(zhì)(氣體)輸入口相連通，余熱鍋爐的第一介質(zhì)輸出口由管道與換熱器的第一介質(zhì)(氣體)輸入口相連通，換熱器的第一介質(zhì)(氣體)輸出口由管道與除塵器的輸入口相連通，助燃風(fēng)機的輸出口由管道與除塵器的第二介質(zhì)輸入口相連通，除塵器的第二介質(zhì)(轉(zhuǎn)底爐助燃空氣)輸出口由管道與轉(zhuǎn)底爐的助燃空氣輸入口相連通；除塵器的輸出口通過管道與煙囪相連通，管道上設(shè)有引風(fēng)機。本實用新型的有益效果是本系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)的工藝路線，一步法冶煉即能得到產(chǎn)品，精簡了工藝路線(本實用新型結(jié)構(gòu)簡單)，降低了生產(chǎn)能耗和成本，實現(xiàn)資源的綜合利用。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖對本實用新型做進一步的說明，但不構(gòu)成對本實用新型的限制。如圖1所示，一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)，它包括混勻機、壓球機、烘干機、擺動皮帶機、轉(zhuǎn)底爐、螺旋排料機、成品冷卻機、機械篩、余熱鍋爐、換熱器、助燃風(fēng)機、除塵器、引風(fēng)機、煙囪；混勻機的輸入口接收鋼鐵廠粉塵、白云石和粘接劑，混勻機的輸出口由輸送設(shè)備(可以是輸送管或皮帶輸送機等，以下相同)壓球機的輸入口相連通，壓球機的輸出口由輸送設(shè)備與烘干機的輸入口相連通，烘干機的輸出口由輸送設(shè)備與擺動皮帶機的輸入端相通，擺動皮帶機設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐的緩沖料倉內(nèi)，轉(zhuǎn)底爐的物料輸出口由螺旋排料機與成品冷卻機的輸入口相連通，成品冷卻機的輸出口由輸送設(shè)備與機械篩的輸入口相連通；轉(zhuǎn)底爐的煙氣輸出口由管道與余熱鍋爐的第一介質(zhì)(氣體)輸入口相連通，余熱鍋爐的第一介質(zhì)輸出口由管道與換熱器的第一介質(zhì)(氣體)輸入口相連通，換熱器的第一介質(zhì)(氣體)輸出口由管道與除塵器的輸入口相連通，助燃風(fēng)機的輸出口由管道與除塵器的第二介質(zhì)輸入口相連通，除塵器的第二介質(zhì)(轉(zhuǎn)底爐助燃空氣)輸出口由管道與轉(zhuǎn)底爐的助燃空氣輸入口相連通；除塵器的輸出口通過管道與煙囪相連通，管道上設(shè)有引風(fēng)機?；靹驒C、壓球機、烘干機、擺動皮帶機、轉(zhuǎn)底爐、螺旋排料機、成品冷卻機、機械篩、 余熱鍋爐、換熱器、助燃風(fēng)機、除塵器、引風(fēng)機、煙 均可采用現(xiàn)有設(shè)備。一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的方法，它包括如下步驟1)按鋼鐵廠粉塵、白云石、粘接劑的質(zhì)量比為1 0.05 0.1 0.03 0.06，將鋼鐵廠粉塵、白云石和粘接劑在混勻機上混勻，然后送往壓球機壓制成7 13mm的生球，所造生球再進入烘干機中干燥，將生球的水分降至以下，得到干燥后的生球；所述的鋼鐵廠粉塵中的含鐵量彡45wt%，含Si ^ 2wt% ；2)將干燥后的生球布入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進行高溫還原；轉(zhuǎn)底爐內(nèi)控制溫度在1150 1350°C，其中氧化區(qū)的氧化溫度控制在1150 1200°C，還原區(qū)的還原溫度控制在1200 1350°C，生球在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的停留時間為20分鐘，包括氧化區(qū)4 8分鐘，還原區(qū)12 16分鐘，其中，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氧化區(qū)的氣氛控制為O2IO 15vol%,C0 0 3vol%,C025 IOvol%, H2 0 2V01% (體積百分比)，其余為氮氣；還原區(qū)的氣氛控制為O2O 3V01%，CO 5 10VOl%，C0』8 12VOl%，H2 0 2vol% (體積百分比)，其余為氮氣;
4[0018]3)生球隨轉(zhuǎn)底爐的爐床旋轉(zhuǎn)一周后還原為高溫熟球，然后還原好的熟球通過設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的螺旋排料機排出爐外，并送往成品冷卻機冷卻；在成品冷卻機內(nèi)，渣相自然粉化，與金屬鐵粒自然脫離，經(jīng)成品冷卻機冷卻后的物料最后通過機械篩分獲得鐵粒，鐵粒含鐵的品位> 93wt%，供煉鋼轉(zhuǎn)爐或電爐直接使用；對于鋅粉的提取，生球(含有鋅)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原氣氛和高溫的作用下，生球中的鋅被優(yōu)先還原形成鋅蒸汽，隨轉(zhuǎn)底爐所產(chǎn)生的煙氣從轉(zhuǎn)底爐內(nèi)排出，形成含鋅煙氣；含鋅煙氣經(jīng)余熱鍋爐回收部分熱量，含鋅煙氣中的鋅蒸汽變?yōu)檠趸\粉，同時余熱鍋爐回收的熱量可通入發(fā)電廠進行蒸汽發(fā)電；經(jīng)余熱鍋爐后的含鋅煙氣接著進入換熱器(板式換熱器) 進行熱交換，用于預(yù)熱轉(zhuǎn)底爐助燃空氣，含鋅煙氣的溫度進一步降低，通往布袋除塵器，含鋅煙氣中的氧化鋅粉塵被捕集回收，得到粗鋅粉，ZnO含量> 50wt% ；剩余的廢氣在引風(fēng)機的作用下，通過煙囪排入大氣。所述的鋼鐵廠粉塵為鋼鐵廠生產(chǎn)流程中(包括煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋)產(chǎn)生的燒結(jié)除塵灰、高爐除塵灰、高爐瓦斯灰、高爐瓦斯泥、轉(zhuǎn)爐除塵灰、轉(zhuǎn)爐瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐瓦斯泥、氧化鐵皮等中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上(含二種)混合時為任意配比。所述的粘接劑可供選擇的有有機粘接劑、糖蜜或硅藻土。原理是生球在高溫還原過程中含鋅粉塵被快速還原成金屬鋅和鐵。生球中的 CaO與SW2在高溫下通過固相反應(yīng)生成2Ca0 · Si02。2Ca0 · SiO2熔點2130°C，正常情況下生球中未配入CaO的粉塵在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的還原溫度控制不能超過1250°C，而由于配料中加入較多的CaO，使得渣相的熔點得到提高，還原過程中不發(fā)生熔融現(xiàn)象，溫度的提高使得生球在爐內(nèi)的金屬的還原率也得到提高，熟球出爐后在從高溫向低溫冷卻過程中，2Ca0-SiO2的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，從α "2Ca0 · SiO2向α，-2Ca0 · SiO2和β _2Ca0 · SiO2轉(zhuǎn)變，當(dāng)溫度低于670°C時轉(zhuǎn)變成Y _2Ca0· SiO2,同時體積膨脹10%。2Ca0 · SiO2從β型轉(zhuǎn)變成Y型的過程中呈“開花狀”膨脹，發(fā)生自然粉化，這一過程實現(xiàn)了渣與金屬鐵顆粒的自然分離。故此，冷卻后的還原產(chǎn)物由粉化后的渣相與金屬顆粒組成，最后只需通過機械篩分獲得金屬顆粒。
權(quán)利要求1. 一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)，其特征在于它包括混勻機、壓球機、 烘干機、擺動皮帶機、轉(zhuǎn)底爐、螺旋排料機、成品冷卻機、機械篩、余熱鍋爐、換熱器、助燃風(fēng)機、除塵器、引風(fēng)機、煙囪；混勻機的輸入口接收鋼鐵廠粉塵、白云石和粘接劑，混勻機的輸出口由輸送設(shè)備壓球機的輸入口相連通，壓球機的輸出口由輸送設(shè)備與烘干機的輸入口相連通，烘干機的輸出口由輸送設(shè)備與擺動皮帶機的輸入端相通，擺動皮帶機設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐的緩沖料倉內(nèi)，轉(zhuǎn)底爐的物料輸出口由螺旋排料機與成品冷卻機的輸入口相連通，成品冷卻機的輸出口由輸送設(shè)備與機械篩的輸入口相連通；轉(zhuǎn)底爐的煙氣輸出口由管道與余熱鍋爐的第一介質(zhì)輸入口相連通，余熱鍋爐的第一介質(zhì)輸出口由管道與換熱器的第一介質(zhì)輸入口相連通，換熱器的第一介質(zhì)輸出口由管道與除塵器的輸入口相連通，助燃風(fēng)機的輸出口由管道與除塵器的第二介質(zhì)輸入口相連通，除塵器的第二介質(zhì)輸出口由管道與轉(zhuǎn)底爐的助燃空氣輸入口相連通；除塵器的輸出口通過管道與煙囪相連通，管道上設(shè)有引風(fēng)機。
專利摘要本實用新型涉及一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)。一種從鋼鐵廠粉塵中提取鐵粒和鋅粉的系統(tǒng)，其特征在于它包括混勻機、壓球機、烘干機、擺動皮帶機、轉(zhuǎn)底爐、螺旋排料機、成品冷卻機、機械篩、余熱鍋爐、換熱器、助燃風(fēng)機、除塵器、引風(fēng)機、煙囪；混勻機的輸出口由輸送設(shè)備壓球機的輸入口相連通，壓球機的輸出口由輸送設(shè)備與烘干機的輸入口相連通，烘干機的輸出口由輸送設(shè)備與擺動皮帶機的輸入端相通，擺動皮帶機設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐的緩沖料倉內(nèi)，轉(zhuǎn)底爐的物料輸出口由螺旋排料機與成品冷卻機的輸入口相連通，成品冷卻機的輸出口由輸送設(shè)備與機械篩的輸入口相連通。該系統(tǒng)降低了生產(chǎn)能耗和成本，可實現(xiàn)資源的綜合利用。
文檔編號C22B19/30GK202208736SQ201120251170
公開日2012年5月2日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者周強, 唐恩, 喻道明, 夏鋒, 王小偉, 秦涔 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司