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          回轉窯煉鐵發展歷程

          2020-07-22

          1907年瓊斯(J. T . Jones)最早提出回轉窯直接還原法。在回轉窯卸料端設煤氣發生爐,熱煤氣從卸料端入窯,在距窯加料端1 / 3窯長處導入空氣,與熱煤氣燃燒形成氧化加熱帶。鐵礦石和還原煤從加料端加入,被高溫廢氣干燥、預熱、氧化去硫,隨窯體轉動鐵礦石向卸料端前移,同時被熱煤氣和還原煤還原,然后從卸料端排出。后來改進為兩臺窯作業,一臺氧化加熱,另一臺窯內鐵礦石被油或煤粉不完全燃燒產生的還原氣所還原,但因這樣作業不經濟,1912年停產。
             1926年鮑肯德(Bourcond)、 斯奈德(Snyder)在實驗室進行了用發生爐煤氣的回轉窯直接還原實驗成功。同年還出現了用回轉窯進行還原、增碳、得到熔融鐵水的巴塞特(Basset)法。
             1930年克虜伯(krupp)公司開發了克虜伯一雷恩(krupp- -Renn)法,用低質煤作燃料和還原劑,在回轉窯內將低品位高硅鐵礦石還原,實現渣鐵分離,鐵聚合成細顆粒被夾裹在半波態的黏稠渣中,經水淬、破碎、磁選分離出鐵粒。到50年代發展到生產能力200萬t ,后因自身缺陷相繼停產,目前僅朝鮮仍有數十座粒鐵回轉窯在生產,鐵的產量約占朝鮮鐵產量的70%
             1960年克虜伯公司在比基礎上開發了以煤作還原劑的固相還原生產直接還原鐵的krupp- CODIR法。 1970年在南非鄧斯沃特(Dunswart)建設了年產 15萬t的生產裝置,1974年投產。 1920 ~ 1930年美國共和鋼鐵公司(Republic steel)和國際鋁公司(Nationallead)開發了用回轉窯從低品位鐵礦石中還原富集鐵的RN法; 1960年加拿大鋼鐵公司租德國魯奇(Lurgi)公司開發了生產高品位海綿鐵的SL法,取長補短,1969年合并為SL RN法?,F已成為回轉窯直接還原法的主導工藝。
             1976年美國阿瑟.GO.麥基接還原鐵公司引入澳大利亞西方鈦公司用回轉窯還原鈦鐵礦生產金紅石的方法,在美國田納西州羅克伍德(Roekwood)建成50000t / a的示范裝置,
          完成廣多種煤和鐵礦石的試驗, 1981年取得DRC法技術許可證,后與英國戴維公司合并
          戴維—麥基(Davy- Mckee)公司,并為南非斯考金屬公司(Scaw Metal Ltd . )建設了年
          75000t的生產裝置1983年投產,8天后全面達到設計指標,連續作業18個月。
            1960年美國阿里斯-怡爾默斯公司(Allis-chalmos)開發了雙層結構窯的ACCAR法, 1965年發展成可控氣氛回轉窯直接還原法,可用煤與油或天然氣為燃料。1969年建成中間試驗裝置。通過用不同燃料和鐵礦石進行生產試驗得出了生產指標和設計參數。同時進行了改造Φ3.5x 50m的SL- -RN窯的生產試運行,證明該工藝可使用多種燃料,有效控制內溫度和氣氛,產品的金屬化和含碳量可控,生產率高。 1983年為印度奧里薩(Oressa)海綿鐵公司建設的年產直接還原鐵的ACCAR窯投產,采用全煤作業。

          二十世紀八十年代后,在南非、印度、中國等國家、地區建設了一批生產直接還原鐵回轉窯工業化生產線,成為煤基直接還原的主導工藝。進入二十一世紀,印度建設了數百座直接還原回轉窯,總產能超過1900萬噸,2010年產量占印度直接還原鐵的75%以上。2010年世界煤基直接還原鐵的產量占世界直接還原鐵總產量的25.7%,回轉窯直接還原法的生產煉鋼用直接還原鐵( DRI )的能力和產量均占煤基直接還原煉鐵法的95%以上。

          回轉窯直接還原工藝不僅用于生產直接還原鐵,由于它具有作業溫度較低,料層薄,物料連續翻滾運動,料層內氣體易于排出等特性,還被廣泛用于多金屬共生礦和含鐵粉塵、尾礦等的綜合利用。

          1963年日本川崎公司(Kawasaki)根據krupp-Renn法實踐建設了處理高爐和轉爐粉塵的1.3x25m回轉窯。1968 ~ 1977年分別在千葉廠和水島廠建設了年產4萬t和18萬t還原鐵的工業裝置3套,以焦粉作還原劑,稱川崎法。

          1971年日住友金屬公司(Sumitomo metal Co. )開發了用鋼鐵廠粉塵生產低品位海綿塊用作高爐精料和同時回收鋅的住友粉塵法(Sumitomo dust reduction), 1975年在和歌山廠建成年于16萬的工業裝置,后與久保田公司合作開發了SPM法,在鹿島廠建成月產1.8萬t的工業裝置。

          此外,krupp公司也開發了Recyc法處理粉塵,一方面可脫除多種易揮發元素,另一方面為高爐提供優質爐料。

          南有海雄爾德鋼釩公司(Highveld steel & vanadiumCo . )采用鋼鈦磁鐵礦塊礦入回轉窯還原一礦熱電爐煉鐵工藝實現了同時回收鐵和釩的綜合利用, 年產熱還原料260萬t, 是世界最大釩生產基地。

          新西蘭以釩鈦磁鐵礦海砂為原料、褐煤為還原劑,以回轉窯為還原反應器進行預還原,預還原爐料熱裝礦熱爐冶煉含釩生鐵,含釩生鐵提釩后煉鋼,生產鋼材。也采用此工藝建成年產90萬還原料生產廠。

          希臘拉爾科公司用Krupp法外理貧鎳礦(紅士礦)生產含Ni7% ~25%的錦鐵。日本金屬公司用Krupp-Renn法處理貧鎳礦(紅土礦)生產含Ni7%~25%的鎳鐵作為生產不銹鋼的原料,按金屬鎳計算年生產能力達1.5~ 1.8萬t。

           

          關鍵詞:燃燒器 高效節能低氮 200WT/A球團回轉窯系統、補熱氣體燒嘴、鏈箅機預熱、鏈間溫度場

           

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