黃岡市中基窯爐有限公司
 

　　一、還原鐵隧道窯工藝介紹

　　1、根據(jù)煉鋼海綿鐵的特點，首先我們要對鐵精礦粉、煤粉等原材料要求進行了解和分析。

　　煤炭作為還原劑，對揮發(fā)份、熱值、灰分、熔點有要求，指標(biāo)較高的煤炭，無論對節(jié)能降耗還是減少設(shè)備故障率都有好處。

　　原料的指標(biāo)如下：

　　煤的成分：灰份13%～20%、揮發(fā)份8%～15%、C≥60%、S≤0.5%、水分≤3%、粒度≤3mm 、灰分熔點>1250℃、熱值>5500 Kcal/kg

　　石 灰 石：CaO≥50%.粒度≤3mm

　　鐵 粉：TFe≥65%,水分≤3%，S、P含量低

　　以上成份能夠滿足生產(chǎn)工藝要求。

　　2、燃料的確立

　　設(shè)計中常采用的燃料有：天然氣、焦?fàn)t煤氣、煤層氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、混合煤氣等，不同氣源的熱值、壓力、流量等不一樣，燒嘴的選擇也不一樣。各生產(chǎn)廠家可根據(jù)自身條件，結(jié)合性價比，選擇經(jīng)濟合理、符合環(huán)保要求的燃料。

　　確定了燃料，根據(jù)計算，我們就能確定燃燒系統(tǒng)管道的大小與分布情況，燒嘴的選擇，各閥門的配置，排煙、助燃等通風(fēng)系統(tǒng)的選擇，是否需要配置旁路系統(tǒng)等等，都可以最終確定下來。例如：如果選擇天然氣作燃料的話，因為天然氣熱值為8600Kcal/ Nm3，壓力很大，所以需要配置旁路系統(tǒng)進行減壓處理，一般要降至3000Pa以下，才能滿足隧道窯工藝要求，最終保證設(shè)備和人身安全。

　　3、物料平衡計算(以年產(chǎn)10萬噸煉鋼海綿鐵，鐵精礦粉含鐵量為67%，還原率96%為例)

　　還原后失重:24.51%

　　還原后海綿鐵品位：88.75%

　　還原后海綿鐵雜質(zhì)：9.9%

　　還原后海綿鐵氧含量：1.35%

　　經(jīng)過隧道窯還原，只有Fe3O4中的氧可以被奪去;按還原率96%計算，還原后精礦失重24.51%;因此，每噸干燥基鐵精礦還原后可得754.9kg海綿鐵。

　　年產(chǎn)10萬噸海綿鐵，鐵精粉按含水量3%，利用率98%計算，則每年需要67%品位鐵精粉139351萬噸。

　　干燥基磁鐵礦不同品位的鐵粉經(jīng)隧道窯還原后的海綿鐵相關(guān)指標(biāo)見下表：
 

 表1 不同品位的鐵粉經(jīng)隧道窯還原后的海綿鐵相關(guān)指標(biāo)

　　注：鐵精粉品位達到71.8%以上，就可做粉末冶金。

　　4、窯爐熱平衡計算

　　在了解生產(chǎn)工藝的情況下，還要經(jīng)過精確的熱平衡計算，結(jié)合中基窯爐公司在施工中的先進的實踐經(jīng)驗，制訂了完整的還原鐵粉隧道窯工藝技術(shù)方案。

　　影響隧道窯熱收入和熱支出的因素很多，計算也很繁瑣。在計算預(yù)熱段及還原段熱平衡時，需考慮如下項目，熱收入包括：物料帶入的顯熱，罐帶入的顯熱，燃料帶入的化學(xué)熱及顯熱，余熱助燃空氣帶入的顯熱，燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)熱。熱支出包括：海綿鐵帶走的顯熱，灰?guī)ё叩娘@熱，罐帶走的顯熱，煙氣帶走的顯熱，窯墻、窯頂散熱，物化反應(yīng)耗熱，窯車積蓄和散熱帶走的熱量，其他熱損失。

　　5、窯爐的設(shè)計計算

　　窯爐的設(shè)計是建立在對生產(chǎn)工藝充分把握基礎(chǔ)之上。廠方原料的相關(guān)指標(biāo)，如鐵礦粉品位、各雜質(zhì)含量，煤粉碳含量、灰分、揮發(fā)分、水分等，煤粉中含硫多少，需要配多少石灰石，使用什么燃料，發(fā)熱值是多少，這些都是必須綜合考慮的因素。有些廠家，為了獲得將來生產(chǎn)所需的第一數(shù)據(jù)，還要在小型梭式窯中做試驗，最終得出試驗報告，分析鐵礦粉還原時間是多少，預(yù)熱、冷卻需要多長時間，各階段理化指標(biāo)是多少，金屬化率是多少，這些都是極為寶貴的數(shù)據(jù)，為我們設(shè)計隧道窯提供了第一手資料。此外，豐富的實踐經(jīng)驗，也為設(shè)計提供極大的幫助。

　　5.1窯車的計算

　　使用SiC罐做料缽，尺寸為Φ420/Φ380/450mm，4個相摞為一柱。每臺車擺放5×6柱。

　　5.1.1窯車寬的確定：窯車寬3080mm

　　5.1.2窯車長的確定：窯車長2480mm

　　5.2隧道窯及區(qū)段長度計算

　　隧道窯總長210m

　　經(jīng)計算確定：預(yù)熱段長度26.36m

　　恒溫段長度150.84m

　　冷卻段長度32.8m

　　6、窯爐的經(jīng)濟指標(biāo)

　　6.1單車產(chǎn)量計算

　　礦粉品位67%，還原率96%，那么還原后的品位可達到88.75%，每噸精礦粉可生產(chǎn)出754.9kg海綿鐵。鐵精粉的松比按2250kg/m3計。

　　每柱裝鐵精粉量為：

　　187.36㎏

　　每臺窯車裝精礦粉： 5620(kg)

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