Ротаційна піч для відновлення заліза

Ротаційна піч для відновлення заліза

Ротаційна піч для відновного заліза є основним обладнанням процесу прямого відновлення в роторній печі. Ця технологія використовує безперервно обертову роторну піч як реактор, що робить її ключовою металургійною установкою для виробництва губчастого заліза шляхом відновлення оксидів заліза твердим вуглецем. Її основна функція полягає у проведенні твердофазного вуглецевого відновлення залізної руди в діапазоні температур 950–1100°C. Завдяки своїй унікальній структурній конструкції вона забезпечує безперервну обробку та ефективне перетворення матеріалів. Продукт, що характеризується пористою та пухкою структурою, відомий як губчасте залізо, і широко використовується у виробництві сталі та видобутку поліметалевих ресурсів, слугуючи важливою сполучною ланкою між мінеральними ресурсами та високоцінними продуктами із заліза.

Принцип роботи

Логіка роботи обертової печі для випалювання відновного заліза зосереджена на безперервному обертанні + точному контролі температури + твердофазному відновленні. Основний корпус являє собою похилий сталевий циліндр, футерований високотемпературними вогнетривкими матеріалами, який обертається з постійною швидкістю за допомогою опорних роликів. Під час роботи кваліфікована залізна руда (вміст заліза ≈66%), відновник (вугілля з фіксованим вмістом вуглецю ≈50%, таке як лігніт або бітумінозне вугілля) та десульфуризуючі агенти безперервно подаються в завантажувальний кінець у точних пропорціях. Під час обертання печі матеріали піднімаються на певну висоту, а потім каскадом падають вниз під дією сили тяжіння. Ця дія забезпечує ретельне перемішування руди та відновника, одночасно поступово просуваючи матеріал до розвантажувального кінця.

Висока температура 950–1100°C, необхідна для реакції відновлення, створюється шляхом спалювання повітря, що подається на виході, разом з леткими речовинами з вугілля-відновника та CO2, що утворюється в результаті реакції. Це доповнюється точною додатковою системою згоряння на головці печі для точного контролю температурного поля. У міру руху матеріалу він послідовно проходить стадії сушіння, попереднього нагрівання, розкладання карбонату, десульфурації та відновлення оксидом заліза. Через відносно низьку температуру відновлення більша частина пустої породи в руді залишається в продукті з недостатнім науглероджуванням. Втрата кисню під час відновлення створює численні мікропори. Кінцевий продукт з губчастого заліза швидко охолоджується до температури нижче 200°C у вертикальному охолоджувачі, щоб запобігти повторному окисленню перед вивантаженням. Відхідний газ з виходу печі проходить через попередній підігрівач для рекуперації відхідного тепла, що підвищує енергоефективність.

Основні характеристики

Ротаційна піч для випалювання відновного заліза пропонує кілька особливих переваг завдяки своїй унікальній конструкції процесу:

1. Висока адаптивність до сировини: Він може переробляти не лише складні руди, такі як висококремнеземна знежирена залізна руда, нікельвмісна знежирена залізна руда та титаномагнетит, а також різні дрібні руди, але й поліметалеві руди, такі як залізовмісний пил та латеритна нікелева руда, за допомогою таких варіантів процесу, як методи SL-RN або Krupp-CODIR. Він може безпосередньо використовувати широкодоступне вугілля як відновник та має гнучкі вимоги до температури розм'якшення вугільної золи, що значно зменшує залежність від конкретної сировини та знижує витрати.

2. Помірні та контрольовані умови процесу: Регулюючи нахил печі, швидкість обертання та співвідношення палива, можна точно контролювати реакційну атмосферу та температуру, ефективно запобігаючи надмірному відновленню або утворенню кілець. Тонкий шар матеріалу та великий вільний простір всередині печі забезпечують плавний потік газу. Це сприяє селективному відновленню поліметалічних симбіотичних залізних руд та дозволяє випаровувати та відновлювати низькокиплячі елементи, що дозволяє комплексно використовувати ресурси.

3. Висока якість продукції та стабільна робота: Вироблене губчасте залізо має ступінь металізації понад 90%. Його зерниста, пориста структура полегшує подальшу обробку, що робить його придатним як високоякісну сировину для виробництва сталі. Обладнання працює під невеликим негативним тиском, зменшуючи втрати тепла та покращуючи робоче середовище. У поєднанні з інтелектуальною системою керування для точного регулювання температури, це підвищує стабільність продукції та безпеку експлуатації.

4. Екологічні та економічні переваги: ​​Процес відносно спрощений з низьким споживанням енергії. Використання місцевої сировини може ще більше знизити експлуатаційні витрати. Інтегровані системи рукавного пиловловлення та десульфуризації/денітрифікації ефективно контролюють викиди забруднюючих речовин, забезпечуючи дотримання екологічних стандартів.

Практичне застосування

На практиці основна роль обертової печі для відновного заліза проявляється у двох вимірах: перетворення ресурсів та комплексне використання.

1. як основний реактор для виробництва заліза прямим відновленням (DRI), він ефективно перетворює залізну руду на високометалізоване губчасте залізо. Цей продукт може замінити високоякісний сталевий брухт у виробництві сталі в електродугових печах (EAF), допомагаючи сталеливарній промисловості зменшити залежність від імпортного брухту та сприяючи переходу до низьковуглецевого виробництва.

2. Використовуючи свої можливості у селективному відновленні та поліметалічному видобутку, він дозволяє глибоко переробляти поліметалеві симбіотичні руди та залізовмісні відходи. Під час видобутку залізних ресурсів він видаляє шкідливі елементи, такі як цинк і свинець, та відновлює інші цінні метали, досягаючи подвійної мети: переробки ресурсів та відновлення навколишнього середовища.

Крім того, його характеристики безперервної роботи, стабільності та надійності роблять його придатним для великомасштабного промислового виробництва. При інтеграції з інтелектуальними системами експлуатації та технічного обслуговування він значно підвищує ефективність виробництва та зменшує витрати на робочу силу та технічне обслуговування.