回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原+電爐法生產(chǎn)錳鐵新工藝設(shè)備

回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原+電爐法生產(chǎn)錳鐵新工藝設(shè)備

一、錳鐵主要用途

□□錳在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的戰(zhàn)略地位，其中鋼鐵工業(yè)用錳量占90-95%，主要作為煉鐵和煉鋼過(guò)程中的脫氧劑和脫硫劑，以及用來(lái)制造合金。其余部分的錳用于其他工業(yè)領(lǐng)域，如化學(xué)工業(yè)、輕工業(yè)、建材工業(yè)等。

二、電爐法冶煉高碳錳鐵的方法

□□電爐法冶煉高碳錳鐵有四種方法。

1、無(wú)熔劑法：

□□對(duì)于含氧化錳較高的富錳礦，可以用無(wú)熔劑法冶煉錳鐵、冶煉時(shí)爐料中不配加石灰，設(shè)備和操作類似硅鐵，并且是在還原劑不足的條件下采用酸性渣操作，爐膛溫度比熔劑法低約1320-1400 ℃，用這種方法生產(chǎn)既要獲得合格的高碳錳鐵，又要得到含錳大于35%、供冶煉錳合金用的低磷、低鐵富錳渣。此時(shí)錳的分配如下：入合金率為58%-60%,入渣率為30%-32%，揮發(fā)10%。顯然，用無(wú)熔劑法冶煉高碳錳鐵必須使用含錳高的富錳礦，并且要求礦中有頗低的磷含量。該法雖然錳的回收率低，但用富錳渣冶煉錳合金時(shí)還可以回收絕大部分的錳，其錳的總回收率比熔劑發(fā)高。無(wú)溶劑法冶煉高碳錳鐵的過(guò)程是連續(xù)的，爐料隨著熔化過(guò)程不斷加入爐內(nèi)，料批可由300kg錳礦、60-70kg焦炭、15-20kg鋼屑組成。無(wú)溶劑冶煉時(shí)，產(chǎn)品單位電耗很低，并且容易生產(chǎn)出低硅的高碳錳鐵，這是因?yàn)榇蟛糠止韪患皆小?span>

2、溶劑法：

□□溶劑法是冶煉高碳錳鐵普遍采用的一種方法。爐料組成中除錳礦、焦炭外，還有石灰、冶煉時(shí)采用高堿度渣操作堿度，B=1.3-1.4,使用足夠的還原劑，已盡量降低廢渣中錳含量，提高錳的回收率。這種方法用于以貧、富錳礦搭配冶煉高碳錳鐵。

3、少溶劑法：

□□這種方法是采用介于溶劑法和無(wú)溶劑法之間的所謂“弱酸性渣法”進(jìn)行操作。該法是往爐料中配加適量的石灰或石灰石，把爐渣堿度m（CaO）/m（SiO₂）或m（CaO+MgO）/m（SiO₂）的比值控制在0.6-0.8之間，借以既能提高錳的回收率，又能獲得含錳25%-30%和適量含CaO的爐渣，把該渣配入冶煉硅錳合金的爐料中，即可節(jié)約石灰，又能減少因石灰潮解而增加的爐料粉塵量，從而改善爐料的透氣性。國(guó)外電爐冶煉高碳錳鐵多采用無(wú)溶劑法和少熔劑法的酸性法。我國(guó)20世紀(jì)50年代也曾采用過(guò)無(wú)熔劑法冶煉，用含錳46%-47%的富錳礦生產(chǎn)出含錳76%80%碳錳鐵，并同時(shí)獲得含錳35%-40%富錳渣。

□□冶煉中、低碳錳鐵，礦石含錳量36％-40％，錳鐵比6-8.5，磷錳比0.002-0.0036；冶煉碳素錳鐵，礦石含錳量33％-40％，錳鐵比3.8-7.8，磷錳比0.002-0.005；冶煉錳硅合金，礦石含錳量29％-35％，錳鐵比3.3-7.5，磷錳比0.0016-0.0048；高爐錳鐵，礦石含錳量30％，錳鐵比2-7，磷錳比0.005。

4、回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原（球團(tuán)）+電爐生產(chǎn)錳鐵新工藝方法：

□□爐料預(yù)熱和預(yù)還原+電爐。日本某廠一臺(tái)40000KVA封閉式錳鐵電爐生產(chǎn)高碳錳鐵時(shí)，將爐料通過(guò)一臺(tái)直徑3.5m,長(zhǎng)75m的回轉(zhuǎn)窯將氧化鐵和石灰石干燥脫除結(jié)晶水，進(jìn)行預(yù)熱及預(yù)還原，預(yù)還原的錳礦出回轉(zhuǎn)窯時(shí)爐料溫度達(dá)800℃時(shí)直接入電爐。也就是人們經(jīng)常說(shuō)的”紅裝熱送”，回轉(zhuǎn)窯熱源來(lái)自封閉電爐煤氣。采用此法后電爐生產(chǎn)效率大大提高，電耗由電爐的3500kWh/t降低到回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原+電爐的2000kWh/t。

□□此方法適用于粉礦物料和塊礦物料，其生產(chǎn)成本相近。

□□適用于粉礦物料時(shí)，其工藝增加造球團(tuán)部分工序，一次投資增加，但原料價(jià)格低（進(jìn)口原礦）。

□□適用于塊礦物料時(shí)，其工藝略為簡(jiǎn)單，但塊礦物料價(jià)格較高。

□□以上兩種方法應(yīng)根據(jù)礦物料實(shí)際情而定。
此回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原球團(tuán)+電爐法是目前降低生產(chǎn)成本的最好方法。

三、朝陽(yáng)重型建材機(jī)械制造有限公司主要工藝流程簡(jiǎn)述

1、原料儲(chǔ)存、配料、粉磨、混合：

□□配料錳鐵礦粉、還原劑、石灰粉、粘結(jié)劑全部入庫(kù)。

□□錳鐵礦石經(jīng)破碎后同還原劑按比例送入球磨機(jī)進(jìn)行粉磨，粉磨后的混合料按比例與石灰石粉、粘結(jié)劑計(jì)量后經(jīng)皮帶機(jī)送入到強(qiáng)力混料機(jī)中混合，使物料含一定的水份，以便下一工序的造球作業(yè)。

2、成球及預(yù)熱

□□經(jīng)過(guò)混合的物料進(jìn)入造球機(jī)制成一定強(qiáng)度和粒徑的生球。合格的料球經(jīng)皮帶機(jī)均布于烘干預(yù)熱機(jī)上，與回轉(zhuǎn)窯窯尾750-800℃左右的熱煙氣接觸充分干燥和預(yù)熱。合格物料直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒。

3、錳鐵礦煅燒、熱裝入爐及窯尾廢氣處理

□□預(yù)熱后的球團(tuán)被連續(xù)加入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在還原氣氛下進(jìn)行焙燒，還原焙燒使球團(tuán)中的鐵、錳氧化物與碳反應(yīng)生成碳化物。焙燒后球團(tuán)有一層堅(jiān)硬的外皮，球的強(qiáng)度較高，形成具有一定強(qiáng)度和理化性能的成品球團(tuán)。回轉(zhuǎn)窯出來(lái)的球團(tuán)進(jìn)入緩沖倉(cāng)經(jīng)稱重倉(cāng)計(jì)量后與焦炭按比例直接熱裝加入電爐冶煉。

本項(xiàng)目實(shí)施后的指標(biāo)如下：

1、           冶煉電耗降低43%，由電爐法的3500kwh/t降低至回轉(zhuǎn)窯（球團(tuán)）+電爐法的2000kwh/t。兩種方案相差1500kwh/t。

2、           原料選擇范圍廣，用錳鐵塊礦，也可用錳鐵粉礦。根據(jù)礦源價(jià)格選擇物料及工藝方法。

3、           總之，此回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原（球團(tuán)）+電爐法是目前最佳的工藝方案。

4、           建議上項(xiàng)目選用粉狀錳鐵礦，因粉狀錳鐵礦價(jià)格低。且如果塊錳鐵礦價(jià)格低于粉錳鐵時(shí)，可通過(guò)粉磨后達(dá)到粉狀錳鐵礦，此工藝選擇礦源范圍廣，所以無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，建議用回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原球團(tuán)+電爐法。這是目前最佳的工藝方案。

四、朝陽(yáng)重型建材法錳鐵生產(chǎn)線優(yōu)點(diǎn)

□□回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原（球團(tuán)）+電爐法工藝生產(chǎn)線有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、           設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，維修方便；

2、           一次投資略高電爐法，但見(jiàn)效快；

3、           能耗少，降低生產(chǎn)成本；

4、           物料使用范圍廣。塊礦及粉礦任意選擇；

5、           生產(chǎn)成本低，投資回收期短；

6、           環(huán)保效果好，采用專用低壓長(zhǎng)袋脈沖收塵器。

7、           由其是在嚴(yán)重缺電的國(guó)家首選此工藝。

五、回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原（球團(tuán)）+電爐生產(chǎn)線與電爐生產(chǎn)線同產(chǎn)量性能指標(biāo)對(duì)比一覽表