1. <tbody id="r1m84"></tbody>
    2. <menuitem id="r1m84"><dfn id="r1m84"></dfn></menuitem>
        <track id="r1m84"><div id="r1m84"><td id="r1m84"></td></div></track>

        鎳鐵渣熱回收技術可行性論證

        1.概述

        進口紅土型氧化鎳礦,采用火法方式冶煉鎳鐵是近年來在國內廣泛投資的冶金項目。在國內,目前大型鎳鐵冶煉企業,一般采用回轉窯——礦熱爐的方法,生產品位在20% 以上的鎳鐵。紅土礦一般含鎳在2%左右,以生產20%鎳鐵為例,鎳金屬的綜合回收率按90% ,可知渣的產生量至少在9l%以上,渣的數量巨大,同時高溫液態渣蘊含的熱量非常高,合理回收渣的能量對于鎳鐵冶煉的成本影響很大。

        2.經濟效益

        某鎳業有限公司現有回轉窯—礦熱爐鎳鐵生產線15條,年產鎳鐵60萬噸,每條鎳鐵生產線每日排渣量234t/d,按運轉率85%核算,平均每天排渣量為2993.5t/d。排渣溫度為1580℃,所蘊含的熱量不僅數量大,且品質高,極具利用價值,若渣冷卻溫度后為130℃,其每噸顯熱相當于標煤78kg。如對該熱量合理回收,回收率按照50% 計算,則相當于每噸渣回收熱量11.455GJ,相當于每噸渣節約標煤39.08kg,每天節約標煤116.61t/d,相當于發電94.93萬kWh。

        3.鎳渣處理的目標

        某鎳業有限公司目前鎳渣處理采用了熔融渣溜槽排放噴水冷卻的方法,耗水量大,現場環境差,熔渣蘊含的熱能沒有回收。因鎳渣化學成分的限制,冷卻后的鎳渣用于路基修筑,是性能良好的筑路材料。

        因此,對鎳渣處理主要應實現三個目標:一是實現無水冷卻,節水并改善環境;二是冷卻后的鎳渣成為性能良好的筑路材料;三是實現高溫熔渣熱能的回收發電。

        4? 技術可行性

        ??? 根據上述目標,就必須實現鎳渣的干法?;に?,目前在鎳鐵行業沒有資料表明開展了這方面的研究和應用,為此可以借助和借鑒類似行業,主要是鋼鐵行業相關的技術和成果。

        干法冷渣即依靠高壓空氣實現熔融渣冷卻、?;墓に?。針對濕法處理工藝的缺點,20世紀70年代國外就已開始研究干式?;郀t渣的方法。前蘇聯、英國、瑞典、德國、日本、澳大利亞等國都有研究高溫熔渣(包括高爐渣、鋼渣等)干式?;夹g的記錄。有的方法還進行了工業試驗,有影響力的主要有:滾筒法、風淬法和離心?;?,但這些方法均沒有在鎳鐵冶煉上應用實踐。

        4.1滾筒法

        日本鋼管公司(NKK)在福山4號高爐試驗的內冷雙滾筒法。兩個滾筒在電動機帶動下連續反向轉動,帶動熔渣形成薄片狀粘附其上,滾筒中通入有機高沸點的流體工質,工質吸收熔渣薄片的熱能后汽化,同時熔渣薄片冷卻后粘附在滾筒上,形成渣片以后要由刮板清除,有機液體蒸汽經換熱器冷卻再次返回滾筒,回收的熱量用來發電。由于渣層薄,所以傳熱速度很快,因此該法的熱效率很高,熱回收率達77%。

        但滾筒法設備處理能力不高、作業率低,不適合在現場大規模連續處理冶金渣,通常只能接受來自渣罐的熔渣,同時排渣溫度偏高,熱回收率低,凝固的薄渣片粘在滾筒上,必須用刮板刮下來,工作效率低并使設備的熱回收效率和壽命下降。

        20世紀8O年代,日本的住友金屬公司曾經建立了采用滾筒法處理高爐渣能力為40t/h的試驗工廠。當渣流沖擊到旋轉著的單滾筒外表面上時被破碎化,?;俾涞搅骰采线M行熱交換,可以回收50% 一6O%的熔渣顯熱。

        單滾筒工藝的缺點在于單筒的破碎?;芰Σ蛔?,造成渣粒的粒徑分布范圍太,導致在流化床上與換熱介質的換熱面積小,換熱效率低,冷卻速度不足。

        1995年,寶鋼購買了俄羅斯烏拉爾鋼鐵研究院在實驗室規模內研究開發的滾筒法液態鋼渣處理技術。經過3年的技術轉化攻關,于1998年5月在寶鋼三期工程的250t轉爐分廠,建成了世界上第一臺滾筒法處理液態鋼渣的工業化裝置。

        高溫熔渣順著溜槽倒人滾筒時,滾筒邊旋轉邊向筒內急速噴淋,由于其內部結構特殊,不會引發爆炸,安全可靠。當高溫爐渣進入簡體,爐渣間分子聚合力較小,同時滾筒勻速旋轉時,鋼渣與內部鋼球介質碰撞時被充分破碎,所以在較小能量碰撞下能將鋼渣破碎成較小顆粒,其中90%顆粒的粒徑在10mm 以下。應用該裝置,寶鋼的鋼渣資源得到了綜合利用,但是鋼渣所蘊含的能量沒有得到有效回收。

        4.2風淬法

        利用循環空氣回收爐渣顯熱,通過余熱鍋爐以蒸汽的形式回收顯熱,稱為風淬法。風淬法常用于處理鋼渣。1977年, 日本鋼管公司(NKK)和三菱重工合作研發了風淬?;墼@熱回收系統,并于1981年末在福山制鐵所建成世界上第一套轉爐鋼渣風淬?;療峄厥昭b置,熔渣熱能回收率40~45% 。

        由于鋼渣自身的性質,風淬法處理鋼渣不考慮?;Aw含量的問題,而更關注熱能的回收。當然,風淬法也能應用于高爐渣的處理。?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

        新日鐵、日本鋼管、川崎制鐵、神戶制鋼、住友金屬和日新制鋼6家公司從1982年開始在新日鐵名古屋3號高爐上進行了為期6年的風淬法高爐渣干式?;囼?,其主要性能為:渣處理量4Ot/h,蒸汽量7t/h,蒸汽參數1.5MPa/220℃ ,熱回收率65% ~79%。

        風淬法的缺點也是比較明顯的,由于空氣的比熱容比水要小,所以干燥?;^程中動力消耗很大、與水淬相比冷卻速度很慢。為了防止?;诠探Y之前粘結到設備表面上,還必須加大設備的尺寸,從而造成設備體積龐大、復雜,加工制造困難,而且造價高。

        4.3 離心?;?/p>

        英國克凡納金屬公司(Kvaemer Metals)開發了一種轉杯?;瘹饬骰矡崮芑厥占夹g。熔渣通過覆有耐火材料的流渣槽從渣溝流至轉杯中心,在離心力作用下熔渣在轉杯的邊緣被?;?,然后渣粒在飛行中被冷卻,渣粒碰到?;鲀缺跁r已經足夠硬,不會粘到壁上,這一點因水冷壁的存在得以強化。

        從裝置上方排出的氣流溫度可達400—600℃ ,在集氣罩上設有余熱回收系統。離心?;ㄔ浻?0世紀80年代初期在英國鋼鐵公司Redes年產1萬t的高爐上進行了為期數年的工業試驗。

        離心?;ǖ脑O備簡單、動力消耗小、處理能力大、適應性好、產品粒度分布范圍窄。離心?;夹g的原理與目前在鎳鐵冶煉領域使用的鎳鐵?;ㄊ窒嗨?,所不同的是鎳鐵流經圓盤撞擊?;?,落人到?;氐乃壑?,通過水將其進一步冷卻,并通過水將其沖到振動篩上脫水、干燥。

        根據鋼鐵研究總院對轉杯法試驗結果:當轉杯轉速為3000r/min,熔渣流量為2t/min時,所需要的電機功率約為12~15kW ,能耗大大低于風淬?;?。

        鋼鐵研究總院2004年就已開始研究高爐渣急冷干式?;夹g,對離心?;c風淬相結合的工藝也進行過相關的實驗。以離心力保證?;牧6确植?。風淬主要保證其降溫速率以控制玻璃體含量并輔助調節粒度分布,試驗結果證明該方法具有?;矢?、動力消耗低的優點。

        4.4現有技術的局限

        ??? 目前高爐渣急冷干式?;夹g主要是結合鋼鐵行業需要開發的,其需要主要是三點:一是爐渣中含有的渣鐵的回收,這一點要求熔渣?;瘯r粒度要盡量細碎,便于渣鐵的分離回收;二是熔渣的淬冷,以使熔渣中活性礦物盡可能多的保存下來,便于資源化利用;三是熔渣中蘊熱的回收利用。

        基于以上三點,上述工藝用于鋼鐵行業內高溫熔渣的干法?;强尚械?。在選擇鎳鐵渣的干法?;に嚂r可以參考,針對高溫鎳鐵渣冷卻處理要實現的三個目標,開發適合的?;に嚭蜔峄厥占夹g及裝備。

        5.?;O備

        ??? 借鑒鋼鐵行業現有干法造粒工藝的思路,結合高溫鎳鐵渣冷卻處理要實現的三個目標,其核心問題在于開發出合適的高溫鎳鐵渣造粒設備,使其經過初步換熱形成粒徑合適的固態渣,進而對其進行有效的熱回收。

        5.1?;O備的技術原理

        從高溫液態鎳鐵渣的物料特性出發,其液相粘度很小,流動性很好,可以像水一樣流動,初始溫度為1580℃,蘊含顯熱為2496kj/kg,其固化溫度約在1100℃,高溫液態鎳鐵渣由1580℃高液態轉化為固態過程中需要放出約758kj/kg的熱量,這些熱量通常需要有其它媒質吸收,常用的媒質一般是水、空氣及合適的固體材料等,可以采用單一或復合媒質。當采用水(25℃)、空氣(25℃)作為單一冷媒時,對于每1kg1580℃的高溫鎳鐵渣冷卻到1100℃時其對應的消耗量分別為0.31kg和2.92Nm3(空氣被加熱到200℃)。而當采用冷態鎳鐵渣(130℃)作為單一冷媒時,其用量為1.30kg(假定冷渣被加熱到平均500℃)。

        考慮到換熱速率的問題,為使高溫液態鎳鐵渣盡量快的有液態轉化到固態,就需要有效擴大與冷媒的接觸面積和縮小粒徑或料層厚度??紤]到物料的最終利用對物料粒度的要求及設備的開發,冷卻的料層厚度應保持在合適的范圍內。

        同時還需要考慮到高溫液態鎳渣在冷卻固化的過程中,其粘度會隨著溫度的下降增加、黏附,增加脫附困難。

        綜上所述,干法?;に囘^程中,需要從冷媒的選擇、固化過程中物料分布狀態的控制、物料與設備接觸方式等方面綜合考慮選擇。

        本方案擬采用空氣冷卻干法造粒工藝,并使物料與冷媒采用面接觸的方式,以實現物料的冷卻固化實現造粒,合理控制料層厚度,使物料與物料與空氣充分接觸,為熱量的回收利用和鎳渣的資源化利用創造條件。

        獲取詳細方案:李工13937919268

        聯系方式

        聯系人:牛華民?

        電話:+86 0379 64363566
        手機:+86 18237958898
        傳真:+86 0379 64363566
        地址:中國河南洛陽市濱河北路22號
        郵編:471000
        主頁:http://www.twogbuzz.com

        ?2021 版權所有 洛陽建材建筑設計研究院有限公司 建材建筑雙甲級、水泥工程設計、余熱發電、建筑設計、油頁巖干餾及綜合利用、污泥處理

        Search


        Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /www/wwwroot/lcdri_cn/plugins/system/helix3/core/classes/Minifier.php on line 227
        手机小视频国产