[发明专利]一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉系统及工艺

权利要求书

1. 一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉系统，其特征在于，包括依次连接的带式焙烧机、回转窑及无热源延续还原装置；

所述无热源延续还原装置包括罐体，所述罐体设有物料入口、物料出口，所述罐体的上腔为延续还原区，下腔为换热区，所述换热区内设有换热管，所述换热管具有入口端和出口端，所述罐体的上腔连通有还原气体出口。

2.根据权利要求1所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉系统，其特征在于，所述换热管包括一级换热管和二级换热管，所述一级换热管位于二级换热管上方，且罐体内一级换热管所在区域形成一级换热区，二级换热管所在区域形成二级换热区。

3. 一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，采用权利要求1所述铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉系统，其特征在于，包括如下工艺步骤：

（1）铁矿石的干磨、造球：将铁矿石磨矿至-200目占80%以上，得到的铁矿粉与相当于铁矿粉质量1～3%的粘结剂进行配料造球，得到粒度为8～16mm的球团矿；

（2）球团矿的干燥预固结及氧化焙烧：将球团矿经带式焙烧机进行干燥预固结和氧化焙烧，得到FeO含量在1%以下的氧化球团矿；

（3）氧化球团矿的还原：氧化球团矿与粒度为1-3mm的粒煤按照100:25～35质量比混合后热装到回转窑中；控制氧化球团矿的还原温度为1050～1150℃、时间为60～120min，使氧化球团矿中的铁氧化物还原为金属铁，得到金属化球团；

（4）金属化球团磨选：将金属化球团磨矿至粒度-200目占80%以上后进行磁选，得到铁品位在72%以上金属化铁粉。

4. 根据权利要求3所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，其特征在于，步骤（3）结束后，将金属化球团置入无热源延续还原装置内，使金属化球团利用自身余热进行延续还原并对球团余热进行回收，然后进行步骤（4）。

5. 根据权利要求4所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，其特征在于，球团余热回收的具体过程为：1050～1150℃金属化球团进入到无热源延续还原装置后，在一级换热区与通入一级换热管的常温空气经过10～15min换热后，使一级换热管出口端排出的空气温度提高到900～950℃；在二级换热区与通入二级换热管的常温空气经过15～20min换热后，使二级换热管出口端排出的空气温度提高到250～350℃，然后，将温度降低到200℃以下的金属化球团从无热源延续还原装置物料出口排出。

6. 根据权利要求3所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，其特征在于，步骤（2）所述球团矿的干燥预固结及氧化焙烧的具体过程为：

将步骤（1）球团矿从带式焙烧机的入口加入后，在带式焙烧机鼓干带采用从无热源延续还原装置的二级换热区排出的250～350℃热空气进行加热，球团矿经过2～4min的鼓风干燥后进入到抽干带；在抽干带采用从焙烧带抽出的450～500℃烟气对球团矿进行加热，球团矿经过6～8min的抽风干燥后进入到预热带；在预热带球团矿采用从无热源延续还原装置一级换热区排出的900～950℃热空气进行加热，球团矿经过5～7min预热后进入到焙烧带；在焙烧带球团矿采用从回转窑排出的950～1050℃还原废气、冷却带排出的1050～1150℃热空气混合燃烧后产生的1250～1300℃烟气进行加热，球团矿经过25～35min的焙烧后进入到冷却带；在冷却带球团矿采用从无热源延续还原装置的二级换热区排出的250～350℃空气进行冷却，球团矿经过5～10min冷却，当温度降低到900～950℃后从带式焙烧机中排出。

7. 根据权利要求3所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，其特征在于，步骤（3）中，在回转窑还原中后期加入石灰石，石灰石的加入量为步骤（1）铁矿石质量的15-30%，粒度为3-5mm。

8. 根据权利要求3所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，其特征在于，步骤（1）中，将磨矿后铁矿石经强磁选富集到铁品位40%以上后与粘接剂进行配料造球。

9. 根据权利要求3所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，其特征在于，步骤（1）中，当原料采用赤铁矿或褐铁矿时，将铁矿石与煤粉和粘结剂进行配料造球，煤粉的加入量为铁矿石质量的1-3%。

10. 根据权利要求3所述的一种铁矿石带式焙烧机-回转窑直接还原生产铁粉工艺，其特征在于，步骤（1）中，当原料采用磁铁矿时，将铁矿石与造孔剂和粘结剂进行配料造球，造孔剂的加入量为铁矿石质量的1-2%。