回转窑内钛铁矿预还原处理工艺,煅烧设备回转窑在冶金行业起着重要的作用,特别是在选铁煅烧等领域是其他设备无法取代的。本篇针对钛铁矿球团回转窑预还原工艺探究。
煅烧过程温度高,会造成回转窑结圈比较严重,因此,经过技术不断的成熟,现已演变为低温固态还原海绵铁(直接还原铁)的重要工艺方法。最先进的当属是钛精矿球团的回转窑预还原和电炉熔炼的两段法生产钛渣工艺。所有的固体碳还原金属氧化物的反应,其矿炭的固—固相反应是微不足道的,即都是通过碳的气化反应CO2+C=2CO完成的。因此,钛铁矿的固体碳还原反应可表示为:FeTiO3+CO=Fe+TiO2+CO2.
热力学计算表明,在CO+CO2系统中,CO分压必须很高时反应才能进行。由于该反应是可逆的,要防止产物再氧化,系统中CO的浓度必须高于平衡时CO的浓度,其最小量可用下面的公式求出:FeTiO3+nCO=Fe+TiO2+(n-1)CO+CO2,在1000~1150摄氏度时,必须使CO+CO2系统中CO的体积分数大于94%,此反应才能进行。在回转窑中,碳的气化反应(布多尔反应)理论上能够达到这样的数值,但只能达到平衡。同时,由于气体在矿粒内存在着扩散阻力,致使它们内部和外部比较,内部CO含量偏低,很可能达不到指定的含量,因此,要提高直接还原钛铁矿的铁金属化率,可以通过提高反应的平衡常数Kp和系统的CO分压来达到。升高温度能使CO还原FeTiO3反应的平衡常数Kp增大,也有利于布多尔反应的进行,使CO的分压升高,即有利于提高还原产物的铁金属化率。
回转窑窑尾高温风机选型和布置应注意的事项,回转窑窑尾高温风机在整个回转窑设备中具有十分重要的作用,负责将冷却机中500摄氏度以上的高温空气引入喷煤嘴中的作为助燃风。回转窑的窑尾高温风机的风量大、风压高,气体中粉尘含量较大,因此对风机的要求较高。由于风机的功率较大,故要求耐高温,最高温度为450℃;耐磨损;耐腐蚀;风机效率要高,应不低于80%;风量、风压都应有储备系数,风量储备系数不低于1.15,风压储备系数不低于1.2。高温风机应调速,便于调节系统的风量与风压,并降低电耗。可根据工厂规模、控制水平及工艺要求等条件选择调速方式。
高温风机进风口应设自动调节阀门。系统中,高温风机可以放在增湿塔前,亦可放在增湿塔后。当原料粉磨采用辊式磨时,由于辊式磨通过的气体量较大,出预热器气体可先经增湿塔和高温风机后,全部送入辊式磨;亦可先经高温风机,将烘干原料和燃料需要的热空气分别送给煤磨和原料磨。当原料磨采用球磨时,高温风机宜放在增湿塔前。高温风机可以设置在露天,以减少投资。检修时,可采用临时起吊设施,但传动部分设备应避免雨淋,应加防雨措施。
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