本實(shí)用新型屬于能源與冶金領(lǐng)域。具體而言，本實(shí)用新型涉及直接還原的處理含鐵原料的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，直接還原煉鐵技術(shù)發(fā)展迅猛，其中煤基轉(zhuǎn)底爐直接還原煉鐵技術(shù)也高速發(fā)展，推進(jìn)了工業(yè)化進(jìn)程。轉(zhuǎn)底爐可以處理的礦種豐富，可以利用資源種類繁多。但有很多含鐵原料中含有較高的硫，且在煤基直接還原煉鐵技術(shù)中采用含碳?jí)呵蚬に嚂r(shí)，煤也會(huì)帶入大量的硫，導(dǎo)致入爐的原料中硫含量劇增。由于一般的煤基還原設(shè)備為還原性氣氛，不利于脫硫，只能在含碳球團(tuán)中添加大量的降硫劑，不僅效果不明顯，而且增加了還原負(fù)荷，帶入更多的雜質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)直接還原鐵中的硫有一些研究，但是由于金屬化球團(tuán)脈石和鐵共存，因此通常情況下并沒(méi)有什么很好的方法來(lái)降除球團(tuán)中的硫，只是寄希望于含碳球團(tuán)中的硫自然揮發(fā)，或者被動(dòng)地采用低硫礦、低硫煤，以減少硫?qū)掍撚媒饘倩驁F(tuán)地不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種高效脫硫還原處理含鐵原料的系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

第一混合成型裝置，所述第一混合成型裝置具有含鐵原料入口、石灰石入口、第一粘結(jié)劑入口和含鐵原料球團(tuán)出口；

第二混合成型裝置，所述第二混合成型裝置具有高硫煤入口、第二粘結(jié)劑入口和高硫煤球團(tuán)出口；

轉(zhuǎn)底爐，所述轉(zhuǎn)底爐包括：

可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底；

環(huán)形爐膛，在所述環(huán)形爐膛中，沿所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成第一加料區(qū)、脫硫區(qū)、第二加料區(qū)、還原區(qū)以及出料區(qū)，所述第一加料區(qū)具有含鐵原料球團(tuán)入口和高硫煤球團(tuán)入口，所述脫硫區(qū)具有含硫煙氣出口，所述第二加料區(qū)具有低硫煤入口，所述出料區(qū)具有還原產(chǎn)物出口，其中，所述含鐵原料球團(tuán)入口與所述含鐵原料球團(tuán)出口相連，所述高硫煤球團(tuán)入口與所述高硫煤球團(tuán)出口相連且適于向所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上布料；

鏈板輸送裝置，所述鏈板輸送裝置設(shè)置在所述第一加料區(qū)和所述脫硫區(qū)內(nèi)，并且所述鏈板輸送裝置的加料端與所述含鐵原料球團(tuán)入口相連，所述鏈板輸送裝置的出料端靠近所述第二加料區(qū)；

破碎磁選裝置，所述破碎磁選裝置具有還原產(chǎn)物入口、金屬鐵粉出口和尾渣出口，所述還原產(chǎn)物入口與所述還原產(chǎn)物出口相連。

根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)具體是按照下列步驟進(jìn)行，首先采用第一混合成型裝置制備得到含鐵原料球團(tuán)，采用第二混合成型裝置制備得到高硫煤球團(tuán)；然后含鐵原料球團(tuán)被布入轉(zhuǎn)底爐的鏈板輸送裝置上，高硫煤球團(tuán)被布入轉(zhuǎn)底爐的可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上，二者分別在轉(zhuǎn)底爐脫硫區(qū)內(nèi)的氧化氣氛下進(jìn)行完成各自的脫硫，并且完成脫硫后的含鐵原料球團(tuán)從鏈板輸送裝置上掉下，布在脫硫后的高硫煤球團(tuán)上；最后在第二加料區(qū)內(nèi)，在脫硫后的含鐵原料球團(tuán)上布置一層低硫煤，并在還原區(qū)內(nèi)形成還原性氣氛，對(duì)含鐵球團(tuán)進(jìn)行還原處理，還原產(chǎn)物經(jīng)破碎磁選分離得到金屬鐵粉。

通常含鐵礦原料的處理系統(tǒng)或者方法是將含鐵原料和還原煤直接進(jìn)行還原處理，而含鐵原料中含有大量的硫，而硫在還原氣氛下脫除率很低，所以導(dǎo)致最終產(chǎn)品金屬鐵粉中硫含量高。本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)底爐中單獨(dú)設(shè)置了脫硫區(qū)，并設(shè)置鏈板輸送裝置，可以將含鐵原料和還原煤分別進(jìn)行預(yù)脫硫，從而可以得到優(yōu)質(zhì)的低硫金屬鐵粉，低硫金屬鐵粉更能滿足煉鋼的需求，具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。并且由于采用該系統(tǒng)可以單獨(dú)對(duì)還原煤進(jìn)行脫硫，因此可以采用高硫煤作為還原劑，進(jìn)而拓寬了還原劑的選擇，同時(shí)降低還原劑的成本。由此，本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)有效地解決了在煤基直接還原后磨礦磁選中金屬鐵粉中硫含量較高，利用價(jià)值不大的問(wèn)題。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述鏈板輸送裝置平行于所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底設(shè)置。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述鏈板輸送裝置與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間的距離為5～30cm，優(yōu)選為8～12cm。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述脫硫區(qū)與所述第一加料區(qū)之間和所述脫硫區(qū)與所述第二加料區(qū)之間分別設(shè)置有隔墻。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述脫硫區(qū)的上部具有富氧入口，所述脫硫區(qū)的下部具有微氧入口。

附圖說(shuō)明

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)，下面參考圖1-2詳細(xì)描述本實(shí)用新型具體實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)包括：第一混合成型裝置100、第二混合成型裝置200、轉(zhuǎn)底爐300和破碎磁選裝置700。

其中，第一混合成型裝置100具有含鐵原料入口110、石灰石入口120、第一粘結(jié)劑入口130和含鐵原料球團(tuán)出口140；

第二混合成型裝置200具有高硫煤入口210、第二粘結(jié)劑入口220和高硫煤球團(tuán)出口230；

轉(zhuǎn)底爐300包括：可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400、環(huán)形爐膛500和鏈板輸送裝置600。

其中，在環(huán)形爐膛500中，沿可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成第一加料區(qū)510、脫硫區(qū)520、第二加料區(qū)530、還原區(qū)540以及出料區(qū)550，第一加料區(qū)510具有含鐵原料球團(tuán)入口511和高硫煤球團(tuán)入口512，脫硫區(qū)520具有含硫煙氣出口521，第二加料區(qū)530具有低硫煤入口531，出料區(qū)550具有還原產(chǎn)物出口551，其中，含鐵原料球團(tuán)入口511與含鐵原料球團(tuán)出口140相連，高硫煤球團(tuán)入口512與高硫煤球團(tuán)出口230相連且適于向可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400上布料；鏈板輸送裝置600設(shè)置在第一加料區(qū)510和脫硫區(qū)520內(nèi)，并且鏈板輸送裝置600的加料端與含鐵原料球團(tuán)入口140相連，鏈板輸送裝置600的出料端靠近第二加料區(qū)530；

破碎磁選裝置700具有還原產(chǎn)物入口710、金屬鐵粉出口720和尾渣出口730，還原產(chǎn)物入口710與還原產(chǎn)物出口551相連。

根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)具體是按照下列步驟進(jìn)行，首先采用第一混合成型裝置100制備得到含鐵原料球團(tuán)，采用第二混合成型裝置200制備得到高硫煤球團(tuán)；然后含鐵原料球團(tuán)被布入轉(zhuǎn)底爐300的鏈板輸送裝置600上，高硫煤球團(tuán)被布入轉(zhuǎn)底爐的可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400上，二者分別在轉(zhuǎn)底爐300脫硫區(qū)520內(nèi)的氧化氣氛下進(jìn)行完成各自的脫硫，并且完成脫硫后的含鐵原料球團(tuán)從鏈板輸送裝置600上掉下，布在脫硫后的高硫煤球團(tuán)上；最后在第二加料區(qū)530內(nèi)，在脫硫后的含鐵原料球團(tuán)上布置一層低硫煤，并在還原區(qū)540內(nèi)形成還原性氣氛，對(duì)含鐵原料球團(tuán)進(jìn)行還原處理，還原產(chǎn)物經(jīng)破碎磁選裝置700分離得到金屬鐵粉。

通常含鐵礦原料的處理系統(tǒng)或者方法是將含鐵原料和還原煤直接進(jìn)行還原處理，而含鐵原料中含有大量的硫，而硫在還原氣氛下脫除率很低，所以導(dǎo)致最終產(chǎn)品金屬鐵粉中硫含量高。本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)底爐中單獨(dú)設(shè)置了脫硫區(qū)，并設(shè)置鏈板輸送裝置，可以將含鐵原料和還原煤分別進(jìn)行預(yù)脫硫，從而可以得到優(yōu)質(zhì)的低硫金屬鐵粉，低硫金屬鐵粉更能滿足煉鋼的需求，具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。并且由于采用該系統(tǒng)可以單獨(dú)對(duì)還原煤進(jìn)行脫硫，因此可以采用高硫煤作為還原劑，進(jìn)而拓寬了還原劑的選擇，同時(shí)降低還原劑的成本。由此，本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)有效地解決了在煤基直接還原后磨礦磁選中金屬鐵粉中硫含量較高，利用價(jià)值不大的問(wèn)題。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，鏈板輸送裝置600平行于可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400設(shè)置。由此可以進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)底爐的穩(wěn)定運(yùn)行。具體地，鏈板輸送裝置600與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400之間的距離可以為5～30cm，優(yōu)選鏈板輸送裝置600與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400之間距離為8～12cm。鏈板輸送裝置600過(guò)于靠近可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400，將妨礙可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400的轉(zhuǎn)動(dòng)，而距離可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400的距離過(guò)遠(yuǎn)，則脫硫后的含鐵原料球團(tuán)由鏈板輸送裝置600的出料端掉落至可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400時(shí)的掉落距離過(guò)長(zhǎng)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，當(dāng)含鐵原料球團(tuán)被供給至鏈板輸送裝置600之上時(shí)，可以通過(guò)控制鏈板輸送裝置600的傳動(dòng)速度，控制含鐵原料球團(tuán)在脫硫區(qū)520內(nèi)的停留時(shí)間。由此，可以使含鐵原料球團(tuán)充分發(fā)生脫硫反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，脫硫區(qū)520與第一加料區(qū)510之間設(shè)置有隔墻560，脫硫區(qū)520與第二加料區(qū)530之間設(shè)置有隔墻570。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，為了進(jìn)一步提高含鐵原料球團(tuán)的脫硫效率，鏈板輸送裝置600的長(zhǎng)度可以設(shè)置的盡可能長(zhǎng)。例如，可以將鏈板輸送裝置600的入料端設(shè)置在第一加料區(qū)510的初始段，將鏈板輸送裝置600的出料端設(shè)置在靠近隔墻570處。具體地，鏈板輸送裝置600的出料端與隔墻570之間可以保持適當(dāng)距離，具體可以為15～40mm，優(yōu)選地為18～32mm。上述距離過(guò)窄，則會(huì)阻礙脫硫產(chǎn)物順利掉落到可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底400進(jìn)入第二加料區(qū)530；若距離過(guò)寬，則會(huì)導(dǎo)致鏈板輸送裝置600的長(zhǎng)度減小。由此，可以盡量延長(zhǎng)鏈板輸送裝置600的長(zhǎng)度，從而延長(zhǎng)含鐵原料球團(tuán)在脫硫區(qū)520停留的時(shí)間，從而可以進(jìn)一步提含鐵原料的脫硫效果。

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，脫硫區(qū)520的上部具有富氧入口522。含鐵原料中的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。通過(guò)在脫硫區(qū)520上部的富氧入口522通入氧氣，使得脫硫區(qū)的上部空間形成強(qiáng)氧化氣氛，同時(shí)控制脫硫區(qū)520的上層爐溫為900-1100℃。從而使得含鐵原料球團(tuán)在該區(qū)域內(nèi)通過(guò)氧化焙燒，脫除鐵礦石中以硫化物形式存在的硫，以硫酸鹽形式存在的硫先在高溫下進(jìn)行分解，再隨煙氣脫除。同時(shí)，球團(tuán)內(nèi)的石灰石分解，生產(chǎn)的氧化鈣可以與一部分未脫除的硫化物反應(yīng)，生成硫化鈣，脫除原料中的殘余硫。

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，脫硫區(qū)520的下部具有微氧入口523。高硫煤中的硫主要以黃鐵礦硫及有機(jī)硫的形式存在。通過(guò)在脫硫區(qū)520下部的微氧入口523通入氧氣和氮?dú)饣旌衔?，使得脫硫區(qū)的下部空間形成微氧化氣氛，同時(shí)控制脫硫區(qū)520的下層爐溫為300-700℃。從而使得在微氧化氣氛下，煤中硫形成二氧化硫逸出。其中通入氧氣和氮?dú)獾谋壤秊?-10：90-99。

本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)，通過(guò)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底的上方設(shè)置鏈板輸送裝置，從而形成雙層布料，并將位于下層的可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上布料高硫煤球團(tuán)，在位于上層的鏈板輸送裝置上布料含鐵原料球團(tuán)。使二者在脫硫區(qū)內(nèi)分別單獨(dú)完成脫硫處理。并可以進(jìn)一步通過(guò)向脫硫區(qū)上部和下部通入不同比例的氧氣，提供氧化性氣氛，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)脫硫條件的控制，進(jìn)而提高脫硫效果。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，通過(guò)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)設(shè)置第二加料區(qū)，向完成脫硫后的含鐵原料球團(tuán)的上布一層低硫煤。從而使得脫硫后的含鐵原料球團(tuán)的上下層均具有還原劑，提高了含鐵原料球團(tuán)與還原劑的接觸面積，同時(shí)可以使得還原區(qū)內(nèi)形成強(qiáng)還原性氣氛，最終提高含鐵原料球團(tuán)的還原效果，提高鐵回收率。

由此，采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)，可以在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)含鐵原料預(yù)脫硫處理和還原處理，進(jìn)而可以顯著提高處理效率，同時(shí)顯著降低產(chǎn)物中硫含量，進(jìn)而提高還原鐵品質(zhì)。

為了方便理解本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的系統(tǒng)，下面對(duì)利用該系統(tǒng)對(duì)含鐵原料進(jìn)行直接還原處理的方法進(jìn)行描述。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，直接還原處理含鐵原料的方法包括：利用第一混合成型裝置將含鐵原料、石灰石、第一粘結(jié)劑進(jìn)行混合成型處理，以便得到含鐵原料球團(tuán)；利用第二混合成型裝置將高硫煤、第二粘結(jié)劑進(jìn)行混合成型處理，以便得到高硫煤球團(tuán)；利用轉(zhuǎn)底爐對(duì)含鐵原料球團(tuán)進(jìn)行處理；其中，通過(guò)含鐵原料球團(tuán)入口向鏈板輸送裝置上供給含鐵原料球團(tuán)；通過(guò)高硫煤球團(tuán)入口向可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上供給高硫煤球團(tuán)；通過(guò)低硫煤入口向第二加料區(qū)內(nèi)供給低硫煤；其中，使含鐵原料球團(tuán)和高硫煤球團(tuán)在脫硫區(qū)內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒，以便脫除硫，產(chǎn)生含硫煙氣，提高含鐵原料球團(tuán)的反應(yīng)性；使經(jīng)過(guò)氧化焙燒的含鐵原料球團(tuán)在脫硫區(qū)的末端脫離鏈板輸送裝置并覆蓋在脫除硫后的高硫煤球團(tuán)上；使經(jīng)過(guò)氧化焙燒的含鐵原料球團(tuán)在經(jīng)過(guò)第二加料區(qū)內(nèi)時(shí)，被覆蓋一層低硫煤，以便得到預(yù)還原物料；使預(yù)還原物料在還原區(qū)內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，以便得到還原產(chǎn)物。利用破碎磁選裝置將還原產(chǎn)物進(jìn)行破碎和磁選處理，以便得到金屬鐵粉和尾渣。

下面參考圖3詳細(xì)描述本實(shí)用新型具體實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的方法。

S100：制備含鐵原料球團(tuán)

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，首先利用第一混合成型裝置將含鐵原料、石灰石、第一粘結(jié)劑進(jìn)行混合成型處理，以便得到含鐵原料球團(tuán)。其中，含鐵原料、石灰石、第一粘結(jié)劑的質(zhì)量比為100：5-20：1-10。由此可以有效地將含鐵原料制備成球團(tuán)。同時(shí)，通過(guò)加入石灰石，石灰石后續(xù)分解生產(chǎn)的氧化鈣，氧化鈣可以與未脫除的硫化物反應(yīng)，生成硫化鈣，從而脫除原料中的殘余硫。由此可以進(jìn)一步提高含鐵原料脫硫效果。

S200：制備高硫碳球團(tuán)

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，利用第二混合成型裝置將高硫煤、第二粘結(jié)劑進(jìn)行混合成型處理，以便得到高硫煤球團(tuán)。其中，高硫煤與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量比為100：2-10。由此可以有效地制備得到高硫煤球團(tuán)，提高球團(tuán)強(qiáng)度，進(jìn)而提高處理效率。

S300：氧化焙燒脫硫

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，利用轉(zhuǎn)底爐對(duì)含鐵原料球團(tuán)進(jìn)行處理。其中，通過(guò)含鐵原料球團(tuán)入口向鏈板輸送裝置上供給含鐵原料球團(tuán)；通過(guò)高硫煤球團(tuán)入口向可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上供給高硫煤球團(tuán)。

其中，使含鐵原料球團(tuán)和高硫煤球團(tuán)在脫硫區(qū)內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒，以便脫除硫并提高含鐵原料球團(tuán)的反應(yīng)性，產(chǎn)生含硫煙氣。

采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的方法，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)具有的可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底和上方設(shè)置的鏈板輸送裝置，進(jìn)而在位于下層的可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上布料高硫煤球團(tuán)，在位于上層的鏈板輸送裝置上布料含鐵原料球團(tuán)，形成雙層布料。從而可以實(shí)現(xiàn)二者的單獨(dú)脫硫處理。進(jìn)而可以進(jìn)一步提高脫硫效果。

S400：還原反應(yīng)

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，通過(guò)低硫煤入口向第二加料區(qū)內(nèi)供給低硫煤。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，使經(jīng)過(guò)氧化焙燒的含鐵原料球團(tuán)在脫硫區(qū)的末端脫離鏈板輸送裝置并覆蓋在脫除硫后的高硫煤球團(tuán)上；使經(jīng)過(guò)氧化焙燒的含鐵原料球團(tuán)在經(jīng)過(guò)第二加料區(qū)內(nèi)時(shí)，被覆蓋一層低硫煤，以便得到預(yù)還原物料；使預(yù)還原物料在還原區(qū)內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，以便得到還原產(chǎn)物。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，在脫硫完成后，含鐵原料球團(tuán)從鏈板輸送裝置掉下布在可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上的布料高硫煤球團(tuán)的上方。進(jìn)一步地，通過(guò)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)設(shè)置第二加料區(qū)，向完成脫硫后的含鐵原料球團(tuán)的上布一層低硫煤。從而使得脫硫后的含鐵原料球團(tuán)的上下層均具有還原劑，提高了含鐵原料球團(tuán)與還原劑的接觸面積，同時(shí)可以使得還原區(qū)內(nèi)形成強(qiáng)還原性氣氛，最終提高含鐵原料球團(tuán)的還原效果，提高鐵回收率。

由此，采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的方法，可以在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)含鐵原料預(yù)脫硫處理和還原處理，進(jìn)而可以顯著提高處理效率，同時(shí)顯著降低產(chǎn)物中硫含量，進(jìn)而提高還原鐵品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，脫硫區(qū)520的上部具有富氧入口522。由此根據(jù)本實(shí)用新型上述直接還原處理含鐵原料的方法進(jìn)一步包括：通過(guò)富氧入口向脫硫區(qū)的上部通入氧氣，使含鐵原料球團(tuán)在強(qiáng)氧化氣氛下發(fā)生氧化焙燒并脫除硫。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，含鐵原料中的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。通過(guò)在脫硫區(qū)520上部的富氧入口522通入氧氣，使得脫硫區(qū)的上部空間形成強(qiáng)氧化氣氛，同時(shí)控制述脫硫區(qū)的上部的溫度為900-1100攝氏度。從而使得含鐵原料球團(tuán)在該條件下發(fā)生氧化焙燒，脫除鐵礦石中以硫化物形式存在的硫，以硫酸鹽形式存在的硫先在高溫下進(jìn)行分解，再隨煙氣脫除。同時(shí)，球團(tuán)內(nèi)的石灰石分解，生產(chǎn)的氧化鈣可以與一部分未脫除的硫化物反應(yīng)，生成硫化鈣，脫除原料中的殘余硫。

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，脫硫區(qū)520的下部具有微氧入口523。由此根據(jù)本實(shí)用新型上述直接還原處理含鐵原料的方法進(jìn)一步包括：通過(guò)微氧入口向脫硫區(qū)的下部通入氧氣和氮?dú)?，使高硫煤球團(tuán)在微氧化氣氛下發(fā)生氧化焙燒并脫除硫。

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的具體實(shí)施例，高硫煤中的硫主要以黃鐵礦硫及有機(jī)硫的形式存在。通過(guò)在脫硫區(qū)520下部的微氧入口523通入氧氣和氮?dú)饣旌衔?，使得脫硫區(qū)的下部空間形成微氧化氣氛，同時(shí)控制脫硫區(qū)520的下部的溫度為300-700攝氏度。從而使得高硫煤球團(tuán)在該條件下發(fā)生氧化焙燒，使得煤中硫形成二氧化硫逸出。其中通入氧氣和氮?dú)獾谋壤秊?-10：90-99。

在還原區(qū)內(nèi)，脫硫后含鐵原料球團(tuán)掉入下層爐底，布入脫硫后的高硫煤球團(tuán)上，再在上層球團(tuán)布入一層低硫煤，經(jīng)過(guò)鐵還原區(qū)，鐵被還原成金屬鐵。從出料口得到金屬化球團(tuán)，煤灰及煤灰球團(tuán)的混合物。布入低硫煤是為了保證在還原區(qū)內(nèi)球團(tuán)的還原性氣氛。

S500：破碎磁選

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，最后利用破碎磁選裝置將還原產(chǎn)物進(jìn)行破碎和磁選處理，以便得到金屬鐵粉和尾渣。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，將得到還原產(chǎn)物進(jìn)行篩分，得到金屬化球團(tuán)，將金屬化球團(tuán)進(jìn)行破碎磨選，得到金屬鐵粉和尾渣。由于煤和含鐵原料中的硫在前期得到脫除，因此金屬鐵粉中硫含量低，能夠滿足煉鋼要求，進(jìn)而顯著提高了金屬鐵粉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，直接還原處理含鐵原料的還原劑可以選擇高硫煤，通過(guò)在對(duì)含鐵原料進(jìn)行脫硫的同時(shí)對(duì)高硫煤進(jìn)行脫硫，在沒(méi)有額外增加工序的情況下得到的合格的還原劑。因此，采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的直接還原處理含鐵原料的方法拓寬了還原劑的選擇范圍，降低還原劑的成本，進(jìn)而間接降低了處理含鐵原料的成本。

實(shí)施例1

某鐵精粉，其成分為TFe 67.69％，S 0.07％，按鐵精粉：石灰石：粘結(jié)劑＝100：5：5的配比混合后壓球，得到鐵精粉球團(tuán)。某高硫煤，其成分為固定碳76％，S 0.6％，按高硫煤：粘結(jié)劑＝100：2的配比混合后壓球，得到高硫煤球團(tuán)。將鐵精粉球布入到爐內(nèi)的上層鏈板輸送裝置上，將高硫煤球團(tuán)布入到下層可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上，上層爐內(nèi)通入氧氣，溫度為1000℃，下層爐內(nèi)通入氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，氧氣：氮?dú)猓?：98，下層爐內(nèi)溫度為500℃。在爐內(nèi)原料脫硫區(qū)分別脫除硫后，鐵精粉球團(tuán)落到高硫煤球團(tuán)上，并在鐵精粉球團(tuán)上布入一層低硫煤，經(jīng)過(guò)還原后，得到煤灰、煤球和金屬化球團(tuán)的混合物，篩分后分離出金屬化球團(tuán)，將球團(tuán)進(jìn)行磨選，得到TFe 92.13％、S 0.008％的金屬鐵粉。

實(shí)施例2

某銅渣，其成分為TFe 39.57％，S 0.21％，按銅渣：石灰石：粘結(jié)劑＝100：15：5的配比混合后壓球，得到銅渣球團(tuán)。某高硫煤，其成分為固定碳70％，S 0.72％，按高硫煤：粘結(jié)劑＝100：2的配比混合后壓球，得到高硫煤球團(tuán)。將銅渣球團(tuán)布入到爐內(nèi)的上層鏈板輸送裝置上，將高硫煤球團(tuán)布入到下層可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上，上層爐內(nèi)通入氧氣，溫度為950℃，下層爐內(nèi)通入氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，氧氣：氮?dú)猓?：97，下層爐內(nèi)溫度為600℃。在爐內(nèi)原料脫硫區(qū)分別脫除硫后，銅渣球團(tuán)落到高硫煤球團(tuán)上，并在銅渣球團(tuán)上布入一層低硫煤，經(jīng)過(guò)還原后，得到煤灰、煤球和金屬化球團(tuán)的混合物，篩分后分離出金屬化球團(tuán)，將球團(tuán)進(jìn)行磨選，得到TFe 91.09％、S 0.012％的金屬鐵粉。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。