美国INMETCO转底炉处理含铁原料的直接还原技术(一)

转底炉(RotaryHearchFurnace)工艺是1978年加拿大英可(INCO)集团所属的国际金属公司为了处理利用冶金废弃物，在美国研发建成的世界上第一座具有生产规模的转底炉，并因此而命名INMETCO。它既可以用来还原铁矿石，也可处理冶金厂产生的粉尘，以及其它含铁、铬、锌的冶金废弃物等。到目前，已相继衍生出其它转底炉工艺，诸如Fastmet、Itmk3、DryIron、IDP、RedSmelt、Charp等。

随着环保和资源综合利用的重要性日益被人们所认识，对钢铁厂粉尘处理技术的研究也随之成为冶金界的一大热点。以INMETCO工艺为代表的转底炉技术以其节能环保、符合循环经济特征的典型特点，渐渐进入众多钢厂企业的视野范围。

1工艺流程

INMETCO工艺流程见图1。造球系统送过来的球团(粒度7~13毫米)通过摆动皮带机由加料溜槽加入转底炉内，炉料厚度约为1~2层。转底炉旋转经过加料区、燃烧区后还原成海绵铁，通过带水冷的螺旋卸料机排出炉外装入旋转料盘上的储桶进入到下步工序。

转底炉由环行炉床、内外侧壁、炉顶、燃烧系统等组成，炉床、侧壁、炉顶均彻筑有耐火材料内衬。侧壁、炉顶固定不动，炉床由炉底传动机构带动循环旋转将加入炉内的炉料经过炉内四个区后还原成海绵铁排出炉外。

炉床与内外侧壁之间均有水封密封，通过烟气除尘系统控制炉内保持微负压状态。还原过程进入水封的粉尘由随炉床旋转的刮板将污泥刮至去泥皮带机处集中排出。

炉内由隔板分成加、排料区、燃烧区。燃烧区又分为四个区，每个区内外侧壁均配有不同数量的烧咀，通过管道送入燃气配助燃空气燃烧产生的热量来控制每个区的温度，产生的约1100摄氏度烟气逆转底炉旋转方向流动至球团落料附近的烟道排至烟气除尘系统。

球团内的含铁化合物在炉内主要与煤发生以下反应∶

Fe2O3+3C=2Fe+3CO

Fe2O3+C=2FeO+CO

由于以上反应是吸热反应，因此炉内的温度维持以及原料加热的热源绝大部分由烧咀燃烧燃气提供。

2主要工艺参数

目前，美国INMETCO公司主要采用该工艺处理不锈钢粉尘、含锌电池。主要参数见表1。