本發明屬于冶金領域，具體涉及一種含鐵塵泥轉底爐處理工藝。
背景技術：
含鐵塵泥，尤其是冶金企業的含鐵塵泥回收利用普遍存在問題，返回燒結利用，存在混勻難、成分波動大，影響燒結料床透氣性等，有害雜質鋅、鉛、鉀、鈉超標的含鐵塵泥，無法返回燒結利用，通常只能堆存、填埋處理。直接還原處理含鐵塵泥是符合節能、環保、資源綜合利用趨勢的一種先進技術，而此類技術中，回轉窯等處理工藝存在生產周期長，溫度不穩定，物料熔融結圈等問題，導致生產難以連續。為了更好的處理含鐵塵泥，采用轉底爐工藝脫除鋅、鉛、鉀、鈉雜質，還原得到金屬球團，提高其利用價值。
含鐵塵泥的污泥采用轉底爐處理，通常先進行干燥，然后配料加水調節水分。原料干燥帶來額外的能源消耗，也增加了系統的復雜性。
現有轉底爐煙氣系統中的換熱器，常設于除塵之前，對煙氣工況的適應性很差，經常導致煙氣系統的堵塞，嚴重影響轉底爐工藝的順行。
出轉底爐煙氣和球團，溫度約為1100℃，均具有顯著的回收利用價值，目前煙氣熱量并未利用完全，球團的熱量更是未予利用，轉底爐熱量梯級回收利用，是轉底爐工藝發展的一個重要方向，這將明顯提高轉底爐工藝的經濟效益與市場競爭力。
技術實現要素：
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種含鐵塵泥轉底爐處理工藝，通過改進工藝路線，提高含鐵塵泥/含碳除塵灰等冶金固廢、以及煙氣與球團熱量的綜合利用率。
為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：一種含鐵塵泥轉底爐處理工藝，主要包括以下步驟：
(1)將含鐵塵泥與煤粉和/或含碳除塵灰混合配料，向配料中添加粘結劑與水并調節水分使其混合均勻，冷固結成生球團；
(2)生球團干燥；
(3)干燥后的生球團進入轉底爐還原焙燒；
(4)還原焙燒產生的煙氣先進入沉降室沉降大顆粒粉塵，再通過煙氣余熱鍋爐回收熱量；降溫后的煙氣經除塵器除塵后進入換熱器，預熱送入換熱器的煤氣和空氣，經過再次降溫的煙氣用于干燥步驟(2)中的生球團；經過預熱的煤氣和空氣送入轉底爐內；
還原焙燒后的高溫球團進入固體余熱鍋爐回收熱量并實現球團的降溫冷卻，降溫冷卻后的球團排出再經篩分，分出金屬球團及金屬粉；煙氣余熱鍋爐與固體余熱鍋爐回收的熱量加熱除鹽水產生蒸汽，匯集后發電。
進一步，所述步驟(1)中含鐵塵泥、煤粉和/或含碳除塵灰按c/o摩爾比1～1.2配料；含鐵塵泥與煤粉和/或含碳除塵灰的混合料水分不超過10％，添加粘結劑與水后的配料含水不超過13％。
進一步，所述步驟(2)中的生球干燥采用帶式干燥設備；生球團干燥至水分不超過2％。
進一步，所述步驟(3)中生球團在轉底爐內的還原溫度為1200℃～1300℃，還原時間15～30min，得到脫除鋅、鉛、鉀、鈉雜質的高溫球團。
進一步，所述步驟(4)中的煙氣經煙氣余熱鍋爐由1000℃～1100℃降至400℃～500℃后進入除塵器，再經換熱器預熱煤氣及空氣后降溫至200℃～300℃，預熱降溫后的煙氣干燥步驟(2)中的生球團。
進一步，所述步驟(4)中的固體余熱鍋爐將高溫球團溫度降至200℃以下。
進一步，所述步驟(4)中除塵器采用耐高金屬纖維氈除塵器，捕集回收粉塵。
本發明的有益效果在于：
1)配料中含鐵塵泥與除塵灰直接混合調解水分，減少了烘干環節，節省了能耗。
2)轉底爐還原溫度分區，調節靈活，適應性強，便于根據不同的物料條件選擇不同的工況。
3)轉底爐煙氣依次經沉降室、煙氣余熱鍋爐、換熱器和生球干燥機，實現了熱量的梯級利用，熱量分別用于生產蒸汽，預熱助燃空氣、煤氣以及干燥生球，能源利用率高。
4)除塵器置于換熱器前，先除塵后換熱，避免了換熱器堵塞問題，減少了對轉底爐生產的影響。
5)轉底爐產出的金屬球團采用固體余熱鍋爐冷卻至≤200℃，并產出蒸汽，充分回收了球團熱量。
6)煙氣余熱鍋爐、固體余熱鍋爐回收熱量產出的蒸汽匯集發電，發電冷凝水返回循環利用。
附圖說明
為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明：
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
如圖所示，本發明中的含鐵塵泥轉底爐處理工藝，主要包括以下步驟：
(1)將含鐵塵泥與煤粉和/或含碳除塵灰按c/o摩爾比和含水要求配料，污泥直接參與配料，可減少烘干環節，從而節省了能耗；向配料中添加粘結劑與水并調節水分使其混合均勻，冷固結成生球團。
(2)采用帶式干燥設備干燥生球團，從而控制進入轉底爐生球團的水分含量。
(3)干燥后的生球團進入轉底爐還原焙燒，高溫使球團中鐵的氧化物還原成金屬鐵，并脫除了球團中鋅、鉛、鉀、鈉等雜質。
(4)還原焙燒產生的煙氣先進入沉降室沉降大顆粒粉塵，再通過煙氣余熱鍋爐回收熱量；降溫后的煙氣經除塵器除塵后進入換熱器，預熱送入換熱器的煤氣和空氣實現再次降溫，經過再次降溫的煙氣用于干燥步驟(2)中的生球團；經過預熱的煤氣和空氣送入轉底爐內，提供轉底爐所需熱量；在對煙氣余熱的梯級利用過程中，實現了煙氣的逐級降溫，可降低煤氣用量，也可使用低熱值煤氣。
還原焙燒后的高溫球團進入固體余熱鍋爐回收熱量并實現球團的降溫冷卻，回收的球團熱量用于產生蒸汽，此部分蒸汽與煙氣余熱鍋爐中產生的蒸汽匯集發電。該步驟實現了轉底爐全線熱量(煙氣熱量及球團熱量)的整體回收，能源利用率高。
通過固體余熱鍋爐降溫冷卻后的球團排出再經篩分，分出金屬球團及金屬粉；金屬球團用于高爐、轉爐或電爐，金屬粉送燒結使用；含鋅高的原料經還原，轉底爐煙氣粉塵中主要為鋅粉，采用除塵器可捕集粗鋅粉塵，外售鋅冶煉廠做原料。
實施例一：
a、將含鐵塵泥、冶金除塵干灰(高爐布袋灰、出鐵廠除塵灰等)按c/o摩爾比1.1配料，并控制配料水分≤10％；
b、向配料中添加粘結劑并調節水分≤13％，后混合均勻；
c、采用線壓力3～8t/cm的對輥壓球機冷壓成型，固結成尺寸32×25×18mm橢球形生球團；
d、進入穿流式網帶干燥機，下部抽風干燥，使生球團含水降至2％以下；
e、將干燥后的生球團均勻布料至轉底爐爐盤上，布料厚度約2層；轉底爐分4個區域，溫度分別為1150℃、1200℃、1250℃、1300℃，還原時間15～30min，轉速25min/r；還原后高溫球團經螺旋出料機直接進入密閉式固體余熱鍋爐，高溫球團與固體余熱鍋爐內換熱管接觸降溫，由1100℃降至200℃以下；降溫后的球團從鍋爐底部排出，由高溫鏈斗機輸出，經高溫振動篩篩分成金屬球團和金屬粉，并分別進入礦槽存儲。
f、從轉底爐排出的1000℃～1100℃高溫煙氣先經沉降室沉降大顆粒粉塵，后進入煙氣余熱鍋爐換熱，降溫至450℃，再進入耐高溫金屬纖維氈除塵器，凈化后再經換熱器預熱轉底爐用空氣和煤氣，使煙氣降溫至250℃左右，最終送往網帶干燥機干燥生球團，不高于90℃的干燥尾氣除塵后排放。
g、煙氣余熱鍋爐和固體余熱鍋爐產出的250℃、1.25mpa蒸汽匯集后，送往螺桿發電機發電；發電產生的冷凝水與除鹽水混合，返回固體余熱鍋爐及煙氣余熱鍋爐循環利用。
實施例二：
本實施例中，作為配碳的冶金除塵灰可用煤粉替代，此時，需將煤粉研磨，并用篩孔不大于100目的篩網過濾后再與含鐵塵泥混合。
本實施例中，轉底爐煙氣系統中的除塵器也可以用其他形式的耐高溫除塵器替代。
本實施例中，物料成型的冷固結方式也可以是圓盤造球或擠壓成型。
最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。